Zweijahresbericht 2004/2005 - Bibliothek - GFZ

Abb. 1.58: Alternative geodynamische Modelle. Oben:
Einfache Verkürzung der Kruste. Unten: Partielle Subduktion
der Tarim-Lithosphäre unter den Tienschan.
Alternative geodynamic models. Top:Simple crustal shortening.
Bottom: Partial subduction of the Tarim lithosphere
under Tien Shan.
temodell des oberen Mantels zu berechnen. Dieses Modell
wurde verwendet, um Abweichungen der Lithosphäre vom
isostatischen Gleichgewicht zu schätzen, die wichtig sind
für das Verständnis des Mechanismus der Krustenverkürzung.
Die Kruste ist deutlich dicker am südlichen Rand des
Tienschan und außergewöhnlich dünn im zentralen Teil.
Dies spricht offensichtlich für das geodynamische
Modell, welches eine Unterkruste (oder sogar partielle
Subduktion) der Tarim-Lithosphäre unter dem Tienschan
(Abb. 1.58) einbezieht. Die gleiche Schlussfolgerung
lässt sich aus den isostatischen Anomalien aus
Abb. 1.59 (links) ziehen. Das Muster der isostatischen
Anomalien stimmt gut mit der Verteilung der Seismizität
überein.
Die Mantel-Schwereanomalien, die nach Subtraktion des
Krusteneffektes verbleiben (Abb. 1.59, rechts), stützen die
Idee eines heißen Mantels niedriger Dichte unter dem zentralen
Teil von Tienschan. Einige Diskrepanzen mit den
seismischen Geschwindigkeiten im obersten Mantel
(Abb. 1.57, rechts) deuten darauf hin, dass dieses Material
geringerer Dichte wesentlich tiefer, d. h. unterhalb
90 km liegt.
Zusammenfassend haben wir eine sehr starke Abweichung
der Tienschan-Lithosphäre vom isostatischen
Gleichgewicht festgestellt. Das Modell der einfachen
Krustenverkürzung funktioniert nicht im untersuchten
Gebiet. Die beste Anpassung erhält man für ein Modell,
bei dem sich die Tarim-Platte teilweise unter den Tienschan
schiebt. Man muss also eine partielle Aufspaltung
der Lithosphäre annehmen, wenn die gegenwärtige Bewegungsrate
über die gesamte Zeit der Tienschan-
Geschichte die gleiche geblieben ist. Es wurden zudem
große Dichte-Geschwindigkeits-Anomalien im oberen
Mantel des zentralen Teils des untersuchten Gebiets
gefunden. Diese Anomalien könnten das Ergebnis eines
magmatischen „Underplating“ im Frühstadium der tektonischen
Entwicklung sein. Die schwache Lithosphäre,
die ein Ergebnis der magmatischen Intrusion ist, könnte
das Aufsteigen des Gebirges nach der Kollision von
Indien und Eurasien bewirkt haben.
Abb. 1.59: Isostatische Anomalien des Schwerefeldes. Kreise zeigen die Epizentren der Erdbeben (alle, starke und
schwache) (links). Verbleibende Mantel-Schwereanomalien nach Subtraktion des Krusten-Effektes vom gemessenen
Schwerefeld (rechts).
Isostatic anomalies of the gravity field. Circles show epicentres of earthquakes (all, strong and weak) (left). Residual
mantle anomalies obtained after removing of the crustal effect from the observed gravity field (right).
Zweijahresbericht 2004/2005 GeoForschungsZentrum Potsdam
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