近日，國際知名地學期刊《Geology》在線發表了我院海洋地質研究所孫高遠副教授及合作者關于新特提斯洋演化的最新成果，标題為“Pre-Eocene Arabia-Eurasia collision: New constraints from the Zagros Mountains (Amiran Basin, Iran)”。
新特提斯洋的關閉及随後的阿拉伯、印度與歐亞大陸碰撞是地球新生代以來最重要的地質事件之一。位于中東的紮格羅斯造山帶的形成是新特提斯洋閉合的直接結果。一直以來，阿拉伯-歐亞闆塊的初始碰撞及新特提斯洋的最終閉合時間争論較大，從構造變形、沉積岩、岩漿岩、古地磁等多種手段約束将大陸碰撞時間限定在晚白垩世-中新世。
針對這一争論問題，本研究以伊朗南部紮格羅斯南緣的Amiran盆地為研究對象。該盆地侏羅紀-白垩紀時期位于阿拉伯闆塊的南緣，保存了連續的白垩系-始新統沉積地層，記錄了蛇綠岩仰沖到大陸碰撞的連續過程。作者詳細研究了Amiran盆地有孔蟲、鈣質超微等古生物，精确建立了生物年代地層格架（圖1）。地質學研究表明，該地區古新統Amiran組碎屑物質主要來自仰沖的蛇綠岩和緊鄰盆地北側的Sanandaj-Sirjan構造帶，而始新統Kashkan組砂岩除出現與Amiran組相似物源外，還出現一組二疊-三疊紀（250-200 Ma）碎屑锆石年齡，并具有非常低的εHf(t)值（–19 ~ –7），認為其來自北側的中伊朗地塊（圖1）。以上證據表明，在Kashkan組沉積時期，北側中伊朗地塊的物質被剝蝕、搬運到阿拉伯闆塊之上。由此推論，阿拉伯-歐亞闆的初始碰撞至少在始新世之前已經發生。本研究還發現，從Amiran組到Kashkan組的連續演化，反映了白垩紀末-古新世發生的特提斯洋蛇綠岩的仰沖，觸發了随後的阿拉伯-歐亞闆塊初始碰撞（圖2）。
圖1 伊朗Amiran盆地生物地層學（有孔蟲和鈣質超微化石）與碎屑物源分析
圖2 紮格羅斯造山帶古新世-始新世古地理恢複圖及構造演化簡圖
阿拉伯-歐亞大陸碰撞發生在始新世之前，這要比國際上早先接受的初始碰撞時間至少要早20 Ma。這一認識與早先在喜馬拉雅地區通過地層學和沉積學研究獲得的印度-歐亞大陸初始碰撞時間（59-61 Ma）較為相近。對于新特提斯構造域喜馬拉雅、紮格羅斯兩個典型的碰撞造山帶而言，如此相近的大陸初始碰撞時間的重新确認，對于重新認識亞洲大陸變形、伊朗高原和青藏高原的形成、中亞氣候－環境演變等具有重要的潛在意義。
該成果2023年7月28日在線發表于《Geology》期刊（https://doi.org/10.1130/G51321.1）。伟德国际1916备用网址孫高遠副教授為論文第一作者，南京大學胡修棉教授為論文通訊作者。參與此項工作的還有意大利米蘭比可卡大學Eduardo Garzanti教授、英國倫敦學院大學Marcelle K BouDagher-Fadel博士、中國科學院南京地質古生物研究所許藝炜博士、南京大學蔣璟鑫博士、意大利米蘭大學Erik Wolfgring博士、河海大學王亞蘇博士和姜仕軍教授。該研究得到了國家自然科學基金委《特提斯地球動力系統》重大研究計劃項目（91755209）和面上項目（42072124）的支持。
論文信息：Sun Gaoyuan, Hu Xiumian, Eduardo Garzanti, BouDagher-Fadel Marcelle K., Xu Yiwei, Jiang Jingxin, Erik Wolfgring, Wang Yasu, Jiang Shijun; Pre-Eocene Arabia-Eurasia collision: New constraints from the Zagros Mountains (Amiran Basin, Iran). Geology 2023; doi: https://doi.org/10.1130/G51321.1.
