成果快讯
返回首页

吴鸿翔等-GPC-塔里木-帕米尔白垩纪盆地古地理揭示新特提斯洋平板俯冲

2026-04-08

  造山作用、岩浆迁移以及弧后挤压与伸展的交替变换,普遍发育于俯冲系统的上盘板块内部。然而,对于引发大范围地壳变形、大规模长英质岩浆省形成以及高原隆升序列过程等内在地球动力学,目前仍未得到充分约束。青藏高原—帕米尔造山带作为地球上规模最大、海拔最高的高原,记录了漫长且复杂的板块汇聚、地体增生与大陆碰撞演化历史,其构造变形范围却远远超出印度—亚洲碰撞带的空间限制。
  为解决上述科学问题,中国地质科学院地质力学研究所吴鸿翔副研究员,联合浙江大学、国家自然博物馆和美国迈阿密大学等研究团队,针对晚侏罗世至白垩纪期间帕米尔造山带与塔里木盆地之间的构造隆升、盆地沉降及源汇系统演化的耦合关系,开展了多维度的联合约束研究。研究表明,塔里木盆地西部保存了发育较好的下白垩统与上白垩统地层序列,这两套地层之间记录了一次关键的沉积转换过程,表现为沉积环境、物源特征及古地理格局的显著差异,反映了与周缘造山带构造体制的同步转变。
  下白垩统地层以扇三角洲至辫状河三角洲沉积为主,地层厚度向帕米尔造山带前缘逐渐增大;而上白垩统则记录了重要的海侵事件与盆地扩张。基于野外露头与钻井数据的物源分析表明,盆地沉积物主要由三叠纪、志留—奥陶纪及元古代火成岩碎屑组成,这与北帕米尔和西昆仑地区出露的基底岩石与岩浆岩特征一致。270–290 Ma的显著年龄峰值则指示沉积物源自麦盖提斜坡以东的早二叠世塔里木大火成岩省。
  与塔里木西部不同,位于中帕米尔与南帕米尔内部的残留盆地,沉积了大量来自于就近陆缘弧带的白垩纪中期火成岩碎屑。热年代学数据记录了北帕米尔地区晚侏罗世至早白垩世的变质作用与隆升过程,表明当时在北帕米尔一带存在地形高地,是阻碍帕米尔内部和北侧塔里木盆地流域间沉积物交换的主要地理屏障。
  本研究将盆山古地理重建与区域岩浆活动记录相结合,提出晚侏罗世至早白垩世初期,新特提斯洋平板俯冲的向北推进引发俯冲带上盘大陆的构造挤压,进而驱动了帕米尔地区地壳变形。南帕米尔地区白垩纪中期发育了大规模的强烈岩浆活动,并伴随中亚区域上广泛的海侵事件,这些现象被解释为新特提斯洋板块俯冲后撤或拆沉过程中地壳伸展的产物。新特提斯洋沿亚洲南缘的持续向北俯冲,从根本上重塑了大陆地壳的构造格局与物质组成,为新生代印度—亚洲碰撞的远程构造响应及广阔高原的向北扩展奠定了重要的架构基础。
  
  
  图1 (a)青藏高原—帕米尔高原与中亚盆地群的大地构造位置;(b)帕米尔高原和塔里木盆地西南部岩浆岩和中生界分布;(c)西昆仑造山带和塔里木西南盆地构造结合带地质剖面结构
  
  
  图2塔里木盆地西部白垩纪地层实测地层剖面对比,显示地层厚度、岩性、古流向及采样层位
  
  图3 晚侏罗世、早白垩世和晚白垩世沉积岩相古地理重建示意图
  
  图4 新模型重构了白垩纪期间新特提斯洋在帕米尔高原下方平板俯冲不同演化阶段的历史,展示了在各演化阶段塑造该区域的关键构造、沉积与岩浆活动事件
  
  该成果近期发表在国际地球科学综合性top刊物《Global and Planetary Change》。该成果得到了国家自然科学基金(U22B6002和42302231)、中国博士后科学基金(2023M742979和2024T170768),中国地质科学院地质力学研究所基本科研业务费(DZLXJK202512)以及北科萌芽计划(26CE-BGS-23)的联合支持。
  
  论文信息:
  Wu, H.-X., Zhang, F.-Q., Wang, C.-Y., Cheng, X.-G., An, K.-X., Dilek, Y., Chen, C., Zhang, Y.-Q., Lin, X.-B., Zhang, S.-H., Chen, H.-L., 2026. Cretaceous sediment provenance, dispersal systems, and tectono-paleogeography of the western Tarim basin, Northwest China: Far-field effects of Neo-Tethyan flat subduction. Global and Planetary Change, 105461.https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2026.105461.
  
  扩展阅读:
  [1] Wu, H.X., Chen, H.L., Zuza, A.V., Dilek, Y., Qiu, D.W., Lu, Q.Y., Zhang, F.Q., Cheng, X.G., Lin, X.B., 2025. Switching extensional and contractional tectonics in the West Kunlun Mountains during the Jurassic period: responses to the Neo-Tethyan geodynamics along the Eurasian margin. Solid Earth 16, 155-177.https://se.copernicus.org/articles/16/155/2025.
  [2] Wu, H., Cheng, X., Chen, H., Chen, C., Dilek, Y., Shi, J., Zeng, C., Li, C., Zhang, W., Zhang, Y., Lin, X., Zhang, F., 2021. Tectonic Switch from Triassic Contraction to Jurassic-Cretaceous Extension in the Western Tarim Basin, Northwest China: New Insights into the Evolution of the Paleo-Tethyan Orogenic Belt. Frontiers in Earth Science 9.https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/feart.2021.636383.