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地质地球所等重建东亚早三叠世古地理

  中生代是潘吉亚超大陆裂解到亚洲大陆形成的关键时期,随着晚古生代中亚造山带的演化,华北、蒙古、塔里木等块体拼合形成现今亚洲大陆的雏形,可称之为原亚洲大陆(Proto-Asia)。早中生代原亚洲大陆与北部西伯利亚板块以蒙古-鄂霍茨克洋相隔,与南部华南、羌塘等块体以古特提斯洋分开。因此,准确确定原亚洲大陆位置对整个东亚中生代古地理重建有重要影响。

  华北克拉通作为原亚洲大陆的核心块体,中生代盆地以红色碎屑沉积为主。早期古地磁研究较少考虑沉积压实作用产生的磁倾角浅化带来的影响,或直接以经验值(倾角浅化因子f=0.6)对倾角浅化进行校正,从而导致华北板块的古纬度偏低和古地磁极的偏差,并进一步影响区域构造解释及古地理重建。此外,华北克拉通中生代经历多期次构造事件影响,来自不同方向的应力使华北克拉通内部发育多个后期大型走滑断裂(图1),这些走滑断裂是否会影响华北克拉通的整体性,需进行针对性研究。前人报道的中生代早期古地磁结果集中于华北克拉通西部,缺乏对东部的研究,因而,无法通过东西部古地磁数据对比来判断华北克拉通内部走滑断裂的影响程度。

  针对上述问题,中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室副研究员赵盼与德国图宾根大学教授Erwin Appel、北京大学教授徐备合作,选取华北北缘中生代承德盆地早三叠世红色砂岩,开展古地磁研究,以期确定中生代盆地的倾角浅化程度,并讨论东亚各块体早中生代古地理格局。研究表明,承德盆地早三叠世红色砂岩存在显著磁倾角浅化,采用E/I方法,获得浅化因子f=0.48;对比显示,华北克拉通东部和西部古地磁结果一致(图2),华北克拉通整体性未受后期构造运动,尤其是走滑断裂的影响;华北克拉通与西伯利亚和华南在早三叠世存在大角度磁偏角差(分别为72.9°±5.8°和88.0°±5.6°,图2),西伯利亚和华南相对华北克拉通的顺时针旋转导致了蒙古-鄂霍茨克洋和古特提斯洋的最终闭合。综合东亚各地块古地磁数据,研究人员重建了东亚各块体早三叠世古地理格局(图3)。

  相关研究成果以An inclination-shallowing-corrected Early Triassic paleomagnetic pole for the North China Craton: Implication for the Mesozoic Geography of Proto-Asia为题,发表在Journal of Geophysical Research: Solid Earth上。

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图1.华北克拉通构造和中生代沉积盆地分布简图(修改自Meng et al. 2019)。星号代表前人研究取样点

图2.华北、华南和西伯利亚克拉通早三叠世古地磁极对比图

  图3.早三叠世古地理重建图。华北克拉通(NCC),华南克拉通(SCC),西伯利亚板块(SIB),蒙古板块(MOB),塔里木克拉通(TA),柴达木板块(QA),伊犁板块(YI),准噶尔板块(JG),东欧克拉通(EU),哈萨克斯坦板块(KAZ),北美板块(NA),南美板块(SA),非洲板块(AF),印度板块(IN),南极洲板块(AN),澳大利亚板块(AU),阿拉伯板块(AR),伊朗板块(IR),羌塘板块(QT),印支板块(IC),拉萨板块(LH)  


研究团队单位:地质与地球物理研究所
来源:中国科学院
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