科学研究

马星铎:龙木错-双湖古特提斯洋初始闭合时间发生在中三叠世晚期【Tectonics,2025】
2025-03-05 阅读:740

青藏高原由多个陆块拼贴而成,各陆块之间曾经存在着特提斯古大洋,特提斯洋闭合的时间和方式是特提斯构造演化研究最重要的科学问题之一。龙木错-双湖古特提斯洋作为古特提斯洋的重要分支,其闭合时间长期存在争议。以往研究基于岩浆活动、变质岩年代学等证据,提出闭合时间从早三叠世至晚三叠世不等,缺乏直接的定量约束。

基于此,我校地球科学与资源学院博士生马星铎在导师李亚林教授的指导下,与中国科学院南海海洋研究所谈晓冬研究员展开合作,首次通过南羌塘地体中三叠世火山-沉积岩序列的岩相学、岩石磁学和古地磁学研究,揭示了青藏高原南羌塘地体在中三叠世时期的古地理位置及龙木错-双湖古特提斯洋的初始闭合时间。主要研究结果如下:

1)在羌塘地体改则地区采集了18个采点的148块岩石样品,涵盖灰岩和玄武岩两类岩性。通过热退磁与交变退磁技术分离特征剩磁(ChRM),并结合岩石磁学实验(如等温剩磁、热磁曲线)和扫描电镜分析确定了磁性矿物的来源与稳定性。结果显示,灰岩中载磁矿物以磁铁矿为主,含少量磁黄铁矿与赤铁矿;火山岩则以钛磁铁矿为主导。

2)特征剩磁分量通过了褶皱检验,18个采点的平均剩磁方向为Ds = 55.4°,Is = 36.2°,对应古地磁极位置为39.4°N175.6°E,表明中三叠世南羌塘地体位于20.1°±5.7°N(参考点:33.1°N85.3°E)。

3)通过与北羌塘同期古纬度对比,发现两者在中三叠世均位于北纬约20°,表明龙木错-双湖古特提斯洋此时已经闭合。结合南羌塘和北羌塘地体以及缝合带的岩浆活动、变质作用和沉积记录等多方面的地质证据,进一步表明龙木错-双湖古特提斯洋的初始闭合发生在中三叠世晚期。

 


图1(a)青藏高原大地构造简图和(b)羌塘地体中部构造格架




图2 灰岩和火山岩样品的退磁特征(地理坐标系)



图3 北羌塘、南羌塘、塔里木、拉萨、欧亚大陆和冈瓦纳(印度)陆块的古纬度演化

 

该研究得到了第二次青藏高原综合科学考察研究项目(No. 2019QZKK0803)、国家自然科学基金(9195520641374071)、中国科学院A类战略性先导科技专项(XDA20070303)和中国地质大学(北京)地质调查成果转换基金(XDA20070303)的资助。以上成果发表在领域内高水平期刊《Tectonics》上。论文信息:Ma, X., Tan, X., Li, Y., Wang, C., Han, Z., Li, S., Li, Z., Yang, B., and Song, J.: Initial Closure of the Longmu Co-Shuanghu Paleo-Tethyan Ocean: Constraints Based on New Paleomagnetic Data From the Middle Triassic Volcanic-Sedimentary Sequence, Southern Qiangtang Terrane, Tectonics, 44(1), e2024TC008504, https://doi.org/10.1029/2024TC008504, 2025.