青藏高原东南缘新生代期间响应印度与欧亚板块碰撞经历了复杂的旋转变形过程,这些过程是理解高原隆升变形及其相关争议的关键。区域旋转变形通常与走滑断裂系统的活动密切相关。已有研究揭示,高原东南缘南部的兰坪—思茅地块除宏观响应大型断裂走滑发生顺时针旋转变形外,还存在由小型走滑断裂活动引起的局部旋转。然而在其北部羌塘地块东部是否也存在类似机制尚不明确。
针对上述问题,中国科学院青藏高原研究所新生代环境团队选取了位于金沙江与龙木错双湖缝合带之间、含有众多小断裂的羌塘地块东部白扎地区晚始新世红层(图1),开展了系统的古地磁旋转变形研究。通过系统的岩石磁学、岩相学分析,结合热退磁实验和褶皱检验(图2),研究团队确认所获得的特征剩磁方向为原生剩磁方向,其采点平均方向为Ds=51.6°,Is=+33.3°,k=28.2,α95=7.6°,记录了白扎剖面晚始新世以来相对欧亚大陆的约40°的顺时针旋转变形。
进一步弯山构造分析揭示,该旋转量包含区域性弯山构造变形贡献的10°–20°以及后期局部旋转变形叠加的20°–30°(图3)。已有的地质填图和构造解析显示,白扎地区内部构造迹线在晚始新世后受走滑断裂影响发生局部弯曲,表明走滑活动是局部旋转的主因。结合区域断裂年代学,研究团队推断,该地区的局部旋转主要由西南侧澜沧断裂和东北侧甘孜—玉树断裂早中新世开始的左行走滑所驱动。
结合高原东南缘南部的兰坪—思茅地块的旋转变形结果及区域地质证据,研究团队进一步提出:早中新世以来,川滇地块与西缅地块分别从东北和西南方向对青藏高原东南缘形成“钳形”挤压,导致高原东南缘南北部均发生了由分散的小型走滑断裂活动所驱动的局部旋转变形(图3)。这一发现表明,下地壳流并非控制该区域早中新世以来变形的唯一机制,川滇与缅甸地体的“钳形”挤压同样发挥了重要作用。
基于此,研究团队将青藏高原东南缘的新生代构造演化划分为三个阶段:(1)始新世:区域响应印度–欧亚碰撞整体发生约20°顺时针旋转,伴随地壳缩短与高原隆升;(2)晚始新世–渐新世:北部发生弯山构造变形,南部沿红河–哀牢山等大型走滑断裂发生东南向挤出逃逸;(3)早中新世至今:变形方式转换为分散的小规模走滑断裂活动及其所引起的局域旋转变形,持续吸收印度–欧亚板块的汇聚。这一研究为理解青藏高原东南缘新生代构造演化的时空差异及其动力学机制提供了新的约束。
该研究成果以“Paleomagnetic evidence of internal rotation in the eastern Qiangtang and its relation to distributed strike-slip faulting in the southeastern Tibetan Plateau”为题,发表于国际权威地学期刊Geophysical Research Letters。我所特别研究助理徐万龙为论文第一作者,颜茂都研究员为通讯作者。研究获得国家自然科学基金项目(42430807、42130205、42504056、42204087、42404084、41974080)、中国博士后科学基金项目(2025M770424)、山东省自然科学基金项目(ZR2023QD166)及山东省高等学校青年科技创新团队计划项目(2024KJG073)等联合资助。
论文链接:https://doi.org/10.1029/2026GL122579

图1 研究区位置及地质概况

图2 古地磁方向统计及剩磁稳定性检验

图3 青藏高原东南缘晚始新世以来东南向挤出逃逸最北边界示意图