近日，中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質重點實驗室談曉冬研究員團隊與中國地質大學（北京）生物地質與環境地質重點實驗室李亞林教授團隊合作在“印度-亞洲大陸碰撞以及新特提斯洋閉合過程”重大科學問題上取得了新的進展，相關研究成果發表于Tectonics（《大地構造學》）期刊上。中國科學院南海海洋研究所博士生王子豪為論文第一作者，談曉冬和李亞林為共同通訊作者。
印度-亞洲大陸碰撞起始時間和位置是認識大陸碰撞與高原隆升之間的耦合關系、俯沖碰撞事件如何影響區域氣候以及全球變化、新特提斯洋俯沖深部過程及大陸碰撞協調機制等一系列科學問題的兩個關鍵參數，而準確恢復碰撞前的古板塊邊界有助于解決印度-亞洲大陸碰撞的爭議。
研究團隊以拉薩地體林周盆地始新世帕那組火山巖為研究對象，通過氬-氬同位素定年以及古地磁學研究，揭示了約53 百萬年的帕那組火山巖穩定的褶皺前的特征剩磁方向，古緯度估計為31.4°N（28.9°N-33.9°N）。并且以地磁場長期變特征和沉積巖古地磁傾角淺化為切入點，結合相鄰構造單元的古地磁數據以及高原內部羌塘地塊、拉薩地塊分別在三疊紀中晚期和白堊紀中期與亞洲大陸碰撞拼合以及白堊紀末期高原內部強烈地殼變形和短縮等地質資料，對林周盆地晚白堊世以來的古地磁數據進行了綜合評估。
分析結果表明，拉薩地體在晚白堊世位于約24°N，隨后在約53 百萬年前抵達與現今緯度近似的位置。這一重建結果不支持一個“巨大”且“靜止不動”的晚白堊世–始新世亞洲大陸南緣。結合多學科視角下大印度北向延伸寬度的恢復（小于1000 km），以及新特提斯洋洋內俯沖系統的證據，本研究的古地磁約束強烈支持印度–亞洲大陸兩階段“弧–陸”碰撞模式。即大印度和洋內島弧俯沖系統在晚古新世–早始新世（約58-53 百萬年前）于約8°N發生碰撞，最終的陸–陸碰撞則發生在始新世與漸新世之交（約36-31 百萬年前）。這種碰撞模式能夠協調高原內滯后長達約20 百萬年的與碰撞相關的構造和沉積響應。
這項研究對于理解大陸碰撞與高原隆升之間的耦合關系、俯沖碰撞事件對區域氣候及全球變化的影響、以及新特提斯洋俯沖深部過程和大陸碰撞協調機制等科學問題具有重要意義。
圖1?本研究報道的帕那組火山巖特征剩磁方向
圖2?林周盆地晚白堊世–始新世古地磁數據與地磁場長期變模型的一致性檢驗支持較高的古緯度結果
圖3?根據板塊邊界古緯度變化曲線重建新特提斯洋閉合及印度–亞洲大陸碰撞的兩階段過程
相關工作得到國家自然科學基金項目，南方海洋科學與工程廣東實驗室（廣州）重點專項，以及第二次青藏高原綜合科學考察研究項目等支持。
文章信息：Wang,Z.,Tan,X.,Li,S.,Li,Y.,Xiao,S.,Guo,Z.,et al. (2024). New 40Ar/39Ar dating and paleomagnetism of the Pana Formation rocks from the Linzhou basin,Lhasa block: Implications for the India-Asia collision. Tectonics,43,e2024TC008687.
文章鏈接：https://doi.org/10.1029/2024TC008687
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