塔里木板块北缘新元古代古地磁研究及其构造意义

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新元古代两个重要的科学问题是全球冰期和Rodinia超人陆的重建。围绕新元古代的全球冰期,前人提出雪球地球假说,但是该假说的两大理论基础之一,即冰期发生时全球各大陆均处于低纬度,仅依赖于在少数几个人陆上获得的高可信度的古地磁结果。另一方面,在Rodinia超大陆的重建问题研究方面,由于缺乏可靠的、有精确年龄的古地磁资料,对于这一超大陆的聚合与裂解方式存在诸多争议。以上这两个问题的解决需要更多高质量的、有精确年龄的古地磁资料,因此有必要对其他大陆进行古地磁研究以便获得高可信度的古地磁结果。 本文在阿克苏地区的苏盖特布拉克组获得一个较可靠的古地磁极。同位素曲线对比显示苏盖特布拉克组的古地磁极估计年龄为约600 Ma。该测试结果显示在当时塔里木板块处于低纬度(北纬27度)。这一古地理纬度揭示在Marinoan冰期发生之后,塔里小板块确实处丁低纬度,从而间接支持了雪球地球假说。 在库鲁克塔格地区的特瑞爱肯组碳酸盐岩获得了另外一个磁极。这个古地磁极估计年龄为Marinoan冰期的结束时代,即约635 Ma。该测试结果显示在当时塔里木板块处于北纬40-50度的中高纬度。 利用阿克苏地区的苏盖特布拉克组的约600 Ma的古地磁极,结合之前发表的同时代的澳火利亚、华南、印度等板块的古地磁极建立了一个约600 Ma的古地理重建图,并探讨了塔里小板块和华南(扬子)、澳大利亚板块可能的联接方式以及在人陆重建中的古地理位置。该图显示在约600 Ma,包括澳大利亚、南极、印度、华南和塔里木板块在内的整个两Rodinia人陆位于赤道附近,冈而支持了低纬度冰期的发生,进而为雪球地球假说提供了新的证据。 利用以上获得的两个古地磁极,结合之前发表的塔里木板块的古地磁数据,建立了塔里小板块新元古代以米的古地磁极移曲线。利用这一极移曲线,结合Rodinia超人陆裂解、新元古代冰期、冈瓦纳大陆聚合和裂解等研究的最新进展,初步厘定了塔里木板块自800-420Ma的运动历史。 利用塔里木板块新元古代以米的占地磁极移曲线和澳大利亚、华南极块新元古代和古生代的极移曲线进行对比,发现在785-420 Ma,三个板块的极移曲线在轮廓上十分相似,结合同期在华南-澳大利亚、华南-塔里小、华南-印度等连接方面的研究进展,推测存在一个K期的塔里木-澳大利亚-华南连接,该连接的形成不迟于约780 Ma,然后保持到了~420 Ma。澳大利亚、华南和塔里木板块可能和印度、南极板块一起形成较大的一个西Rodinia板块,西Rodinia板块在750 Ma自Rodinia超人陆裂解之后可能存在了相当长的时间,并最终在420 Ma前后发生进一步的裂解。
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