东亚大陆新生代构造演化

张培震 张会平 郑文俊 郑德文 王伟涛 张竹琪

（中国地震局地质研究所，地震动力学国家重点实验室，北京 100029）

东亚大陆新生代构造演化

张培震 张会平 郑文俊 郑德文 王伟涛 张竹琪

（中国地震局地质研究所，地震动力学国家重点实验室，北京 100029）

东亚大陆的新生代构造演化受两大地球动力系统所控制：印度-欧亚板块的碰撞及陆内汇聚体系、西太平洋-印度尼西亚板块俯冲消减体系。从晚白垩纪到古新世期间，温暖宽阔的新特提斯洋分割着欧亚大陆和印度次大陆，并且向北俯冲消减于欧亚板块之下。与此同时，太平洋板块继续向西俯冲消减于欧亚板块之下，随着俯冲速率的大幅度降低，俯冲边界发生海沟后撤（trench rollback），使得欧亚大陆东边界开始形成一系列NNE走向的弧后拉张盆地。尽管印度与欧亚大陆碰撞的起始时间仍有争议，但至少强烈碰撞发生在距今45～55Ma期间。陆-陆碰撞及印度板块持续的楔入作用导致了新特提斯海的退出，青藏高原南部和中部的地壳增厚，并隆起形成“原青藏高原”。碰撞及其强烈的楔入作用还导致了青藏高原南部岩石圈块体向SE方向的大规模挤出。青藏高原南部块体的挤出时间与西太平洋-印度尼西亚海洋俯冲消减带的加速后撤是一致的，表现为沿消减带上盘弧后盆地的快速拉张和裂陷，构成具有成因联系的“源-汇关系”。距今20～30Ma期间，随着青藏高原大规模南东挤出的减弱，碰撞和楔入引起了向NE方向挤压的增强，导致了青藏高原本身向S和向NE方向的扩展。构造变形向南迁移到主边界逆冲推覆带，向北扩展到昆仑山断裂，造成柴达木盆地、河西走廊、陇西盆地开始接受最初的新生代沉积，形成青藏高原东北缘的大规模晚新生代沉积盆地群。西太平洋-印度尼西亚板块的海沟后撤大幅度减速或停止，直接导致了日本海扩张的停止，华北盆地裂陷期终止，进入整体热下沉阶段。大约距今10Ma以来，青藏高原内部的高海拔地区晚中新世以来开始出现近SN向的拉张，形成一系列SN向裂谷以及NW向右旋和NE向左旋的共轭走滑断裂系。与此同时，青藏高原向周边生长扩展，祁连山快速隆起形成高原北边界，龙门山也第2次加速隆升，与四川盆地形成近4 000m的地貌高差。在东部，沿西太平洋-印度尼西亚板块俯冲消减带的运动开始加速，不仅弧后拉张作用停止，一些早新生代的拉张盆地还发生反转而遭受到挤压缩短作用。

海沟后撤 源-汇关系 青藏高原向外扩展 弧后拉张 东亚大陆

0 引言

东亚大陆是世界上地质构造最复杂、地貌现象最丰富、地质灾害最严重、气候环境最多变的地区之一。东亚的地壳形成和地质演化可以追溯到40亿年左右（朱日祥等，2012），然后经历了一系列的非常复杂的构造演化，既有板块（包括陆块、岛弧）的俯冲碰撞、克拉通的裂解破坏，也有造山带的形成、海陆变换的沧海桑田。复杂的地质演化同时又塑造了丰富多彩的地貌现象（图1），从平均海拔近5 000m的“世界屋脊”青藏高原，到深达10 000m的马里亚纳海沟，广袤无垠的戈壁沙漠，一望无际的盆地平原，各种地貌现象应有尽有。青藏高原的形成与发展及其对大气环流的影响不仅加强了亚洲的季风环流，而且对源于印度洋的暖湿气流向亚洲内陆的输送起着重要的阻挡作用，并在高原北侧形成下沉气流，影响着亚洲内陆干旱化的过程（An et al．，2001）。同时，东亚大陆的晚新生代和现代构造变形非常强烈，遍布全区的活动构造不仅导致了强烈地震频繁发生（邓起东等，2002；张培震等，2013），成为全球陆内地震灾害最严重的地区，还形成明显的地形高差，成为滑坡、泥石流等地质灾害的高发区。

图1 东亚大陆地貌形态和板块构造格局。红色粗线是印度与欧亚板块陆-陆碰撞和汇聚边界，蓝色粗线是西太平洋-印度尼西亚板块俯冲消减体系Fig.1 Plate tectonic framework and geomorphological pattern of the Eastern Asia.The bold red lines are collision and convergent boundary between Indian and Eurasia plates.The bold blue lines are the subduction and back-arc extensional system along the western Pacific and Indonesian oceanic margins.

新生代地质构造演化是塑造东亚大陆活动构造框架、地貌形态格局、自然灾害分布的主要因素。东亚大陆的新生代构造演化受两大地球动力系统所控制（图1）：西部是印度-欧亚板块的碰撞及陆内汇聚体系，其西段表现为印度次大陆与欧亚大陆的陆-陆碰撞缝合带，东段是印度-澳大利亚板块俯冲消减于欧亚大陆南缘的印度尼西亚岛弧之下；东部是西太平洋板块俯冲消减于欧亚大陆之下，并在大陆前缘形成一系列非常复杂的海沟-岛弧-边缘海-陆块体系。这两大地球动力系统既独立作用又相互影响，共同导演了东亚大陆丰富多彩的新生代地质构造演化（Yin，2012）。其中，印度次大陆与欧亚大陆的碰撞及其所形成的“世界屋脊”——青藏高原，无疑是整个东亚大陆新生代构造演化过程中最重要的地质事件（李吉均等，1979；Molnar et al.，1975；An et al．，2001）。根据青藏高原形成与演化的事件顺序，大致可以把印度与欧亚的碰撞及其响应过程分为4个阶段：碰撞前（大约55Ma以前）、碰撞时及碰撞后早期（45～30Ma）、碰撞后中期（30～2Ma）、碰撞后晚期（约10Ma以来）。本文大体上以这4个时间段为主线，从构造变形的角度综述东亚大陆的新生代构造演化。

1 碰撞前期（约55Ma以前）

东亚大陆构造变形的地球动力学格局从晚白垩纪就已经奠定了。从晚白垩纪到古新世期间，温暖宽阔的新特提斯洋分割着欧亚大陆和印度次大陆（Molnar et al．，2009；Copley et al．，2010），印度板块沿欧亚板块南缘向北俯冲消减于欧亚板块之下。当时，沿欧亚板块的南缘可能发育着类似于现代南美的安第斯型造山带，强烈的构造变形伴随着大量的岩浆侵入和弧后逆冲推覆作用（Royden et al．，2008；Ding et al．，2014）。

在东亚大陆的东部，太平洋板块沿千岛群岛-日本岛弧-马里亚纳群岛一线向西俯冲消减于欧亚板块之下。至少从白垩纪晚期起，太平洋板块向西俯冲消减的速度大幅度降低（图2），从80Ma的约13cm／a降到50Ma前后的只有大约4cm／a（Northrup et al．，1995）。这一速度的骤降正好对应着一系列弧后盆地的形成和快速拉张。例如，华北盆地从白垩纪的早中期就形成了一系列NNE走向的裂陷盆地，沉积了巨厚的陆相沉积物；到早新生代，盆地范围进一步扩大，裂陷作用进一步增强，形成巨大的沉积盆地群（宗国洪等，1999；漆家福等，2008；汤良杰等，2008；朱日祥等，2012）。

图2 根据洋底古地磁资料重建的板块运动速度。冷色线条是印度板块相对于欧亚板块的运动速度：黑色是Copley et al．，2010，绿色是Molnar et al．，2009，蓝色是Molnar和Stock最新修订的结果。暖色线条是太平洋板块相对于欧亚板块的运动速度：红色是Northrup et al．，1995，橙色虚线是本文作者勾画的平均结果Fig.2 Velocities of plates from reconstruction of paleomagnetics of the ocean bottom.Lines with cold color show velocity of Indian plate with respect to Eurasian p late：block line is taken from Copley et al．（2010），green line is from Molnar et al.（2009），blue line is revised version from Molnar et al.（2009）.Lines ofwarm color represent velocity of Pacific plate relative to the Eurasian plate：red line is from Northrup et al．（1995），dashed orange line is averaged velocity from Northrup et al．（1995）.

弧后拉张盆地分布在全球多个俯冲消减带，但其成因机制依然有多种假说（Schellart et al．，2013）。海沟后撤被多数地球科学家认为是俯冲消减边界发生弧后拉张的主要原因（Uyeda et al．，1979；Schellart et al．，2013）。太平洋／欧亚板块俯冲消减带后撤的原因可能主要与太平洋板块运动速度突然降低有关，因为速度的突然降低会导致板块边界带水平挤压应力的降低，从而诱发仰冲板块的伸展拉张作用，形成弧后盆地带。地球动力学的数值模拟（Schellart et al．，2013）进一步揭示，海沟后撤诱发的地幔环状回流是导致弧后拉张的根本原因，因为该环流在弧后形成了很强的速度梯度带，使得地幔回流速度比岛弧仰冲板块向海沟方向的运动速度要快得多，从而在弧后形成强烈的拉张。另外，地震层析成像的结果表明（Huang et al．，2006；Li et al．，2012），太平洋板块俯冲于欧亚板块之下，在华北盆地之下400～600km的深度上发生滞留，引起上地幔减压熔融或地幔物质向上流动，导致克拉通破坏并在地表形成伸展构造（朱日祥等，2011）。这种拉张伸展作用使得太平洋／欧亚俯冲消减带之上的欧亚板块向东的仰冲作用加强或速度加快，从而进一步增强海沟后撤的作用。

2 碰撞及碰撞后早期（50～30Ma）

尽管印度与欧亚大陆碰撞的起始时间仍有争议（Row ley et al．，1996，1998；Ding et al．，2014；Wang et al．，2014），但至少强烈碰撞或主碰撞发生在55～45Ma期间存在共识。从洋底古地磁资料重建的印度板块相对欧亚板块的运动速度随时间变化图可见（图2），在（50±5）Ma之前，印度板块的运动速度保持在大约150mm／a左右（Molnar et al．，2009；Copley et al．，2010）。但在55～50Ma期间，运动速度突然下降到将近一半，为70～80mm／a（图2）。板块运动速度在短时期内的突然下降，往往是边界条件突然改变或发生影响到全球的重大地质事件所造成的。印度次大陆与欧亚大陆发生全面的陆-陆碰撞被认为是印度板块运动速度在（50±5）Ma急剧降低的原因（Molnar et al．，2009；Copley et al．，2010）。Wang等（2014）总结了来自青藏高原内部有关碰撞起始时间的古地磁、沉积学岩石学和地球化学等的证据，指出绝大多数都集中在50Ma左右，与海洋古地磁重建板块运动的推断结果是一致的。

陆-陆碰撞及印度板块持续的楔入作用导致了新特提斯海的退出，青藏高原南部和中部的地壳增厚，并隆起形成“原青藏高原”（图3）（Wang et al．，2008）。印度大陆北缘岩石圈形成向南逆冲的褶皱和推覆构造，如以主中央推覆带为前缘形成现今“高喜马拉雅”构造带的雏形。青藏高原内部的构造变形则以倾向南的逆冲推覆构造及其控制的长条状压性沉积盆地为特征，空间上至少影响到羌塘地块。

图3 印度和欧亚大陆碰撞后可能的构造和地貌示意图Fig.3 Prospective tectonic and geomorphological pattern of the Tibetan plateau immediately after the collision.

碰撞及其强烈的楔入作用还导致了青藏高原南部岩石圈块体向SE方向的大规模挤出，碰撞带正前方的拉萨地块、保山地块、兰坪-思茅地块和整个印度支那地块都被强烈地向SE方向挤出，班公湖-怒江-哀牢山缝合带似乎是SE向挤出的北部边界（Burchfiel et al．，2012）。但与刚性地块在挤压作用下的侧向滑移（Tapponnier et al．，1982）不同，是通过内部非刚性变形、韧性剪切、地壳物质流动和横向走滑位移等共同作用而实现的（Royden et al．，2008；Burchfiel et al．，2012）。

在青藏高原南部地块向SE方向快速挤出的同时，西太平洋-印度尼西亚海洋俯冲消减带的后撤可能也是加速的，表现为沿消减带上盘弧后盆地的持续快速拉张和裂陷，形成了包括早新生代的安达曼到印度尼西亚系列弧后盆地、始新世—渐新世中国华北和东海-南海盆地、晚渐新世—早中新世的日本海等。例如，50～30Ma以来（沙河街组—东营组），华北的渤海湾盆地在大型低角度正断层的控制下快速拉张裂陷，形成了一系列半地垒-半地堑构造，并伴随着厚达5 000～6 000m的沉积（漆家福等，2008；Qi et al．，2010；汤良杰等，2008）。南海盆地系的北部湾盆地、珠江口盆地和莺歌海盆地在此期间也是仍然快速扩张，直到30Ma之后才进入整体的热沉降阶段（孙珍等，2006；张功成等，2013）。

这一时段，太平洋板块向欧亚大陆的俯冲消减仍然保持在最低速阶段，表明海沟后撤和弧后拉张作用仍然强烈。印度板块碰撞后强烈推挤导致的青藏高原向SE挤出，在时间和空间上与西太平洋和印度尼西亚弧后的拉张是一致的。板块碰撞导致的挤压缩短为地壳物质的侧向流动提供了动力，而海沟后撤形成的拉张则为地壳物质的侧向流动提供了空间，构成了具有成因联系的“源-汇关系”，共同导致了青藏高原的向SE挤出（Royden et al．，2008；Burchfiel et al．，2012）。

3 碰撞后中期（30～20Ma）

随着青藏高原大规模SE向挤出的减弱，印度板块向欧亚大陆的碰撞和楔入引起了向NE方向挤压的增强，导致了青藏高原本身向S和向NE方向的扩展。

从位于雅鲁藏布江的板块碰撞缝合带向南，早期的构造变形可能主要发生在现今的“高喜马拉雅”地区，变形包括向南的逆冲缩短、岩浆作用和变质作用等（Avouac，2007；Ding et al．，2014），主中央逆冲推覆带（Main Central Thrust）是构造变形的前缘构造。但在这一时期，构造变形前缘可能向南迁移到主边界逆冲推覆带（Main Boundary Thrust），位于主中央和主边界逆冲推覆带之间的“低喜马拉雅”开始卷入强烈的构造变形，成为喜马拉雅山脉的组成部分（图4）。

图4 印度和欧亚大陆碰撞后可能的构造和地貌示意图青藏高原的南边界可能已扩展到“低喜马拉雅”，北边界已到达昆仑山一带Fig.4 Prospective tectonic and geomorphological pattern of the Tibetan plateau between 30 and 20Ma.Its southern boundary probably migrated to“the Lesser Himalaya”and the northern boundary might shift to the Kunlun Mountains.

构造变形向北扩展到昆仑山断裂，导致了昆仑山及上驮的可可西里盆地快速隆升，同时造成柴达木盆地、河西走廊、陇西盆地弯折下沉开始接受新生代陆相沉积，形成青藏高原东北缘的大规模晚新生代沉积盆地群（图4）。磷灰石构造热年代学研究表明，昆仑山和西秦岭的快速隆升发生在20～30Ma期间（Clark et al．，2010）。与此相对应，昆仑山以南的可可西里盆地的性质发生重大转变。30Ma之前，“原青藏高原”（Wang et al．，2011）沿班公湖-怒江断裂向北逆冲挤压，可可西里盆地是逆冲前缘的前陆盆地，接收了巨厚的早中新生代的风火山组沉积（Li et al．，2012；Wang et al．，2008，2014）。大约30Ma以来，随着强烈的构造变形迁移到昆仑断裂，昆仑山发生快速隆起，前陆盆地迁移到现今的柴达木盆地，可可西里盆地则转变为昆仑断裂的背驮式盆地，并最终消亡，成为青藏高原的组成部分。

青藏高原向NE方向的扩展对青藏高原东北缘地区产生了重大的影响。大约30Ma之前，该区可能处于揭示轻微剥蚀的状态，并没有形成大规模的新生代沉积盆地。自青藏高原北边界扩展到昆仑山以来，大规模的沉积盆地开始发育，近年来青藏高原东北缘沉积盆地磁性地层学的研究结果证实了这一点（图5）。例如，临夏盆地的新生代初始沉积的年龄是29Ma左右（Fang et al．，2003），宁夏寺口子盆地的起始年龄是29～27Ma前后（Wang et al．，2013），柴达木盆地的最老新生代沉积地层年龄约34Ma（Lu et al．，2009），玉门盆地的最老沉积物是大约25Ma（Wang，2014）。

图5 青藏高原东北缘主要沉积盆地新生代地层初始年龄Fig.5 The timing of Cenozoic sedimentations in major basins of northern part of Tibetan plateau.

这一期间的向外扩展也影响到了青藏高原东缘。Wang等（2012）根据磷灰石（U-Th）／He构造热年代学测定，发现龙门山及其以西地区新生代以来经历了2次快速隆升过程。第1次加速隆升就发生在30Ma前后，形成今日山脉的雏形。

青藏高原停止向SE方向快速挤出是东北弧后盆地带拉张裂陷作用的停息和整体热沉降作用的开始。西太平洋-印度尼西亚板块的海沟后撤大幅度减速或停止，直接导致了日本海扩张的停止，华北盆地裂陷期终止进入整体热下沉阶段，中国东海和南海以及安达曼-印度尼西亚的盆地也都停止了快速拉张（Burchfiel et al．，2012）。以华北盆地的济阳凹陷为例，65～24Ma的孔店组、沙河街组和东营组构成了厚达2 100～6 500m的裂陷期地层，整个盆地构成典型的半地堑盆地，向着主断裂方向地层厚度大幅度增加，次级断层十分发育，表明如此巨厚的地层是在强烈拉张的背景下形成的。而大约24Ma之后的管陶组、明化镇组和第四纪平原组地层，近水平地覆盖在下伏裂陷期地层之上，形成明显的角度不整合，代表着裂陷期的停止和热沉降期的开始。

4 碰撞后晚期（约10Ma以来）

大约10Ma以来，东亚地区发生了一系列重要构造事件，奠定了今日的构造变形框架、山川地貌雏形和生态环境格局（An et al．，2001；Burchfiel et al．，2012；Molnar et al．，1993，2005；Royden et al．，2008；Yuan et al．，2013）。青藏高原继续向南和向北扩展（图6）。南部构造变形的前沿从主边界逆冲推覆带迁移到主前缘逆冲断裂带，上新世和第四纪形成的著名磨拉石建造“西瓦里可”砾岩开始卷入强烈的构造变形，成为喜马拉雅碰撞造山带的组成部分（Lave et al．，2000；Avouac，2007）。向北，青藏高原继续向NE方向扩展，导致祁连山、秦岭、六盘山、龙门山等山脉快速隆升，形成今日青藏高原的地貌景观（图6）。

图6 印度和欧亚大陆碰撞后可能的构造和地貌示意图青藏高原的南边界可能已扩展到现今的喜马拉雅前缘逆冲断裂，北边界已到达祁连山一带Fig.6 Prospective tectonic and geomorphological pattern of the Tibetan plateau since approximate 10Ma.Its southern boundary probablymigrated to the Main Frontal Thrust Fault zone and the northern boundarymight shift to the Qilianshan.

青藏高原这一阶段发生了重大的变化。首先是青藏高原内部高海拔地区晚中新世以来开始出现近SN向的拉张，形成一系列SN向裂谷以及NW向右旋和NE向左旋的共轭走滑断裂系（Armijo et al．，1986；Molnar et al．，1989）。

与此同时，青藏高原向周边生长扩展，边界从前期的昆仑断裂带迁移到祁连山北缘，河西走廊成为新的前陆盆地，迁移距离达500～600km。低温热年代学研究揭示了主要山系的隆升都是这一时期开始的，祁连山北缘快速隆升开始于8～10Ma（Zheng et al．，2010），六盘山开始隆起和逆冲活动的时间为距今约8Ma（Zheng et al．，2006），秦岭在前期隆起的基础上10Ma前后又发生加速隆升（Liu et al．，2013）。一些小的次级山脉的也是在这一时期开始隆升的，例如拉脊山开始隆起的时间为8Ma（Lease et al．，2007），积石山的最初隆起是7～8Ma（郑德文等，2006；袁道阳等，2004），青海南山开始变形的时间为6～7Ma（Zhang et al．，2012）。这些山脉的隆升年代代表了前期前陆盆地的解体和青藏高原向周边扩展的时间。

新生代沉积盆地演化和消亡的研究证明了这一推论。青藏高原东北缘中新世（约30Ma）以来开始成为巨大的前陆盆地，沉积了1km左右的新生代陆相沉积物。但这一巨大的沉积盆地在中新世晚期发生解体并逐渐结束沉积，形成由逆冲断裂控制的挤压“盆岭构造”，其原因被认为是青藏高原向NE方向扩展，逆冲断裂控制的山脉隆升所导致的。研究表明，宁夏南部沉积盆地遭到变形而解体的年代是8～9Ma（Wang et al．，2013）；袁道阳等（2004）发现甘肃南部临夏盆地在经历了长期的快速下沉和接受稳定沉积之后，自约8Ma前后在盆地边缘形成逆冲和褶皱带，还导致沉积颗粒变粗并最终消亡。柴达木盆地内部新生代沉积物的磁性地层测定揭示，大约9Ma前后厚层砾岩开始出现，代表了盆地开始逐渐消亡的开始。宋春辉等（2001）通过对祁连山北部前陆盆地—河西走廊西部酒泉盆地的晚新生代磁性地层和沉积环境的研究发现，从大约8.2Ma开始，扇三角洲砾岩在酒泉盆地开始大规模发育，沉积速率由0.16mm／a突然增加到0.3mm／a，认为这是由于祁连山开始隆升，造成沉积速率增加的原因。

在东部，沿西太平洋-印度尼西亚板块俯冲消减带的运动开始加速（图2），不仅弧后拉张作用停止，一些早新生代的拉张盆地还发生反转而遭受到挤压缩短作用。例如中国东北的松辽盆地，从中生代开始就形成了受正断层控制的地堑盆地，新生代一直遭受裂陷作用形成巨厚的新生代沉积物；大约24Ma前后裂陷作用停息，热沉降作用导致整个盆地的均匀沉降，形成近水平的中新世和上新世沉积地层；然而，中新世-第四纪期间发生了构造反转，高分辨率地震反射剖面揭示前期地层遭到了挤压作用而形成了纵贯整个盆地的背斜构造，背斜顶部次生拉张应力产生的中等规模的正断层还控制着中强地震的发生。

5 结论

晚白垩纪—古新世期间，太平洋板块运动速率减弱而产生的海沟后撤导致了东亚东部的拉张作用及其相应沉积盆地的形成，与西部特提斯洋向北俯冲于欧亚板块之下的作用无关。印度与欧亚板块陆-陆碰撞及其后的楔入作用形成了雄伟的喜马拉雅和青藏高原。碰撞导致的东南部岩石圈块体的挤出不仅在时间上与东部海沟后撤加速是一致的，而且在挤出方向上与海沟后撤最快的部位一致，挤出的停息也与海沟后撤停止一致，二者似乎构成具有成因联系的“源-汇关系”，共同导致了新生代早期青藏高原的侧向挤出。新生代晚期，高原内部的拉张作用、向周边的同步扩展以及走滑断裂的形成可能是由于青藏高原岩石圈地幔的对流剥离而形成的，但太平洋向西俯冲消减的加速对东亚大陆的挤压可能也起着重要的影响作用。

马瑾院士是中国著名的构造物理学家，是中国高温高压岩石力学实验的重要奠基人之一。马老师不仅在构造物理学领域的多个方面做出过开拓性的贡献，还在地震科学领域建树颇多、贡献巨大。除了科技创新之外，马老师还是一位慈祥的长者和智慧的导师，桃李遍天下。特别是马老师对科学“兴致勃勃”的热爱情怀，实事求是的严谨作风，孜孜不倦的探索精神是我等晚辈的学习榜样。今年是马老师80周年寿辰，谨以此文表达深深的敬意！

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CENOZOIC TECTONIC EVOLUTION OF CONTINENTAL EASTERN ASIA

ZHANG Pei-zhen ZHANG Hui-ping ZHENGWen-jun ZHENG De-wen WANGWei-tao ZHANG Zhu-qi
（State Key Laboratory of Earthquake Dynamics，Institute of Geology，China Earthquake Administration，Beijing 100029，China）

Interactions of two global-scale geodynamic systems control Cenozoic tectonic evolution of continental eastern Asia：the collisional and convergent system between Indian and Eurasian plates，the subduction and back-arc extensional system along the western Pacific and Indonesian oceanic margins. The warm and broad Tethys Ocean separates the Indian plate in the south from the Eurasian plate in the north，while the former subducts beneath the latter.In the meanwhile，the Pacific plate continuously subducts westward beneath the Eurasian plate.As the rate of subduction decreases with the time，backarc extensional basins began to form due to trench rollback along the subduction zone.Though it is still under debate on the timing of initiation of collision between India and Eurasia，the main stage or significant collision probably took place between 55 and 45Ma.The collision and subsequent penetration of India into Eurasia cause retreat of the Tethys Ocean，crustal thickening of the southern and central Tibet，uplifting of Proto-Tibetan plateau，and southeastward extrusion of crustal material of Tibetan plateau.The timing and direction of extrusion of Tibet's crustal material coincide with acceleration of trench rollback of back-arc extensional system along the western Pacific and Indonesian oceanic margins.The collision caused shortening and trench rollback induced extension appear to form a causal“source-sink relationship”.In the period of 30 to 20Ma，the northeastward convergence of the Tibetan plateau increased as the southeastward extrusion slowed down that in turn caused northeastward and eastward growth of the plateau.The Main Boundary Thrust became southern collisional boundary between the Indian and Eurasian plates.The northern deformational boundary migrated to the Kunlun Fault zone，forming compressional foreland basins such as the Qaidam，Hexi Corridor，and Longxi Basins.The rapid trench rollback has decreased along the subduction and back-arc extensional system along the western Pacific and Indonesian oceanic margins.As a result，the Japan Sea has ceased extension and the North China Plain Basin has changed from rifting to thermal subsidence.The eastwest direction extension initiates in the interior of Tibetan plateau since approximate 10Ma ago，forming a series of north-trending grabens and half-grabens in the high altitudes above 5 000m.In the same time，the Tibetan plateau grows outward so that the Qilian Shan uplifted to form amajormountain range along the northern boundary and the Longmen Shan uplifted again to form an about 4000 relief with respect to Sichuan Basin.Along the eastern coast of Eastern Asia，subduction of Pacific plate beneath the Eurasian plate has accelerated to terminate back-arc extension.

trench rollback，source-sink relationship，outward growth of the Tibetan plateau，backarc extension，continental eastern Asia

P315.2

A

0253-4967（2014）03-0574-12

张培震，男，1955年生，1987年在美国麻省理工学院获得地球物理学博士学位，研究员，中国科学院院士，主要研究方向为地震地质、新生代构造地质研究，电话：010-62009520，E-mail：peizhen＠ies.ac.cn。

10.3969／j.issn.0253-4967.2014.03.003

2014-08-03收稿，2014-08-20改回。

中国科学院先导项目（XDB03020200）资助。