晚古生代-早中生代羌塘地块位置的古地磁约束

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晚古生代-早中生代是Pangea超级大陆最终形成和开始裂解的关键时期,其形成和裂解对海陆格局、全球气候、生物多样性有着至关重要的作用。晚古生代以来,伴随着三大洋(新特提斯洋、中特提斯洋和古特提斯洋)的打开和闭合,羌塘和拉萨地块及印度大陆分别从冈瓦纳大陆裂离,并于晚三叠纪世至早古近纪陆续拼贴到亚洲大陆南缘。其中,羌塘地块是首个加入欧亚大陆的陆块。羌塘地块位于青藏高原中部,南与拉萨地块通过班公-怒江缝合带(中特提斯洋)拼贴,北与昆仑-柴达木地块通过金沙江缝合带(古特提斯洋)拼贴,金沙江缝合线可能构成了冈瓦纳大陆与欧亚大陆的界线,因而羌塘地块的古纬度变化是研究青藏高原晚古生代-早中生代构造演化的关键证据。  本项研究在羌塘地块北缘沱沱河地区选择下二叠统诺日巴尕日保组火山岩和上三叠统甲丕拉组火山岩为研究对象,进行了详细的同位素年代学、岩石磁学和古地磁学的综合研究,得到了可靠的羌塘地块早二叠世和晚三叠世古纬度数据,为重建羌塘地块向欧亚汇聚拼接过程等问题提供进一步的约束。下二叠统诺日巴尕日保组火山岩U-Pb锆石年代为297±1.9 Ma,结合古生物证据,指示该套火山地层的形成时代为早二叠世。采集了21个采点(194块)的火山岩古地磁样品。经过系统热退磁,清洗出稳定的特征剩磁,特征剩磁通过褶皱检验,表明它是褶皱前获得的。13个古地磁方向群能很好地平均掉地球磁场长期变。计算得到了羌塘地块早二叠世古纬度为21.9±5.1°S(参考点:34.09°N,92.36°E)。  2件甲丕拉组样品锆石U-Pb年代学结果分别为204 Ma和214 Ma,结合古生物证据,说明该套火山岩地层形成时代为晚三叠世。对42个采点(355块)的火山岩古地磁样品,结合热退磁和热-交变退磁方法进行清洗,清洗出稳定的特征剩磁,特征剩磁通过褶皱检验和倒转检验,表明是褶皱前获得的。离散度分析结果表明,29个古地磁群方向能很好地平均掉地球磁场的长期变,得到羌塘地块晚三叠世古地磁极位置为64.0°N,174.7°E,(A95=6.6°,K=17.2,S=19.5°)。结合前人研究结果,得到羌塘地块晚三叠世采样点古纬度位置为31.7±3.0°N。  通过与印度大陆石炭系地层和古生物特征的比对,指示石炭纪时羌塘地块位于印度冈瓦纳大陆北缘,在早二叠世之前,羌塘地块开始从印度冈瓦纳大陆裂解出来,并不断向北漂移。到早二叠世时期,羌塘地块已经到达~21.9±5.1°S,并与华南陆块很亲近,开始发育华南系的温水生物群。至晚三叠世时,羌塘地块到达31.7±3.0°N,与北面的华北地块碰撞在一起,至此东中部古特提斯洋全部闭合。
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