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塔里木克拉通北缘晚新元古代多期裂谷演化及其构造机制新认识

发布时间:2026年03月13日

国家自然博物馆地球科学部王彩云博士联合浙江大学地球科学学院研究团队与美国迈阿密大学Yildirim Dilek教授,在国际知名地学期刊《Journal of the Geological Society》上发表题为Multiple episodes of late Neoproterozoic rifting in the Tarim Craton during its separation from the supercontinent Rodinia的最新研究成果。这项研究通过系统整合年代学、地球化学、沉积物源与构造分析资料,提出塔里木克拉通在晚新元古代经历了由“纯剪切”向“简单剪切”转变的组合伸展模式,为理解其在Rodinia(罗迪尼亚古老大陆)超大陆裂解过程中的构造响应提供了新的动力学框架。

塔里木克拉通(图1)保存了完整的新元古代沉积—岩浆—构造记录,是全球研究Rodinia裂解的重要窗口。先前普遍认为塔里木在晚新元古代经历了两期裂谷事件(成冰纪与埃迪卡拉纪),但两期裂谷之间的过渡过程、伸展方式的转变机制以及岩浆—沉积—构造之间的耦合关系仍存在较大争议。本项研究聚焦于塔里木北缘吐格尔明地区,结合区域地震资料与碎屑锆石物源分析,对裂谷演化的关键时间节点与构造模式进行了系统梳理。

研究团队还通过锆石年代学与地球化学分析,首次厘定塔里木北缘吐格尔明石英片岩沉积时代为南华纪(669 Ma)(图2),并发现该时期存在显著的岩浆重新活化事件(656–637 Ma)(图3)。

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图1  塔里木克拉通及邻区地质图(a)和塔里木北缘吐格尔明研究区地质图(b)

详细参考文献信息见文章原文

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图2 吐格尔明背斜石英片岩碎屑锆石的U-Pb年龄协和图(a、c、e)和核密度估算图(b、d、f)及分析锆石的典型阴极发光(CL)图像

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图3 吐格尔明背斜两个花岗岩样品的锆石年龄U-Pb协和图(a, c)和加权平均年龄图(b, d)

研究表明,在南华纪末期,塔里木北缘发生盆地抬升与基底剥露,沉积物源体系发生重大转变,并形成区域性角度不整合。这一构造事件标志着裂谷伸展模式由早期的“纯剪切型分布式伸展”向后期“简单剪切型集中伸展”转变(图4)。

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图4 塔里木北缘新元古代晚期伸展模式的转变

该成果提出了“组合伸展模式”新构造模型,揭示了塔里木裂谷演化与Rodinia裂解过程中幔柱周期性活动之间的耦合关系,为理解晚新元古代大陆裂解机制及岩石圈动力学过程提供了重要约束(图5)。

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图5 塔里木克拉通在Rodinia超大陆中的位置以及地幔柱事件的幕式影响。详细参考文献信息见文章原文。

本研究由国家自然科学基金(编号:42372244,42077223)及中国博士后科学基金(2023M742979,2024T170768)资助。文章第一作者为国家自然博物馆王彩云博士。

    文章信息:  Caiyun Wang; Hongxiang Wu; Yildirim Dilek; Fengqi Zhang; Hanlin Chen; Feng Li; Duwei Qiu; Xuhua Shi; Xiubin Lin; Xiaogan Cheng. Multiple episodes of late Neoproterozoic rifting in the Tarim Craton during its separation from the supercontinent Rodinia: Journal of the Geological Society. 2025, 182(2): jgs2024-076.

    文章链接:https://doi.org/10.1144/jgs2024-076