西安地调中心关于吐哈地块晚石炭世古地磁研究成果在《GSA Bulletin》上发表

　　构造古地磁学在探索构造古地理重建、大地构造演化过程、古洋盆闭合及古地块归属等研究领域具有独特的优势。吐哈地块作为古亚洲洋西段的重要构成单元（图1A-C），是探索古亚洲洋西段晚古生代的构造演化过程的关键窗口。然而，吐哈地块晚古生代古地磁数据稀缺，难以刻画其晚古生代运动学过程，极大制约了地学界对中亚造山带西段构造演化的认识。

　　自然资源部中国地质调查局西安地质调查中心联合中国地质科学院地质力学研究所选取吐哈地块上古生界为研究对象（图1D；图2），基于同位素年代与古地磁学精细研究取得了新认识，目前该成果已在国际地学知名期刊《Geological Society of America Bulletin》在线刊出，主要认识如下：

图1 吐哈地块构造位置及其北缘地质简图

图2 研究剖面地质图与采样概况

　　（1）上石炭统七角井组和居里得能组火山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为313±4 Ma和309±2 Ma—308±4 Ma；侵位于居里得能组的花岗岩形成时代为300±2 Ma。

　　（2）古地磁样品中分离出了两类特征剩磁分量：低温剩磁分量与高温剩磁分量（图3）。低温剩磁为近代获得的黏滞剩磁（图4A-C）；高温特征剩磁方向多呈现反极性，七角井组的特征剩磁方向通过褶皱检验，为原生特征剩磁（图4D-F）；大南湖组和居里得能组的特征剩磁在地理坐标下呈现最大集中（图4G-L），是吐哈地块东北缘晚石炭世（~300 Ma）岩浆热液活动导致的重磁化结果。本研究首次获得了吐哈地块晚石炭世的两个可靠古地磁极（313-308 Ma：44.4°N，177.3°E，K=22.1，A95=8.0°；~300 Ma：47.8°N，173.9°E，K=116.0，A95=4.8°）。

图3 各研究剖面代表性样品退磁Z矢量投影图

图4 各剖面特征剩磁方向持平投影图

　　（3）通过古地磁极数据分析对比，并结合区域地质资料可推测：古亚洲洋西段（吐哈-准噶尔与塔里木地块之间）的主洋盆自晚石炭世（~310Ma）以来就已关闭，但在博格达、西南天山等地依然存在残留洋盆；早二叠世早期，吐哈地块经历了约58°的大规模顺时针旋转，并导致博格达海相盆地呈剪刀式收缩闭合（图5）。

　　该研究成果为理解中亚造山带西段的构造演化提供了新的视角，并为该区油气与矿产资源勘探提供了理论基础。本研究得到国家自然科学基金项目（42172260，41402195）和中国地质调查局项目（DD20230261，DD20230314）的联合资助，研究成果详见《GSA Bulletin》： Xu Wei*, Song Bo, Wang Baowen, Shi Jizhong, Zhao Yue, Zhang Huiyuan, Wei Jianshe, Han Xiaofeng, Ye Xiaozhou, Wei Xiaoyan; New paleomagnetic and geochronologic results from late Paleozoic rocks in the Turfan-Hami block (NW China) and implications for the geodynamic evolution of the western Altaids. GSA Bulletin, 2023; doi: https://doi.org/10.1130/B37055.1

图5 古亚洲洋晚石炭世-早二叠世的构造古地理重建与北疆地区的构造旋转模式图