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王思淇、边伟伟等：特提斯喜马拉雅西部早白垩世灰岩的重磁化作用及其对印度-亚洲大陆碰撞的构造意义【Geochemistry, Geophysics, Geosystems，2025】
发布时间：2025-11-21 作者： 阅读：0次
印度与亚洲大陆的碰撞是新生代最具重大地质意义的事件之一。这一构造活动不仅促使新特提斯洋最终闭合，更引发了持续的大规模陆内变形和显著的地壳隆升，最终形成了全球海拔最高的高原—青藏高原。然而对于新特提斯洋演化过程，特别是印度-亚洲大陆碰撞时间和碰撞过程等一系列关键科学问题仍存较大争议。
对于印度-亚洲大陆碰撞时间，从65–35 Ma不等。对于印度-亚洲大陆碰撞过程，不同学者存在不同认识，主要包括：单阶段、两阶段和多阶段碰撞模型。其中单阶段碰撞模型主要包括大印度陆陆碰撞模型和小印度陆陆碰撞模型。两阶段碰撞模型主要包括陆弧+陆陆模型、弧陆+陆陆模型、日喀则弧后洋盆模型、大印度盆地+双陆陆模型以及北印度海+双陆陆模型。多阶段碰撞模型主要包括初始弧-陆碰撞或特提斯喜马拉雅与向南迁移的拉萨地体南缘地块+两阶段大陆-大陆碰撞模型。特提斯喜马拉雅作为印度板块的北部边缘，其碰撞前后的古地理位置对于准确限定印度-亚洲大陆碰撞时间及碰撞碰撞过程是至关重要的。
针对上述科学问题，研究人员选取特提斯喜马拉雅波林地区的波林夏拉组灰岩(图1，图2和图3)为研究对象，进行年代学、岩石磁学、岩相学和古地磁学研究，以约束特提斯喜马拉雅白垩纪古地理位置，进而探讨新特提斯洋的演化过程。
图1 特提斯喜马拉雅及邻区构造简图
图2 札达地区采样位置示意图
图3 采样地层野外剖面照片
来自波林地区波林夏拉组灰岩的碳酸盐岩U-Pb年代学结果（图4）结合古生物化石（图5a-e）表明该套地层形成于早白垩世（~125–100 Ma）。
图4 波林夏拉组灰岩碳酸盐岩U-Pb年龄谐和图
图5 (a–e) 灰岩样本中具有代表性的有孔虫化石形态；(f–l) 波林夏拉组灰岩代表性样品扫描电镜结果
波林夏拉组灰岩23个采点倾斜校正后的平均方向为：Ds = 20.8°，Is = 19.0°，k = 67.2，α95 = 3.7°(图6a)，对应的古地磁极为61.6°N，212.9°E，A95 = 2.7°，古纬度为10.3° ± 2.7°N。高温分量通过了褶皱检验。对23个采点的平均方向进行逐步展平检验，结果显示Fisher统计精度参数k的极大值在83.2展平状态下最大(图6b)。值得注意的是，该结果与特提斯喜马拉雅地区已发表的白垩纪古地磁数据存在显著差异。考虑到特提斯喜马拉雅在白垩纪位于南半球，结合本研究扫描电镜结果(图5f-l)，我们认为波林夏拉组灰岩很可能发生了重磁化作用，且重磁化作用发生在褶皱之前。
图6 波林夏拉组灰岩古地磁结果图
为了更好的确认重磁化时间，对比了特提斯喜马拉雅西部早白垩世以来的古地磁极与古纬度数据。通过对比发现本研究的古极点(图7)和古纬度(10.3º ± 2.7ºN)与Dannemann et al. (2022)古极点(图7中20)和古纬度(10.5º ± 2.4ºN)相吻合，由此推断重磁化事件很可能发生在~54–49 Ma。结合特提斯喜马拉雅和拉萨地块已发表的可靠的古地磁数据，计算得到拉萨地体南缘的古纬度约为12.8ºN，特提斯喜马拉雅北缘的古纬度约为12.3ºN。表明在~54–49 Ma两地块之间不存在显著纬度差异。因此，印度-亚洲大陆西部碰撞的发生时间不晚于~54–49 Ma，这为研究印度-亚洲大陆碰撞时间及碰撞过程提供了关键数据。
图7 特提斯喜马拉雅早白垩世-古近纪古地磁极
中国地质大学（北京）科学研究院硕士研究生王思淇为论文第一作者，边伟伟副教授为论文通讯作者，论文合作者包括中国地质大学（北京）梁嘉诚博士、马家辉博士、焦显伟博士、文倩硕士、王锁博士、丁继凯副教授、赵汉卿副教授、李海燕副研究员、吴怀春教授、杨天水教授以及中国科学院地质与地球物理研究所邓成龙研究员。该研究得到了国家自然科学基金（92155203，42474098，42488201，和42072257）、中央高校基本科研业务费（2652023001）和高等学校学科创新引智计划（B20011）资助。
相关研究成果发表在地球科学国际权威期刊《Geochemistry, Geophysics, Geosystems》上：Siqi Wang, Weiwei Bian*, Jiacheng Liang, Jiahui Ma, Xianwei Jiao, Qian Wen, Suo Wang, Jikai Ding, Hanqing Zhao, Haiyan Li, Huaichun Wu, Tianshui Yang, Chenglong Deng. Remagnetization of Lower Cretaceous limestones in the western Tethyan Himalaya and its tectonic implications for the India-Asia collision. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2025, 26, e2025GC012522.
