第八届青年地学论坛

       德雷克海峡打开强烈影响了新生代全球变化，并促进南极冰盖形成，作为其南边界的南极半岛-南设得兰群岛构造演化对理解德雷克海峡打开过程至关重要。本研究重建了南极半岛-南设得兰群岛白垩纪以来的板块运动与岩浆演化过程。板块重建显示南设德兰群岛在140 Ma时位于南美安第斯山脉西侧，在140-120 Ma期间经历大规模南向运动到达南极半岛北部，120-100 Ma期间运动规模减弱，直到100-90 Ma与南美最南端安第斯山脉经历了相同程度大规模逆时针旋转，而同期南极半岛内部却缺少类似的构造旋转，这可能是南美板块整体南西向运动挤压导致的，也造成了南美洛卡斯维迪斯盆地（Rocas Verdes basin）的关闭。90 Ma以来，南极半岛北部经历了约90-80 Ma，80-62 Ma，62-55 Ma，55-47 Ma和47 Ma-至今5个不同板块构造旋转阶段。其中80 Ma开始的小规模顺时针旋转与62 Ma开始的大规模顺时针旋转可能分别导致了古南桑威奇俯冲带（ancestral South Sandwich subduction zone）的初始形成与南极半岛与南美南部在晚古新世的分离。
       南极半岛多阶段板块运动伴随着复杂的岩浆过程，包括岩浆作用约140-130 Ma期间自内陆向太平洋一侧海沟迁移，130-120 Ma自海沟向东迁移，120-90 Ma再次向海沟迁移，90-62 Ma岩浆作用集中在半岛西侧，没有发生明显的迁移，62-51 Ma发生了向东迁移，51-48 Ma又发生向海沟迁移，直到44 Ma恢复向东迁移。通过与南极半岛板块旋转、凤凰板块俯冲速率的对比，我们发现岩浆多次迁移与两者有着密切的关系。当岩浆向海沟迁移时，代表凤凰板块俯冲角度增加，发生俯冲板片回卷（slab rollback），这会导致软流圈物质上涌，促进了南极半岛北部南斯科舍脊岩石圈伸展与相关盆地的打开。南极半岛约47 Ma之后逆时针旋转可进一步促进南斯科舍脊岩石圈伸展，并降低了其与威德尔海洋壳之间的汇率速率，这可能导致威德尔海俯冲洋壳发生回卷，并在斯科舍海发生弧后伸展，促进斯科舍海的打开。

南极半岛,南设得兰群岛,斯科舍海,板块运动