第九届青年地学论坛

地壳厚度直接控制着地表地形和地表过程，强烈影响着岩石圈强度和应力场、幔源岩浆的化学组成和物理性质，并指示了岩石圈构造模式的转变。然而，对地质历史时期古地壳厚度的定量估计仍具有挑战性。我们提出了一种基于极端随机树算法的机器学习模型，以恢复大陆区域的古地壳厚度。该模型使用全球弧和碰撞造山带的年轻中酸性岩石的主微量元素信息，以及地球物理测量的现今地壳厚度数据进行训练。与前人常用方法相比，该模型在测试集上提供了更好的地壳厚度估计。在古地壳厚度约束较好的区域，该模型的估计结果与前人定量一致。之后，我们使用该模型详细构建了冈底斯弧在晚白垩世-新生代的地壳厚度演化。

俯冲带和造山带是大陆地壳增生的主要场所。传统上，青藏高原的发育归因于印度与亚洲的碰撞。然而，最近的古高程重建表明，青藏高原南部的冈底斯山脉在印度-亚洲碰撞之前或期间已达到高海拔（约4.5 km），这是一个未解之谜。我们重建冈底斯弧的地壳厚度演化，并通过分析地壳岩石的变质温度-压力-年龄特性来研究区域热化学演化。我们的结果表明，在80至55 Ma之间，冈底斯地壳厚度从~60 km减少到~40 km，岩石圈地温升高，平均地壳密度从~2.97降低至~2.71 g/cm³。这些结果表明，在此期间，20 km厚的致密下地壳被移除。结合地球动力学数值模拟和地质证据，我们认为在印度-亚洲碰撞之前，巨厚的冈底斯山脉的致密下地壳发生了拆沉，并驱动了山脉的隆起。
 

俯冲带；下地壳拆沉；冈底斯；古地壳厚度；机器学习