新西兰:地球的隐秘大陆

2021-02-28 12:40:15

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新西兰人到处都高出周围的洋壳。与其他大洲的主要区别在于,它的大陆架比通常情况下更宽,更深(图1)。西兰西亚的模式高程为〜−1100 m(Cogley,1984),淹没在当前海平面以下约94%。兰西迪亚岛的最高点是3724米的Aoraki-库克山

就其本身而言,相对较高的海拔高度不足以证明一块地壳是大陆性的。大洋性火成的省份,如Ontong Java高原(图1; Coffin和Eldholm,1994)是高地,但不是大陆性的。现代大洋地壳的岩石通常包括侏罗纪至全新世的玄武岩和辉长岩。相反,各大陆在造山带和沉积盆地中分布着从太古代到全新世的火成岩,变质岩和沉积岩的组合,例如花岗岩,流纹岩,石灰石,石英岩,格雷瓦克岩,片岩和片麻岩。

新西兰的基本地质事实是由在其极限范围内发现的许多古生代和中生代格雷瓦克,片岩,花岗岩和其他硅质大陆岩石的岛露头,钻芯,异岩和海底挖泥样品提供的。 。其中许多是从过去20年的考察中获得的(请参见图2,标题)。可以通过新西兰内陆和整个西兰西亚地区追踪造山带,其中中层基础岩层和Haast Schist是组成部分。因此,离岸地下室地质具有可预测的区域连贯性和连续性。

传统上,大陆被划分为克拉通,台地,生代造山带,狭窄的裂谷和广泛的延伸省(Levander等,2005)。欧亚大陆,非洲,北美,南美,南极洲和澳大利亚都含有前寒武纪克拉通。在西兰西亚,已知最古老的岩石是塔卡卡山脉的中寒武统石灰岩和杰奎里套房的490–505 Ma花岗岩(Mortimer等,2014)。在西兰西亚尚未发现前寒武纪的克拉通岩,但已根据罗迪尼期与冈瓦南时代的碎屑锆石比值推测了它们的存在(Adams和Griffin,2012)。此外,一些西兰科地幔的异种岩给出的Re-Os年龄高达2.7 Ga(Liu等人,2015)。从地质学上来说,西兰西亚由多个古生代造山带组成,在其上叠加了广阔的伸展带和几个狭窄的裂谷带(Mortimer和Campbell,2014)。

在其地质基底岩石之上,Zhlandia拥有至少两打在空间上分开的晚白垩纪至全新世沉积盆地的悬垂物。这些通常包含陆源和钙质地层的2-10 km厚层序(Mortimer等人的Zealandia Megasequence等人,2014),并且包括约一个广泛的大陆性破裂不整合。 84 Ma年龄(Bache等,2014)。 Zealandia Megasequence提供了整个大洲地区的大陆裂谷和海侵事件的地层记录,与以前共轭的东澳大利亚盆地所见相似(Blewett,2012)。

大陆壳的厚度和物理性质差异很大。 Christensen和Mooney(1995)给出的平均P波速度为6.5 km -1,平均密度为2830 kgm -3,造山带的平均厚度为46 km,外延壳的平均厚度为30 km。相反,大洋地壳的厚度通常为7 km,在下部通常具有7.5 km -1的P波速度(White等人,1992)。

从地球物理工作中,我们知道西兰半岛具有大陆壳速度结构Vp,通常<7.0 km -1,在整个范围上的厚度通常在10至30 km之间,在南岛的部分地区则大于40 km( Shor等,1971; Klingelhoefer等,2007; Grobys等,2008; Eberhart-Phillips等,2010; Segev等,2012)。尽管西兰西亚的大部分地壳都比大多数大陆典型的30-46公里薄,但上述研究表明,它的各处都比海盆厚约7公里的地壳还要厚。该结果在Laske等人的全局CRUST1.0模型中可见。 (2013年)如图3所示。总体而言,地壳结构结果表明,图2的岩石样品不是来自现在被大洋地壳分开的单独的大陆碎片或块,而是来自单个大陆块。

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如图4所示,目前约有94%的西兰西亚岛被淹没。在这方面并不是唯一的:一个无冰,经过等静压校正的西南极洲也将被淹没(图3和4; Jamieson等人,2014)。西兰西亚和南极洲以前是在冈瓦纳东南边缘彼此相邻的,在变薄和破裂之前,沿东部走向的这些地区就已经形成了造山带,科迪勒岩基岩和澳大利亚东部的正常大陆地壳厚度(图3)。和5)。在西兰德西亚和南极洲已经发现了晚白垩纪的几个大陆变质岩心复合体(李斯特和戴维斯,1989),但是在澳大利亚或南极东部却没有发现(图3和5;库拉等人,2007)。这些已经由李斯特(Lister)等人解释。 (1991年)和库拉等人。 (2007)用不对称的大陆尺度分离断层模型来表示,其中西兰德尼亚和南极洲高度扩展,下部板块为被动大陆边缘,而澳大利亚和南极洲的板块相对未伸展。也有大量的支持性沉积盆地证据表明,西兰科在冈瓦纳超大陆破裂之前经历了晚白垩世(约105-85 Ma)的广泛扩张(例如,Luyendyk,1995; Klingelhoefer等,2007; Bache等,2014; Mortimer等人,2014; Higgins等人,2015)。上西寒武纪地幔之上的西兰西兰生代造山带的情况(Liu等人,2015)可能暗示着莫霍河沿线的主要构造脱离。

西兰西亚和南极洲变薄的大陆壳的热松弛和等静压平衡最终导致了它们的淹没。尽管普遍减薄,但西兰西亚可能属于超伸展带的唯一部分(即,延伸3-4倍,地壳变薄至8 km或更短;Doré和Lundin,2015年)是新喀里多尼亚海槽。西兰西亚和南极洲似乎记录了一种大陆壳变形的模式,在这种模式下,与大多数大陆破裂的例子相比,扩张虽然是实质性的,但分布更加分散,集中程度更低。西兰西亚有广泛的同裂谷晚白垩世火山记录(Tulloch等,2009; Mortimer等,2014)。因此,在火山裂谷边缘进行的过程(Menzies等,2002)可能适用于广泛的

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