古特提斯洋(外文名:Paleo-Tethys Ocean)是亞洲眾多地塊拼貼匯聚過程中形成的較重要的大洋之一。
古特提斯洋演化歷時約4億年,寒武紀早期開啟、晚三疊紀閉合,位于岡瓦納大陸與北移的Hunic板塊間,大致位置相當于現今的印度洋與南亞地區。晚奧陶世,原特提斯洋俯沖引發弧后拉張,European和Asiatic Hunic板塊(含華北、華南板塊)裂離岡瓦納大陸北移,古特提斯洋逐步形成,原特提斯洋隨之收縮。此后,古特提斯洋經歷多期俯沖、板塊碰撞與裂解事件,如早石炭世西部俯沖、石炭紀勞亞大陸與European Hunic板塊碰撞、晚二疊世基墨里大陸裂解及新特提斯洋開啟。其遺跡在東亞保存最完整,典型如三江地區多條造山帶。
在2023年卓奧友峰科考中,“巔峰使命”卓奧友峰科考古生物分隊在卓奧友峰距今2.2億年的三疊紀晚期地層中發現鯊魚化石,該發現為研究三疊紀古海洋生態系統提供了新證據,有助于了解兩億多年前古特提斯洋的生命家園。
名字由來
忒堤斯是希臘古神話中海神的名字。特提斯洋最初由奧地利地質學家Melchior Neumayr在1885年基于分布在加勒比-東南亞一線的侏羅紀海相沉積識別出, 并命名為“中央地中?!?Neumayr, 1885); Suess(1893)以古希臘海神的名字將其重新命名為“Tethys (特提斯)”, 從此開啟了特提斯洋的研究歷史. 20世紀前半葉, 普遍認為特提斯洋代表勞亞與岡瓦納大陸之間的狹長海道(Argand, 1924; Bucher, 1924; Stille, 1948). 20世紀60年代, Wilson(1963)提出了地殼運動模式并重建了二疊紀三疊紀潘吉亞超大陸, 提出特提斯洋為位于勞亞大陸與岡瓦納大陸之間向東敞開的三角形大洋。St?cklin(1968, 1974)根據分別發育在伊朗北部Alborz和南部扎格羅斯地區的中生代和新生代區域不整合的地質記錄, 提出古特提斯洋和新特提斯洋的概念, 并被Seng?r(1979)用來解釋北方勞亞大陸與南方岡瓦納大陸之間存在于不同時期并相互關聯的兩個大洋, 即古生代期間存在的古特提斯洋和中生代期間存在的新特提斯洋, 二者之間由基梅里陸塊群分隔。
隨著研究的深入,地質學家們已經用這個概念來泛指地球歷史時期出現的各個階段的海洋系統,也借此為窗口揭示地球歷史上顯生宙以來的海洋-陸地演化過程。
位置境域
古特提斯洋位于Hunic地體與岡瓦那大陸之間,大致位置相當于現今的印度洋與南亞地區。其西部分離于岡瓦納和勞亞大陸,東部分隔原始亞洲大陸塊體與岡瓦納大陸。古特提洋東部至少涉及兩個“洋盆”或者古特提斯洋的“分支”,包括古特提斯洋北支古金沙江洋(勉略洋)和南支龍木錯-雙湖洋。古特提斯-金沙江洋作為古特提斯洋的重要組成部分,存在時間至少跨越中古生代-晚古生代,寬度可能超過5000千米,并最終在岡瓦納來源的東羌塘地塊與其北部的地塊(如塔里木盆地和松潘-甘孜藏族自治州地塊等)發生拼貼時開始關閉。
歷史變遷
在寒武紀早期打開,整個古生代持續生長,最終閉合于晚三疊紀,持續演化了約4億年。古特提斯洋位于岡瓦納大陸和Hunic板塊(從岡瓦納大陸裂開的向北運動的塊體)之間。
晚奧陶世,原特提斯洋向南俯沖于岡瓦納大陸之下,形成弧后拉張,導致European Hunic板塊和Asiatic Hunic板塊從岡瓦納大陸裂開并向位于北部的勞亞大陸運動,古特提斯洋開始形成。至早泥盆世,Asiatic Hunic板塊(包括華北板塊和華南板塊)向北運動,古特提斯洋東部打開。這些事件導致了古特提斯洋的前身,原特提斯洋也逐步收縮,直到晚二疊世一三疊紀華北板塊與西伯利亞地區板塊發生碰撞。在早石炭世,European Hunic板塊南部出現俯沖帶,古特提斯洋開始俯沖。岡瓦納大陸也逐漸向北運動,古特提斯洋西部逐漸閉合。石炭紀,歐美大陸與European Hunic開始碰撞,產生阿利根尼造山運動與華力西造山運動。瑞亞克洋逐漸消失。同時,古特提斯洋西部也開始閉合。晚二疊世,辛梅利亞大陸(包括土耳其地塊、伊朗地塊、拉薩市地塊和東南亞)從岡瓦納大陸裂解。辛梅利亞大陸與盤古大陸東南部之間形成新的海洋,名為特提斯洋。到了晚三疊紀,古特提斯洋基本全部關閉?,F今古特提斯遺跡在東亞地區保存最完整,如三江地區的昌寧-孟連傣族拉祜族佤族自治縣、甘孜-理塘縣、金沙江哀牢山、秦嶺大別造山帶等。
相關研究
對于古特提斯-金沙江洋閉合相關的古地磁研究,前人已在東羌塘地塊獲得了一些二疊-三疊紀古地磁數據,可以描述古特提斯-金沙江洋在這一時段的演化框架,大致限定其閉合時間在約240-209 Ma期間。但因缺乏這個關鍵時段內的有效古地磁數據,古特提斯-金沙江洋更精確的閉合時間無法確定。?因此中科院青藏高原所新生代環境團隊顏茂都研究員及其合作者,選取位于東羌塘地塊昌都地區治多縣附近晚三疊世巴塘群晶屑凝灰巖為研究對象,系統開展古地磁學和U-Pb鋯石年代學研究,探討該地區古地理演化歷史。研究揭示了巴塘群晶屑凝灰巖地層上部和下部的U-Pb鋯石年代分別為227.7 ± 3.7 Ma和222.5 ± 3.9 Ma,為古地磁數據提供了精細的年代學限定。巖石磁學研究指示,巴塘群晶屑凝灰巖主要載磁礦物為可以攜帶穩定地磁場的單疇-假單疇(SD-PSD)顆粒磁鐵礦(部分樣品含少量赤鐵礦);系統退磁分析獲得11個采點86個樣品有效原生特征剩磁方向(如雙極性、通過褶皺和倒轉檢驗及平均掉長期變):地理坐標下平均值為Dg = 62.5°, Ig = 58.7°, kg = 2.6, α95 = 36.2°; 地層坐標下Ds = 38.9°, Is = 51.9°, ks = 45.3, α95 = 6.9°,以及極位置57.6°N,176.4°E(A95=7.8°)和古緯度32.5±7.8°N。結合東羌塘和塔里木盆地地塊已有的二疊-三疊紀有效的古地磁數據及其他地質證據,本研究指出,東羌塘地塊早二疊世以來持續北向漂移,在約227–222 Ma期間其古緯度已經與塔里木地塊完全重疊,指示東羌塘地塊與塔里木/松潘-甘孜/義敦地塊至少在此時段乃至之前,尤其可能是在約230 Ma期間發生碰撞,古特提斯-金沙江洋在昌都地區開始閉合(圖4)。這項工作提供了東羌塘地塊約240-209 Ma間的一個關鍵有效古地磁數據,進一步證實了新生代環境團隊2021年初(Guan and Yan et al., 2021)利用昌都地區晚二疊-早三疊世交界時段古地磁數據推測的古特提斯-金沙江洋在約230 Ma期間于昌都地區開始閉合的認識。?2022年,該研究成果以“New paleomagnetic and chronological constraints on the Late Triassic position of the Eastern Qiangtang Terrane: Implications for the closure of the Paleo-Jinshajiang Ocean”為題,在線發表于國際權威地球科學期刊《Geophysical Research Letters》。
在2023年卓奧友峰科考中,“巔峰使命”卓奧友峰科考古生物分隊在卓奧友峰距今2.2億年的三疊紀晚期地層中發現鯊魚化石,該發現為研究三疊紀古海洋生態系統提供了新證據,有助于了解兩億多年前古特提斯洋的生命家園。
參考資料 >
GRL:古地磁揭示古特提斯-金沙江洋在昌都地區約230 Ma前閉合.中國科學院青藏高原研究所.2025-11-18
古特提斯.古特提斯.2025-11-18
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