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科学研究

唐宇:西藏特提斯喜马拉雅多样化构造样式揭示印度-亚洲早期碰撞过程【Tectonics,2024】
2024-05-06 阅读:13

新生代印度和亚洲板块碰撞形成的喜马拉雅-西藏高原是现今世界上最高最大的造山型高原,而藏南喜马拉雅造山带蕴含印度-亚洲板块碰撞的关键信息,被认为是研究陆陆碰撞造山的理想窗口。近年来多数研究集中于喜马拉雅造山带印度、亚洲初始碰撞时限,隆升机制及气候环境响应等方面,相反,古新世-始新世期间,印度、亚洲碰撞早期变形样式及构造演化研究较薄弱,因此难以深入探讨碰撞造山楔形成及印度、亚洲初始碰撞的构造响应。作为特提斯喜马拉雅北东段主要组成部分, N-S向展布>1000 km,E–W向展布约200 km的晚三叠世复理石(图1)在印度-亚洲碰撞期间经历了强烈的变形,形成了具有明显“岩块+基质”组构的碰撞型混杂岩,是研究喜马拉雅造山带上述科学问题的关键。

针对上述科学问题,我校地球科学与资源学院唐宇博士在王根厚教授和梁晓教授的共同指导下,对特提斯喜马拉雅构造带北东加查晚三叠世复理石进行了详细的野外填图、构造解析、地层及沉积相分析、锆石U-Pb和Ar-Ar年代学测试,取得了以下重要数据和地质认识:

(1)特提斯喜马拉雅构造带晚三叠世复理石从北到南可以划分为加查碰撞型混杂岩、琼结-登木走滑剪切带和朗杰学褶皱-冲断带三个主要单元。复理石岩石组合和沉积构造指示其沉积环境为印度被动大陆边缘深海相海底扇(图3)。

(2)印度被动大陆边缘俯冲形成的加查混杂岩主要经历了两期韧性变形。第一期形成混杂岩及其中指向南的顺层韧性剪切条带,剪切面理40Ar/39Ar定年结果表明印度-亚洲初始碰撞发生在60 Ma左右(图3)。

(3)加查混杂岩第二期逆冲带倾向南且面理S2上盘运动学指向北,朗杰学群褶皱-冲断带逆冲断层倾向北且上盘运动学指向南,共同组成正花状构造样式(图2)。混杂岩第二期同构造酸性岩脉锆石U-Pb年龄及面理S2绢云母40Ar/39Ar定年结果指示正花状构造形成时代为56~55 Ma,应为印度-亚洲板块南北向持续碰撞挤压的产物。琼结-登木右旋走滑剪切带代表特提斯喜马拉雅构造带约35 Ma发生的短暂走滑变形,可能与喜马拉雅造山带南北向挤压-伸展的转换相关。



 图1 西藏特提斯喜马拉雅构造带北东段地质-构造简图及大地构造位置




图2 特提斯喜马拉雅构造带北东段晚三叠世复理石构造分带及变形样式




图3 印度-亚洲早期碰撞阶段特提斯喜马拉雅北东段晚三叠世复理石的构造演化模式图


上述研究得到中国地质调查局西藏加查地区1:5万区调项目 (Grant 12120113034500)、国家自然科学基金委面上项目(Grant 42172225)、地质过程与矿产资源国家重点实验室项目(Grant E71230203)等的联合资助。论文也是为了纪念将毕生献给青藏高原地质研究和教育的国际著名地质学家尹安教授。研究成果发表在国际著名地学期刊Tectonics:Tang, Y., Liang, X.*, Wang, G.H. *, Li D., et al. (2024). Diverse Structural Styles of the Northeastern Tethyan Himalaya in Southern Tibet Reveal the Early Collisional Tectonics of India and Asia. Tectonics. 43(3), 2023TC007954.

全文链接: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023TC007954


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