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《Geology》发表胡修棉教授关于印度-亚洲大陆初始碰撞时间的最新研究成果

发布时间:2015-09-18 浏览次数:28

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 Ma30 Ma。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》(Geology)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)。                                              


1 喜马拉雅简化地质图,显示古近纪剖面;-桑单林剖面(本文);-定日遮普热剖面;-仲巴错江顶剖面

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(图1)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(图2)。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(图2),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。

 

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(第14-16层)的时代为古新世中期Selandian

 

该研究成果发表于201510Geology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(B类)、国家自然科学基金项目的支持。