白垩纪是重塑南半球板块格局、奠定现代大洋环流体系的关键阶段。德雷克海峡作为全球重要洋陆通道，其开启催生了南极绕极流与现代大洋环流，也彻底阻断了南美大陆与南极大陆的陆桥联系。长期以来，受限于南极半岛、南设得兰群岛高质量白垩纪古地磁与年代学数据匮乏，火地岛安第斯山脉-南极半岛北部弧形造山带的弯曲时限、动力学机制，以及该构造带与德雷克海峡开启的成因关联，始终存在诸多争议，也制约了冈瓦纳大陆重建、斯科舍板块演化等相关研究。

针对上述科学难题，我校海洋学院高亮教授、赵越教授团队，联合东华理工大学裴军令教授、首都师范大学杨振宇教授，依托中国南极考察（国际合作）野外取样，在南极半岛与南设得兰群岛系统开展古地磁、玄武岩⁴⁰Ar-³⁹Ar定年、磷灰石U-Pb测年等研究，结合已有区域地质数据，系统恢复了研究区弧形造山弯曲过程，厘清了构造变形时序与动力来源，取得如下关键认识：

（1）研究获得南设得兰群岛、南极半岛新的年代学与古地磁数据。南设得兰群岛斯诺岛霍尔半岛玄武岩年龄为130.49±0.95 Ma，南设得兰群岛利文斯顿岛汉娜角玄武岩年龄为98.25±0.26 Ma，南极半岛吉拉德湾辉长岩年龄为104.7±5.2 Ma。古地磁结果证实样品以原生热剩磁为主，未受后期重磁化干扰，数据可靠；同时证实南设得兰群岛在~140-100 Ma发生顺时针旋转，与火地岛安第斯山脉同期构造运动特征一致。

（2）明确~100-90 Ma是南极半岛北部与火地岛安第斯山脉同步发生弧形造山弯曲的关键时期。该阶段南设得兰群岛发生81.2±13.4°逆时针旋转，火地岛安第斯山脉逆时针旋转55.4±6.5°；南极半岛北部（~67°-63°S）可划分为两个构造段，两段在此期间产生~15°差异旋转，现今构造走向差也与该旋转量匹配。综合区域地质事件判定，~100-90 Ma的大规模块体旋转集中发生于此时间段，前后均无同类强烈构造活动。

（3）阐明弧形弯曲的动力学机制。造山弯曲由南极半岛向北运移、达尔文山变质杂岩体向东南运移产生的区域挤压共同驱动。这使得火地岛安第斯-南极半岛北部弧形构造带形成贯穿性构造软弱带；该软弱带成为新生代德雷克海峡开启、南美大陆与南极大陆分离的前置条件。

本研究获得南极关键白垩纪古地磁与年代学数据，重建了德雷克海峡开启前的构造演化序列，有助于加深对南半球弧形造山带形变规律与形成机制的理解。研究证实造山弯曲形成的构造软弱带是德雷克海峡开启的基础，为冈瓦纳大陆裂解、斯科舍海盆演化、南半球古大洋环流演变等研究提供了重要新约束。

图1 南美南部-南极半岛白垩纪板块重建结果表明，约100-90 Ma为南极半岛北部与火地岛安第斯山脉同步发生弧形构造弯曲的关键阶段，该过程形成构造薄弱带，为后续德雷克海峡的开启创造了先决条件

本研究受到国家自然科学基金和教育部学科突破先导项目联合资助。成果发表于《Geophysical Research Letters》：Liang Gao*, Xinwei Hu, Mengwei Zhang, Xiaoqian Guo, Junling Pei, Zhenyu Yang, Yue Zhao. (2026). New Cretaceous paleomagnetic and geochronologic data from the Antarctic Peninsula: Constraints on the pre‐opening tectonic evolution of the Drake Passage. Geophysical Research Letters, 53(4), e2025GL120389.

全文链接：https://doi.org/10.1029/2025GL120389