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沉积物物源变化指示中帕米尔在始新世发生初始隆升

收藏 打印 发给朋友 来源: 化石网 网站编辑:化石猎人
热度35票 浏览13次 时间:2021年9月19日 11:21
帕米尔-西昆仑及其邻区地质图

帕米尔-西昆仑及其邻区地质图

(化石网报道)据中国地质科学院地质研究所:帕米尔高原呈弧形展布于青藏高原西北缘,其与西南天山形成的碰撞对接体系分割了东、西两侧的塔里木盆地和塔吉克盆地。帕米尔和西南天山两大体系的碰撞对接是该地区重要的新生代构造事件,引起该地区新生代以来能源资源改造和现今地震频发,且高耸地貌阻挡了西风环流带来的水汽,使得中亚地区(包含塔里木盆地)新生代逐步干旱化,帕米尔高原的形成对该地区构造演化和气候变化等研究具有重要意义。前人研究表明帕米尔高原可能存在逐步隆升的过程:开始于晚古新世-渐新世,在晚渐新世加速隆升,在中中新世-晚中新世快速隆升并一直持续到现今。然而帕米尔高原每一次隆升的时间及其规模仍存在较大争议,这一争议阻碍了对高原形成历史及其形成与气候变化关系的透彻理解。

塔里木盆地西南部(塔西南盆地)沉积了巨厚的中新生代地层,记录了相邻的西昆仑-帕米尔等山脉剥蚀隆升信息,使得塔西南盆地成为解决上述重大问题的理想地区。中国地质科学院地质研究所李海兵研究员团队成员对塔西南的克里阳剖面开展碎屑裂变径迹、锆石U-Pb分析和锆石U-Pb年龄非矩阵多标度统计(MDS)分析,并结合前人研究得到以下研究成果:

(1)克里阳剖面晚白垩世样品碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在400–500 Ma,始新世后样品锆石U-Pb年龄主要集中在43–65 Ma(峰值~45 Ma)、200–300 Ma和400–500 Ma年龄。对比塔里木盆地周缘地体结果表明碎屑锆石U-Pb年龄谱中的400–500 Ma峰及200–300 Ma峰值与西昆仑地体具有亲缘性,碎屑锆石U-Pb年龄谱中的43–65 Ma峰与中帕米尔地体具有亲缘性。同时通过与潜在物源区非矩阵多标度(Non-metric multi-dimensional scaling, MDS)分析同样表明较年轻峰值(~45 Ma)碎屑锆石其物源区更接近于中帕米尔地体。

(2)结合本研究和前人已发表的该地区物源研究结果,发现塔西南和塔吉克盆地多个剖面均记录了始新世时出现峰值年龄为~45 Ma的碎屑锆石颗粒,这一显著的始新世物源变化基本是准同期的。塔里木盆地和塔吉克盆地始新世时大规模出现来自中帕米尔地体的物源,预示此时中帕米尔地体高地貌的形成且超过其北部的西昆仑和北帕米尔地体,这一结果要求中帕米尔在始新世时期快速隆升。

本研究澄清了塔西南及塔吉克盆地多个剖面突然出现的古近纪颗粒来源,并阐明了盆地内物源变化的原因,为中帕米尔初始隆升提供了关键制约。同时提出了帕米尔始新世起向北突刺及隆升,使得特提斯海退出中亚地区,导致中亚内陆逐步干旱化。

本文第一作者为我所2021届硕士毕业生王平,现就职于中国地震局地球物理勘探中心。我所刘栋梁研究员为该文的通讯作者。本研究受国家自然科学基金项目(41872212, 41941016)、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项(GML2019ZD0201)、第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0901)、中国地质调查局地质调查项目(DD20190057, DD20190059)和国家留学基金项目(201809110053)的共同资助,近日发表在国际SCI期刊Frontiers in Earth Science上。

文章出处:Ping Wang, Dongliang Liu*, Haibing Li, Marie-Luce Chevalier, Yadong Wang, Jiawei Pan, Yong Zheng, Chenglong Ge, Mingkun Bai, Shiguang Wang, 2021. Sedimentary provenance changes constrain the Eocene initial uplift of the Central Pamir, NW Tibetan Plateau. Frontiers in Earth Science, 9, 741194, doi: 10.3389/feart.2021.741194.

原文链接: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/feart.2021.741194/full
TAG: 始新世
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