巴基斯坦西北部喜马拉雅Janakor谷的结构与生物地层记录：新特提斯洋闭合的构造演化启示

本研究针对新特提斯洋闭合的构造-地层响应机制这一关键科学问题，通过巴基斯坦西北喜马拉雅Attock-Cherat与Kalachitta山脉交界区的精细地质填图、生物地层学与构造解析，揭示了由Hissartang断裂和Janakor断裂控制的叠瓦状逆冲体系，首次建立了寒武纪至中新世的构造地层序列，发现中白垩世-始新世地层缺失，提出海洋-陆相沉积转换边界位于古新世Patala组与中新世Murree组之间，为印度-欧亚板块碰撞动力学提供了新的构造约束。

　　

在地球漫长的地质历史中，特提斯洋的闭合与印度-欧亚板块的碰撞堪称最壮观的构造事件之一。这场持续6000万年的地质"慢动作"不仅塑造了世界屋脊喜马拉雅山脉，更引发了全球气候系统和生物演化的连锁反应。然而，关于这场碰撞如何逐步关闭新特提斯洋的海洋通道，科学家们仍存在诸多争议——究竟哪些地层记录能准确标记海洋消亡的瞬间？构造变形如何在不同区域表现出差异性？这些问题直接关系到我们对板块碰撞动力学的理解。

中国地质大学（北京）联合巴基斯坦研究团队选择巴基斯坦西北部喜马拉雅的Janakor谷作为"地质显微镜"，这个位于Attock-Cherat山脉与Kalachitta山脉交界的关键区域，犹如被地质锤敲开的"构造胶囊"，保存着从寒武纪到中新世完整的地层档案。研究团队通过精细的地质填图，结合生物地层学分析和构造解析，首次揭开了这个地区被褶皱和逆冲断层复杂化的地质密码。

研究采用了三大关键技术方法：1) 基于地形图和卫星影像的1:5万比例尺地质填图，重点刻画Attock-Cherat与Kalachitta山脉交界处的岩性单元；2) 微体古生物学分析，从碳酸盐岩中提取浮游有孔虫(如Whiteinella sp.)和钙球等生物标志物；3) 构造解析技术，通过测量褶皱轴面和断层产状，构建了4条横跨研究区的平衡剖面。

【4. 地层框架】研究建立了从新元古代到中新世的完整地层序列：新元古代Attock板岩、寒武系Darwaza组灰岩、侏罗系Samanasuk组鲕粒灰岩、下白垩统Chichali组海绿石砂岩、上白垩统Kawagarh组泥灰岩、古新统Hangu组含煤地层、上古新统Lockhart组厚层灰岩、上古新统-始新统Patala组黑色页岩以及中新统Murree组河流相沉积。特别值得注意的是，中白垩世、古新世早期和始新世地层存在显著缺失，这种"地质缺失"暗示着构造抬升导致的沉积间断。

【5. 构造地质】研究区发育典型的薄皮构造体系，受北倾Hissartang逆冲断层和南倾Janakor反向逆冲断层双重控制，形成东西走向的紧密等斜褶皱。其中Meergan三角带最具特色——这个被Abadeen前冲断层和Janakor后冲断层围限的区域，发育典型的"弹出构造"(pop-up structure)，核部由Chichali组构成。交叉切割关系显示变形分为两期：D₁
阶段形成Attock-Cherat推覆体和主边界逆冲断层(MBT)，D₂
阶段产生次级褶皱和逆冲断层。

【6. 讨论】这项研究最关键的发现是确定了新特提斯洋闭合的地层学标志——在Patala组海相页岩与上覆Murree组陆相沉积之间，存在清晰的海洋-陆地转换界面。这与巴基斯坦其他地区(如Kohat高原)的始新世闭合记录形成鲜明对比，表明新特提斯洋的消亡具有穿时性特征。构造解析进一步揭示，研究区强烈的变形源于其特殊的构造位置——正好位于喜马拉雅前陆冲断带中两个反向逆冲系统(Hissartang断层与Janakor断层)的"构造钳"之间。

【7. 结论】该研究不仅填补了巴基斯坦西北部喜马拉雅构造带的地质空白，更提出了三点创新认识：1) 首次在Janakor谷识别出寒武系Darwaza组与中新统Murree组的构造接触关系；2) 建立的新特提斯洋闭合标志层为区域对比提供可靠地层锚点；3) 揭示的三角带构造样式为油气勘探提供了新的构造模型。这些发现发表于《Journal of Asian Earth Sciences: X》，为理解印度-欧亚碰撞的时空差异性提供了关键地质证据。