古特提斯洋演化伴随着特提斯域内多陆块的聚合碰撞,是特提斯研究的核心问题之一。精确限定古特提斯洋闭合时限,是理解古特提斯构造域古地理格局与陆块聚合碰撞过程的基础,也对探讨古特提斯域板块构造及其动力学过程具有重要意义。然而,目前关于古特提斯洋闭合时限和方式等科学问题仍存在诸多争议。古特提斯域块体的古地理位置演化及其拼合历史是解决该问题的关键。义敦地体位于青藏高原东部,与松潘-甘孜地体之间以甘孜-理塘缝合带为界。义敦地体在古特提斯洋最终闭合前处于古特提斯洋分支——甘孜-理塘洋的南部。因此,揭示义敦地体在与松潘-甘孜地体碰撞前后的古地理位置,对精确约束古特提斯洋闭合时限具有重要意义。
针对以上科学问题,中国地质科学院地质力学研究所曹勇副研究员和孙知明研究员等对义敦地体晚三叠世火山岩开展了系统的古地磁学研究(图1),首次从义敦地体获得了可靠的古地磁数据(图2)。研究获得的古地磁方向为Ds = 39.2°, Is = -52.9°, ks = 42.2, ɑ95 = 4.3°,古地磁极位置为14.9°N/247.1°S(k = 31.1, A95= 5.1°)。该结果通过了褶皱检验、倒转检验和长期变检验,结合岩石磁学与显微构造分析,表明其为岩石形成时的原生剩磁。研究结果显示,义敦地体在晚三叠世~231 Ma时处于北纬~34.8°N的古纬度位置。综合已有的古地磁和地质证据,本研究提出:(1)甘孜-理塘洋闭合不晚于~231 Ma;(2)古特提斯洋最终闭合于晚三叠世早期;(3)古特提斯洋最终闭合过程不存在明显的穿时性(图3)。上述结果限定了古特提斯洋闭合历史,为重建古特提斯洋演化和特提斯构造域晚三叠世古地理格局提供了重要的依据。
该研究成果发表于美国地球物理学会(AGU)主办期刊Geophysical Research Letters(Cao, Y., Sun, Z., Li, H., Cao, X., Ye, X.,Yang, Y., Zhang, L., and Gao, Y., (2025). First paleomagneticresults from Late Triassic volcanic rocks ofthe YidunTerrane, eastern TibetanPlateau: Constraints on the closure of thePaleo-Tethys Ocean. GeophysicalResearch Letters, 52, e2025GL118769.https://doi.org/10.1029/2025GL118769)。研究工作受国家自然基金项目(42472297、42172255)、中国地质科学院地质力学研究所基本科研业务费项目(DZLXJK202516、DZLXJK202401)、地球深部探测与矿产资源勘查国家科技重大专项(2024ZD1000500)和自然资源部大陆动力学重点实验室开放基金联合资助。
图1 研究区位置及地质概况
图2 义敦地体晚三叠世火山岩低温(低场)分量(a)和高温(高场)分量(b)等面积投影图
图3(a)晚古生代至早中生代义敦、北羌塘、印支、塔里木、印度和欧亚地体的古纬度演化对比图,(b-c)~260 Ma和~230 Ma古特提斯构造域块体古地理重建图