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《青藏高原深時古生物地理和古地理演化》三古專輯出版
2022-05-25 09:29:08   來源:化石網   評論:0 點擊:

(化石網整理)據中國科學院南京地質古生物研究所:青藏高原的深時演化涉及了從原特提斯洋、古特提斯洋、中特提斯洋直到新特提斯洋的復雜變化過程。青藏高原相關地學的研究的對于人們深入開展特提斯古地理重建、
(化石網整理)據中國科學院南京地質古生物研究所:青藏高原的深時演化涉及了從原特提斯洋、古特提斯洋、中特提斯洋直到新特提斯洋的復雜變化過程。青藏高原相關地學的研究的對于人們深入開展特提斯古地理重建、礦產資源勘探、生物演化、氣候變化等眾多工作具有重要意義。因此,青藏高原成為近年來學術界研究的前沿熱點地區。 
 
為展現在特提斯演化方面各學科取得的研究進展成果,中國科學院南京地質古生物研究所張以春研究員和郄文昆研究員,與中國地質科學院地質研究所翟慶國研究員、吉林大學范建軍副教授、以及中科院青藏高原研究所宋培平副研究員合作,近期在國際地學SCI期刊《古地理、古氣候、古生態》(Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology)組織完成了專輯《From Prototethys to Neotethys: Deep time paleobiogeographic and paleogeographic evolution of blocks in the Qinghai-Tibet Plateau》的出版。該專輯共收錄了地層古生物、地球化學、沉積學和古地磁研究等共計21篇文章,并從多學科角度展現了青藏高原深時特提斯演化的復雜過程。 
 
主要進展包括以下幾個方面: 
 
(1)原特提斯洋呈現多個分支復雜演化的過程,其中青海拉脊山一帶發現了寒武紀(521-510Ma)的火山巖,其較正的εHf(t)和εNd(t)值指示該火山巖形成于南祁連洋中的洋島環境(Fu et al., 2022)。西藏安多一帶的花崗巖的年齡也在500Ma左右,但基本顯示為負的εHf(t)和εNd(t)值,表明它是由原特提斯洋向南俯沖于岡瓦納北緣而形成的(Hu et al., 2021)。同樣,喜馬拉雅地區聶拉木一帶中晚志留紀的牙形動物群研究也揭示它具有較弱的古生物地理特征,表明洋流對它們的分布起到了關鍵作用(Chen et al., 2022)。以上這些研究表明,在早古生代時期,可能存在原特提斯洋的多條分支洋盆,并且廣泛發育俯沖帶和洋流。 
 
(2)古特提斯洋在青藏高原上有多條縫合帶,如羌塘地區的金沙江縫合帶、龍木錯-雙湖縫合帶以及拉薩地塊南部的松多帶。Qiao L. et al. (2022) 研究了青藏高原上多個塊體石炭紀腕足的古生物地理,揭示了從早石炭世Visean晚期開始,北羌塘和昌都地區與其它岡瓦納北緣的陸塊就已展現明顯的古生物地理分區,這表明古特斯洋沿著龍木錯-雙湖帶正在擴張。Qiao, F. et al.(2021)通過研究北羌塘地塊上的二疊紀地層,揭示了上二疊統和下伏地層的巨大不整合帶;同時,北羌塘盆地也發生了翻轉;并提出北羌塘-思茅-印支地塊和華南等旋轉碰撞的新模式。松多帶是近年來在西藏發現的重要榴輝巖帶,它可能代表了晚古生代時期的一個洋盆記錄。Xie et al. (2021) 研究了該帶中松多組中的物源,認為其物源來源于中拉薩,因此提出松多組是在晚石炭世至早二疊世松多洋盆向北俯沖的條件下形成。這些研究總體表明石炭–二疊紀時,伴隨著龍木錯-雙湖古提斯洋的擴張,北方陸塊逐漸匯聚,而南方的各陸塊相繼從岡瓦納北緣裂解。 
 
(3)中特提斯洋以班公湖-怒江洋為代表。洋盆的打開時間一直伴隨著激烈的爭論。本專輯中,在南羌塘發現的空谷期牙形類Sweetognathus-Mesogondolella組合和類Neoschwagerina simplex等都揭示與拉薩地塊的顯著差異性(Yuan et al., 2022);同樣,物源的研究揭示了南羌塘上二疊統的物源曾發生過明顯的轉變(Fan et al., 2021)。這些研究共同表明班公湖-怒江洋打開時間在早二疊世。同樣,班怒洋的關閉時間也是長久以來備受爭議。比如,班戈一帶北拉蛇綠巖的研究揭示安多地塊可能和南羌塘地塊在中侏羅世就開始發生碰撞(Tang et al., 2021);拉薩地塊西部日松組中古地磁的研究則揭示了在早白堊世時(~120Ma),拉薩地塊位于北緯22.5°± 2.2°,和當時的南羌塘地塊已沒有了差異性(Wang et al., 2022)。同樣,班戈一帶下白堊統多尼組的沉積環境研究表明它形成于拉薩和南羌塘碰撞的前陸盆地環境(Zhu et al., 2022)。Wang et al. (2021)報道的日土和尼瑪地區早白堊世的埃達克巖,表明在110Ma左右,拉薩和南羌塘的碰撞形成的隆升高度可能要超過4000米。從獅泉河至永珠,斷斷續續分布著蛇綠巖,但這個帶的研究爭議很大。本專輯中,Wu et al.(2021)研究了獅泉河和古昌地區晚侏羅世至早白堊世(~148-144 Ma)的火山巖,地化特征顯示它可能來源于洋盆的向南俯沖。同樣,Zeng et al. (2022)研究了中倉和拉果錯一帶白堊紀Aptian期的濁積巖,研究揭示中倉地區的物源和南羌塘地塊相似,而拉果錯地區的物源卻與拉薩地塊相似,證實以納木錯-獅泉河代表的洋盆至少在早白堊世仍然是一個較大的洋盆。但Lai et al. (2022)基于那曲盆地拉貢塘組的沉積和物源研究認為中拉薩和南拉薩向那曲盆地提供了物源,即在晚侏羅世至早白堊世,并不存在獅泉河-納木錯洋盆。由此可見,在班怒洋關閉時間的科學問題上,依舊存在較多爭議。 
 
(4)新特提斯在西藏是以雅魯藏布江縫合帶為代表的洋盆。同樣,它的打開和關閉時間也存在較大爭議。Ju et al. (2021)曾基于拉薩地塊有孔蟲Shanita的發現,綜述了全球的Shanita-Hemigordiopsis組合,認為它的分布是受新特提斯洋流控制,提出新特斯洋打開時間早于中二疊世。到了中生代,隨著新特提斯洋的擴張,廣泛發育蛇綠巖(Zheng et al., 2022),而洋盆的加深也促進了放射蟲的發育,在新特提斯區域廣泛發育放射蟲Cecrops septemporatus帶(Cui et al., 2021)。Peng et al. (2022)研究了特提斯喜馬拉雅東段下白堊統的火山巖,年代約為135-130Ma。通過地球化學研究認為它代表了Kerguelen地幔柱的形成,促使了東岡瓦納的裂解。Wei et al. (2021)在雅江東段發現了弧前盆地沉積,并認為它與日喀則弧前盆地中南木林組相似,表明新特提斯洋向拉薩地塊的俯沖過程中,在拉薩地塊南緣廣泛發育弧前盆地。Ma et al. (2022)研究了林周盆地上白堊統紅色的古地磁,研究揭示在70-91Ma時,林周盆地位于北緯12 ± 2.6°N,表明當時亞洲南緣方位是WNW-ESE。 
 
總之,本專輯匯集了青藏高原研究中諸多前沿科學問題,也呼吁在后續重大科學問題研究過程中,應該運用多學科綜合開展集成性系統研究。 
 
專輯網址:https://www.sciencedirect.com/journal/palaeogeography-palaeoclimatology-palaeoecology/special-issue/10KXH7F1L6X

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