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杨欣坤：揭秘腾冲地块地质演化：基于晚二叠世至早白垩世锆石大数据分析
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杨欣坤：揭秘腾冲地块地质演化：基于晚二叠世至早白垩世锆石大数据分析【Tectonics，2025】 2025-07-08 阅读：11次 东特提斯构造域的微陆块在整个地质历史中扮演着关键角色，研究这些微陆块的亲缘性与拼合过程，不仅对理解特提斯洋闭合及欧亚大陆形成至关重要，也对认识板块构造过程及其相关地球动力学机制具有重大意义（图1）。然而，关于在特提斯洋的形成和消亡影响下的南亚与东南亚各地块的构造演化历史仍有争议。作为东特提斯构造域核心组成部分的腾冲地块，其二叠纪至白垩纪（约300-100 Ma）构造演化存在多种解释。以往的研究多聚焦于特定区域或时期，尚未从更大时空尺度探讨该地块的构造演化。这种研究模式难以准确揭示腾冲地块脱离冈瓦纳大陆的时间节点，亦无法合理解释晚三叠世与早白垩世大规模岩浆事件的成因，最终阻碍了对腾冲地块及东特提斯构造演化历史的全面认知。 基于学科发展所积累的海量数据，地学大数据分析为理解地球演化历史和解决宏观构造问题提供了新途径。针对上述问题，中国地质大学（北京）地球科学与资源学院博士生杨欣坤，在导师张振杰副教授的指导下，以腾冲地块在内的东特提斯构造域的海量锆石数据为基础（图2），采用基于K-S统计量的多维尺度分析（MDS）和主成分分析（PCA）研究腾冲地块与东特提斯构造域其他地块的锆石年龄数据。通过将高维数据映射至低维空间，直观揭示了不同时期地块间锆石年龄分布的异同。研究评估了腾冲地块在各时期的演化关联性，并利用Gplates软件重建其二叠纪至白垩纪的构造历史。取得的创新认识如下： （1）通过多维尺度分析（MDS）和主成分分析（PCA），将锆石数据从高维空间映射至二维空间，有效识别了地块之间的相似性。岩浆锆石年龄与Hf同位素的MDS和PCA分析结果显示，在晚二叠世至早白垩世期间，腾冲地块、滇缅泰马地块和南羌塘地块互为最近邻和第二近邻，表明它们的岩浆活动具有高度相似性（图3）。结合MDS和PCA结果中的最近邻关系及前人的古地磁研究结论，本研究重建了东特提斯构造域的演化历史：腾冲、滇缅泰马和南羌塘地块自早二叠世从冈瓦纳超大陆分离后，可能长期保持紧密的空间关联；三者在晚三叠世期间共同经历了与印支地块和北羌塘地块的碰撞，并伴随强烈的岩浆活动。此后，这些地块持续向北迁移，并在侏罗纪至白垩纪间稳定于北纬20-30°区域（图4）。 （2）早侏罗世的MDS与PCA结果显示，拉萨地块相继成为腾冲-滇缅泰马地块和南羌塘地块的最近邻，指示至少在190 Ma时，中特提斯洋便建立了发散的双俯冲体系，其中向北俯冲端表现为倾斜俯冲特征。此外，研究结果揭示拉萨地块在中-晚侏罗世北移过程中出现显著南向漂移（约155 Ma后恢复北向运动），该现象与古地磁研究吻合。最终在早白垩世，中特提斯洋伴随拉萨地块与腾冲-滇缅泰马地块、南羌塘地块的碰撞事件而发生穿时闭合（图4）。 图1 （a-b）东特提斯构造域各地块分布图；（c）腾冲地块中生代岩浆分布图 图2 （a-d）岩浆锆石年龄直方图；（e-h）岩浆锆石Hf同位素散点图 图3 （a-f）MDS和PCA结果图；（g-j）拉萨地块古地磁演化结果 图4 古地理重建结果图 本研究得到国家重点研发计划项目（2023YFC2906402）、广东省引进人才创新创业团队项目“大数据-数学地球科学与极端地质事件”（2021ZT09H399）, 国家自然科学基金项目（42430111, 42472358、42050103）、中央高校基本科研业务费（2652023001）的联合资助。 上述研究成果发表在构造地质学国际权威刊物《Tectonics》上：Yang, X. K.（杨欣坤）, Zhang, Z. J.*（张振杰*）, Zhou, Y. Z.（周远志）, Yang, J.（杨玠）, & Wang, Y.（王宇）， (2025). Decoding the Geological Evolution of Tengchong Block: A Big Data Analysis of Zircon From the Late Permian to Early Cretaceous. Tectonics, 44(6), e2025TC008882. 全文链接：https://doi.org/10.1029/2025TC008882 |
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