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GR:變質岩研究揭示大印度南北延伸範圍達到~2400km
2019-12-05      
  中科院青藏高原研究所和青藏高原地球科學卓越創新中心“碰撞隆升及影響團隊”丁林研究員課題組通過對藏南桑桑地区基性片岩原岩形成时代和形成环境的研究,将大印度的南北向范围限定在~2400 km,并认为印度-欧亚大陆初始碰撞发生在北纬低纬度地区。该成果近期以“The latest Jurassic protoliths of the Sangsang mafic schists in southern Tibet: Implications for the spatial extent of Greater India”为题发表在Gondwana Research上。
  大印度代表了印度-欧亚大陆碰撞之前印度陆缘最北端到现今印度大陆俯冲带之间的范围。印度-欧亚初始碰撞之后,大印度向北俯冲到欧亚大陆之下,并在地表增生缩短形成喜马拉雅造山带。虽然现今喜马拉雅造山带的南北最宽处不超过300 km,但原始的大印度南北向范围可能达到~1000-2700 km。目前对大印度原始范围认识上的分歧严重影响了对印度-欧亚大陆碰撞过程的理解,例如:1)印度-欧亚大陆之间>4000 km的碰撞后巨量汇聚如何在大印度的俯冲和欧亚陆内缩短之间进行分配;2)印度-欧亚大陆初始碰撞的古纬度位置;3)印度-欧亚大陆碰撞过程是单阶段还是多阶段。
  桑桑基性片岩是出露于印度-欧亚碰撞带——雅鲁藏布江缝合带中的低蓝片岩相高压变质岩(图1),丁林研究员课题组早期工作将其变质时间限定为63-60 Ma,和前陆盆地指示的印度-欧亚初始碰撞时间一致,因此片岩的原岩可能代表了大印度北界的物质组成,其古地理位置可用于约束大印度的空间范围。该成果以桑桑基性片岩为研究对象,通过野外填图、岩石学、锆石LA-ICPMS测年、全岩地化和Sr-Nd同位素分析,揭示出片岩的原岩形成时间为侏罗纪晚期(~149 Ma)(图2),原岩类型以高Ti碱性玄武岩为主,原岩成分和洋岛玄武岩(OIB)类似,原岩形成与大陆岩石圈伸展背景下的地幔柱活动有关。
  前人的古板块重建工作显示,在侏罗纪晚期,印度大陆仍位于南半球,和南极洲、澳大利亚大陆等拼合在一起,同属于南方冈瓦纳大陆的一部分(图3)。晚侏罗世时期,东冈瓦纳北缘发生大陆裂解,裂解中心自澳大利亚西北缘的Argo深海平原向西穿过大印度北缘,将Argoland陆块从澳大利亚西北缘和大印度北缘分离出去(图3)。裂解过程导致大陆岩石圈的部分熔融和地幔柱上涌,由此产生的岩浆活动在新塑造的大印度北界上形成桑桑基性片岩的原岩。大印度北界的古地理位置应该接近澳大利亚西北缘的Argo深海平原南界,即Exmouth海底高原北缘,据此可限定大印度的南北范围为~2400 km。该结论支持印度-欧亚大陆单阶段碰撞模式,初始碰撞位置在~10°N附近。若此,则初始碰撞以来>4000 km的印度-欧亚汇聚可分解为~2400 km的印度大陆岩石圈俯冲和>2000 km的欧亚大陆陆内缩短。
  該成果得到國家自然科學基金重大項目(41490615)、青年項目(41602219)和國家留學基金委訪問博士後項目(20160491063)的聯合資助。王厚起助理研究員爲成果第一作者。
  論文信息:Wang H.-Q.*, Ding L., Cai F.-L., et al., 2020, The latest Jurassic protoliths of the Sangsang mafic schists in southern Tibet: Implications for the spatial extent of Greater India. Gondwana Research, 79: 248-262.
  原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1342937X19302928
图1 藏南地区地质简图,示桑桑基性片岩位置
图2 锆石协和年龄图和平均年龄图
图3 桑桑基性片岩原岩古地理位置图
 

 

  

 
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