青藏科考

古地磁揭示东古特提斯洋在昌都于晚三叠世早期闭合

文章来源 :
2021-02-19 13:17

青藏高原是由多个小地块拼贴而成,如柴达木、松潘-甘孜、羌塘、拉萨地块等(图1)。这些地块自古生代开始,陆续从南半球冈瓦纳大陆裂离并北向漂移拼贴到欧亚大陆,并相继发生了古、中和新特提斯洋盆的张开和闭合过程。该演化过程涉及了大陆漂移、洋底扩张与消亡、陆-陆碰撞、高原隆升变形等,影响了区域甚至全球气候。因此,研究这些地块的北向漂移演化和拼贴过程,对于理清上述演化过程及成生机制、资源环境效应和“原青藏高原”的构造演化等,具有重要的科学和现实意义。


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图1 研究区位置及地质概况


古地磁学是研究大陆漂移和板块演化的最有效手段之一,其独特优势是可定量化研究地质历史时期岩石圈板块的运动学过程(包括地块的古地理纬度变化、地块间的碰撞时限等)。目前,关于青藏高原地块的漂移演化历史及古、中特提斯洋的开合时限等还存在许多争议。尤其是位于高原腹地的羌塘地块漂移演化历史不清楚,限制了其北向与松潘-甘孜地块碰撞拼贴和金沙江洋(东古特提斯洋)闭合,及其南向与拉萨地块碰撞拼贴和班公-怒江洋(中特提斯洋)等的时限。

针对这一现状,中科院青藏高原所新生代环境团队、中科院青藏高原地球科学卓越创新中心颜茂都研究员及其合作者,选取位于东羌塘地块的昌都杂多县的一组火山岩地层(尕笛考组),系统开展古地磁学和火山岩锆石U-Pb年代学研究,探讨该地区古地理演化历史,限定羌塘和松潘-甘孜地块碰撞时限等。尕笛考组火山岩U-Pb锆石年代学结果显示其年龄约为晚二叠-早三叠纪界限附近的2.54-2.48亿年,更正了先期依据古生物认为是石炭纪或者二叠纪的认识。大数据量(29个采点、257个样品)和可靠的古地磁结果表明,昌都在该时间段位于北半球~10.0±3.3°N(图2)。结合东羌塘和塔里木地块已有的二叠-三叠纪的古地磁数据及其他地质证据,建立了区域二叠纪-三叠纪的漂移演化历史,揭示出东羌塘地块从约2.97亿年以较低速度(约每年5厘米)开始向北漂移,在2.5亿年附近,速度明显增加(约每年13.5-20.6厘米),并在约2.32-2.2亿年,尤其可能在约2.3亿年附近与其北部的塔里木地块发生碰撞,东古特提斯洋开始在昌都地区闭合(图3)。



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图2 东羌塘地块、塔里木地块、华南地块二叠纪-三叠纪古纬度演化


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图3 东羌塘地块~259 Ma以来古地理重建


该研究成果近期以“Paleomagnetic and chronologic data bearing on the Permian/Triassic boundary position of Qamdo in the Eastern Qiantang Terrane: Implications for the closure of the Paleo-Tethys”为题,在线发表于国际权威地学期刊《Geophysical Research Letters》。本研究得到“第二次青藏高原综合科学考察研究”专项(2019QZKK0707)等项目的资助。 

论文链接:https://doi.org/10.1029/2020GL092059


(专题7供稿)