印度板块与科希Stan-拉达克弧碰撞,印度共和国-澳洲新大陆早先碰撞时间

印度与亚洲大陆的初始碰撞时间,是喜马拉雅造山作用的起点。采用不同的初始碰撞时间对重塑喜马拉雅造山过程、理解新生代喜马拉雅和西藏高原隆升、亚洲气候-环境变化、大陆变形等至关重要。大陆初始碰撞的时间是两个大陆岩石圈开始接触的时间,也即大洋岩石圈消失的时间。地质学家通过研究大陆碰撞前后地质记录的变化来反演获得初始碰撞的时间。对于印度与亚洲大陆的初始碰撞时间,前人从古地磁、古生物、构造、岩浆、变质、地层、沉积等多学科开展过大量研究。但迄今对初始碰撞的时间仍争论很大,从70
Ma到30
Ma。南京大学地球科学与工程学院胡修棉教授与意大利、美国科学家合作,最近在国际著名地学刊物《地质学》发表文章,将印度-亚洲大陆初始碰撞的时间精确限定在古新世中期(59±1百万年前)。

国际地学顶级期刊《Earth-Science
Reviews》最近刊登了地球科学与工程学院胡修棉教授课题组的特邀综述论文:“印度-亚洲大陆初始碰撞时间:事实、理论与争论”(The
timing of India-Asia collision onset – facts, theories, controversies.
Earth-Science Reviews, 160:
264–299.)。这是该课题组继去年在《Geology》发表“印度-亚洲大陆初始碰撞时间的直接地层学证据”论文后,在该研究领域的又一重要成果。

网上真人赌场开户,印度板块与欧亚板块的碰撞时间是青藏高原研究中历时最长、争议最大的热点问题之一。鉴于印度板块与欧亚板块的碰撞边界超过2000km,且印度板块与欧亚板块的碰撞作用在喜马拉雅造山带的东、西两端形成两个楔入“犄角”,因此,印度板块究竟以何种方式与欧亚板块发生碰撞?在碰撞边界的不同地段具有怎样的碰撞时限?这些都是青藏高原研究中的重要问题。对西构造结而言,帕米尔弧形构造带的北缘在新生代至少向北推进了300-400
km,同时,地壳发生强烈的增厚缩短并伴随造山带的构造抬升以及帕米尔弧形构造带两侧前陆盆地的巨厚沉积。造山带与前陆盆地在空间上相互依存,因此,从盆山耦合的角度探讨造山带的构造演化历史,无疑是大陆动力学重要的研究方法之一。

真人龙虎斗游戏,图1
喜马拉雅简化地质图,显示古近纪剖面;①-桑单林剖面;②-定日遮普热剖面;③-仲巴错江顶剖面

印度-亚洲大陆碰撞是显生宙最重大的地质事件之一,它直接导致了青藏高原的形成,并引起了全球性的气候-环境变化。同时,印度-亚洲碰撞是大陆碰撞作用的典型代表,重建印度-亚洲大陆碰撞过程对于认识地质历史中其它的大陆碰撞事件和造山作用具有重要的借鉴意义。然而,对于印度-亚洲大陆的初始碰撞时间,也即碰撞造山作用的起点,已争论了半个多世纪,迄今仍然莫衷一是。

真人博彩评级网,中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境研究室研究员孙继敏与其合作者,对帕米尔东北缘前陆盆地奥依塔克剖面,开展了砂岩成分、碎屑锆石的U-Pb年龄与Hf同位素、磁组构、稳定同位素物源示踪等综合研究。该剖面的下部夹有始新世的海相地层,他们此前在古生物化石基础上,结合磁性地层学序列,建立了该剖面网上真人赌博公司开户,~65-24
Ma以来的时间标尺。结合物源分析,他们提出帕米尔东北缘前陆盆地奥依塔克剖面47Ma以来物源发生重要改变,而这一改变与印度板块与亚洲南缘的科希斯坦-拉达克弧
(Kohistan-Ladakh)
的碰撞导致的造山带隆升与物质剥蚀有关。研究显示,碎屑锆石的U-Pb年龄谱在47Ma之后样品中新增了100-40Ma年轻的锆石组分,其侵入岩主要见于科希斯坦-拉达克弧
(Kohistan-Ladakh)以及毗邻的喀喇昆仑和南帕米尔地块,结合锆石的Hf同位素结果,他们认为在
47Ma以后,奥依塔克剖面新增了来自科希斯坦-拉达克弧以及喀喇昆仑的物源,排除了南帕米尔来源的可能性。此外,磁组构的结果表明磁化率与磁组构参数均在47Ma之后整体上显著增大,磁化率与磁组构参数之间的同步变化表明磁组构主要为沉积成因,二者在47Ma后的增强主要是新加入了磁性更强的来源物质,这与科希斯坦-拉达克弧以及喀喇昆仑地块100-40Ma期间大量的强磁性I-型花岗岩的后期剥蚀风化有关。碳酸盐组分的氧同位素以及全岩样品的Nd同位素曲线同样反映了47Ma之后的物源改变。

真人线上娱乐,物源区的改变是约束大陆初始碰撞时间的直接标志。初始碰撞后,源自上覆亚洲板块的碎屑物质将沉积于下伏印度板块之上。亚洲大陆碎屑物质最早到达印度大陆最北缘深水海沟盆地的时间,可以最大程度地限定印度-亚洲大陆初始碰撞时间。研究工作表明,紧邻雅鲁藏布缝合带的藏南桑单林剖面就罕见地保留了初始碰撞前后的一套海沟沉积,记录了物源区由印度大陆向亚洲大陆的转变过程。本文详细报道了桑单林剖面放射虫、钙质超微等生物地层学研究成果,将物源改变的地层时代确定为古新世中期,相当于放射虫带RP6和钙质超微带CNP7,地质年代为58-60
Ma。最早物源来自亚洲的砂岩中,获得最年轻的碎屑锆石年龄峰58.1±0.9
Ma,限定了该地层的最大沉积年龄。由此,桑单林剖面海沟盆地物源区改变的时间被精确限定在59±1
Ma。考虑到古近纪印度板块异常高的漂移速率,印度-亚洲大陆初始碰撞的时间应在误差范围内等同于海沟盆地记录的物源改变的时间。印度-亚洲大陆初始碰撞发生在古新世中期,这一认识要比国际上广为接受的基于特提斯海消亡所限定的初始碰撞时间至少要早10
Ma。对于重新认识亚洲大陆变形、生物印度起源假说、喜马拉雅和西藏高原的形成及其与亚洲气候-环境变化的关系等具有重要的潜在意义。

论文首先对
“大陆初始碰撞时间”进行了明确定义,提出:大陆初始碰撞时间是指陆壳与陆壳接触、大陆之间洋壳消失的时间点。印度-亚洲大陆的初始碰撞时间即印度大陆地壳抵达亚洲大陆南缘海沟位置的时间。随后,论文从方法学角度对约束“印度-亚洲大陆初始碰撞时间”的地层学和沉积学、古地磁、古生物、岩浆岩、变质岩、构造地质等方法的原理、进展和优缺点进行了详细的阐释和评述。总结对比表明,印度大陆最北缘碎屑岩物源变化(亚洲碎屑物质最早到达印度北缘)的时间和缝合带两侧沉积盆地性质变化的时间最接近初始碰撞时间。而其它的方法虽然也能对初始碰撞时间提供约束,但由于精度和约束条件的限制,不如地层记录准确,给出的‘碰撞时间’滞后于真正的初始碰撞时间,其差异可达5–40
Ma。在方法学认识的基础之上,根据缝合带两侧的地层记录,将印度-亚洲大陆初始碰撞时间精确限定为古新世中期(59
± 1
Ma),且碰撞作用沿走向无明显穿时性。最后,论文对与印度-亚洲大陆碰撞相关的三个假说(新生代弧陆碰撞、白垩纪蛇绿岩仰冲、大印度盆地)进行了讨论、剖析。论文从这些假说所依赖的地质证据出发,从“证伪”的角度论述了这些假说所针对的科学问题、所依赖的地质证据和所争论的学术焦点。从西藏现有的资料来看,这三个假说均缺乏直接的、可信赖的地质证据。

在上述工作基础上,他们还提出了西构造结的新生代演化模式。在晚白垩时,科希斯坦-拉达克弧沿Shyok缝合带与亚洲南缘碰撞,印度板块与科希斯坦-拉达克弧之间为新特提斯洋所隔;早始新世末期的47Ma,印度板块与科希斯坦-拉达克弧碰撞,结束了新特提斯洋在西构造结的存在历史;47-34
Ma
,受印度板块向北的强烈挤压推覆作用,导致科希斯坦、喀喇昆仑地体的强烈抬升与物质剥蚀,来自该地的碎屑物质连同更北的造山带物质,被河流带入帕米尔东北缘的前陆盆地;34
Ma以后
,随着帕米尔弧形构造带呈突刺状向北强烈扩展和远程效应影响,帕米尔北缘不断隆升,逐渐阻隔了来自科希斯坦、喀喇昆仑地体的物质,新的物质来源以帕米尔、昆仑山地体为主。

图2
藏南桑单林剖面生物地层学(放射虫和钙质超微化石)与物源区分析,显示印度向亚洲物源区转变的时代为古新世中期Selandian期

网上真人赌场开户 1

以上研究成果近期发表在国际地球科学期刊Tectonics (Sun et al.
Provenance change of sediment input in the northeastern foreland of
Pamir related to collision of the Indian Plate with the Kohistan-Ladakh
arc at around 47 Ma.
Tectonics, 2016, 35: 315-338)。

该研究成果发表于2015年10月Geology期刊(v. 43; no. 10; p. 859–862; DOI:
doi:10.1130/G36872.1)。南京大学内生金属矿床成因机制国家重点实验室胡修棉教授(2015年国家杰出青年基金获得者)为论文第一作者和通讯作者。该工作得到了国家重点基础研究发展项目、中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金项目的支持。

图1 印度-亚洲初始碰撞时古地理示意图(A:平面;B:剖面)

原文链接

(地球科学与工程学院 胡修棉 科学技术处)

该研究成果正式发表于《Earth-Science
Reviews》第160卷。南京大学内生金属矿床成因机制国家重点实验室胡修棉教授(2015年国家杰出青年基金获得者)为论文第一作者和通讯作者。论文共同作者有Eduardo
Garzanti
(意大利米兰比可卡大学教授)、王建刚(2011博士毕业于南京大学,现中科院地质与地球物理研究所副研究员)、黄文涛(2015年荷兰乌特勒支大学博士毕业,现美国Arizona大学博士后)、安慰(2015年博士毕业于南京大学,现合肥工业大学讲师)、Alex
Webb
。该工作得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家重点基础研究发展项目、国家自然科学基金项目的支持。

网上真人赌场开户 2

(地球科学与工程学院 科学技术处)

图1 奥依塔克剖面的地理位置

网上真人赌场开户 3

图2 奥依塔克剖面的砂岩成分变化与年代学标尺

网上真人赌场开户 4

图3
奥依塔克剖面碎屑锆石U-Pb年龄谱,显示47Ma之后样品中新增了100-40Ma年轻的锆石组分

网上真人赌场开户 5

图4 西构造结的新生代演化模式

相关文章

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

网站地图xml地图