赵盼等-Geology:塔里木克拉通早新元古代聚合过程及罗迪尼亚超大陆重建
针对以上问题和争议,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赵盼副研究员、邓成龙研究员、Ross Mitchell研究员与中国地质大学(北京)何金有博士、法国奥尔良大学Yan Chen教授合作,选取塔里木克拉通西北缘阿克苏地区最新识别出的ca.900Ma火山岩地层(图1)开展古地磁研究,通过对陆块位置的定量限定,讨论塔里木克拉通南北两个陆块聚合过程和时间,并探讨塔里木克拉通在罗迪尼亚超大陆中的位置。
图1 (A)塔里木克拉通构造简图,显示南塔里木陆块、北塔里木陆块和中塔里木缝合带位置,以及新元古代早期岩浆岩分布。(B、C)古地磁采样剖面位置和详细剖面图
阿克苏地区新元古代早期火山岩地层获得的原生剩磁结果(图2)显示,北塔里木陆块在ca.900Ma位于北纬47.0°±11.8°。南塔里木陆块近同期(890-870Ma)的古地磁研究显示其位于北纬18.6°±11.3° (Wen et al., 2018)。因此,北塔里木陆块和南塔里木陆块在该时期存在宽阔的大洋,我们将其称为中塔里木洋。前人在塔里木板块发现大量820-800Ma地幔柱相关基性岩浆作用,代表此时塔里木克拉通进入伸展阶段。因此,本研究古地磁结果和前人基性岩浆岩年龄共同限定北塔里木和南塔里木于870-820Ma期间碰撞拼合。
图2 阿克苏ca. 900 Ma火山岩地层岩石磁学和古地磁结果
该碰撞拼合年龄与扬子和华夏碰撞拼合时间较为吻合。近年来通过不同学科的研究,扬子和华夏沿江南造山带的碰撞时间被限定在860-820Ma。基于一致的碰撞拼合年龄,并综合前人研究结果,作者提出华南和塔里木在罗迪尼亚超大陆外围共同演化模式:ca.900Ma南塔里木和华夏陆块位于罗迪尼亚超大陆(澳大利亚)北侧,由江南-中塔里木洋与北塔里木和扬子陆块分隔(图3)。ca.820Ma前,南塔里木和北塔里木、扬子和华夏分别通过中塔里木缝合带和江南造山带完成碰撞拼合,在罗迪尼亚超大陆外围形成一条统一新元古代造山带(图3)。与罗迪尼亚超大陆汇聚后的华南和塔里木克拉通北缘受到环罗迪尼亚俯冲带的影响(图3)。
图3 塔里木和华南新元古代早期共同演化模式。塔里木和华南两个克拉通在新元古代早期可能具有相似的汇聚过程构造演化特征
成果发表于国际权威地学期刊Geology(赵盼*, 何金有, 邓成龙, 陈岩, Mitchell RN. 2021, Early Neoproterozoic (870–820 Ma) amalgamation of the Tarim craton(northwestern China) and the final assembly of Rodinia[J]. Geology, 49. DOI:10.1130/G48837.1)