孟俊：白垩纪广阔的大印度岩石圈

发布时间：2020-11-26     作者：[科学研究院]    阅读：51次

　　　　地球是目前探测到唯一具有板块构造的行星。美国国家研究理事会发布的《时域地球——美国国家科学基金会地球科学十年愿景（2020-2030）》将“板块起源”列入优先科学问题。解决板块起源问题的关键在于如何更全面地定义板块构造现今是什么以及曾经是什么。白垩纪以来，从冈瓦纳超大陆裂解出的印度板块北缘俯冲至欧亚大陆之下，创造了“世界屋脊”青藏高原。科学家将这部分消失的岩石圈称为“大印度板块”。 定义大印度板块的大小是定量确定大陆岩石圈俯冲规模和约束印度-欧亚碰撞位置的前提，是理解青藏高原双倍地壳形成机制的钥匙。那么，大印度板块究竟有多大？

　　特提斯喜马拉雅地块代表了印度被动大陆边缘，其白垩纪古纬度是解决大印度重建的关键科学问题。我校地球科学与资源学院王成善院士团队孟俊副教授与德国慕尼黑大学Stuart Gilder教授合作，对印度大陆北缘特提斯喜马拉雅地块东部错那地区、中部仲巴地区和西部札达地区白垩系开展了构造古地磁学研究，获得特提斯喜马拉雅地块东部和中西部早白垩世（130 Ma）古地磁极分别为22.0°N, 266.7°E, A95=7.6°和29.7°N, 260.1°E, A95=4.9°, 古纬度分别为39.6±7.6°S和30.5±4.9°S；特提斯喜马拉雅地块西部晚白垩世（70 Ma）古地磁极为？33.4 °N, 5.7 °E (dp = 1.6°, dm = 3.2°, S = 11.1, K = 53.7), 古纬度为5.0 ± 1.6 °N；并通过经线大圆弧与古纬度交汇的新方法定量恢复了白垩纪以来俯冲消减的大印度岩石圈大小，取得的创新性成果主要有：

　　（1）印度-欧亚大陆碰撞之前，大印度岩石圈的中西部和东部宽度远远大于现今的喜马拉雅造山带，分别为～2700 km和 ～2000 km；

　　（2）印度-欧亚碰撞带西部碰撞启动时间为55 ± 5Ma；

　　（3）面积至少为4.7 × 106 km2的大印度岩石圈俯冲至欧亚大陆之下，俯冲后的大印度地壳所产生的浮力可以造成青藏高原的隆升。

　　（4）大印度北缘形态决定了现今的印度-欧亚板块边界形态。

　　上述研究成果分别发表在地球科学国际权威刊物《Earth and Planetary Science Letters》和《Geophysical Research Letters》（封面文章）上。慕尼黑大学官方对中德科研合作成果进行了研究亮点报道（https://www.en.uni-muenchen.de/news/newsarchiv/2019/gilder_indianplate.html ）。

　　（1） Meng, J., Gilder S.A., Li Y.L., Wang C.S., and Liu T., 2020, Expanse of Greater India in the late Cretaceous, Earth and Planetary Science Letters, 542, 116330, doi:10.1016/j.epsl.2020.116330.

　　（2） Meng, J., Gilder, S. A., Wang, C., Coe, R. S., Tan, X., Zhao, X., and He, K, 2019, Defining the Limits of Greater India. Geophysical Research Letters (封面文章), 46. https://doi.org/10.1029/2019GL082119。

　　全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012821X20302740；https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2019GL082119