岩浆岩定量限定陆<bold>-</bold>陆碰撞时间和过程的方法和实例
摘要
基于板块运动的主要驱动力(俯冲带大洋板片下沉引起的板片拖拉力)和岩浆产生的三种主要机制(加流体、升温和减压), 将陆-陆碰撞过程定义为初始碰撞、正在进行的碰撞和构造转换三个阶段, 分别以正常钙碱性安山质岩浆(洋壳脱水释放流体)、向海沟方向迁移的钙碱性岩浆(洋壳脱水释放流体或升温)或小规模壳源过铝质岩浆(壳内剪切热)、板片断离诱导的大规模成分多样性岩浆作用(升温和减压)为特征. 在准确限定板片断离时间的基础上, 结合汇聚速率、板片断离深度和俯冲角度, 就可以反推陆-陆初始碰撞的时间. 拉萨地体南部冈底斯岩基岩浆活动的时空迁移规律, 及其与林子宗帕那组火山岩记录到的52~51Ma岩浆大爆发和岩浆温度增高的现象, 很可能是雅鲁藏布新特提斯大洋板片在约53Ma开始断离的结果, 由此限定的印度-亚洲初始碰撞时间为约55~54Ma, 接近于各种地质现象限定的印度-亚洲初始碰撞时间(60~55Ma). 将这一方法应用于阿拉伯-欧亚大陆碰撞带的土耳其南部Bitlis造山带, 获得的阿拉伯-欧洲大陆初始碰撞时间为约29~22Ma, 与最近根据磷灰石裂变径迹年龄(约20Ma)和区域构造缩短量(约27Ma)提出的初始碰撞时间接近. 南部拉萨地体上白垩统强烈褶皱及其与上覆林子宗火山岩之间的角度不整合事件(90~69Ma), 可能是新特提斯扩张脊南侧热且年轻的俯冲洋壳与上覆岩石圈强烈耦合或新特提斯洋底高原或海山俯冲作用的结果, 与印度-亚洲大陆的初始碰撞无关. 林子宗典中组和年波组之间的角度不整合事件持续了约3Ma, 很可能标志了印度-亚洲大陆的初始碰撞. 雅鲁藏布新特提斯大洋板片断离引起的俯冲带拖拉力消失可能是导致印度大陆在约51Ma明显减速的主要原因, 现今的印度大陆北向漂移的驱动力主要来自榴辉岩化印度大陆下地壳的下沉. 印度-亚洲大陆初始碰撞后与雅鲁藏布新特提斯大洋岩石圈回转有关的高角度俯冲、拉萨地体南缘大的地壳厚度和高的海拔以及印度大陆中上地壳与下地壳、下地壳与岩石圈地幔的解耦, 可能是造成印度-亚洲碰撞带上盘岩石圈板块在60~40Ma期间发生弱变形的主要原因.