科学研究

丁继凯:Nuna超大陆的逐步裂解【Geology,2025】
2025-05-12 阅读:518

在中元古代存在一个超大陆Nuna,但Nuna超大陆何时以何种方式裂解等还存在较大争论(Zhang et al., 2012)。之前认为劳伦大陆1.27 Ga麦肯基岩墙群导致了Nuna超大陆的裂解,之后又认为全球广泛分布的1.38 Ga大火成岩省导致了Nuna超大陆的裂解。但中元古晚期发育多期大火成岩省,究竟哪一期对应着大陆之间的裂解等缺乏限制。

针对以上科学问题,来自中国地质大学(北京)张世红教授团队的丁继凯副研究员及团队成员,与来自耶鲁大学的David A.D. Evans 教授,怀俄明大学的Kevin Chamberlain教授及卡尔顿大学的Richard E. Ernst教授等,对华北克拉通鲁西地区基性岩墙群进行古地磁学和年代学研究。该研究取得以下创新性认识:

(1)       ID-TIMS斜锆石定年结果显示,其中一条岩墙的侵位时间被精确限定在1235.6 ± 2.0 Ma(图1)。来自25条岩墙获得较一致的倾向东向下中等角度的古地磁结果。两个烘烤检验限定这些岩墙记录的古地磁方向应该为岩墙侵位时获得的原生剩磁。新的年龄和古地磁结果,结合之前发表的古地磁结果为华北克拉通增加了一个新的可靠的中元古代晚期古地磁极。

(2)       结合之前发表的来自劳伦、华北、波罗的和澳大利亚1.451.04 Ga的古地磁和地质数据,通过对比它们的视极移曲线揭示Nuna超大陆的核心(劳伦,西伯利亚和波罗的)与东Nuna(澳大利亚和华北)大约在1.38 Ga时分裂。此后,东Nuna(澳大利亚和华北)的分裂发生在大约1.32 Ga之后;而Nuna核心劳伦、西伯利亚和波罗的大陆的分裂发生在大约1.261.22 Ga(图2)。Nuna超大陆的逐步分裂过程与Pangea的分裂过程相似。

 


图1 ID-TIMS定年结果及古地磁结果

 

图2 (A-D)劳伦、西伯利亚、波罗的、澳大利亚和华北等视极移曲线对比。(E-G)Nuna超大陆的逐步裂解

 

该研究对地球中元古代晚期Nuna超大陆的裂解给出了很好地刻画,说明中元古代晚期并不缺乏被动大陆边缘。中元古代晚期见证了Nuna超大陆的裂解及Rodinia超大陆的聚合,全球大陆发生了大规模的相对运动。上述研究成果发表在《Geology》上Ding, J.K., Zhang, S.H., Zhao, H.Q., Evans, D.A.D., Chamberlain, K., Shi, M.N., Li, H.Y., Yang, T.S., Wu, H.C., Ernst, R.E., 2025, Stepwise breakup of supercontinent Nuna: A synthesis with new ca. 1236 Ma paleomagnetic data from the North China craton. Geology, https://doi .org /10 .1130 /G53039 .1

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https://pubs.geoscienceworld.org/gsa/geology/article-abstract/doi/10.1130/G53039.1/653481/Stepwise-breakup-of-supercontinent-Nuna-A?redirectedFrom=fulltext