印度与欧亚大陆初始碰撞时限、封闭方式和过程

印度与欧亚大陆初始碰撞是海陆热力对比变化、青藏高原-喜马拉雅造山带形成和亚洲气候转变的起点.本文根据近30年国内外的研究进展,系统总结了大陆初始碰撞的研究历史.对比了十多种初始碰撞研究方法,我们认为周缘前陆盆地的构造-沉积响应对大陆初始碰撞最为敏感,而古地磁学作为独立的证据也是非常好的定量研究方法.关于碰撞过程,与西方传统观点认为55~50Ma碰撞首先发生在西部衔接点,随后向东闭合的模式不同;最新的研究结果表明,印度与欧亚大陆首先于雅鲁藏布江缝合带中部发生正向碰撞,时间为65~63Ma,随后向东西两侧穿时性碰撞.大陆碰撞是一个复杂的造山过程,涉及构造、沉积、变质和岩浆作用等多个方面,不同学科的学者通常喜欢从各自学科的角度来定义碰撞.我们建议使用多学科结合、相互验证的方法,避免以偏概全、以点带面的现象发生,尽量将每个阶段发生的事件真实地还原到碰撞造山演化的时间序列中.     

西藏雅鲁藏布缝合带甲查拉组:晚白垩世新特提斯洋海沟沉积?

雅鲁藏布缝合带记录了印度与亚洲板块汇聚、碰撞及碰撞后造山的信息.甲查拉组位于雅鲁藏布缝合带南侧,自建组以来一直被认为是印度-亚洲大陆碰撞后前陆盆地的深水沉积,物源来自其北侧亚洲大陆南缘的冈底斯弧.然而,一个长期令人不解的问题是:甲查拉组砂岩最年轻的碎屑锆石年龄为88Ma,考虑冈底斯弧晚白垩世-古近纪持续的岩浆活动,如果地层时代是前人基于孢粉、沟鞭藻化石提出的古新世-早始新世(65~50Ma),为何砂岩中缺乏白垩纪晚期-始新世早期(88~50Ma)的碎屑锆石?针对这个问题,本次研究对江孜-萨迦地区的甲查拉组开展了孢粉、沟鞭藻化石分析、岩石地层学、沉积学与物源分析等工作.两个不同实验室的分析处理都未获得保存良好的孢粉、沟鞭藻化石;甲查拉组与宗卓组呈断层接触,岩石组合与沉积结构、构造指示海底扇沉积环境;碎屑组分、碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素指示甲查拉组的物源来自冈底斯弧和中拉萨地体,最年轻的碎屑锆石年龄为84Ma.综合考虑沉积环境、物源与大地构造位置,在区域对比研究基础上,本文认为甲查拉组的时代很可能是晚白垩世(88~84Ma),代表了新特提斯洋向北俯冲阶段亚洲南缘的海沟沉积.     

岩浆岩定量限定陆-陆碰撞时间和过程的方法和实例

基于板块运动的主要驱动力(俯冲带大洋板片下沉引起的板片拖拉力)和岩浆产生的三种主要机制(加流体、升温和减压),将陆-陆碰撞过程定义为初始碰撞、正在进行的碰撞和构造转换三个阶段,分别以正常钙碱性安山质岩浆(洋壳脱水释放流体)、向海沟方向迁移的钙碱性岩浆(洋壳脱水释放流体或升温)或小规模壳源过铝质岩浆(壳内剪切热)、板片断离诱导的大规模成分多样性岩浆作用(升温和减压)为特征.在准确限定板片断离时间的基础上,结合汇聚速率、板片断离深度和俯冲角度,就可以反推陆-陆初始碰撞的时间.拉萨地体南部冈底斯岩基岩浆活动的时空迁移规律,及其与林子宗帕那组火山岩记录到的52~51Ma岩浆大爆发和岩浆温度增高的现象,很可能是雅鲁藏布新特提斯大洋板片在约53Ma开始断离的结果,由此限定的印度-亚洲初始碰撞时间为约55~54Ma,接近于各种地质现象限定的印度-亚洲初始碰撞时间(60~55Ma).将这一方法应用于阿拉伯-欧亚大陆碰撞带的土耳其南部Bitlis造山带,获得的阿拉伯-欧洲大陆初始碰撞时间为约29~22Ma,与最近根据磷灰石裂变径迹年龄(约20Ma)和区域构造缩短量(约27Ma)提出的初始碰撞时间接近.南部拉萨地体上白垩统强烈褶皱及其与上覆林子宗火山岩之间的角度不整合事件(90~69Ma),可能是新特提斯扩张脊南侧热且年轻的俯冲洋壳与上覆岩石圈强烈耦合或新特提斯洋底高原或海山俯冲作用的结果,与印度-亚洲大陆的初始碰撞无关.林子宗典中组和年波组之间的角度不整合事件持续了约3Ma,很可能标志了印度-亚洲大陆的初始碰撞.雅鲁藏布新特提斯大洋板片断离引起的俯冲带拖拉力消失可能是导致印度大陆在约51Ma明显减速的主要原因,现今的印度大陆北向漂移的驱动力主要来自榴辉岩化印度大陆下地壳的下沉.印度-亚洲大陆初始碰撞后与雅鲁藏布新特提斯大洋岩石圈回转有关的高角度俯冲、拉萨地体南缘大的地壳厚度和高的海拔以及印度大陆中上地壳与下地壳、下地壳与岩石圈地幔的解耦,可能是造成印度-亚洲碰撞带上盘岩石圈板块在60~40Ma期间发生弱变形的主要原因.     

再论印度与亚洲大陆何时何地发生初始碰撞

印度与亚洲大陆碰撞形成了喜马拉雅造山带.该造山带是当今固体地球科学研究的重点和热点,是建立新的大陆动力学理论的最佳天然实验室.印度与亚洲大陆碰撞时限是正确认识和理解该造山带形成与演化、高原隆升的动力学过程等的起点.近南北向陆陆碰撞的最直接证据是碰撞带两侧块体在古纬度上的相互重叠.本文拟通过对相关古地磁资料的分析,结合近年来在拉萨地块南缘林子宗群火山岩和沉积岩夹层上获得的最新古地磁结果,探索当今古地磁数据所限定的印度和亚洲大陆发生初始碰撞的时间和古地理位置.结果表明,拉萨地块林子宗群形成时期(约64~44 Ma)古亚洲大陆最南缘的古地理位置(~10°N)限定了印度与亚洲大陆的初始碰撞最可能发生在65~50 Ma之间;如果以由印度洋海底地形所限定的东冈瓦纳大陆裂解前的印度板块形状为大印度模型,则印度与亚洲大陆的初始碰撞很可能发生在60~55 Ma之间.     

印度-亚洲碰撞带西段初始碰撞过程:古地磁、地震层析成像及数值模拟约束

印度-亚洲的初始碰撞问题是当今地球科学研究的热点.印度-亚洲碰撞带西段经历了从弧陆碰撞到陆陆碰撞的复杂演化过程,重建这一过程有利于更为全面地揭示和理解陆陆碰撞及造山的动力学机制.本文对西构造结附近各个地体(西拉萨-喀喇昆仑、科西斯坦-拉达克及喜马拉雅地体)白垩纪以来的古地磁数据(6个原生及35个次生分量)进行了回顾和总结,古地磁原生分量指示亚洲大陆南缘和科西斯坦岛弧在碰撞前分别位于约14°N和赤道附近,很可能代表了陆陆及弧陆初始碰撞发生的位置;统计分析表明重磁化分量对应的古纬度在分布上存在3个显著的峰值(分别为约3°S~2°N、12°N及22°N),前两个峰值与原生分量指示的古纬度重叠,暗示重磁化可能与弧陆及陆陆初始碰撞伴随的造山作用有关;现有层析成像资料业已表明印度-亚洲碰撞带之下的地幔中存在两条带状分布的新特提斯洋残留洋壳,本文进一步通过初步的动力学数值模拟,表明现今残留洋壳的位置能够大致代表洋壳断离时古缝合带的位置,而该位置又与古地磁数据所揭示的初始碰撞位置基本一致.上述结果一致地表明印度-科西斯坦-亚洲之间弧陆及陆陆初始碰撞分别发生于近赤道及北半球低纬度地区(约14°N)附近,结合最新印度板块的运动轨迹及不同的大印度模型,推测上述弧-陆及陆-陆初始碰撞时间分别不晚于约62 Ma和约48 Ma.     

喜马拉雅汇聚带结构-属性解剖及印度-欧亚大陆最终拼贴格局

针对印度与欧亚大陆的碰撞方式与时限存在争议的现状,为探讨学术界关于喜马拉雅造山作用观点分歧的原因,本文首先综述了汇聚带结构-属性解剖方法论与基本原则,指出大陆碰撞造山带实际上包括了多种类型,但常见的大陆碰撞造山带往往包括了被动大陆边缘和活动大陆边缘的诸多块体拼贴的格局,其最终的碰撞格局及缝合带产出位置由增生楔底部界面控制,可能在拼贴后呈起伏状或者Z字形等复杂产状.厘定最终碰撞缝合带的可行思路,就是解剖活动大陆边缘结构,确定其作为俯冲上盘的岩石类型属性,特别是增生楔、高压-超高压和巴洛(Barrovian)变质带以及上叠弧前盆地.同时,找寻被动大陆边缘与活动大陆边缘接触的最外、最远边界及其趋近界面,就能厘定缝合面在地表的出露线.根据地球物理资料和高压变质岩等产出位置,限定其深部的产出状态,就可以限定缝合带的产出状态.结合汇聚带结构-属性解剖方法论与基本原则讨论,本文指出喜马拉雅南部汇聚带成分、结构复杂,急需重新开展结构-属性解剖.在综合前人研究资料的基础上,结合我们自己的最新研究结果,进一步总结探讨喜马拉雅造山带结构-属性的新认识,其中雅江蛇绿岩带包含多种构造组分,并非代表单一缝合带,可能是位于弧前后盾(backstop)的多地质单元组合.特提斯喜马拉雅(THS)包含混杂岩结构组成,具有"基质+块体"的结构特征;统一的南向古水流物源、单一的欧亚大陆特征碎屑锆石年龄谱,均表明特提斯喜马拉雅(THS)应该是冈底斯弧前体系,在最终碰撞前具有欧亚大陆属性.高喜马拉雅(GHS)和低喜马拉雅(LHS)组成复杂,由俯冲碰撞作用产生的榴辉岩等高压变质岩就位于高喜马拉雅(GHS)和低喜马拉雅(LHS)的顶部.根据造山带内的高压变质岩石折返都就位于俯冲上盘的产出特征,高喜马拉雅(GHS)和低喜马拉雅(LHS)的顶部含高压变质岩部分应属于俯冲上盘单元,俯冲带必须位于其下(南)部.因此,印度大陆最主要也是最终的俯冲作用是沿该俯冲带结构面发生.低喜马拉雅(LHS)和锡瓦里克的岩石组合表明其主体不发育混杂带,很可能属于印度的前陆体系.通过对喜马拉雅造山带内不同单元的结构-属性解剖,结合俯冲拼贴相关的构造变形年龄,本文认为印度与欧亚大陆最终的碰撞拼贴发生在14Ma之后.青藏地区南北向裂谷的发育、藏东地区哀牢山等剪切带左行-右行的转换等构造事件的发生,均可以协调地反映在俯冲带的影响范围和动力学控制之中.通过对喜马拉雅造山带的研究,提出喜马拉雅造山带最终碰撞拼贴新模式,表明造山带的结构-属性解剖是正确认识造山带的关键,其分析方法可以应用到全球造山带的研究.同时,本文也提出一些关于喜马拉雅造山带结构-属性研究未来需要关注的重要科学问题.     

藏东南郎杰学群是印度大陆北缘原地沉积而非外来地体——来自同时代浅海相曲龙贡巴组沉积物源的证据

郎杰学群是西藏特提斯喜马拉雅东段一个特殊的地质体.它在构造位置上属于特提斯喜马拉雅(北带),但却与典型的特提斯喜马拉雅岩石存在显著的物源差异.由于郎杰学群与其他特提斯喜马拉雅地层均为断层接触关系,关于它的大地构造属性和沉积模式一直存在争议.部分学者认为郎杰学群最初沉积于印度北缘,属于特提斯喜马拉雅沉积体系的一部分;而另一部分研究者认为它是一个独立的地质体,在印度-亚洲大陆汇聚过程中拼贴至印度北缘.本次工作对特提斯喜马拉雅南带(浅海相)与郎杰学群同时代的地层开展了详细的沉积学和物源区研究工作,拟通过物源特征对比限定郎杰学群的古地理归属.研究发现,特提斯喜马拉雅南带曲龙贡巴组存在晚古生代-早中生代的特征碎屑锆石U-Pb年龄峰(约400～200Ma),而且砂岩中含有丰富的酸性火山岩岩屑(10～30%)和少量斜长石(1～6%),这些物源特征与郎杰学群一致.由于曲龙贡巴组确定属于特提斯喜马拉雅地体,它与郎杰学群一致的物源特征证实后者亦为印度大陆边缘原地沉积,并非外来地质体.由于印度北缘缺乏晚古生代-早中生代的岩浆活动,郎杰学群、曲龙贡巴组的火山岩岩屑和晚古生代-早中生代碎屑锆石可能来自于冈瓦纳大陆东南缘与古太平洋俯冲有关的岩浆弧.曲龙贡巴组沉积于晚三叠世早期土隆群泻湖相灰岩之上,又迅速被三叠纪末期德日荣组滨岸相石英砂岩所覆盖.曲龙贡巴组、郎杰学群及相关沉积体系在晚三叠世中期短暂的出现明显受区域构造作用控制,冈瓦纳大陆北缘晚三叠世的裂解事件很可能是其主要控制因素.     

西藏雅鲁藏布江缝合带古新世深水沉积和放射虫动物群的发现及对前陆盆地演化的制约

对新发现的出露在雅鲁藏布江缝合带南侧的一套古新世地层及其中的放射虫动物群进行了研究. 新建折巴群代表雅鲁藏布江缝合带南侧的一套古新世深水硅质岩及复理石沉积, 包括下部富含硅质岩的桑单林组和上部以砂页岩为主的者雅组. 根据放射虫动物群的层位分布及横向对比, 划分出放射虫化石带RP1~RP6(65 ~ 55 Ma). 折巴群可能代表了欧亚大陆逆冲加载到印度被动大陆边缘产生的前陆盆地沉积. 根据前陆盆地演化, 初步判断雅鲁藏布江中段的碰撞时间为白垩纪/第三纪之交(约65 Ma). 雅鲁藏布江前陆盆地沉积覆盖在印度被动大陆边缘沉积之上, 为油气提供了较佳生、储、盖条件.     

亚洲古近纪哺乳动物群交流及其反映的古地理格局

新生代哺乳动物是陆地生态系统的重要组成部分.哺乳动物群的组成特征受到生境改变的影响,同时受控于演化时间和演化速率.我们利用贝叶斯末端定年(Bayesian Tip-dating)的方法来推测亚洲古近纪50个代表性动物群间的相对关系和分异时间,进而对动物群演变更替与古地理格局改变间的关系进行了讨论.与传统的动物群排序相比,基于贝叶斯推断的结果更加精细地体现了各个动物群间的相似程度,并通过分异时间反应出来.我们发现,印度次大陆始新世早期开始出现的动物群与亚洲大陆同期的动物群组成在总体上是相近的,表明自早始新世之前已经出现动物的扩散通道,贝叶斯推断印度-亚洲动物扩散通道初次形成的理论时间处在64.8～61.3Ma,这一时间估计与新近的印度次大陆-亚洲初始碰撞时间估计相近.在57.1～47.2Ma,印度次大陆可能具有不同于亚洲大陆主体的生境,这可能与冈底斯山的形成以及在印度-亚洲碰撞区的东西两翼残存浅海和低地有关.渐新世与始新世动物群间遥远的理论分异时间(64.8Ma)反映了始新世-渐新世的动物群转换事件,显然受到始新世-渐新世全球降温期的影响.直至渐新世之末,阿拉伯半岛与亚洲主体之间可能仍然存在难以逾越的地理隔离.     

关于印度与欧亚大陆初始碰撞时间的讨论

关于印度与亚洲大陆初始碰撞时间,目前存在3种主流认识,即(65±5)、(45±5)和(30±5)Ma.文中厘定了5种碰撞判别标志,包括板块运动速率的突然衰减、俯冲型岩浆作用的停止、大陆之间的物质交换、海洋的消亡和构造变形.通过综合分析认为,在上述3种认识中,(65±5)Ma构造事件符合一个判别标志,即物质交换——冈底斯碎屑物质在此时出现在印度板块北缘,不过,在此时冈底斯再次发生大规模的岩浆活动,反映出俯冲作用发生活化,意味着两大陆仍未碰撞.俯冲成因的冈底斯岩浆作用在白垩纪末-第三纪初(72~65Ma)间断了约7Myr,文中提出这可能与构造转换有关,即特提斯俯冲消减带被转换断层置换,亚洲与印度大陆由此呈水平走滑汇聚,到了约65Ma,随着新俯冲带的形成,岩浆作用重新开始,直到约45Ma结束.(45±5)Ma的构造事件导致海相沉积和俯冲型岩浆作用的停止,符合大部分大陆碰撞判别标志,文中定义为初始碰撞时间.(30±5)Ma的构造事件与上述判别标准多不符合,反映的是印度和亚洲大陆大规模陆内汇聚作用,即硬碰撞,由此形成青藏高原现今的地质、地貌格局.文中得出的结论是:印度与欧亚大陆的汇聚并非仅仅是受新特提斯海的俯冲消减协调,两者在足够接近时经历了3个阶段,即早期的水平走滑汇聚(72~65Ma)、初始碰撞((45±5)Ma)和晚期的陆内汇聚((30±5)Ma).     

青藏高原古近纪-新近纪地层分区与序列及其对隆升的响应

在系统查阅1996～2008年中国地质调查局在青藏高原完成的177幅1:25万地质填图和前人已发表的新生代地层资料的基础上,划分出青藏高原及邻区古近纪-新近纪残留盆地共98个,归属为南疆-西昆仑、柴达木-祁连-西秦岭、羌塘-川西、扬子西缘、冈底斯-喜马拉雅-恒河共5个地层区,进一步细分为13个地层分区.通过对各个地层分区的残留盆地类型、形成构造背景、各分区内的岩石地层序列及其沉积特征、地层接触关系、时代确定依据与沉积演化过程的描述,将青藏高原新生代的隆升及其沉积响应划分为3大阶段、8个亚阶段:一是俯冲碰撞隆升阶段(65～34Ma),含3个亚阶段:(1)65～56Ma:印度与欧亚板块初始碰撞,恒河前陆盆地和成都、塔里木压陷盆地形成.(2)56～45Ma:印度与欧亚板块碰撞高峰期,高原北部柴达木-可可西里-羌塘压陷盆地和东北缘的兰州-西宁压陷盆地形成.(3)45～34Ma:约40Ma左右藏南新特提斯残留海消亡,印度与欧亚板块全面完成碰撞;高原东缘走滑拉分盆地初始发育.约40Ma以来喜马拉雅沉积缺失,标志喜马拉雅初始隆升;约36Ma以来冈底斯带区域不整合面发育,标志冈底斯初始隆升.二是陆内汇聚挤压隆升阶段(34～13Ma),含3个亚阶段:(1)34～25Ma:沿冈底斯分布日贡拉砾岩,是冈底斯持续隆升的产物.高原东北缘出现临夏-循化新的压陷盆地.(2)25～20Ma:沿冈底斯带南缘广布大竹卡组砾岩.可可西里-沱沱河地区角度不整合面发育和盆地内的古近纪地层抬升变形,指示可可西里-沱沱河发生较大幅度隆升.约23Ma时塔里木海相沉积结束,高原及周边不整合面广布,标志高原整体隆升.(3)20～13Ma:高原内及周边大型盆地全面发展,盆内发育持续湖侵充填序列,高原及周边出现最大湖泊扩张期;高原东缘走滑拉分盆地发育进入鼎盛期.三是陆内均衡调整隆升阶段(13Ma以来),含2个亚阶段:(1)13～5Ma:喜马拉雅-冈底斯隆升到相当高度,使该带因东西向伸展而导致南-北向断陷盆地形成;约8Ma左右出现强的构造抬升剥露,8Ma之后高原及邻区大型湖泊进入湖退期.(2)5Ma以来:高原整体隆升;高原内和周缘盆地沉积萎缩.约3.5Ma高原周缘堆积巨砾岩.     

南阿尔金早古生代俯冲碰撞过程中的花岗质岩浆作用

南阿尔金俯冲碰撞杂岩带早古生代存在517,501~496,462~451和426~385 Ma四个期次的花岗质岩浆岩.第一期岩浆岩侵位于区内蛇绿岩型镁铁质岩石之中,后三期分别对应于该构造带高压-超高压岩石~500 Ma的峰期变质及其~450和~420 Ma的两期退变质时间.结合区域地质背景、镁铁-超镁铁质岩和高压-超高压变质作用研究成果综合分析,这四期岩浆岩分别是南阿尔金早古生代板块俯冲碰撞过程中,先期俯冲洋壳,之后陆壳深俯冲导致地壳加厚引发下地壳以及深俯冲板片断离导致中上地壳和造山后伸展减薄阶段部分熔融作用的产物.其中,洋壳型埃达克岩的形成时代(517 Ma)为南阿尔金洋壳俯冲作用时限提供了直接约束,陆壳深俯冲引发的高压-超高压峰期变质时代(~500 Ma)作用滞后这一事件约10 Myr,表明南阿尔金早古生代时期由洋壳俯冲转换为陆壳俯冲可能是一个连续的构造演化过程.这四期花岗质岩石与区内蛇绿岩型镁铁-超镁铁质岩石以及高压-超高压变质岩石的形成,共同记录了南阿尔金早古生代时期从大洋俯冲、之后的大陆深俯冲碰撞再到后来深俯冲陆壳折返抬升的完整构造演化过程.     

喜马拉雅─祁连山地壳构造与大陆─大陆碰撞过程

在青藏高原,利用远震波形及演所得的Moho界面深度,其横向变化很大．在班公缝合带附近,Moho界面出现10余公里的错断．羌塘块体的Moho界面向北倾斜,而柴达木和巴颜喀拉的Moho界面向南倾斜．利用近震Pn的走时验证远震波形反演所得的Moho界面深度,两者的结果十分吻合．综合近来地球物理观测的结果。我们得到喜马拉雅─祁连山的地壳构造图,它贯穿印度─欧亚的碰撞带和中生代的陆─陆碰撞带．特提斯喜马拉雅和拉萨块体的地壳是由多个双向冲断层所组成,它们可以解释为在不同时期中,印度次大陆曾经数次向拉萨块体地壳挤入,而且羌塘块体的地壳也向拉萨块体的地壳挤入．测量冲断层的水平长度,可以定量估算自50Ma陆─陆碰撞以来,印度次大陆和羌塘块体向特提斯喜马拉雅和拉萨块体地壳挤入的长度．     

大陆碰撞带成矿作用:年轻碰撞造山带对比研究

新特提斯俯冲带之上的年轻碰撞造山带是进行大陆碰撞成矿研究的天然实验室和理想对象.本文以比利牛斯、阿尔卑斯、扎格罗斯、喜马拉雅四个地球上最年轻的大陆碰撞造山带为例,通过对这些造山带结构组成、演化过程和成矿系统等方面的概述,划分碰撞造山带类型,探讨不同类型碰撞带成矿同异性及缘由.对比研究表明,四个碰撞造山带可划分成简单碰撞和复合碰撞两种类型.前者以比利牛斯和阿尔卑斯为代表,表现为狭窄线状造山带和对称式造山带结构,缺乏弧岩浆活动,发育以中上地壳物质活动为主的成矿系统(密西西比河谷型铅锌矿床和造山型金矿床).后者以扎格罗斯-伊朗高原和喜马拉雅-青藏高原为代表,在欧亚大陆南缘表现为宽阔的造山高原和不对称式造山带结构,大陆边缘弧岩浆活动显著,产有大规模成矿系统(岩浆碳酸岩型稀土矿床、碰撞型斑岩铜矿床、造山型金矿床、密西西比河谷型铅锌矿床和伸展构造有关的锑金多金属矿床).尽管在简单碰撞带形成之前也有新特提斯洋壳的俯冲,但是没有形成大陆弧.而复合碰撞带在大陆俯冲之前有大陆边缘弧的形成,大陆碰撞引起增生造山带再活化,其中新特提斯洋壳俯冲作用为随后大陆碰撞带成矿提供了金属预富集.     

喜马拉雅─祁连山地壳构造与大陆─大陆碰撞过程

在青藏高原,利用远震波形及演所得的Moho界面深度,其横向变化很大．在班公缝合带附近,Moho界面出现10余公里的错断．羌塘块体的Moho界面向北倾斜,而柴达木和巴颜喀拉的Moho界面向南倾斜．利用近震Pn的走时验证远震波形反演所得的Moho界面深度,两者的结果十分吻合．综合近来地球物理观测的结果。我们得到喜马拉雅─祁连山的地壳构造图,它贯穿印度─欧亚的碰撞带和中生代的陆─陆碰撞带．特提斯喜马拉雅和拉萨块体的地壳是由多个双向冲断层所组成,它们可以解释为在不同时期中,印度次大陆曾经数次向拉萨块体地壳挤入,而且羌塘块体的地壳也向拉萨块体的地壳挤入．测量冲断层的水平长度,可以定量估算自50Ma陆─陆碰撞以来,印度次大陆和羌塘块体向特提斯喜马拉雅和拉萨块体地壳挤入的长度．     

雅鲁藏布江缝合带南侧古近纪海相地层的发现及其构造意义

甲查拉组为本次新建的一个岩石地层单元, 它是新发现于雅鲁藏布江缝合带南侧江孜盆地的一套古近纪海相地层, 其中含有丰富的沟鞭藻及孢粉化石. 根据甲查拉组所含微体化石组合特征及其分布层位, 建立3个沟鞭藻组合(Apectodinium quinquelatum-Apectodinium hyperacanthum组合、Canningia chinensis-Palaeoperidi nium pyrophorum组合、Cymatiosphaera reticulosa-Samlandia chlamydophora组合)和3个孢粉组合(Arliaceoipollenites baculatus-Anacolosidites subtrudens组合、Aglaoreidia cyclops-Pinuspollenites microinsigis组合、Elaeangnacites asper-Ilexpollenites iliacus组合). 在此基础上, 将甲查拉组的时代确定为古新世-始新世早期. 研究认为, 甲查拉组是在印度板块与欧亚板块碰撞期间, 形成于印度被动陆缘欠补偿周缘前陆盆地体系的前渊带沉积. 根据前陆盆地演化所提供的地层学标志, 认为研究区内碰撞的启动时间为白垩纪/古近纪之交. 藏南前陆盆地体系的形成和演化受控于印度-亚洲板块之间的俯冲碰撞应力场及基底构造格局. 特提斯在江孜盆地的消亡时间应在早始新世以后, 而在整个藏南地区的封闭时间应在晚始新世Priabonian期以后.     

中亚造山带东南缘二叠纪-三叠纪花岗质岩浆演化对增生-碰撞过程的制约

全球许多造山带都不同程度地经历了增生和碰撞造山阶段,作为全球最大的显生宙增生型造山带,中亚造山带是如何从俯冲增生演化到碰撞拼合是一个值得探究的问题.文章报道了位于中亚造山带东南缘内蒙古中部地区二叠纪-三叠纪花岗岩新的锆石U-Pb年龄(266～235Ma)、地球化学和同位素数据,并系统梳理了区域内已有资料,从岩浆性质随时间演化的角度,厘定出该地区从早二叠世俯冲到晚二叠世(软)碰撞的构造-岩浆演化特征.从早二叠世到晚二叠世,花岗岩类全岩ε_(Nd)(t)值和锆石ε_(Hf)(t)值逐渐从正值演化到出现负值(ε_(Nd)(t)值:2.4～-19.5;ε_(Hf)(t)值:11.6～-33.7),表明从增生演化到碰撞阶段,岩浆源区的古老陆壳组分逐渐增多.结合区域资料,进一步确认了中亚造山带演化到晚期发生(软)碰撞的岩浆标志为仅沿索伦-西拉木伦缝合带零星线性展布的增厚下地壳来源的中-晚二叠世至中三叠世高Sr/Y花岗岩类.同时,沿索伦-西拉木伦缝合带自西向东,增生-碰撞转换时期的花岗质岩浆活动的峰期年龄分别为约264和251Ma,也反映了古亚洲洋自西向东"剪刀"状闭合的过程.综合前人研究,将中亚造山带东南缘二叠纪至三叠纪从增生到碰撞的岩浆-构造演化过程总结为三个阶段.(1)早二叠世(约285Ma前):古亚洲洋双向俯冲,新生弧岩浆作用发育阶段;(2)中二叠世到中三叠世(约285～235Ma):俯冲增生到碰撞拼合的构造-岩浆转换阶段,由于造山带挤压汇聚导致板片断离而引发岩浆物源从年轻地壳向古老地壳转变;(3)晚三叠世(约235Ma后),后造山伸展相关的A型花岗岩和碱性岩浆作用发育阶段.     

特提斯喜马拉雅地块白垩纪古纬度变化对印欧碰撞模式的制约

印度与欧亚大陆初始碰撞的模式和时限是正确认识青藏高原地质演化的前提和基础.然而,根据相同的古地磁数据,不同学者对此却提出了截然不同的印欧大陆碰撞模型.本文从白垩纪期间印度板块的运动图像出发,分析了印度板块白垩纪期间的近90°逆时针旋转对其内部不同参考点之间相对纬度变化的影响.我们发现在印欧碰撞前存在刚性/准刚性的大印度板块的前提条件下,前人基于特提斯喜马拉雅地块白垩纪观测古纬度与同时期印度板块视极移曲线换算得到的期望古纬度之间的变化关系,所提出的印欧大陆碰撞的"大印度洋盆地"或"陆间盆地"伸展模型,主要源自于白垩纪期间大印度板块自身近90°的逆时针水平旋转所导致的板块内部古纬度的相对变化.另一方面,假设碰撞前特提斯喜马拉雅和印度克拉通是两个相互独立的块体,通过白垩纪期间特提斯喜马拉雅地块与印度克拉通古地理位置的重建,我们认为在缺少充分地质证据情况下,特提斯喜马拉雅地块上的现有古地磁数据尚难以确定印度克拉通和特提斯喜马拉雅地块之间相对构造关系;早白垩世"大印度洋盆地"伸展模型仅仅是诸多可能之一.     

秦岭造山带的造山过程及其动力学特征

秦岭是经过3个不同构造演化阶段,以不同构造体制发展演化而形成的复合型造山带.其主造山作用板块构造演化阶段(Pt_3-T_2)是3个板块沿两个消减带俯冲碰撞,经历了漫长复杂的造山过程.从裂谷构造体制转换为板块构造体制,从扩张、俯冲到碰撞.尤其从点接触初始碰撞经面接触碰撞到全面碰撞成山等造山的细节过程,反映了秦岭长期在特提斯构造域众多陆壳块体群分离、拼合、增生的过程中发展演化而形成,也显示出是在古今地幔动力学和圈层耦合关系变动过程中发展演化的,具有重要大陆地质与大陆动力学意义.     

喜马拉雅地区上三叠统沉积物来源——汇聚板块边缘物质构造属性

<正>晚三叠世作为东冈瓦纳裂解的关键时期之一,同时也是当时横跨劳亚-冈瓦纳大陆之间的新特提斯洋早期演化的重要阶段.藏南喜马拉雅地区的特提斯喜马拉雅带保存并出露了一系列相对完整的同期海相沉积岩,为上述地质演化过程重建提供了重要的物源信息.近年来,诸多研究集中于特提斯喜马拉雅带北部、毗邻雅鲁藏布江缝合带的一套同期的上三叠统朗