Ein gemeinsames Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Wei Hong-Hong vom Institute of the Tibetan Plateau an der Chinese Academy of Science hat soeben eine Studie über die Mechanismen der mitteltertiären Anhebung des tibetischen Plateaus im Nordosten veröffentlicht National Science Review.
Eine Reihe von Mechanismen wurden entwickelt, um die Entstehung der heutigen Topographie Nordosttibets zu erklären, die sich als ein Mosaik manifestiert, das Plateaus, Berge und Becken unterschiedlicher Größe umfasst, wie das Hoh Xil-Plateau, das Qaidam-Becken, die Qilian-Berge und viele intermontane Becken. Die meisten früheren Arbeiten schrieben die topografische Entwicklung von Nordosttibet der Krustenkontraktion zu. Es bleibt jedoch verwirrend, wie sich die Kruste während des gesamten Känozoikums verformt hat.
Basierend auf einer Synthese verfügbarer geologischer und geophysikalischer Daten und geologischer Beobachtungen wird bestätigt, dass Hoh Xil und West Qinling seit etwa 27 Ma eine Oberflächenhebung und eine breite Planation erfahren haben. Ein deutlicher stratigraphischer Bruch oder Diskordanz, der paläogene und neogene Schichten trennt, registrierte das erhebende Ereignis. Die Oberflächenhebung wurde zuvor auf eine Krustenkontraktion im mittleren Tertiär zurückgeführt.
Diese Studie zeigt jedoch, dass Schichten unterhalb und oberhalb der Diskordanz im West-Qinling im Wesentlichen parallel verlaufen, wodurch die Annahme einer präneogenen Krustenkontraktion in dieser Region widerlegt wird. Interessant sind auch paläogen-neogene ununterbrochene Abfolgen im Qaidam-Becken, die auf eine anhaltende Senkung und Sedimentation im mittleren Tertiär hinweisen. Offensichtlich kam es in verschiedenen Gebieten von Nordosttibet zu unterschiedlichen vertikalen Krustenbewegungen.
Im Miozän fand ein heftiger Vulkanausbruch statt, bei dem Magma aus der mittleren und unteren Kruste und dem Mantel stammte. Vulkanismus trat nur in Hoh Xil und West Qinling auf, während das Qaidam-Becken frei von Vulkangestein ist. Es werden verschiedene Modelle vorgeschlagen, um die Entstehung von Magma unterschiedlicher Art zu erklären, aber bestehende Erklärungen können das gleichzeitige Auftreten verschiedener tektonischer Prozesse kaum in Einklang bringen.
Das Zusammentreffen von vertikaler Bewegung der Kruste und Vulkanausbruch in Raum und Zeit impliziert, dass die beiden Prozesse von demselben Mechanismus gesteuert worden sein sollten. Diese Studie legt nahe, dass kleinräumige kantengetriebene Mantelkonvektion am Übergang von orogenen und kratonischen Domänen gewirkt haben könnte. Die Konvektion wird aufgrund des Widerstands der dickeren kratonischen Lithosphäre gegen den nordwärts gerichteten Asthenosphärenfluss erzeugt. Dieser Mechanismus liefert zufriedenstellende Erklärungen für einige herausragende geologische Phänomene.
Kantengetriebene Konvektion führte zum Aufsteigen von heißem asthenosphärischem Material, das nicht nur die Kruste vertikal anhob, sondern auch Magmatismus in der Lithosphäre der orogenen Regionen Hoh Xil und West Qinling auslöste. Das Qaidam-Becken besitzt eine dickere kratonische Lithosphäre und vermeidet daher Konvektionseffekte.
Die tektonischen Einstellungen änderten sich dramatisch um 15 Ma, als eine Verkürzung und Verdickung der Kruste das NE-tibetische Plateau dominierte, was sich in der Faltung und Verwerfung tertiärer Schichten im Qaidam-Becken und dem schnellen Anstieg der umliegenden Berge manifestierte. Der Gravitationskollaps und die Ausbreitung des Inneren des tibetischen Plateaus ist wahrscheinlich für den horizontalen tektonischen Schub verantwortlich, der im späten Känozoikum zu einer Kontraktion der oberen Krustenregion in peripheren Gebieten führte.
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Hong-Hong Wei et al., Überarbeitung der Mechanismen der mitteltertiären Anhebung des nordöstlichen tibetischen Plateaus, National Science Review (2023). DOI: 10.1093/nsr/nwad008