自晚白垩世以来，华南边缘加泰西亚地块的热演化：来自低温热年代学的证据

《Frontiers in Earth Science》：Thermal evolution of Cathaysian block along the South China margin since the Late Cretaceous: evidence from low-temperature thermochronology

华南卡塔aysian地块东南边缘晚白垩世以来构造热演化研究利用AFT与ZHe年代学，揭示多阶段冷却史：白垩纪-古近纪广泛冷却（<100Ma），古近纪-中新生代快速冷却（<60Ma），新生代晚期因青藏高原抬升与菲律宾板块碰撞再次加速冷却（10-18Ma）。

　　本文围绕华南沿海地区，特别是 Cathaysian 块体东南缘的热历史演化展开，结合多种低温度热年代学方法，对区域构造活动与地壳冷却过程进行了深入分析。通过研究玄武岩和花岗岩的热年代学数据，揭示了该地区在中生代至新生代期间经历的复杂构造变形过程。这一研究不仅为理解华南沿海的地质演化提供了重要线索，还对全球板块构造活动与区域地壳响应之间的关系进行了探讨。

Cathaysian 块体自中生代以来经历了多次构造变形和热演化事件。这些事件不仅影响了该地区的地形地貌，也塑造了其地质结构。特别是在晚白垩世至古新世期间，该区域的热演化过程显示出显著的阶段性特征。AFT（磷灰石裂变径迹）和 ZHe（锆石铀-钍-氦）数据揭示了这一时期的冷却历史。AFT 年龄范围在 36.3 ± 2.7 Ma 至 63.5 ± 6.7 Ma 之间，而 ZHe 年龄则集中在 90–100 Ma，显示出该区域在这一阶段经历了较为稳定的热演化过程。研究结果表明，Cathaysian 块体沿海地区在晚白垩世至古新世期间经历了广泛的冷却过程，这一冷却过程与古太平洋板块的俯冲和回撤密切相关，导致从挤压到拉伸的构造环境转变。

研究还发现，ZHe 数据在某些情况下表现出与 eU（铀含量）的负相关性，这可能是由于辐射损伤对氦保留的影响。高 eU 含量的锆石可能在拉伸过程中经历了更多的氦扩散，从而导致其年龄被重新调整。因此，在解释 ZHe 年龄时，需要考虑这一因素。此外，AFT 和 ZHe 数据还显示出一定的空间分布特征，表明该地区的冷却过程并非均匀发生，而是受到局部构造活动和地壳变形的影响。

在热历史建模方面，研究采用了 HeFTy 软件进行逆向建模，以揭示样品在不同时间尺度上的冷却速率和路径。建模结果显示，Cathaysian 块体沿海地区经历了多个非同步的冷却阶段。第一阶段是从晚白垩世到古新世的广泛冷却，这一阶段与古太平洋板块的回撤和拉伸活动密切相关。第二阶段包括两个冷却子阶段：在大约 60 Ma 和 45 Ma 时出现了快速冷却，这被认为是大陆裂谷作用的证据。第三阶段则是在新近纪至更新世期间的快速冷却，这一阶段可能与青藏高原的抬升和菲律宾板块与欧亚板块的碰撞有关。

这些冷却阶段的发现对于理解华南沿海地区的构造演化具有重要意义。特别是在研究区域内的沉积记录时，发现晚白垩世至古新世期间的沉积物主要由红色砂岩、泥岩和蒸发岩组成，这表明当时的气候和构造环境较为干旱。然而，进入新生代后，气候逐渐转变为湿润的季风气候，导致沉积环境的变化。同时，随着大陆裂谷作用的推进，地壳逐渐变薄，这一过程也影响了区域的热历史演化。

研究还指出，AFT 和 ZHe 数据的结合能够更准确地重建区域的热历史。例如，YF02 样品的冷却年龄表明其在古新世期间经历了快速冷却，这可能与该区域的构造活动和裂谷作用有关。此外，一些样品显示出与主断层（如 Sihui-Wuchuan 断层）相关的冷却速率变化，这表明断层活动在该地区的热演化过程中起到了重要作用。

本文还讨论了构造活动对区域地貌和地壳厚度的影响。例如，晚白垩世至古新世期间的拉伸作用导致了地壳变薄，使得华南沿海地区的地壳厚度从 28 km 减少到 26 km，而南海地区的地壳厚度则从 15 km 减少到 8 km。这种地壳变薄可能与古太平洋板块的俯冲和回撤有关，同时也可能受到其他构造因素的影响。

此外，研究还提到，Cathaysian 块体的构造演化具有明显的空间异质性。例如，沿海地区的冷却过程可能与内陆地区的冷却过程不同，这可能与不同的构造机制和地壳响应有关。研究还发现，某些样品的冷却年龄和岩性显示出一定的相关性，这可能与它们所处的构造环境和热演化历史有关。

总的来说，本文通过详细的热年代学研究，揭示了 Cathaysian 块体东南缘在中生代至新生代期间的构造演化过程。研究结果不仅有助于理解华南沿海地区的地质历史，也为全球板块构造活动与地壳响应之间的关系提供了新的视角。此外，本文还强调了构造活动与气候变迁之间的相互作用，以及这些因素如何共同塑造了区域的地貌和沉积特征。这些发现对于进一步研究华南沿海地区的构造演化和热历史具有重要的科学价值。