青藏羌塘早二叠世地幔柱的形成与演化研究获得新进展

  • 张玉修,张开均(地球科学学院)
  • 发布于 2017-01-10
  • 2049

位于青藏高原腹地的羌塘,在藏语中的意思是北方高地,平均海拔超过5000米,被称为世界屋脊的屋脊。羌塘地区地貌复杂、干燥多风、高寒缺氧,也被誉为生命的禁区。关于青藏高原隆升前的地质历史,我们只有通过各种地质记录来恢复。

在经典的板块构造学说中,一般认为冈瓦纳超级大陆(是大陆漂移说所设想的南半球超级大陆,它因印度中部的冈瓦纳地方而得名,包括现今的南美洲、非洲、澳大利亚、南极洲以及印度半岛和阿拉伯半岛等)裂解,形成特提斯洋(在地质历史上存在过的,横贯赤道附近的大洋,以希腊神话中一位女神Tethys的名字命名),部分向北漂移的陆块碰撞、拼贴到欧亚大陆南缘,最终在新生代隆升形成了巍峨耸立的青藏高原。

20年来,中国科学院大学地球科学学院张开均教授、张玉修副教授的科研团队,在青藏高原开展系统的野外地质调查,对羌塘地区展布的沉积岩-火山岩地层进行了详细研究(图1)。岩石学、岩相学、矿物学、年代学、元素-同位素地球化学、古生物地层学等研究结果表明2.8亿年前的早二叠世(Sakmarian–Kungurian),羌塘地区覆盖有面积>68.4万平方公里,厚度达1.5-2.0公里的玄武岩,玄武岩具有洋岛型玄武岩(OIB)特征,指示地幔柱成因。同期地幔柱成因的玄武岩广泛分布在拉萨地体、藏南-印度北部、三江地区,乃至塔里木地体等地,羌塘地幔柱引起的玄武岩覆盖面积可达100万平方公里。该研究认为羌塘地幔柱在早二叠世冈瓦纳超级大陆(Gondwana)的裂解、特提斯洋的形成演化过程中扮演重要角色(图2)。

近日,该研究成果发表在国际地球科学期刊Gondwana ResearchIF: 8.743. Zhang Yu-Xiu, Zhang Kai-Jun, Early Permian Qiangtang flood basalts, northern Tibet, China: A mantle plume that disintegrated northern Gondwana? Gondwana Research, 2017, 44: 96-108. 原文链接: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1342937X16304191)。

责任编辑:周逍遥

 

 

图1:(A)羌塘地幔柱的影响范围,(B)西羌塘和中羌塘早二叠世玄武岩的分布。图1:(A)羌塘地幔柱的影响范围,(B)西羌塘和中羌塘早二叠世玄武岩的分布。

 

图2:早二叠世羌塘地幔柱造成冈瓦纳大陆的裂解与特提斯洋的形成。图2:早二叠世羌塘地幔柱造成冈瓦纳大陆的裂解与特提斯洋的形成。