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王信水等-JGR:中亚造山带西段与Gondwana和Pangea的联系
2018-11-13 | 作者: | 【 】【打印】【关闭

  中亚造山带位于东欧、西伯利亚、卡拉库姆、塔里木和华北克拉通之间,是全球最大、最复杂且持续时间最长的增生型造山带。中亚造山带的形成与古亚洲洋的消减闭合密切相关,演化时限从新元古代持续至中生代早期,期间见证了Gondwana大陆和Pangea超大陆的形成。然而,目前的研究主要集中于中亚造山带的增生造山方式和相应的成矿作用,鲜有研究探讨中亚造山带是以何种方式参与到GondwanaPangea的演化当中。 

  基于上述科学问题,中科院地质与地球物理研究所矿产资源研究院重点实验室王信水博士后与合作者高俊研究员对南天山造山带的乌瓦门蛇绿混杂岩开展了细致的研究工作。南天山造山带是中亚造山带西段与卡拉库姆-塔里木克拉通伴随南天山洋的俯冲消减发生最终对接的位置,因此,限定南天山洋的开启和闭合时限是探讨中亚造山带西段与GondwanaPangea之间联系的关键所在。研究显示乌瓦门蛇绿岩形成于洋中脊(Mid-Ocean Ridge)环境,并被约440 Ma的岛弧岩浆岩所侵入,而混杂岩基质的碎屑锆石U-Pb年龄集中在480-319 Ma之间,并被320 Ma左右的花岗岩脉切穿。结合现有的蛇绿岩、高压/高温变质岩、岩浆岩和沉积岩碎屑锆石年龄研究成果(图1),他们提出南天山洋是在新元古代晚期(<760 Ma)由于中亚造山带西段的微陆块从Rodinia超大陆边缘裂解而形成的;而南天山洋的闭合则发生在320-310 Ma左右,导致中亚造山带西段与塔里木-卡拉库姆克拉通的最终对接。 

1 南天山造山带相关的蛇绿岩、高压/高温变质岩和岩浆岩年代学结果对比

  

  特别需要指出的是,中亚造山带西段的微陆块之间广泛发育同时期(约510-470 Ma)碰撞造山事件,并拼贴形成统一的哈萨克斯坦联合古陆。该事件与Gondwana古陆聚合基本同步(约570-470 Ma)。由于目前尚无证据显示南天山洋在此期间发生闭合,表明中亚造山带西段呈独立块体与东Gondwana大陆被南天山洋分隔(图2),与传统观点提出的这些微陆块是从东Gondwana大陆裂离截然不同。此外,南天山洋在320-310 Ma闭合意味着中亚造山带西段和卡拉库姆-塔里木克拉通(Asiatic Hunic地体群的组成部分)此时已与Laurussia-西伯利亚克拉通完成拼贴,共同构成Pangea超大陆的北部,与西侧Rheic Ocean闭合导致Gondwana-Laurussia碰撞形成Pangea超大陆主体在时间上具可比性。

 

2 中亚造山带西段在Gondwana大陆和Pangea超大陆形成过程中的古地理恢复

  研究成果发表于Journal of Geophysical Research: Solid Earth。(Wang X S, Klemd R, Gao J, et al. Final assembly of the southwestern Central Asian Orogenic Belt as constrained by the evolution of the South Tianshan Orogen: Links with Gondwana and Pangea[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2018, 123(9): 7361-7388.(DOI: 10.1029/2018JB015689) 

 
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