2016年04月08日 星期五

研究亮点

刘飞、杨经绥等-Lithos:西藏雅鲁藏布江缝合带西段发现245Ma海山——新特提斯洋早期扩张的证据

来源:地调局地质所 作者:科技处,刘飞 发布时间:2022-03-09

雅鲁藏布江新特提斯洋(简称雅江洋)何时打开?该洋盆开启和初始扩张是否与地幔柱有关?中国地质科学院地质研究所刘飞博士与其合作者对上述问题进行了探讨,相关成果发表在《Lithos》上。

地幔柱是导致板块构造启动和大陆裂解最有可能的驱动力之一,是国际研究的前沿和热点。地幔柱在现代和古海洋中活动强烈,表现为海山广泛分布。然而,海山却有地幔柱和非地幔柱两种成因,其中非地幔柱成因的海山具有特殊的构造指示意义,它一般形成于大陆裂解后新生洋盆中,与拆沉的大陆岩石圈通过新生洋盆扩张脊在上地幔浅部发生物质循环有关。此外,在野外地质工作时,地幔柱和非地幔柱成因的海山易混为一谈,缝合带中洋岛玄武岩(OIB)型火山岩、泥岩、硅质岩和灰岩的海山岩石组合常被解释为地幔柱活动的产物。因此,开展海山的成因研究将对理解OIB型玄武岩成因、洋盆构造演化和地球深部动力学过程具有重要意义。

研究者对雅鲁藏布江缝合带(YZSZ)西段公珠错附近的增生杂岩开展了详细的地质填图工作,厘定出公珠错海山,其长约10km,宽约5km1),主要由OIB型玄武质岩石(玄武质凝灰岩、玄武质角砾岩夹玄武质熔岩)和上覆海相沉积岩(泥页岩、硅质岩、硅质灰岩和生屑灰岩)组成,发育特征的塌积砾岩或斜坡角砾岩(由分选性差的海山自身物质组成)(2)。

1 亚洲东南部特提斯蛇绿岩地质简图和245Ma公珠错海山分布位置图

2 雅鲁藏布江缝合带西段245Ma公珠错海山的野外特征和实测剖面图

本研究获得玄武质凝灰岩的锆石U-Pb年龄为245-242Ma,玄武质熔岩的Sr-Nd-Pb同位素显示其源区具有受大陆岩石圈地幔交代富集的特征,与印度洋东北部的圣诞岛大火成岩省中Vening-MeineszOIB型玄武岩可以对比。结合特提斯喜马拉雅被动陆缘发育大量二叠纪裂谷型岩浆岩、冈底斯岛弧出露中晚三叠世俯冲相关的弧岩浆岩,以及YZSZ增生杂岩中出露早中三叠世基性岩块、中晚三叠世放射虫硅质岩等证据,认为中三叠世公珠错海山形成于雅江洋初始裂解的洋盆环境,其成因可能与地幔柱活动无关(3)。

3 东冈瓦纳大陆及其周缘特提斯洋250-245Ma古地理重建图

该研究对探讨东冈瓦纳大陆裂解和新特提斯洋的初始打开时间和机制,限定拉萨-腾冲地块两侧古洋盆的关系及其构造演化过程具有重要科学意义,对理解现代海洋形成过程具有指导意义,也为支撑自然资源部和地调局实施深地探索、挺进和开发深海等战略需求提供积极作用。

本文由中国地质调查局地质调查项目(DD20190060)、国家自然科学基金项目(4172010400992062215)、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项(GML2019ZD0201)、山东地矿七院科技创新项目(QDKY202007)和深地动力学国家重点实验室自主课题(J1901-15)联合资助。

 文章出处:

Fei Liu, Yildirim Dilek , Jingsui Yang*, Dongyang Lian*, Guanlong Li, Yong Wu. 2021. A middle Triassic seamount within the western Yarlung Zangbo suture zone, Tibet: The earliest seafloor spreading record of Neotethys to the North of East Gondwana. Lithos, 388-389: 106062. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2021.106062