重建印度-亚洲板块碰撞之前的西藏南部古排水系统：来自舍兴组（Shexing Formation）的来源约束证据

《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》：Reconstructing paleo-drainage in Southern Tibet prior to the India-Asia collision: Provenance constraints from the Shexing Formation

西藏南部岗底斯弧后盆地Shexing组沉积与年代学研究揭示晚白垩世前区域古流水系统特征。通过整合沉积学、岩矿学及单斜晶锆U-Pb定年数据（119-84Ma），结合古流向与区域地层时空关联，提出北中拉萨 terrane主导的南北向多支流古河道体系，与台湾现代河流系统形成类比。研究证实后弧盆地构造演化受新特提斯洋岩石圈回卷控制，沉积年代学为探讨青藏高原构造-侵蚀耦合机制提供新依据。

　　在青藏高原及其周边地区的地质演化研究中，南方边缘的排水网络配置是理解长期地貌演变的重要组成部分。然而，关于这一区域在印度-亚洲碰撞之前的排水系统，目前的研究仍存在较大的不确定性。本研究通过整合沉积学、岩石学以及碎屑锆石铀-铅（U-Pb）年代学数据，对冈底斯弧后盆地中的谢星组（Shexing Formation）进行系统分析，旨在重建碰撞前的古排水系统。研究结果不仅揭示了该区域在白垩纪晚期的沉积环境和沉积物来源，还提供了对冈底斯弧后盆地古地理格局的全新认识。

谢星组沉积物主要来源于北中部拉萨地块，这一来源在沉积物的矿物组成和碎屑锆石年代学数据中得到了充分体现。通过对多个剖面的沉积学特征进行分析，研究团队发现该组以河流沉积为主，局部受到浅海环境的影响。这一沉积模式表明，在白垩纪晚期，拉萨地块可能是主要的物源区，而冈底斯弧则贡献较少。此外，碎屑锆石的年代学数据进一步表明，谢星组的沉积作用主要集中在119至84百万年前，这一时期正处于冈底斯弧后盆地的活跃发展阶段。

在冈底斯弧后盆地的沉积物来源分析中，研究团队发现该区域的沉积物主要来自北中部的拉萨地块，这一结果与前人研究中在前弧盆地（如西嘎泽盆地）发现的物源特征形成对比。前弧盆地的沉积物通常来源于更广泛的区域，而弧后盆地的沉积物则更多地受到附近地块的控制。这一差异表明，冈底斯弧后盆地的古排水系统可能与前弧盆地有所不同，且更倾向于受到内部地质构造的主导。同时，研究还指出，尽管前弧盆地中存在北南走向的海底峡谷，但这些地形特征并未对弧后盆地的沉积物来源产生显著影响，反而可能反映了当时该地区仍处于水下环境的可能。

在研究过程中，团队还结合了古流向数据、与同时期沉积物在西嘎泽前弧和沟槽盆地的空间关联性，以及碎屑锆石年代学信号，提出了一个全新的古地理模型。这一模型认为，在谢星组沉积期间，冈底斯弧可能被多条横向河流切割，而非单一的轴向河流系统。这种横向河流模式与现代台湾的地形特征相似，台湾的河流系统主要由中央山脉的平行河流组成，这些河流穿越沉积平原，最终切入海岸山脉并注入海洋。因此，冈底斯弧后盆地的古河流系统可能具有类似的地貌特征，即多个河流系统从不同的源头向南汇聚，并在进入海洋前形成复杂的网络结构。

研究团队进一步推测，这些横向河流的存在可能与冈底斯弧的抬升过程密切相关。在白垩纪晚期至新生代期间，冈底斯弧经历了显著的抬升，这一过程可能改变了区域的排水格局。随着弧的抬升，原本向南流动的河流系统逐渐被重新组织，形成了更接近现代模式的轴向河流系统。这种转变不仅影响了河流的流向，还对沉积物的搬运和沉积模式产生了深远的影响。例如，古河流系统在向南流动过程中可能将大量沉积物带入弧后盆地，而随着抬升的进行，这些河流逐渐转向轴向方向，导致沉积物的分布和沉积特征发生变化。

在古地理重建的基础上，研究团队还对谢星组的沉积物来源进行了定量分析。通过分析碎屑锆石的年代学数据，他们发现拉萨地块是主要的物源区，贡献了超过99%的沉积物。这一结果表明，在白垩纪晚期，拉萨地块可能已经形成了较为稳定的地貌结构，能够为弧后盆地提供丰富的沉积物来源。相比之下，冈底斯弧的贡献相对较小，这可能与其当时仍处于较为活跃的火山活动期有关，导致其地形较为破碎，不利于大规模的沉积物搬运。

此外，研究团队还利用古流向数据进一步支持了这一结论。通过对沙岩层中平面交错层理、槽形交错层理和单向波痕等沉积构造的分析，他们确定了河流的流向和搬运方向。这些古流向数据表明，谢星组的沉积物主要来源于北中部的拉萨地块，并沿着特定的方向向南搬运。这种搬运模式与现代台湾的河流系统相似，即河流从山脉地区向平原和海岸方向流动，最终注入海洋。

研究还指出，冈底斯弧后盆地的沉积物记录对于理解其源区的剥蚀和隆升历史具有重要意义。非海洋沉积物的存在表明，该区域在白垩纪晚期可能已经脱离了水下环境，形成了较为稳定的陆地沉积系统。这一变化可能与冈底斯弧的抬升和构造活动密切相关，同时也反映了该地区在印度-亚洲碰撞之前的地质演化过程。

通过整合前弧和沟槽盆地的年代学数据，研究团队发现这些区域的沉积作用在白垩纪晚期具有广泛的同步性。这一发现表明，整个冈底斯弧及其周边地区的沉积作用可能是在相似的地质背景下进行的，从而为古排水系统的重建提供了重要的时间框架。同时，这些同步沉积的特征也支持了冈底斯弧后盆地古排水系统的存在，即在该区域可能曾存在一个由多个河流系统组成的复杂网络，这些河流系统在不同的时间和空间尺度上相互作用，最终形成了当前的地形格局。

研究团队还提到，尽管前弧盆地的研究较为丰富，但弧后盆地的古地理和古水文特征仍被低估。因此，他们认为，对弧后盆地的深入研究对于全面理解整个冈底斯弧及其周边地区的古排水系统至关重要。通过对谢星组的系统分析，他们不仅揭示了该区域的沉积物来源和搬运路径，还为未来的地质研究提供了新的视角和方法。

在研究过程中，团队还利用了多种地质学方法，包括沉积学分析、岩石学研究、碎屑锆石年代学分析以及古流向测量等。这些方法的综合应用使得他们能够更准确地重建古排水系统，并验证其与现代台湾地形的相似性。例如，古流向数据表明，谢星组的沉积物主要来源于北中部的拉萨地块，并沿着特定的方向向南搬运。这种搬运模式与现代台湾的河流系统相似，即河流从山脉地区向平原和海岸方向流动，最终注入海洋。

此外，研究团队还指出，冈底斯弧后盆地的古排水系统可能对区域的气候和地貌演变产生了重要影响。在白垩纪晚期，该地区的气候条件可能较为温暖湿润，这有利于河流系统的发育和沉积物的搬运。同时，随着冈底斯弧的抬升，区域的地形可能逐渐变得更加复杂，从而影响了河流的流向和沉积模式。这些因素共同作用，使得古排水系统在不同的时间和空间尺度上呈现出多样化的特征。

总的来说，本研究通过对谢星组的沉积学、岩石学和年代学数据的综合分析，揭示了冈底斯弧后盆地在白垩纪晚期的古排水系统特征。研究结果表明，该区域的沉积物主要来源于北中部的拉萨地块，并可能在当时形成了多个横向河流系统。这些河流系统在进入海洋前可能经历了复杂的地貌演化过程，最终在冈底斯弧的抬升作用下转变为更接近现代模式的轴向河流系统。这一发现不仅为理解青藏高原及其周边地区的地质演化提供了新的视角，也为未来的地质研究提供了重要的参考依据。