2013, Vol. 56
2. 中国科学院大学, 北京 100049
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
印度与亚洲大陆的碰撞是地球在显生宙期间所发生的最重要造山事件之一，它形成了世界上最大的高原---青藏高原和规模最大的造山带---喜马拉雅造山带[1-4].印度与亚洲大陆的初始碰撞时限是理解喜马拉雅造山带和青藏高原形成与演化的起点[5]，尽管前人已经对之进行了几十年的探索研究，但仍存在较大争议，古地磁学、地层学、沉积学、生物古地理等不同学科提出的碰撞时间从~70 Ma的晚白垩世到~30 Ma的早渐新世不尽相同[6-15].古地磁学作为唯一可以定量确定岩石圈板块古纬度的学科，在解决块体碰撞尤其近南北向的碰撞问题上具有独特的优势.利用古地磁学，前人主要从（1）印度洋磁异常条带的分析[16-18]，（2）印度-雅鲁藏布江缝合带两侧与碰撞相关的重磁化分量及视极移曲线所限定的碰撞缝合带的古纬度[19-20]，（3）缝合带两侧块体晚白垩世-古近纪古纬度的直接对比[5]等三个方面对印度与亚洲大陆的碰撞时间进行了探讨.
近期也有很多学者在缝合带两侧开展古地磁工作[21-25]，较早的中法和中英考察组也对缝合带北侧进行了古地磁研究，上述工作中都得到了一定量数据用以探索印度-亚洲大陆的碰撞时间.
然而，现有数据仍存在一些问题：首先，有效数据仍不是很多，比如典中组目前有效的古地磁极数据仅有一个；其次，部分数据尚存在较大争议，比如林周盆地帕那组火山岩中获得的古地磁数据，结果差异很大；再次，林周盆地林子宗群火山岩与拉萨地块白垩纪火山岩的古地磁数据仍存在一定的矛盾.因此，在拉萨地块上继续获得有精确年龄控制的高质量白垩纪至古近纪古地磁数据是解决这些问题的关键.另一方面，前人绝大部分研究工作均集中在缝合带东部地区，这在对解决缝合带东西跨度达2000多千米的印度与亚洲大陆的碰撞时限和过程极为不利.对拉萨地块上广泛出露的林子宗火山岩的年代学研究也是如此，大量的测年数据集中在东部尤其是拉萨市附近（图 1）.因此，现今在拉萨地块中西部开展林子宗群的同位素年代学和古地磁研究显得尤为重要，这将有助于我们对印度-欧亚大陆的碰撞时间和机制有一个整体全面的认识.
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图 1 （a）拉萨地块林子宗群出露位置和年龄分布图（根据Lee等[26]修改）；（b）、（c）措勤地区地质简图及典中组、年波组采样点分布 Fig. 1 (a)Geologic map showing distribution and eruption ages of the Linzizong Group in the Lhasa terrane(after Lee etal.[26]); (b)and(c)Simplified geologic maps of the Coqên area showing distribution of paleomagnetic sampling sites in the Dianzhong and Nianbo formations |
位于拉萨地块中西部的措勤地区，最新地质调查发现了出露较好的林子宗群火山岩.Lee等[26]研究表明该套火山岩的产出时间很可能开始于晚白垩世；而于枫等[27]通过岩石学、同位素地球化学对拉萨地块中西部林子宗火山岩的研究发现印度与亚洲大陆的碰撞很可能具有穿时性，中西部先于东部发生碰撞.同时，在空间上，措勤地区位于拉萨地块中西部，在此开展林子宗群火山岩的同位素年代学和古地磁学研究，不仅可进一步丰富拉萨地块白垩纪-古近纪的古地磁数据，而且可进一步探讨碰撞前后亚洲大陆南缘的形状，拉萨地块东西部之间是否存在显著变形，以及印度与亚洲大陆的碰撞时间是否存在东西方向上的穿时等问题.为此，本文报道我们最新从拉萨地块中西部的措勤地区林子宗群火山岩上获得的古地磁学和Ar-Ar年代学研究结果.
2 研究区概况和样品采集青藏高原造山带位于印度和亚洲大陆之间，以最晚缝合的Indus-雅鲁藏布江为界，北部的亚洲大陆自北而南依次有祁连山-昆仑、松潘-甘孜、羌塘地块、拉萨地块；南部的印度大陆自北而南有特提斯喜马拉雅、高喜马拉雅、小喜马拉雅和印度板块等.不同块体之间以不同规模的构造活动带连接，自北往南分别为阿尼玛卿断裂、金沙江缝合带、班公-怒江缝合带、雅鲁藏布江缝合带、藏南拆离系、主中央断裂和主边界断裂[2-6].
拉萨地块位于班公-怒江缝合带和雅鲁藏布江缝合带之间，北部为羌塘地块，南部为特提斯喜马拉雅地块，中部宽约300km（图 1），是青藏高原岩浆作用分布最广泛的地区.其中火山岩以林子宗群分布最广（图 1），该火山岩以中酸性为主，局部夹有沉积岩，呈狭长形分布，面积约为1000km ×200km，厚度从几百米到2500 m不等.在地球化学特征上具有从下部典中组中性火山岩向上部的年波组和帕那组酸性和高钾火山岩演化的岩石学和地球化学特征，因此其成因可能蕴含着从特提斯洋俯冲到印度与亚洲碰撞对接的重要信息.李璞早在1953年就对其进行了研究和命名，之后董国臣等将林周盆地林子宗火山岩划分为3个组和8个岩性段，从老至新为典中组、年波组和帕那组[28].在同位素定年方面，大部分数据集中在林周盆地附近，中西部数据较少（图 1）.已有研究表明，林子宗群火山岩在东西方向上很可能具有显著穿时的特征，中西部的林子宗火山岩的形成年龄很可能远老于林周盆地，这为我们进一步厘定晚白垩世-古近纪的古地理位置提供了坚实基础.
如图 1b-1c所示，最新1:25万地质大调查成果显示，拉萨地块中部的措勤地区广泛发育着一套林子宗火山岩，从典中组到帕那组均有出露；典中组主要发育在措勤北部地区，但未进一步划分岩性段；南部发育相对较全，从典中组到帕那组均有出露，厚度大于2000m.根据野外露头出露及交通等情况，本次研究主要选择了江让乡石巴罗剖面（30°59′N，85°07′E）和北敌勒剖面（30°13′N，85°19′）进行了采样.在两条剖面上共布置18个采样点，采集180块古地磁定向岩芯，其中典中组12个采样点，年波组6个采样点.其中典中组采点与采点之间可观察到部分烘烤面，表明不同采点很可能代表了不同期次的火山熔岩流；另一方面，典中组和年波组均同时进行了同位素年代学采样.我们相信，采样点的时间跨度足以平均掉地球磁场的长期变化.定向岩芯样品全部采用便携式汽油钻采集，每个采样点至少9块独立定向岩芯，除部分样品无法采用太阳罗盘定向外，其余样品均采用太阳罗盘和磁罗盘同时定向.与此同时，我们还采集了4块用于Ar-Ar定年的样品，其中，样品XA192和XA197分别采自典中组采样剖面底部192号古地磁采样点的下方和顶部197号采样点的上方；而样品XA204和XA209则分别采自年波组采样剖面底部（XA204号古地磁采样点）和顶部（XA209号古地磁采样点）.
3 40Ar/39Ar年代学研究与结果为精确厘定采样剖面林子宗群火山岩的形成年龄，首先在中国科学院地质与地球物理研究所古地磁与年代学实验室对上述4块年代学样品进行了40Ar/39Ar年代学研究.定年矿物选取新鲜的斜长石单矿物，以避免蚀变对基质测年的影响.斜长石经过磁选重选后在双目镜下进行挑选，挑选后的矿物经过5%的HF酸浸泡5min，以去除粘连的玻璃质矿物或熔体包体，之后用去离子水在超声波中清洗数次.由于玻璃质基质钾含量远高于斜长石中钾含量，微量的玻璃都会对年龄结果产生显著影响，因而处理之后的样品在双目显微镜下进行进一步挑选.挑选后的样品经过去离子水和丙酮在超声波中清洗烘干后，分别称重约10 mg用铝箔包成直径5 mm薄片状样品包，与国际40Ar/39Ar标样Bern4M白云母（Age=18.7 Ma[29]）和TCR-2透长石（Age=28.34 Ma[30]）一同密封于石英管中在中国原子能科学院49-2核反应堆进行快中子照射，样品表面用0.5mm厚镉皮屏蔽慢中子，减少干扰核反应.照射后的样品通过NewWave MIR10-50CO2激光器阶段加热释放出气体，激光熔样仓采用美国MPF公司双真空ZnS观察窗，激光光斑直径为3000μm，样品在3%至25%功率下逐步加热，放出气体经过两个SEASNP10Zr-Al泵纯化后进入惰性气体质谱仪MM5400进行Ar同位素分析，详细流程可参考Yang等[31].同位素分析数据见表 1，数据经过时间零点校正、本底校正、质量歧视校正和干扰同位素的校正等处理.年龄计算采用ArArCALC软件[32].表中表面年龄仅包括分析误差，坪年龄和反等时线年龄计算结果含0.5%（2σ）的J值误差.坪年龄的判别采用目前广泛接受的判别方法，即年龄谱中连续3个阶段以上超过50%的释气量且表面年龄在95%置信区间一致的年龄谱构成年龄坪，坪年龄是这些阶段表面年龄的权重平均值，参与反等时线计算的点与参与坪年龄计算的点一致.年龄谱及等时线见图 2.
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图 2 拉萨地块措勤地区林子宗群火山岩的40Ar/39Ar年龄谱与反等时线 Fig. 2 Argon age spectra and inverse isochron plots for three Linzizong volcanic rock samples from the Coqên area in the Lhasa terrane |
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表 1 拉萨地块措勤地区林子宗群火山岩40Ar/39Ar同位素分析结果 Table 1 Argon isotopic results for three Linzizong volcanic rock samples from the Coqên area of the Lhasa terrane |
样品XA192和XA197分别采自西藏措勤地区江让乡石巴罗采样剖面底部和顶部.样品XA192约占39Ar总释放气体量的70%构成了符合判据的年龄坪，坪年龄为98.5±1.8Ma，MSWD为1.5，但该样品高温阶段给出了较老的年龄，可能与斜长石中过剩氩有关.中低温阶段的年龄坪与反等时线年龄98.5±7.7 Ma一致，反等时线初始氩295.5±19.9与大气氩40Ar/36Ar比值一致，说明坪年龄是可靠的.样品XA197从低温到高温阶段全部气体构成了符合判据的年龄坪，坪年龄92.9±3.1 Ma，MSWD为1.5，反等时线年龄90.5±7.3Ma，初始氩298.0±6.8.由于样品钾含量较低且样品量较少，因而分析误差偏大，放射性成因氩含量较低也使得经过大气氩校正后的表面年龄误差偏大.
样品XA209采自措勤地区江让乡北敌勒剖面上部.该样品获得了大致平坦的年龄谱，显示样品未受后期地质活动干扰，同位素体系封闭较好，且无明显过剩氩.样品9个温度阶段从低温到高温全部释气量构成符合条件的年龄坪，坪年龄为92.7±4.8Ma，MSWD为0.1；反等时线年龄为92.2±6.9 Ma，初始氩为295.8±3.1，MSWD为0.1，MSWD偏小可能说明估计误差大于真实的分析误差.该样品表现出大气氩含量较高的特征，因而经过大气氩校正后，年龄结果的分析误差较大，样品释放气体信号较小也是该样品年龄误差偏大的重要原因之一.XA204由于测量所需的矿石含量较低，未得到年龄值.
尽管这批年龄数据的分析误差较大，但其间的一致性仍然能够对这期火山岩的喷发时代有较好的时间约束，所采样品的年代位于~99-93 Ma之间.由此可见，采样剖面林子宗群火山岩的年龄与董国臣等在林周盆地确定的时间框架（~64-44Ma）[28]有较大差异.然而，对林子宗群的划分及命名的讨论已超出本文的范畴，故本文仍沿用广义的林子宗群命名法，将采样剖面的林子宗群同样划分为典中组、年波组和帕那组.
4 岩石磁学研究为了分析岩石中的载磁矿物种类，从而判断该样品是否具有稳定的载磁能力，也为了对退磁实验提供指导，在每个采样点选取一块定向样品或者取切割样品后剩余新鲜部分进行岩石磁学实验.所有岩石磁学实验均在本所古地磁与年代学实验室进行，主要包括饱和等温剩磁（SIRM）获得曲线和反向场退磁曲线、磁滞回线、磁化率随温度变化曲线（κ-T）、磁化强度随温度变化曲线（J-T）等.
SIRM获得和反向场退磁曲线以及磁滞回线是在Micromag3900上测得，该仪器的灵敏度为0.5μemu，最大外加场2.5T；κ-T曲线是在MFK1上测得，其工作频率为876 Hz，实验中通氩气，升温速率为12.7 ℃/min，温度测定精度为±2 ℃，最高加热温度700 ℃；J-T曲线在VFTB下测量.
如图 3所示，所有样品大致可以分成两类.第一类如图 3a-3d，SIRM获得曲线在300 mT场强下达到饱和，反向场退磁曲线显示其剩磁矫顽力在50~100 mT之间，总体反映了以低矫顽力为主的矿物信息；磁滞回线显示在300mT左右形成闭合曲线，并显示其主要为似单畴颗粒；κ-T的加热曲线和冷却曲线基本可逆，在580 ℃左右曲线有微弱的升高和急剧的下降趋势，这很可能是Hopkinson效应[33]，代表了磁铁矿的信息；J-T曲线中磁化强度随着温度的升高逐渐降低，在580 ℃左右时急剧下降，但是冷却曲线低于加热曲线，说明有高磁化强度的矿物转化为低磁化强度，推测可能是磁赤铁矿等，虽然如此，磁铁矿的信息依然很明显.第二类如图 3e-3h，这类样品很少，仅有个别采点，SIRM获得曲线在1T时仍未达到饱和，显示含有高矫顽力成分；磁滞回线显示其颗粒仍以似单畴为主；κ-T曲线中冷却曲线远远高于加热曲线，说明有较强磁性矿物生成，推测可能是磁赤铁矿转化为高磁化率的磁铁矿，但也在580 ℃左右存在Hopkinson效应，显示了磁铁矿的成分；J-T曲线的加热和冷却曲线重合性较好，在600℃以上磁化强度仍有所降低，说明可能含有赤铁矿的成分.
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图 3 措勤地区林子宗群典型样品的等温剩磁获得曲线（a，e）、磁滞回线（b，f）、J-T曲线（c，g）和κ-T曲线（d，h） Fig. 3 Behaviors of acquisition of isothermal remanent magnetization(IRM)(a, e), hysteresis loop(b, f), J-T(c, g)and κ-T(d, h)curves for pilot samples from the Linzizong Group in the Coqên area |
为检验岩石中剩磁的稳定性，我们不仅对177块定向样品进行了磁化率各向异性（AMS）的测量，而且对18个代表性样品进行了光学镜下观察.整体上来看，样品的磁化率各向异性度较低，磁面理、线理均不发育，且磁化率各向异性椭球主轴方向分布优势不显著（图 4a-4b），表明所采岩石样品未经过强烈构造变形，很可能保持了火成岩的原生磁组构信息.镜下观察（图 4c-4d）显示矿物整体杂乱无序排列，具有完整的火山岩石结构；透明矿物主要为长石和石英，有的斜长石可以看到明显的聚片双晶结构，正交偏光下为黑色，反射光下呈现钢灰色为磁铁矿特征，晶形为近四边形或多边形，从薄片观察分析，采样点处岩石很可能未遭受变质作用.
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图 4 林子宗群火山岩磁化率各向异性椭球主轴方向的赤平投影图和典型样品显微镜观察结果（a）和（b）分别为地理和地层坐标系下AMS主轴方向的投影；（c）和（d）分别为在反射光和正交偏光下的观察结果（Pl代表斜长石，Am代表角闪石，Mt代表磁铁矿）. Fig. 4 Stereoplots of three principal axes of anisotropy of magnetic susceptibility episodes for the Linzizong Group(a)Geographic and(b)stratigraphic coordinates; (c) and (d)Rock fabrics under reflection light and transmission microscopes. Pl, Am, and Mt mean plagioclase, Amphibole, and magnetite, respectively. |
综上，大部分样品的载磁矿物很可能为磁铁矿，少部分样品为赤铁矿和磁铁矿；采样剖面岩石未经过后期强烈构造扰动，可以携带稳定原生剩磁.
5 古地磁结果分析根据上述岩石磁学结果，我们主要采用了系统交变退磁、系统热退磁或复合磁清洗技术（低温热退磁处理加系统交变退磁、交变退磁加系统热退磁），热退磁实验使用TD-48热退磁炉，温度间隔在低温阶段选择40~100℃，高温阶段为5~20℃，交变退磁实验使用2G-760低温超导磁力仪，磁场间隔为5~10mT，所有剩磁测量均在2G-755低温超导磁力仪上进行.剩磁组分的分离主要采用主成分分析法，极少部分样品使用重磁化大圆弧法[34]；剩磁方向的统计平均采用球面单位矢量的Fisher统计平均[35]或单位矢量和重磁化大圆弧的混合平均[36].样品的退磁和测量均在中心小于300nT的磁屏蔽空间中进行.对退磁结果分组讨论如下：
5.1 措勤地区林子宗群典中组（~99 Ma）该组样品（采点号：192~203）经系统磁清洗后，在12mT或者150 ℃以下分离得到低温/低场剩磁分量，在400~580 ℃或者30~100mT获得特征剩磁分量ChRM（图 5a-5f）.由于大部分样品为单分量，仅有约一半样品可以分离出低温分量，但仍可发现其地理坐标系下的方向（Dg/Ig=345°/44.3°，α95=7.0°）接近于现代国际地磁参考场（IGRF）方向（D/I=0.7°/47.8°），很可能为近代地磁场的黏滞剩磁.在总计126块样品的系统退磁中，绝大多数样品（121块）分离出一趋向于退磁原点的特征剩磁分量.该分量为单一极性且通常具有550~580℃的解阻温度，结合样品的岩石磁学特征，这一稳定的剩磁分量的磁性载体很可能为磁铁矿.采样点192、193的平均方向具有较大的不确定性（α95＞20°），因此未参与最后的平均.如图 6a所示，采点的平均方向集中在两个区域，二者存在约53°的磁偏角差异.仅对该数据的倾角进行分析：根据二倍角偏差，在把明显偏离平均倾角的采点194和195数据剔除后（表 2），其余8个采点倾斜校正后方向集中程度显著增加（κs/κg=3.31），应用Enkin和Watson仅有倾角数据的逐步展开校正[37]，表明在123%展开时达到最佳集中（95%置信区间为109%~137%）；进一步采用Arason和Levi最新的最大似然估计法[38]对仅有倾角的数据计算倾斜校正后的平均值为：Is=13.9°，κ=33.1，α95=9.8°.由层面坐标系下的平均倾角换算得到采样点古纬度为7.1°±7.2°N.
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图 5 典型样品倾斜校正前退磁结果的正交矢量图（实心圆圈和空心方块分别代表剩磁方向在水平面和铅垂面上的投影） Fig. 5 Orthogonal vector plots of progressive demagnetization for representative specimens in-situ(Solid circles and open squares indicate vector endpoints projected onto the horizontal and vertical planes, respectively) |
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图 6 拉萨地块中部措勤地区林子宗群火山岩样品的特征剩磁方向及采点平均方向的等面积投影图（左侧为倾斜校正前，右侧为倾斜校正后，五角星为平均方向） Fig. 6 Equal-area projections of directions of characteristic remanence isolated from volcanic rocks of the Linzizong Group in the Coqên area of central Lhasa terrane before(left)and after(right)tilt-correction; stars indicate Fisherian site-mean directions |
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表 2 拉萨地块中部措勤地区林子宗群古地磁采样及特征剩磁分量数据表 Table 2 Summary of paleomagnetic sampling details and site-mean characteristic remanences for the Linzizong Group from the Coqên area of central Lhasa terrane |
年波组共采集6个采点（采点号：204~209），经系统退磁后可以分离出两组磁成分，低温/低场分量出现在300 ℃或者15 mT以内，高温/高场分量出现在500~580 ℃或者30~80mT.低温/低场剩磁分量（D/I=16.4°/47.7°，α95=5.9°）接近现代地磁场方向（D/I=0.5°/46.3°），但二者之间的差异很可能与能够分离出该低温分量的有效样品数（9块）较少有关.高温/高场ChRM平均方向经Fisher统计平均后，校正前后的平均方向分别为：Dg=16.9°，Ig=12.5°，κ=92.2，α95=7.0°和Ds=12.2°，Is=23.0°，κ=285.6，α95=4.0°（图 6b）.如表 2，倾斜校正后的方向集中程度显著增加（κs/κg=3.09），应用McFadden褶皱检验[39]，表明在95%置信区间通过（地理坐标下ξ2=3.227，层面坐标下ξ2=2.126，95%临界值ξ=2.862）检验，且逐步倾斜校正表明其最大集中程度在产状展平至（81±10）%时获得，同样指示该组分很可能为原生剩磁.层面坐标系下ChRM对应的古地磁极位置为：68.6°N，230.9°E，A95=2.9°.
6 讨论与结论考虑到本项研究林子宗群火山岩两个采样单元（典中组和年波组）的有效采样点相对较少，我们将两组数据放在一起分析，即研究拉萨地块中部措勤地区林子宗群火山岩喷发时期的古纬度等.由图 6a可以看到，有4个采点（采点号200~203）的数据偏离大部分数据集中的位置.如前所述，对典中组仅有倾角数据的分析表明，这4个采点的特征剩磁分量也代表了原生剩磁的方向，但很可能相对于其它采样点之间发生了一定量的逆时针旋转（当然，也不排除其它采样点相对于这4个采样点之间发生了一定量的顺时针旋转），这一推断与地质图上采点200~203附近的一条小河流（断裂？）相一致.为此，我们根据层面坐标系下采点200~203的平均方向与采点196~199和204~209的平均方向之差（~53°），对采点200~203的平均方向进行~53°的顺时针旋转改正后，如图 6c所示，倾斜校正后方向的集中程度有所增加（κs/κg=1.48），应用McFadden褶皱检验，表明在95%置信区间通过检验（地理坐标下ξ2=11.254，层面坐标下ξ2=1.654，95%临界值ξ=4.358）.另一方面，由于白垩纪超静磁带的地球磁场长期变化不同于过去5 Ma的地磁场长期变化，我们利用Biggin等[40]所给出的白垩纪超静磁带（84~125 Ma）的离散度模型，计算得到相应古纬度的VGP离散度应在6.6°~11.1°之间.本次研究从措勤地区林子宗群火山岩中获得的有效VGP的离散度为11.0°，符合上述地磁场长期变化模型，表明所获得古地磁极完全平均掉了地磁场的长期变化，因此，我们可以得到在措勤地区林子宗群火山岩（~99-93 Ma）的古地磁极为63.1°N，224.6°E，A95=5.1°.换算到采样点（30.5°N，85.0°E）处的古纬度为8.5°±6.9°N.
另一方面，尽管我们相信采点200~203的特征剩磁方向磁偏角的显著偏差很可能反映了某种局部的构造变形，但也不能排除其它诸如野外采样等方面的原因.换句话说，其确切原因还有待于进一步野外和室内工作的验证.因此，如果我们暂且认为这4个采点的特征剩磁平均方向均有待于甄别而不予考虑，对剩余10个采样点进行统计如下：如表 2所示，倾斜校正后方向的集中程度有显著增加（κs/κg=3.04），应用McFadden褶皱检验，表明在95%置信范围内通过检验（地理坐标下ξ2=8.02，层面坐标下ξ2=3.05，95%临界值ξ=3.69）.同时，VGP的散度值为9.7°，满足最新模型计算得到相应古纬度的VGP离散度6.6°~11.1°，表明其同样平均掉了地磁场的长期变化.由这10个采点的平均特征剩磁方向计算得到，措勤地区晚白垩世火山岩（~99-93Ma）的古地磁极为65.2°N，222.3°E，A95=5.1°，换算得到采样点（30.5°N，85.0°E）处的古纬度为11.3°±7.6°N.很显然，该结果与上述基于采点200~203发生了一定量的局部构造变形假设前提下，所获得的结果在95%置信范围内是完全一致的.
我们注意到Chen等[50]最近报道了一个来自于拉萨地块措勤地区白垩纪火山岩的古地磁结果，该结果换算到同一参考点后，与本文同样是白垩纪火山岩的古地磁结果有一定差异，原因一方面可能是由于两者本身年代有一定的差异（本文样品年龄是~93-99Ma，Chen等样品的年龄是~110-130 Ma），另一方面也可能是由于火山岩本身流动性较大，易造成偏角差异；或某种采样剖面之间的局部变形所致，具体原因仍有待于进一步深入研究.然而，本文结果与李震宇等（2012，个人通讯）最近在那曲地区得到的白垩纪古地磁结果（127~110 Ma）非常相似，李震宇等的结果换算到此次采样点位置的古纬度约为8.3°N±13.8°.同时，Sun等的结果[41]与我们本次所得结果在95%置信范围内分辨范围内也无显著差别（图 7-8）.
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图 7 白垩纪-古近纪拉萨地块古纬度示意图（细虚线代表典中组、年波组和帕那组的平均古纬度；粗虚线代表古近纪和白垩纪的平均古纬度） Fig. 7 Plot of Cretaceous to Paleogene paleolatitudes of the Lhasa terrane(fine dash line represents the mean paleolatitudes observed from the Dianzhong, Nianbo and Pana formations; thick dash line represents the mean paleolatitudes from Paleogene and Cretaceous Lhasa terrane) |
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图 8 拉萨地块白垩纪-古近纪古地磁极的赤平投影图 Fig. 8 Equal-area projection of the Cretaceous to Paleogene paleomagnetic poles from the Lhasa terrane |
我们将拉萨地块第三纪和白垩纪的古地磁数据收集整理后，由各自古地磁极换算获得参考点（85°E，30°N）的古纬度如图 7所示[42-47].从图中可以看出，拉萨中部措勤地区林子宗群火山岩（~99-93 Ma）的古地磁结果指示拉萨地块晚白垩世位于相对较低的古纬度，显著区别于部分学者从白垩纪红层中获得的较高古纬度结果.尽管火山岩的古地磁数据存在古地球磁场点记录等问题，但考虑到火山岩在记录和保持剩磁方面具有其独特优势，我们相信完全平均掉地球磁场长期变化、有精确同位素年龄控制的火山岩古地磁数据具有更高可靠性.因此，我们认为拉萨地块在晚白垩世~93-99 Ma期间很可能处于北半球~10°N的古纬度地区.
Chen等[21]在林周盆地林子宗群典中组（~64-60Ma）中获得的古地磁数据同样指示早古新世期间亚洲大陆南缘的拉萨地块位于北半球~10°N低纬度地区；同时，迄今从林周盆地及周边地区林子宗群典中组和年波组中获得的所有古地磁数据[21, 23, 25, 46, 48-50]也表明亚洲大陆南缘的拉萨地块在~64-50 Ma期间（林周盆地典中组和年波组的形成时间[28]）位于北半球10°N±5°的古纬度（图 7）.另一方面，对拉萨地块上已发表白垩纪到古近纪古地磁数据进行汇总，可分别计算狭义林子宗群典中组（~64-60 Ma）、年波组（~60-50Ma）和帕那组（~50-44 Ma）的平均古地磁极，以及白垩纪时期的平均古地磁极.如图 8所示：代表典中组、年波组和帕那组的极位置A95置信圆重叠，在95%置信区间内无法区分，说明狭义林子宗群形成期间（~64-44 Ma）未发生明显的古纬度变化；与拉萨地块白垩纪平均古地磁极对比，也未发现明显的差别.
本文结果进一步证实了晚白垩世到古新世期间亚洲大陆南缘的拉萨地块很可能未发生显著的古纬度变化，始终位于北半球~10°N的低纬度地区.结合Yi等[24]最新报道的特提斯海相地层（~62-56 Ma）的古地磁结果，Indus-雅鲁藏布缝合带两侧块体上获得的晚白垩世-古近纪古地磁结果的直接对比，表明印度与欧亚大陆的初始碰撞极可能不晚于~60.5Ma.此外，以Besse等[51]欧亚大陆视极移曲线为参考，可计算获得~93-99 Ma期间措勤地区的实测古纬度与由欧亚大陆视极移曲线换算得到的期望古纬度之间存在约17.7°±6.9°的古纬度差，这表明在~93 Ma以来，亚洲大陆最南缘的拉萨地块与西伯利亚板块之间很可能发生了约1900±700km的南北向构造缩短.
致谢感谢西藏自治区国土厅及布琼在野外工作中给予的大力支持.
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