青藏高原是由从冈瓦纳大陆裂解的多个微陆块依次碰撞拼贴至亚洲大陆南缘形成的。这些微陆块是如何从冈瓦纳大陆裂离出来并最终碰撞增生到亚洲大陆上的是青藏高原研究的热点，也是正在进行的特提斯重大计划所围绕的关键科学问题。这些起源于冈瓦纳的微陆块的向北运动，伴随着古、中、新特提斯洋的开启和关闭，决定了特提斯域的陆地和海洋分布，并影响了区域甚至全球气候。定量约束这些地体的裂解和漂移历史对于重建特提斯域的洋陆分布格局以及理解这些地体的板块构造历史至关重要。其中，羌塘地体的裂解和漂移历史在理解古特提斯洋和中特提斯洋的演化中起着关键作用。越来越多的研究表明，羌塘地体内部的龙木错-双湖缝合带可以将羌塘地体进一步分为北羌塘地体和南羌塘地体。北羌塘地体是何时、如何从冈瓦纳裂解的，需要有可信赖的晚古生代古地理重建加以限定。

　　北羌塘地体从冈瓦纳北缘裂解到亚洲增生的过程包含了数千公里的纬向运动，如何有效约束北羌塘地体晚古生代的古地理位置及其变化是一个亟待解决的难点问题。针对上述问题，中国科学院广州地球化学研究所岩石学学科组马义明博士（博士后）与合作导师王强研究员及合作者选取青藏高原中北部的北羌塘地体的雁石坪镇以北约40公里的周琼玛鲁地区晚二叠世那益雄组火山岩（图1）作为研究对象，运用构造古地磁学和同位素年代学的方法（图2），来定量限定北羌塘地体二叠纪时期的古地理位置的变化和估算北羌塘地体的纬向运动速度，并通过外延这一速度，估算其从冈瓦纳裂解的时间；然后通过对比北羌塘地体和相邻的南羌塘地体、华南板块的古地理位置，并结合古生物学和岩浆岩岩石学的资料，约束北羌塘地体从冈瓦纳裂解的时间和方式及其晚古生代漂移历史。

　　本次研究获得了如下科学认识：（1）北羌塘地体在晚二叠世时期（~259 Ma）位于近赤道的古纬度（-7.6±5.6°N）（图2和3a）；（2）北羌塘地体与华南板块在二叠纪期间一起发生北向运动（图3c, d）；（3）北羌塘地体是在泥盆纪时期，先于南羌塘地体，从冈瓦纳大陆的北缘裂离出来的（图3b）。

　　本次研究具有重要科学意义：（1）提供了一个高质量的、有精确年代学控制的古地磁极；（2）定量限定了北羌塘地体在晚二叠世时期的古地理位置；（3）证实了北羌塘地体和南羌塘地体不一样的冈瓦纳裂解时间，并提供了北羌塘地体和华南板块在二叠纪一起发生北向漂移的古地磁证据。

 图1. (a, b)羌塘地体及邻区的区域地质图. 构造单元的缩写包括AKMS（阿尼玛卿-昆仑-木孜塔格缝合带），BNS（班公湖怒江缝合带），DHS（党河南山缝合带），ELIP（峨眉山大火成岩省），ITS（雅鲁藏布江缝合带），JSS（金沙江缝合带），LSS（龙木错-双湖缝合带），NCB（华北板块），NQS（北祁连缝合带）和SQS（南祁连缝合带）。(c)采样区地质图。(d)二叠纪地层柱状图及本次采样单元。

 图2. (a)年龄谐和图显示锆石颗粒的²⁰⁶Pb/²³⁸U比值。(b) ²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄的加权平均值。(c)那益雄组火山岩的采点平均方向的等面积投影图。星号表示所有采点的平均方向的投影。

 图3. (a)泥盆纪-三叠纪时期观测到的或期望的北羌塘地体和相邻地块（包括华南板块、华北板块和印度板块）的古纬度演化。图中古纬度以（33.9°N，91.9°E）为参考点。(b-e)泥盆纪-三叠纪时期特提斯域的北羌塘地体和相邻地块的古地理重建。构造单元的缩写包括NCB（华北板块），SCB（华南板块），NQT（北羌塘地体），SQT（南羌塘地体），ELIP（峨眉山大火成岩省）。

　　以上成果发表在国际地学著名期刊Geophysical Research Letters上：

Ma, Y.*, Wang, Q.*, Wang, J., Yang, T., Tan, X., Dan, W., Zhang, X., Ma, L., Wang, Z., Hu, W., Zhang, S., Wu, H., Li, H., Cao, L. (2019). Paleomagnetic constraints on the origin and drift history of the North Qiangtang terrane in the Late Paleozoic. Geophysical Research Letters, 46, 689–697. https://doi.org/10.1029/2018GL080964 

　　论文链接： https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1029/2018GL080964 

同位素地球化学国家重点实验室 & 科技与规划处 供稿