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青藏高原,你從哪裏來?
2017-11-04      

    大陸板塊“聚散史”

  •     3.6亿年前--晚石炭世 地球上的两个超级大陆

  在距今約3.6億年前的遠古時期,地球上僅存在兩個超級大陸,兩者之間是廣闊的古特提斯大洋,類似今天的太平洋。

  北半球——勞亞大陸

  位于北半球的超級大陸稱爲勞亞大陸,由現今北美大陸、格陵蘭島以及歐亞大陸的北部組成;

  南半球——岡瓦納大陸

  位于南半球的超級大陸稱爲岡瓦納大陸,包括今天的南美洲、非洲、印度、澳大利亞、阿拉伯和南極等大陸。

  岡瓦納大陸是當時地球上最大的大陸聚合體(超級大陸),共覆蓋地表超過1億平方公裏的面積,占地球表面積逾20%。在寒武紀晚期到奧陶紀早期,岡瓦納大陸的範圍甚至從南極(北非地塊)直到赤道地區(澳大利亞大陸)都有分布。

  •   3.2亿年前--晚石炭世 南北合体——盘古联合古陆

  在距今約3.2億年前(晚石炭世),南方的岡瓦納大陸與北方的勞亞大陸聚合並形成當時地球上唯一的聯合古大陸—Pangea(有中文文獻將其譯爲盤古聯合古陸)。

  •   3億年前--聚散離合——大解體

  大約稍晚些時候(距今約3億年前)聯合古大陸開始解體:北方的勞亞大陸一分爲二,分別是北美大陸和歐亞大陸;

  而南方的岡瓦納大陸則像從高處跌落的瓷盤,徹底解體——除南美洲、非洲、印度、澳大利亞、阿拉伯和南極幾個大陸塊外,還包括衆多的小陸塊。

  漂洋過海的羌塘和拉薩

  羌塘和拉薩就是南方岡瓦納大陸解體後其中的兩個小陸塊,這兩個小陸塊的特殊性在于岡瓦納大陸分出的其他大陸/地塊的古地理位置都已獲得精確限定,然而羌塘和拉薩的屬性和來源一直沒有很好限定。

  最新研究表明,羌塘和拉薩從岡瓦納大陸分離後,漂洋過海,跨過寬廣的特提斯洋,從南半球漂移至北半球,經過漫長的旅程最後加入了歐亞大陸,最終成爲組成青藏高原的兩大核心地體——羌塘地塊和拉薩地塊。

  羌塘地塊、拉薩地塊與岡瓦納大陸、勞亞大陸的關系及古地理重建(a)距今2.1億年;(b)距今3.0億年

  從岡瓦納大陸啓航最早的北羌塘地塊

  “冈瓦纳大陆”这个名词最初是由奥地利地质学家修斯(Eduard Suess)在《地球的面貌》(The Face of the Earth)一书中提出的。冈瓦纳大陆是一个远古时期存在于南半球的古大陆,也称南方大陆,它因印度中部的冈瓦纳地方而得名。

  北羌塘的身世之謎

  學界當前對于岡瓦納大陸的幾個主要塊體組成並無異議,然而,對于一些微型地塊(或陸塊)的來源卻存在較大爭議。南羌塘來自岡瓦納大陸已是公認。

  但北羌塘地塊的來源及其漂移曆史一直爭議很大:一些學者認爲,北羌塘地塊來自北方勞亞大陸,然而還有一些學者認爲北羌塘地塊在晚古生代時期就已從岡瓦納大陸裂解出來。

  甚至還有觀點認爲北羌塘地(與南羌塘地塊一起)與當時的華北地塊、塔裏木地塊、揚子地塊以及其他一些島陸共同組成中國古大陸的主體,與勞亞大陸和岡瓦納大陸“三足鼎立”。

  “走走停停”的拉薩地塊

  •   2.1億年前--猶豫不決的“拉薩地塊”

  拉薩地塊在早—中三疊世和晚三疊世時期(距今2.4—2.1億年前)古緯度分別位于南半球16.5°S和18.4°S,長時期徘徊在南半球,顯得“猶豫不決”,但也證明拉薩地塊在早三疊世也已從南半球的岡瓦納大陸裂離出來並位于南半球中—低緯度地區。

  •   1.8億年前--早侏羅世——從南向北,越過赤道

  隨後拉薩地塊緩慢向北漂移,在距今1.8億年時繼續向北漂移至南緯3.7°S附近,早白垩世(距今1.2億年前)已經到達位于北緯13.1°N的位置。拉薩地塊此時已經越過赤道,並與位于北半球的羌塘地塊完成了塊體間的拼貼過程。

  •   8000萬年前

  距今8000萬年時,非洲大陸已經向北漂移,且印度次大陸漂移至10°S—30°S範圍。

  拉萨地块还在北半球约12 °N,在整个白垩纪,显得有点“裹足不前”,一直在北半球12°N左右徘徊。它在等待一个同伴——印度次大陆。

  “急速追趕”的印度次大陸

  印度次大陸(及其次大陸最北緣的喜馬拉雅部分)在晚侏羅世從岡瓦納大陸分離後,開始向北快速漂移,並急速追趕拉薩地塊。

  •   6500萬年前--早新生代

  初次的碰撞

  距今6500萬—6000萬年前,印度次大陸已經在北緯13度附近與歐亞大陸最新南緣(拉薩地塊)發生初始碰撞,隨後拉薩地塊與印度次大陸一起漂移到目前的位置——北緯30度。

  青藏高原——在碰撞中誕生

  印度-歐亞大陸碰撞也被認爲是距今5億年以來地球曆史上發生的最重要的造山事件。盡管地質曆史上曾經發生過多次大洋關閉以及大陸碰撞,但唯獨印度次大陸與歐亞大陸的碰撞引起了大面積的地表隆起。這種碰撞和持續作用,其影響範圍遠遠超越了青藏高原,甚至波及中亞腹地、東南亞和中國東部地區。

    根据近10年我国境内雅鲁藏布江缝合带的研究资料,国内科学家首次提出印度次大陆与欧亚大陆的碰撞时间要更早,起始时间很可能在距今6 500万年前,碰撞首先从中部开始,然后分别向西构造结和东构造结穿时性封闭。

  因此,可以想象,一個數千公裏長的大陸碰撞帶,如印度次大陸與歐亞大陸的碰撞,其碰撞將是穿時的,從最初的碰撞到系統內所有洋殼消失後的全面碰撞,可能要持續幾十個百萬年。

  文章節選自:

  丁林, 李震宇, 宋培平. 青藏高原的核心来自南半球冈瓦纳大陆. 中國科學院院刊, 2017, 32(9): 945-950.

 
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