易治宇，唐祥德，黄宝春

易治宇，唐祥德，黄宝春_大人地球物理科学

易治宇¹，唐祥德¹，黄宝春^(1)1，2

（1.中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室，北京，100029；

2.北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室，北京，100871）

摘　要：印度与亚洲大陆初始碰撞时限和位置是青藏高原构造演化研究的起点，是近年来固体地球科学研究领域的热点和难点问题。近年来我们从碰撞缝合带两侧的喜马拉雅和晚白垩世-古近纪的古地理位置出发，对印度与亚洲大陆初始碰撞时限等进行了深入研究和探讨。着重对拉萨地块现有古地磁数据进行综合分析，对现有争议进行评述，并从拉萨地块林周盆地林子宗群火山岩古地磁数据中厘定出3个具有精确同位素年代控制的古地磁极。结果表明亚洲大陆南缘在林子宗群形成期间分别处于5.8°N±6.3°（64～60Ma）、12.0°N±4.6°（60～50Ma）和17.6°N±4.0°（48～44Ma）；与雅鲁藏布江缝合带南侧的特提斯喜马拉雅地块晚白垩世至古近纪的古纬度进行对比，表明印度与亚洲大陆发生初始碰撞的时间很可能在白垩纪与古新世（K/E₁）界限附近，而初始碰撞的位置很可能在北半球靠近赤道的区域（约10°N）。

关键词：拉萨地块，喜马拉雅地块，印度与亚洲大陆碰撞，古地理，古地磁学

1　引　言

印度与亚洲大陆的初始碰撞时间、位置及碰撞后的地壳缩短量对青藏高原隆升过程及亚洲大陆新生代陆内变形过程研究至关重要，是正确理解青藏高原构造演化过程的起点。利用印度—雅鲁藏布江缝合带两侧块体（特提斯喜马拉雅地块与拉萨地块）碰撞前后古纬度的直接对比能够为印度与亚洲大陆的初始碰撞过程提供精确约束^［1，2］。

拉萨地块作为亚洲大陆的最南缘，其碰撞前的古地理位置是正确厘定印度与亚洲大陆初始碰撞时间、位置，估算碰撞后亚洲大陆内部地壳缩短量的重要基础。首先，印度与亚洲大陆初始碰撞时间和位置的确定，一方面依赖于碰撞前印度大陆的大小，另一方面则取决于亚洲大陆南缘碰撞前的古地理位置^［1～3］；其次，印度与亚洲大陆究竟以何种方式发生碰撞（如是否存在穿时碰撞，西边先碰还是东边先碰等问题）也与碰撞前亚洲大陆南缘和印度大陆北缘各自的形状密切相关；最后，碰撞后拉萨地块古地理位置及其变化是确定亚洲大陆南缘缩短量和缩短模式，检验现有青藏高原构造演化模型的有效途径。

拉萨地块林子宗群火山岩为拉萨地块碰撞前后的古地理位置的研究提供了绝佳的材料，近三十年以来取得了丰硕成果。然而，由林子宗群火山岩现有古地磁数据换算得到的拉萨地块古近纪（64～44Ma）古地理位置从6°N至30°N不等，由此推算得出的印度与亚洲大陆的初始碰撞时间从65Ma到43Ma不等，而碰撞后亚洲大陆内部的地壳缩短量也从数百公里到2 600km不等^{［1，4～12］}。对现有古地磁数据进行综合而科学的分析，精确厘定印度与亚欧大陆碰撞前后亚洲大陆南缘（拉萨地块）的古地理位置及其变化，已经成为一个刻不容缓的问题。我们拟通过对近三十年来拉萨地块林子宗群古地磁数据进行综合分析，根据现代古地磁研究的要求对数据进行重新筛选，同时结合采样地层的同位素绝对年代资料，以“组”为单位对林子宗群喷发期间拉萨地块的古地理位置进行厘定，对现存分歧加以分析，以期对印度与亚洲大陆初始碰撞时限及碰撞后亚洲大陆内部的地壳缩短量等进行进一步约束。

2　林子宗群的年代学框架

林子宗群由李璞先生1950年命名于拉萨林周盆地，是一套广泛出露于拉萨地块南侧呈东西向展布的中基性-中酸性的火山岩［图1（a）］，是新特提斯洋俯冲消减到印度与欧亚大陆碰撞的岩石记录^{［13～15］}。

林子宗群的起始年代目前尚存在一定争议^{［16，17］}，这一方面与不同研究者所使用的测年手段不同有关；另一方面则与林子宗群本身的定义有关。根据地层分布及喷发年代差异，林子宗群有“狭义”与“广义”之分^［18］：狭义上的林子宗群，包括拉萨地块南缘广大区域内新生代岩火山岩及中间夹层，可根据地层内部的不整合及岩性差异进一步分为典中、年波和帕那3个组，现有的年代学资料显示林子宗群的喷发时间跨度为69～43Ma^{［18，19］}［图1（b）、（c）］；广义上的林子宗群还包括拉萨地块措勤、措麦以北部分地区的火山岩^［20］，目前1∶25万地质图仍将其划为林子宗群并按照典中、年波和帕那3个组进行划分，但其实际时代很可能为112～70Ma^{［18，21］}，根本无法与狭义的林子宗群对应。最近，我们对拉萨地块措勤地区的林子宗群典中组和年波组火山岩的Ar-Ar同位素测年结果为99～93Ma，也进一步证实了广义的林子宗群火山岩的活动时间很可能是从晚白垩世至始新世中期。因此，如果要对广义的林子宗群进行划分和对比的话，最好对狭义林子宗群以外的地层重新建组，以免对目前的研究造成误导。

林周盆地是林子宗群出露最好、研究最充分的地区，目前已经积累了大量的年代学数据。早在20世纪80年代，Westphal和Pozzi^［22］就从典中组安山岩内测得³⁹ Ar/⁴⁰ Ar年龄为60Ma，进而将典中组划入古新统。莫宣学等^［14］通过³⁹ Ar/⁴⁰ Ar年代学研究得到典中组最老的年龄为64.47Ma。21世纪初，董国臣等^{［23，24］}对拉萨林周盆地开展了详细的1∶5万地质填图工作，进一步将林子宗群分为三组八段，周肃等^［25］在此基础上通过详细的³⁹ Ar/⁴⁰ Ar年代学研究建立了林子宗群精细的年代框架，得到其各段的时代分别为：典中组（64～60Ma）、年波组（60～50Ma）和帕那组（48～44Ma）［图1（b）、（c）］。另外，通过锆石U-Pb年龄进行测定，李皓扬等^［26］得到一个典中组的年龄数据为62.5±1.1Ma，而He等^［19］得到林子宗群底部的年龄为68.7±2.4Ma，这个年龄似乎要老于³⁹ Ar/⁴⁰ Ar法得到的年龄，但这可能与林子宗群底部地层经过埋藏而造成的Ar丢失有关^［19］。He等^［19］和Lee等^［18］还报道了林子宗群其他一些年龄数据，但是由于地层划分的差异无法进行对比，总体上来看这些数据所限定的林子宗群的年龄为69～43Ma，与周肃等^［25］的年龄划分方案无明显出入。

图1　（a）印度与欧亚大陆碰撞带简图（修改自文献［16，17］），显示喜马拉雅和拉萨地块主要岩石和构造单元；（b）林周盆地林子宗群岩石地层柱状图；（c）林周盆地林子宗群分布及Ar-Ar年代学框架（修改自文献［1］）

IYSZ.印度河—雅鲁藏布江缝合带（蛇绿岩带）；GDS.冈底斯岛弧（花岗岩带）；FAB.弧前盆地（复理石带）；HHM.高喜马拉雅（结晶岩带）；LHM.低喜马拉雅；SHM.次喜马拉雅；MBT.主边界断层；MCT.主中央断层；STDS.藏南拆离系；BNSZ.班公＆怒江缝合带

3　古地磁研究最新进展及存在问题

最近针对林周盆地林子宗群火山岩展开了新一轮的古地磁研究^{［1，6，7，9～11］}，相对于20世纪的研究成果^{［4，5，8，12］}，这些新结果无论在分析方法、数据量，还是在年代学控制上，均有了较大程度的提高，而详细的地层划分和年代学研究则使得我们能够对林子宗群各组的古地磁结果进行单独讨论，现分述如下。

3.1　典中组结果

以往缺乏单独针对典中组的古地磁研究，直到Chen等^［1］首次报道了林周盆地和南木林盆地典中组的研究结果，15个有效采点平均得到的古地磁极为：66.0°N，284.9°E（A₉₅＝8.5°）（表1），计算得到亚洲大陆南缘相应的古纬度为6.1°±8.5°N。其后Chen等对林周盆地典中组展开了进一步采样，得到12个采点平均的古地磁极为：63.5°N，266.4°E（A₉₅＝9.5°）（未公开发表的数据，表1），由此得到林周盆地典中组（64～60Ma）共20个有效采点的平均古地磁极为：66.4°N，262.5°E（A₉₅＝6.3°），计算得到欧亚大陆南缘的古纬度为5.8°±6.3°N（图2，表1），这一组数据可以很好地通过褶皱检验且已经平均掉地磁场的长期变化，进一步支持了Chen等^［1］典中组的研究结果，因此可以用来约束典中组喷发期间（64～60Ma）欧亚大陆南缘的古地理位置。

图2　林周盆地典中组古地磁数据等面积投影图（据文献［1］和Chen等未发表数据）

（a）（b）分别为地理、地层坐标系下特征剩磁采点平均方向立体投影图；（c）虚地磁极（VGP）立体投影图；实心和空心圆点分别代表下半球面和上半球面的投影

3.2　年波组结果

目前具有准确年代控制的针对年波组的古地磁研究主要来自文献［1，7，9］（表1）。Chen等^［1］报道了林周盆地和南木林盆地年波组的古地磁研究结果，18个有效采点平均得到的古地磁极为：71.3°N，291.4°E（A₉₅＝6.3°），计算得到拉萨地块相应的古纬度为11.9°±6.3°N。其后Chen等对林周盆地进一步补充采样得到4个采点古地磁数据，结合Chen等^［1］林周盆地9个采样点的古地磁数据平均得到林周盆地共计13个有效采点的古地磁极为：69.8°N，268.6°E（A95＝6.4°），该组数据通过了褶皱检验且有明确的年代控制，计算得到欧亚大陆南缘在年波组形成期间（60～50Ma）位于9.1°±6.4°N（未发表数据）。Sun等［9］从拉萨西北面的门堆乡的年波组（约55Ma）获得14个采点的平均古地磁极为：73.6°N，274.3°E（A₉₅＝7.3°），计算得到欧亚大陆南缘在约55Ma处于13.0°±7.3°N。而Liebke等［7］从林周盆地年波组中侵入的岩脉（约53Ma）中获得10个采点的平均古地磁极为：69.4°N，225.4°E（A95＝7.2°），计算得到欧亚大陆南缘位于13.5°±7.2°N。总之，目前各个独立的研究表明年波组的古地磁结果具有很好的一致性，我们选取林周盆地年波组共37个采点的古地磁数据（引自文献［1，7，9］及Chen等未发表数据）进行平均后，得到的古地磁极为：72.4°N，258.0°E（A95＝4.6°），从而计算得到欧亚大陆南缘所处古纬度为12.0°±4.6°N（图3，表1）。

图3　林周盆地年波组古地磁数据等面积投影图（据文献［1，7，9］及Chen等未发表数据，其余同图2）

3.3　帕那组结果

帕那组为林子宗群最后一个旋回，从岩性上可以分为上下两段，总厚度近2 000m。帕那组1段为具柱状节理的流纹质熔结凝灰岩，其上部为角砾凝灰岩（古鲁村东南采石场附近）；2段为流纹质熔结凝灰岩与河湖相火山沉积岩互层，与1段的岩性具有显著区别［图1（b）、（c）；图4（b）、（c）］。

目前帕那组古地磁数据的报道见于文献［1，6］，另外，根据新的1∶5万林子宗群火山岩的地质填图^{［13～24］}，Dupont-Nivet等［6］的所有采点也应该全部来自帕那组［图4（d）］。根据Chen等^［1］获得的6个帕那组有效的采点和Chen新补采的12个帕那组有效采点的古地磁数据，得到共18个采点的平均古地磁极为：68.6°N，232.2°E（A95＝5.9°）［图4（a），表1］，计算得到欧亚大陆南缘的古纬度为11.5°±5.9°N。Dupont-Nivet等^［6］从年波村附近帕那组获得24个采点的平均古地磁极为：77.6°N，211.3°E（A₉₅＝5.0°），计算得到相应古纬度为22.1°±5.0°N［图4（d）］。而Tan等^［11］报道了古鲁村东南面采石场附近帕那组9个采点的古地磁数据，得到相应的古纬度为33.0°±5.7°N［图4（e），表1］。从以上研究可以看出，目前帕那组的古地磁结果仍存在很大的争议，计算得到欧亚大陆南缘的古纬度从10°N至33°N不等，由此也产生了关于印度与欧亚大陆初始碰撞时间和位置以及碰撞后欧亚大陆地壳缩短量的重大分歧^{［1，6，11］}。

图4　林周盆地林子宗群古地磁采样点分布图及帕那组1段上部野外照片

（a）引自文献［1］及Chen等未发表数据，红色点代表文献［1］采样的位置，绿色点代表Chen等新补采样品的采点位置；（b）、（c）为帕那组采石场附近全景及局部照片；（d）引自文献［5］；（e）引自文献［11］

仔细分析上述古地磁学研究的56个数据采样点的分布［图4（a）、（d）、（e）］可以发现，Chen等的采样点主要分布于帕那组上部［图4（a）］；根据GPS数据，Dupont-Nivet等^［6］的采样点位于帕那组下部［图4（d）］，而Tan等；^［11］的数据没有给出确切的GPS位置，但从采点分布图上可以看出其9个采点基本采自于帕那组1段（E₂p¹）上部的采石场附近［图4（e）］，即处于两者之间。3位研究者的采样地层在帕那组1段上部这一地区（即古鲁村东南的采石场附近，图4）发生重叠。将上述研究中古地磁方向数据进行等面积投影可以看到，几乎所有位于帕那组1段上部（即采样点发生重叠的区域）的这些数据都具有高的磁倾角［平均磁倾角达55.0°，N＝22；图5（a）］，而位于帕那组其他层位的数据则具有较低的磁倾角［平均倾角为27.5°，N＝34；图5（a）］。考虑到这两组数据的显著差别以及以下原因，我们认为帕那组1段上部的含角砾凝灰岩有可能是快速喷发的产物，而从此处获得的古地磁数据可能只是地磁场的点记录：①Ar-Ar年代学研究表明帕那组的时代为50～44Ma，时间跨度仅6Ma，厚度却近2 000m；②帕那组1段上部为含角砾凝灰岩，具柱状节理，表明其可能是快速喷发的产物，而帕那组其他层位通常包含多个沉积夹层（如帕那组2段），表明存在多个喷发的旋回；③高磁倾角数据几乎只在帕那组1段上部含角砾凝灰岩中出现，且这部分数据（N＝22）全部表现为正极性，不包含极性倒转；④帕那组1段上部的古地磁数据在等面积投影图上呈集中分布（S＝10.1，低于理论的古地球磁场长期变模型所预测的虚地磁极VGP的散度值S＝15），而帕那组其他层位数据的VGP散度值为12.5，符合该古纬度VGP散度的期望值；⑤帕那组其他层位得到的古地磁数据既包含正极性也包含负极性，表明其可能经历了较长的喷发时间［图5（b）、（c）］。

图5　林周盆地帕那组古地磁数据等面积投影图（据文献［1，6，11］及Chen等未发表数据）

（a）地层坐标系下特征剩磁采点平均方向立体投影图，实心/空心符号代表向下/上的磁倾角，深色圆点、方框及五角星代表来自帕那组1段上部流纹质角砾凝灰岩的数据，其平均方向的统计参数用下标“h”表示，浅色符号表示来自帕那组其他层位的数据，其平均方向的统计参数用下标“l”表示；（b）去除重复取样采点后的特征剩磁采点平均方向立体投影图；（c）去除重复取样采点后的虚地磁极（VGP）立体投影图。其余同图2

根据以上分析可知，从帕那组得到的高倾角数据很可能只是林子宗群某一阶段快速喷发所记录到的一个地磁场的点记录，而此时地磁场的倾角正处于长期变化过程中一个不同寻常的高值状态，而不同的研究者在这一区域却展开了重复的采样，共取得了多达22个采点的古地磁数据。因此，对这一重复采样的数据必须进行去重复的筛选，才能保证对地磁场的独立抽样。考虑这一情况，我们保留了Dupont-Nivet等^［6］帕那组上部（采石场附近）8个采点的数据（该部分数据已经进行了去重复筛选），而去除了Tan等^［11］、Chen等^［1］及Chen未发表数据中属于帕那组1段上部的这部分仅包含高倾角的数据，选取Chen等^［1］及Chen等未发表的12个数据共18个有效采点与Dupont-Nivet等^［6］中24个有效采点，共计42个采点平均得到帕那组期间（50～44Ma）的古地磁极为：74.0°N，223.0°E（A₉₅＝4.0°），计算得到欧亚大陆南缘所处的古纬度为17.6°±4.0°N［图5（b）、（c）］。

4　亚洲大陆南缘的古地理位置

综合目前从林周盆地林子宗群分段统计的古地磁数据来看，拉萨地块在林子宗群各段喷发期间所处的古纬度分别是5.8°±6.3°N（64～60Ma）、12.0°±4.6°N（60～50Ma）和17.6°±4.0°N（48～44Ma）（图6，表1），3者在置信区间内存在显著差异。然而，对于初始碰撞时间和位置的重建而言，是否接受这种差异意味着不同的研究思路。目前来讲，很多研究者单独用林子宗群某一组某一段的古地磁数据计算的古纬度来限定欧亚大陆南缘的古地理位置，从而导致了千差万别的结果。实际上，从上文分析可知，从林子宗群各组各段得到的古纬度差别很大，造成这一分歧的原因一方面可能是某些结果未能平均掉地磁场的长期变化［如Tan等［11］帕那组的结果］，另一方面则可能是拉萨地块本身的北向运动。从理论上讲，如果假定印度与亚洲大陆在林子宗群形成之初或之前就已经发生碰撞，则拉萨地块完全可能随后北移，导致其后喷发的林子宗群火山岩所记录的古纬度不能代表拉萨地块碰撞前的古纬度。因此，要解决初始碰撞时间和位置的问题必须构建缝合带两侧块体晚白垩世以来精细的视极移曲线。

图6　印度大陆、欧亚大陆、喜马拉雅地块以及拉萨地块晚白垩世以来的古纬度对比图

1、2、3分别计算自宗山组（修改自文献［27］），宗浦组下部和宗浦组上部^［3］；4、5、6计算自拉萨地块的林子宗群的典中组、年波组和帕那组分组平均古地磁结果^{［1，7，11］}；7、8、9计算自拉萨地块中晚白垩世的火山岩古地磁结果^［8，11］；10、11引自唐祥德等未发表数据；特提斯喜马拉雅海相沉积中广泛存在的重磁化分量指示的古纬度^{［28～31］}在图中用浅灰色的矩形条带表示

然而，目前从拉萨地块晚白垩世火山岩和红层得到的古地磁数据与林周盆地林子宗群的结果尚有一定的矛盾。虽然从晚白垩世设兴组或塔克那组红层中得到拉萨地块的古纬度大多在7°～15°N之间^{［4，5，11，22，32～34］}，与典中组的结果有较好的一致性，但这一结果被认为可能受到倾角浅化的影响^［11］。由晚白垩世火山岩得到的结果大多在15°～25°N之间^{［8，10，11，35］}（图6，表1），比典中组期间的古纬度明显偏高。特别地，Tan等^［11］根据对林周盆地晚白垩世设兴组（110～80Ma）红层中37个熔岩流的古地磁研究，得到晚白垩世亚洲大陆南缘的古纬度为24.2°N，比典中组（64～60Ma）和年波组（60～50Ma）显示的古纬度分别高出20°和15°。这些白垩纪的结果使得有的学者认为拉萨地块在碰撞前始终处于20°～25°N的位置^［6，11］，由此得到初始碰撞的时间在50～40Ma不等。

如果我们将林子宗群喷发期间拉萨地块古纬度的变化解释为碰撞后的缩短，那么拉萨地块在碰撞前（即白垩纪期间）应处于与典中组（64～60Ma）一致的或者略靠南的位置，但如果接受现有白垩纪火山岩的古地磁数据，则表明拉萨地块在白垩纪至早古近纪似乎存在10°～20°的南向移动，虽然欧亚大陆极移曲线表明欧亚大陆南缘在白垩纪可能存在一定的南向移动^［36］（图6），但这一位移量在5°～10°以内，不足以产生如此明显的南向移动。由此看来，目前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。造成这一差异究竟是数据质量的问题还是存在其他的解释目前尚不能定论，但最新的古地磁研究表明，拉萨地块在白垩纪期间可能位于与典中组形成期间相似的低纬度地区（唐祥德、李震宇等，未公开发表结果）。

5　印度与亚洲大陆初始碰撞时间及位置

缝合带两侧特提斯喜马拉雅和拉萨地块晚白垩世至古近纪的古地磁数据总结于表1。通过古纬度或者视极移曲线的直接对比，我们对印度与欧亚大陆的初始碰撞时间进行了进一步约束。如图6所示，分别将特提斯喜马拉雅新获得的62～59Ma和59～56Ma两个古地磁极与拉萨地块在典中组（64～60Ma）和年波组形成期间（60～50Ma）的两个古地磁极进行对比，得到参考点的纬向位移分别为0.8°±5.8°和0.9°±4.6°，这表明印度河-雅鲁藏布江缝合带两侧块体的古地磁极在60.5±1.5Ma时古纬度已经重叠，因此印度与欧亚大陆的初始碰撞很可能不晚于60.5±1.5Ma。另外，岗巴地区宗山组海相沉积（71～65Ma）的古地磁结果表明喜马拉雅地块在晚白垩世宗山组沉积期间仍处于4.7°±4.4°S的位置^［27］，而欧亚大陆南缘（即拉萨地块）在整个晚白垩世到古新世都处于北半球低纬度地区，这意味着它们之间在68±3Ma的时候尚存在10.8°±7.7°的纬度差，因此印度与欧亚大陆的初始碰撞不可能早于68±3Ma（图6）。然而，考虑到采样点与缝合带之间可能存在的地壳缩短、宗浦组沉积之前印度大陆北缘可能存在的缩短、以及宗浦组可能存在的轻微磁倾角浅化等因素，实际的初始碰撞时间应该在65Ma左右，因此印度与欧亚大陆的初始碰撞很可能发生在K/E₁界限附近^［3］。

这一结果与现有大量的地球物理、地质、地球化学和古生物证据相吻合^{［1，29，37～40］}。首先拉萨地块典中组（古近纪林子宗群最下部的地层单元）与下伏上白垩统地层呈明显的角度不整合，这一普遍存在的不整合被认为是印度与欧亚大陆初始碰撞造成的大陆边缘的形变效应^{［14，15，41，42］}，而在K/E₁界限附近缝合带两侧均发生了大量的变形也表明至少在缝合带的中部印度与欧亚大陆的初始碰撞很可能已经开始^{［43，44］}。最近的前陆盆地的物源研究再次证明桑单林组和者雅组的物源很可能已经来自冈底斯弧^［45］。其次，对藏南江孜附近特提斯喜马拉雅晚白垩世碎屑沉积岩详细的岩相学、原位碎屑锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素分析、全岩Nd同位素、Cr尖晶石电子探针研究揭示出其物源曾从南侧的印度大陆快速地转变为北侧的岛弧，表明特提斯喜马拉雅有可能在晚白垩世就开始接受冈底斯弧的沉积^［46］。这些研究都清楚地表明在晚白垩世末—古新世早期就有亚洲大陆的碎屑物质输入到印度大陆被动陆缘的前陆盆地中来。

印度与欧亚大陆发生初始碰撞的位置取决于碰撞前欧亚大陆南缘所处的古地理位置。根据前文对拉萨地块晚白垩世—古新世古地磁数据的总结，欧亚大陆南缘在碰撞前很可能处于5.8°±6.3°N。因此，印度与欧亚大陆的初始碰撞很可能发生在北半球近赤道地区，这也意味着欧亚大陆南缘在碰撞后发生了大约2 600km的地壳缩短量，然而这一缩短量仍然需要进一步研究；由于直接来自欧亚大陆东部的古地磁数据存在明显不足，欧亚大陆新生代的视极移曲线，尤其是欧亚大陆内部是否存在东西部之间的相对运动，目前仍然存在较大争议^［47］。

值得注意的是，上述古地磁数据所限定的印度与欧亚大陆发生初始碰撞的古位置与前人从特提斯喜马拉雅海相沉积中普遍存在的重磁化分量所限定的古纬度一致（假定该重磁化分量由印度与亚洲大陆碰撞所引起）。Besse等^［28］在定日地区宗浦组海相沉积中得到一个重磁化分量为：D＝17.2°，I＝11.1°，N＝4，对应古纬度为6°±5°N；而Tong等^［31］也在定日宗浦组下部得到一个褶皱后获得的中温分量：D＝168.0°，I＝-4.6°，N＝13，其对应的古纬度为2.3°±3.4°N；Klootwijk等^{［29，30］}在东兴都库什山（西特提斯喜马拉雅）得到两个重磁化分量分别为：D＝318°，I＝6.5°，N＝7和D＝314.1°，I＝6.0°，N＝4，对应古纬度则为3°N左右。这些广泛且一致存在的重磁化分量被认为很可能是由印度与欧亚大陆碰撞造成的^{［28～31］}，也似乎暗示着印度与欧亚大陆初始碰撞发生在北半球低纬度靠近赤道区域。

6　结论及展望

拉萨地块林周盆地林子宗群火山岩（64～60Ma）古地磁数据的综合分析表明，亚洲大陆南缘在林子宗群各段喷发期间分别处于5.8°±6.3°N（64～60Ma）、12.0°±4.6°N（60～50Ma）和17.6°±4.0°N（48～44Ma），三者在置信区间内并不重合，这反映了拉萨地块在此期间可能发生了显著的北向运动，然而这一结果与拉萨地块白垩纪古地磁结果之间还存在一定的矛盾。与特提斯喜马拉雅晚白垩世—古近纪早期的古地磁数据对比，表明印度与亚洲大陆的初始碰撞发生在68～60Ma之间，并很可能发生在白垩纪与古新世的界限附近，而初始碰撞的位置则很可能处于北半球10°N的低纬度地区。

然而，印度与亚洲大陆初始碰撞的模式还远未解决，上述初始碰撞的模型不仅受到数据质量和数量等的制约，而且东西分布近2 000km的印度与亚洲大陆的碰撞缝合带，以及现有采样点时空分布的局限性严重困扰着对是否存在显著的穿时碰撞等一系列问题的深入探讨和理解。因此，进一步在特提斯喜马拉雅和拉萨地块的东西两侧获取具有准确年代约束的高质量古地磁数据，建立缝合带两侧块体碰撞前后精细的视极移曲线等就尤显迫切。

致谢：本项研究得到中国科学院知识创新工程（KZCX2-YW-Q09-01）和“百人计划”项目、国家自然科学基金项目（40525013，41072156）的资助，在此特别致谢。

参考文献

［1］Chen J S，Huang B C，Sun L S.New constraints to the onset of the India-Asia collision：Paleomagnetic reconnaissance on the Linzizong Group in the Lhasa Block，China［J］.Tectonophysics，2010，489：189-209.

［2］黄宝春，陈军山，易治宇.再论印度与亚洲大陆的初始碰撞［J］.地球物理学报，2010，53（9）：2 045-2 058.

［3］Yi Z，Huang B，Chen J，et al.Paleomagnetism of early Paleogene marine sediments in southern Tibet，China：implications to onset of the India-Asia collision and size of Greater India［J］.Earth Planet.Sci.Lett.，2011，309：153-165.

［4］Achache J，Courtillot V，Zhou Y.Paleogeographic and tectonic evolution of southern Xizang（Tibet）since middle Cretaceous time：new paleomagnetic data and synthesis［M］.In：Li G，Yuan X，Hirn A，eds.Geology of the Himalayas-Papers on Geophysics，1991：201-244.

［5］Achache J，Courtillot V，Zhou Y X.Paleogeographic and tectonic evolution of southern Tibet since middle Cretaceous time：new paleomagnetic data and synthesis［J］.J.Geophys Res，1984，89：311-339.

［6］Dupont Nivet G，Lippert P C，Van Hinsbergen D J J，et al.Palaeolatitude and age of the India-Asia collision：palaeomagnetic constraints［J］.Geophys.J.Int.，2010a，182：1 189-1 198.

［7］Liebke U，Appel E，Ding L，et al.Position of the Lhasa terrane prior to India-Asia collision derived from Palaeomagnetic inclinations of 53Ma old dykes of the Linzhou Basin：Constraints on the age of collision and post-collisional shortening within the Tibetan Plateau［J］.Geophys.J.Int.，2010，182：1 199-1 215.

［8］Lin J，Watts D R.Paleomagnetic Constraints on Himalayan Tibetan Tectonic Evolution［J］.Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series a-Mathematical Physical and Engineering Sciences，1988，326：177-188.

［9］Sun Z，Jiang W，Li H，et al.New paleomagnetic results of Paleocene volcanic rocks from the Lhasa block：Tectonic implications for the collision of India and Asia［J］.Tectonophysics，2010，490：257-266.

［10］Sun Z，Pei J，Li H，et al.Palaeomagnetism of Late Cretaceous sediments from southern Tibet：Evi-dence for the consistent palaeolatitudes of the southern margin Eurasia prior to the collision with India［J］.Gondwana Res.，2012，21：53-63.

［11］Tan X，Gilder S，Kodama K P，et al.New paleomagnetic results from the Lhasa block：Revised esti-mation of latitudinal shortening across Tibet and implications for dating the India-Asia collision［J］.Earth Planet.Sci.Lett.，2010，293：396-404.

［12］周烑秀，鲁连仲，陈显尧，等.西藏古地磁研究与初步探讨［C］.见：袁学诚，周烑秀，李立，等.喜马拉雅岩石圈构造演化——西藏古地磁与大地电磁研究.中华人民共和国地质矿产部地质专报.北京：地质出版社，1990，7（6）：1-119.

［13］Ding L，Zhong D L，Yin A，et al.Cenozoic structural and metamorphic evolution of the eastern Himalayan syntaxis（Namche Barwa）［J］.Earth Planet.Sci.Lett.，2001，192：423-438.

［14］莫宣学，赵志丹，邓晋福，等.印度—亚洲大陆主碰撞过程的火山作用响应［J］.地学前缘，2003：135-148.

［15］Mo X X，Niu Y L，Dong G C，et al.Contribution of syncollisional felsic magmatism to continental crust growth：A case study of the Paleogene Linzizong Volcanic Succession in southern Tibet［J］.Chem.Geology，2008，250：49-67.

［16］Gansser A.The Geology of the Himalayas［M］.New York：Wiley，NY，1964.

［17］Chung S L，Chu M F，Zhang Y Z，et al.Tibetan tectonic evolution inferred from spatial and temporal variations in post-collisional magmatism［J］.Earth-Sci.Rev.，2005，68：173-196.

［18］Lee H Y，Chung S L，Lo C H，et al.Eocene Neotethyan slab breakoff in southern Tibet inferred from the Linzhou volcanic record［J］.Tectonphysics，2009，477（1-2）：20-35.

［19］He S，Kapp P，DeCelles P G，et al.Cretaceous-Tertiary geology of the Gangdese Arc in the Linzhou area，southern Tibet［J］.Tectonophysics，2007，433：15-37.

［20］Yin A，Harrison T M.Geologic evolution of the Himalayan-Tibetan orogen［J］.Annu.Rev.Earth Planet.Sciy，2000，28：211-280.

［21］Coulon，C.，Maluski，H.，Bollinger，C.，et al.Mesozoic and Cenozoic volcanic rocks from central and southern Tibet：³⁹ Ar-40 Ar dating，petrological characteristics and geodynamical significance，Earth Plan-et.Sci.Lett.，1986，79：281-302.

［22］Westphal M，Pozzi J P.Paleomagnetic and plate tectonic constraints on the movement of Tibet［J］.Tectonophysics，1983，98：1-10.

［23］董国臣，莫宣学，赵志丹，等.西藏林周盆地林子宗群火山岩研究近况［J］.地学前缘，2002，9（1）：153-177.

［24］董国臣，莫宣学，赵志丹，等.拉萨北部林周盆地林子宗群火山岩层序新议［J］.地质通报，2005，24：549-557.

［25］周肃，莫宣学，董国臣，等.西藏林周盆地林子宗群火山岩40 Ar/³⁹ Ar格架［J］.科学通报，2004，49：2 095-2 103.

［26］李皓扬，钟孙霖，王彦斌，等.藏南林周盆地林子宗火山岩的时代、成因及其地质意义：锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据［J］.岩石学报，2007，23（2）：493-500.

［27］Patzelt，A.，Li，H.，Wang，J.，et al.Paleomagnetism of Cretaceous to Tertiary sediments from southern Tibet：Evidence for the extent of the northern margin of India prior to the collision with Eurasia［J］.Tectonophysics，1996，259：259-284.

［28］Besse J，Courtillot V，Pozzi J P，et al.Paleomagnetic estimates of crustal shortening in the Himalayan thrusts and Zangbo suture［J］.Nature，1984，311：621-626.

［29］Klootwijk C T，Gee J S，Peirce J W，et al.An Early India-Asia Contact Paleomagnetic Constraints from Ninetyeast Ridge，Odp Leg 121［J］.Geology，1992，20：395-398.

［30］Klootwijk C T，Conaghan P J，Nazirullah R，et al.Further paleomagnetic data from chitral（Eastern Hindukush）evidence for an Early India-Asia Contact［J］.Tectonophysics，1994，237：1-25.

［31］Tong Y，Yang Z，Zheng L，et al.Early Paleocene Paleomagnetic Results from Southern Tibet，and Tectonic Implications［J］.Int.Geol.Rev.，2008，50：546-562.

［32］Chen Y，Cogne J P，Courtillot V，et al.Cretaceous paleomagnetic results from western Tibet and tectonic implications［J］.J.Geophys.Res.，1993，98：17 981-17 999.

［33］Pozzi J P，Westphal M，Zhou Y X，et al.Position of the Lhasa Block，South Tibet，during the Late Cretaceous［J］.Nature，1982，297：319-321.

［34］Pozzi J P，Westphal M，Girardeau J，et al.Paleomagnetism of the Xigaze Ophiolite and Flysch（Yarlung Zangbo Suture Zone，Southern Tibet）_-Latitude and Direction of Spreading［J］.Earth and Planetary Science Letters，1984，70：383-394.

［35］Chen W，T Yang，Zhang S H，et al.，Paleomagnetic results from the Early Cretaceous Zenong Group volcanic rocks，Cuoqin，Tibet，and their paleogeographic implications［J］.Gondwana Research，2011，In Press.

［36］Besse J，Courtillot V.Apparent and true polar wander and the geometry of the geomagnetic field over the last 200Ma［J］.J.Geophys.Res.，2002，107：EPM6～1-EPM6～31.

［37］Beck R A，Burbank D W，Sercombe W J，et al.Stratigraphic evidence for an early collision between northwest India and Asia［J］.Nature，1995，373：55-58.

［38］Briggs J C.The biogeographic and tectonic history of India［J］.J.Biogeogr.，2003，30：381-388.

［39］Jaeger J J，Courtillot V，Tapponnier P.Paleontological view of the ages of the Deccan Traps，the Cretaceous Tertiary Boundary，and the India-Asia Collision［J］.Geology，1989，17：316-319.

［40］Rage J C.Relationships of the Malagasy fauna during the Late Cretaceous：Northern or Southern routes？［J］.Acta Palaeontol Pol.，2003，48：661-662.

［41］潘桂棠，丁俊，等.青藏高原及邻区1∶1 500 000地质图［M］.成都：成都地图出版社，2005.

［42］黄映聪，杨德明，郑常青，等.西藏林周县扎雪地区林子宗群帕那组火山岩的地球化学特征及其地质意义［J］.吉林大学学报（地球科学版），2005，35（5）：576-580.

［43］Ding L，Kapp P，Wan X Q.Paleocene-Eocene record of ophiolite obduction and initial India-Asia collision，south central Tibet［J］.Tectonics，2005，24（TC3001）：1-18.

［44］Ding L，Kapp P，Yue Y H，et al.Postcollisional calcalkaline lavas and xenoliths from the southern Qiangtang terrane，central Tibet［J］.Earth Planet Sci.Lett.，2007，254：28-38.

［45］Wang J，Hu X，Jansa L，et al.Provenance of the Upper Cretaceous-Eocene deep-water sandstones in Sangdanlin，Southern Tibet：Constraints on the timing of initial India-Asia Collision［J］.J.Geol.，2011，119：293-309.

［46］Cai F L，Ding L，Yue Y H.Provenance analysis of upper Cretaceous strata in the Tethys Himalaya，southern Tibet：Implications for timing of India-Asia collision［J］.Earth Planet Sci.Lett.，2011，305（1-2）：195-206.

［47］Dupont-Nivet G，Van Hinsbergen D J J，Torsvik T H.Persitently low Asian paleolatitudes：implications for the India-Asia collision［J］.Tectonics，2010，29：1-19，doi：10.1029/2008TC002437.

【注释】

(1)＊黄宝春：中国地质大学应用地球物理系1988届本科毕业生，国家自然科学基金委杰出青年基金获得者。