Geological Society Special Publication

Dữ liệu về nguyên tố vi lượng cho bazan ở đới nguyễn đại dương (MORBs) và bazan đảo đại dương (OIB) được sử dụng để hình thành hệ thống hóa học cho các loại bazan đại dương. Dữ liệu cho thấy thứ tự không tương thích của nguyên tố vi lượng trong bazan đại dương là Cs ≈ Rb ≈ (≈ Tl) ≈ Ba(≈ W) > Th > U ≈ Nb = Ta ≈ K > La > Ce ≈ Pb > Pr (≈ Mo) ≈ Sr > P ≈ Nd (> F) > Zr = Hf ≈ Sm > Eu ≈ Sn (≈ Sb) ≈ Ti > Dy ≈ (Li) > Ho = Y > Yb. Quy luật này hoạt động một cách tổng quát và cho thấy rằng các quá trình phân tầng tổng thể diễn ra trong quá trình sinh magma và tiến hóa là tương đối đơn giản, không có sự thay đổi đáng kể trong môi trường hình thành đối với MORBs và OIBs.

Một cách chi tiết, sự khác biệt nhỏ trong tỷ lệ nguyên tố tương quan với các đặc điểm đồng vị của các loại thành phần OIB khác nhau (HIMU, EM, MORB). Những hệ thống này được giải thích theo các điều kiện nóng chảy một phần, sự thay đổi trong khoáng vật còn lại, sự tham gia của trầm tích bị đẩy xuống, tái chế lớp vỏ đại dương và các quá trình trong vùng vỏ có tốc độ thấp. Dữ liệu về niobi chỉ ra rằng các nguồn manti của MORB và OIB không phải là những bể chứa bổ sung chính xác cho lớp vỏ lục địa. Sự đẩy xuống của lớp vỏ đại dương hoặc việc tách biệt vật liệu eclogite bền bĩ từ lớp vỏ đại dương cũ vào manti dưới có vẻ như là điều cần thiết. Những dị thường âm về europium được quan sát trong một số loại OIB EM và hệ thống hóa tỷ lệ nguyên tố chính của chúng gợi ý rằng có sự bổ sung một lượng nhỏ (≤1% hoặc ít hơn) trầm tích bị đẩy xuống vào các nguồn manti của chúng. Tuy nhiên, sự thiếu vắng dấu hiệu lớp vỏ trong OIB cho thấy rằng việc tái chế trầm tích không phải là một quá trình quan trọng trong manti đang đối lưu, ít nhất là không trong thời gian gần đây (≤2 Ga). Sự di chuyển lên của các dung dịch thiếu silicat từ vùng tốc độ thấp có thể tạo ra một bể chứa giàu dinh dưỡng trong manti lớp vỏ lục địa và đại dương. Chúng tôi đề xuất rằng thành phần OIB loại HIMU (ví dụ St Helena) có thể được hình thành theo cách này. Manti giàu dinh dưỡng này có thể được tái giới thiệu vào manti đang đối lưu thông qua xói mòn nhiệt của lớp vỏ lục địa và bằng cách tái chế lớp vỏ đại dương đã được làm giàu quay trở lại vào manti.

Các nghiên cứu thực địa về đứt gãy hoạt động ở Nam Tây Tạng cho thấy rằng sự giãn nở ở Thế Đệ Tứ đã diễn ra với tốc độ khoảng ≃1 cm mỗi năm theo hướng ≃ 100°. Điều này ngụ ý rằng việc đẩy chìm ở Himalaya hiện hấp thụ ít hơn một nửa tổng độ hội tụ giữa Ấn Độ cứng và Á Châu, phần còn lại chủ yếu được hấp thụ bằng cách đứt gãy trượt trái phía Bắc của đới va chạm. Các đứt gãy trượt phải, en échelon ở Nam Tây Tạng hiện cho phép sự dịch chuyển sang phía đông tương ứng của cao nguyên đối với Ấn Độ. Mô hình đứt gãy có thể tái tạo được từ các thí nghiệm ép tạo hình trong điều kiện kéo nén trên những khối nhựa đơn phương bị giới hạn cho thấy rằng quá trình đùn này đã xảy ra trong hầu hết lịch sử va chạm. Kỷ địa chất Tân Nê ở Đông Nam Á ủng hộ một mô hình đùn đa pha, với sự dịch chuyển vượt quá 1000–1500 km, trong đó Ấn Độ đã lần lượt đẩy Sundaland, rồi Tây Tạng và Nam Trung Quốc về phía ESE. Hầu hết các chuyển động trong giữa kỷ Tân Nê có thể đã xảy ra dọc theo khu vực đứt gãy Tân Nê sông Đỏ-Ailao Shan lúc đó là đứt gãy trái, cùng với việc mở rộng hầu hết biển Nam Trung Quốc. Địa chất khu vực, phân lớp và sự biến dạng quan sát được ở Vân Nam nhất quán với suy luận này, cũng như thời gian, hình học và tốc độ của việc lan rộng đáy đại dương ở biển Nam Trung Quốc. Tốc độ lan rộng nhanh (5 cm mỗi năm) trong biển đó ngụ ý rằng cao nguyên Tây Tạng phần lớn đã hình thành sau 17 triệu năm trước. Các chuyển động bên có thể cũng giải thích cho sự tồn tại của các đứt gãy Tân Nê lớn, đồng cấu nhưng bất đối xứng trong Sundaland và sự hình thành của các bể tách ra và rạn nứt giữa kỷ Tân Nê trên kệ Sunda. Sự thay đổi hướng mở được dự đoán ở các bể Mergui và Andaman cùng với các vùng trũng ở Myanmar, cũng như các dịch chuyển lớn sang phải dọc theo sườn núi Shan. Hầu hết Sundaland có thể đã ở một vị trí trước mặt về phía Ấn Độ va chạm và cao nguyên Shan có thể đã là một tương đồng giữa kỷ Tân Nê của cao nguyên Tây Tạng hiện tại. Ngược lại với sự đẩy chìm chủ yếu ở Himalaya, đứt gãy trượt Tân Nê, với việc gập và đẩy ít quan trọng hơn, dường như đã có vai trò quan trọng dọc theo và phía Bắc mối nối Zangbo. Sự khác biệt này phải được tính đến trong tất cả các mô hình hình thành cao nguyên Tây Tạng. Bề mặt của dấu ấn ép, được để lại từ sự va chạm của Ấn Độ lên rìa Á Châu vào đầu kỷ Tân Nê có thể đơn giản hơn (>> 6 triệu km²), ngụ ý rằng việc xây dựng núi và đứt gãy trượt đã hấp thụ, có khả năng theo kiểu luân phiên, một lượng ngắn gọn va chạm tương đương nhau. Vì những tương tác tương tự giữa việc đùn và dày lên có thể điều khiển sự phát triển của hầu hết các vùng va chạm, nên kiến trúc Tân Nê của Á Châu có thể là hướng dẫn tốt nhất để giải mã các tương tác giữa các mảng Cổ sinh và Tiền Cambri, cho mà các ràng buộc lan rộng đáy biển là không thể đạt được.

Ophiolites vùng trên đứt gãy (SSZ) có đặc điểm địa hóa học giống như các cung đảo nhưng có cấu trúc của vỏ đại dương và được cho là hình thành do sự lan rộng của đáy biển ngay trên tầng lithosphere đại dương bị chìm. Chúng khác với các ophiolite ‘MORB’ không chỉ ở địa hóa học mà còn ở tính chất mỏng hơn của các chuỗi manti, sự xuất hiện phổ biến hơn của các mỏ cromit dạng podiform, và sự kết tinh của clinopyroxene trước plagioclase, điều này được phản ánh trong sự phong phú cao của wehrlite so với troctolite trong các chuỗi tích tụ của chúng. Hầu hết các phức hệ ophiolite được bảo tồn tốt nhất trong các đai orogenic thuộc loại này.

Các tái cấu trúc địa chất cho thấy hầu hết các ophiolite SSZ hình thành trong các giai đoạn đầu của sự chìm trước khi phát triển bất kỳ cung núi lửa nào. Bằng chứng từ các ophiolite này cho thấy rằng magma đầu tiên hình thành để đáp ứng cho sự chìm trong đại dương có thành phần boninit, được hình thành từ sự nóng chảy một phần của lithosphere đại dương có chứa nước trong ‘mái manti’. Khi sự chìm tiếp diễn, thành phần magma thay đổi thành tholeiite cung đảo, có thể là do asthenosphere có nước của ‘mái manti’ cuối cùng trở thành nguồn manti chủ yếu. Các ophiolite SSZ khác hình thành trong giai đoạn đầu của sự lan rộng phía sau cung sau khi tách rời một cung đã tồn tại. Tuy nhiên, cơ chế phổ biến hơn để hình thành ophiolite SSZ dường như là do sự lan rộng trước cung thay vì lan rộng phía sau cung.

Nguồn gốc của các loại đá granit khác nhau được xem xét trong khuôn khổ các nghiên cứu thực nghiệm về sự nóng chảy của các đá biến chất và sự phản ứng giữa các magma bazan và các đá biến chất. Trong số các loại đá granit được xem xét trong chương này, chỉ có granit leucogranite peraluminous đại diện cho các mẫu chảy tinh khiết của vỏ trái đất. Chúng hình thành từ quá trình khử nước và nóng chảy của các metasediment giàu muscovite, rất có thể xảy ra trong quá trình giãn nở adiabatic nhanh chóng do sự sụp đổ kiến tạo của các dãy núi orogenic nội lục dày. Tất cả các loại đá granit khác được thảo luận ở đây đều đại diện cho các magma lai, được hình thành từ phản ứng giữa các mẫu chảy bazan và các đá biến chất có nguồn gốc từ supracrustal. Các loại đá lai này bao gồm các granit Cordilleran, được hình thành ở hoặc gần các rìa lục địa hội tụ, các granit ‘kiểu S’ giàu peraluminous, các granit ‘kiểu A’ thiếu alumina và các rhyolit đi kèm với các basalt tràn lục địa. Sự khác biệt giữa các loại granit này phản ánh sự khác biệt cả về vật liệu nguồn gốc và áp suất tại đó các tương tác giữa manti và vỏ trái đất diễn ra. Ngược lại, những biến số này có liên quan đến các bối cảnh kiến tạo mà magma hình thành. Các tập hợp mafic lai cũng được tạo ra bởi các tương tác giữa manti và vỏ trái đất, diễn ra đồng thời với quá trình hình thành magma granit. Những tập hợp này thay đổi từ các tổ hợp giàu orthopyroxene + plagioclase ở áp suất thấp đến các tổ hợp giàu clinopyroxene + garnet ở áp suất cao, và được biết là những thành phần quan trọng của vỏ lục địa phía dưới. Với ngoại lệ của granit leucogranite peraluminous, quá trình hình thành các magma granit hầu như luôn liên quan đến không gian và thời gian với sự phát triển, chứ không chỉ là tái chế, của vỏ lục địa.

Các orogen tụ tập hình thành tại các ranh giới mảng kiến tạo hội tụ ở giữa đại dương và tại các lề lục địa. Chúng bao gồm các thành phần vùng đai tước dưới, vòng cung magma và vùng đai phía sau. Các orogen tụ tập có thể được phân loại thành hai loại: lùi lại và tiến lên, dựa trên khung kinematic của chúng và đặc trưng địa chất kết quả. Các orogen lùi lại (ví dụ: khu vực tây Thái Bình Dương hiện đại) đang trải qua mở rộng lâu dài nhằm phản ứng lại vị trí của tước dưới của mảng phía dưới rút lui so với mảng đang bao trùm và được đặc trưng bởi các bể phía sau. Các orogen tiến lên (ví dụ: Andes) phát triển trong môi trường mà mảng bao trùm đang tiến về mảng đang đi xuống, dẫn đến sự phát triển của các dải nếp gấp và đẩy ra phía trước, cùng với sự dày lên của lớp vỏ. Quá trình hình thành các craton của các orogen tụ tập xảy ra trong suốt quá trình hội tụ mảng tiếp diễn và đòi hỏi sự liên kết tạm thời qua ranh giới mảng với sự biến dạng tập trung ở các vùng suy yếu cơ học và nhiệt như vòng cung magma và vùng đai phía sau. Các cơ chế tiềm năng thúc đẩy sự liên kết bao gồm việc tích tụ lớp vỏ nổi (tích tụ lãnh thổ), tước dưới phẳng, và chuyển động nhanh của mảng phía trên đang bao trùm mảng đang đi xuống. Các orogen tụ tập đã hoạt động xuyên suốt lịch sử trái đất, kéo dài ít nhất 3.2 tỷ năm trước, và có thể còn sớm hơn, và chúng cung cấp một ràng buộc quan trọng về khởi phát của chuyển động nằm ngang của các mảng kiến tạo trên Trái đất. Chúng đã chịu trách nhiệm cho sự phát triển chính của lớp vỏ lục địa thông qua việc bổ sung các sản phẩm magma non trẻ, nhưng cũng là những địa điểm chính cho việc tiêu thụ và tái chế lớp vỏ lục địa theo thời gian, thông qua việc tước dưới trầm tích và xói mòn tước dưới. Có khả năng rằng tỷ lệ tăng trưởng và phá hủy lớp vỏ gần như ngang nhau, cho thấy rằng tăng trưởng ròng từ kỷ Archaean là hiệu quả bằng không.

Tại phía đông Trung Quốc, các kimberlite Palaeozoic và bazan Cenozoic đã được phun trào qua cùng một lớp vỏ Archaean, do đó cung cấp các kiểm tra sâu về thạch quyển thấp của khối đất nền trong suốt 400 triệu năm. Trong khi các kimberlite chứa kim cương Palaeozoic chỉ ra sự tồn tại của thạch quyển thấp dày và cứng ở phía đông, các xenolith mang bazan Cenozoic tiết lộ sự hiện diện của thạch quyển thấp nóng, mỏng và ít cứng hơn. Những tàn dư của thạch quyển Archaean có thể đã tồn tại dưới dạng harzburgite, hóa học giống với những mẫu từ craton Kaapvaal nhưng rất khác so với các lherzolite vừa được accreted gần đây. Trong sự thiếu hụt chứng cứ thuyết phục cho các quá trình supra-subduction hay intraplate, người ta tin rằng sự thay đổi mạnh mẽ của kiến trúc thạch quyển trong kỷ Phanerozoic đã được gây ra bởi kiến trúc biến dạng do sự va chạm giữa Ấn Độ và Á-Âu. Việc tái kích hoạt thụ động và tái di động của thạch quyển thấp Archaean, đặc biệt là các tầng metasome, đã góp phần vào sự hình thành magma Cenozoic dọc theo các lỗi thạch quyển chính.

Châu Á là lục địa hỗn hợp lớn nhất thế giới, bao gồm nhiều khối craton cổ và vành đai di động trẻ. Trong thời kỳ Phanerozoic, nó đã mở rộng do sự tích tụ liên tục của các vùng đất xuất phát từ Gondwana. Việc mở và đóng của các đại dương cổ sẽ không thể tránh khỏi tạo ra một lượng vỏ mới phát sinh từ manti. Vành đai Orogen Trung Á (CAOB), còn được biết đến với tên gọi là tổ hợp kiến tạo Altaid, hiện nay được ghi nhận với kiến tạo tích tụ và sản xuất vỏ juvenile khổng lồ trong thời kỳ Phanerozoic. Nó bao gồm nhiều loại đơn vị kiến tạo, bao gồm các khối vi lục địa tiền Cambri, vòng đảo cổ, đảo đại dương, phức hợp tích tụ, ophiolite và các rìa lục địa thụ động. Tuy nhiên, đặc điểm nổi bật nhất là sự mở rộng rộng lớn của các lớp xâm nhập granit và các tương đương núi lửa của chúng. Vì các granitoid được hình thành ở điều kiện vỏ từ thấp đến trung bình, chúng được sử dụng để thăm dò bản chất của các nguồn vỏ của chúng, và để đánh giá sự đóng góp tương đối của vỏ juvenile so với vỏ tái chế trong các vành đai orogenic. Sử dụng kỹ thuật đánh dấu đồng vị Nd-Sr, phần lớn các granitoid từ CAOB có thể cho thấy chứa tỷ lệ cao (60 đến 100%) thành phần manti trong quá trình hình thành của chúng. Điều này ngụ ý một sự phát triển vỏ quan trọng ở quy mô lục địa trong giai đoạn từ 500 đến 100 triệu năm. Sự tiến hóa của CAOB chắc chắn liên quan đến cả sự tích tụ ngang và dọc của vật liệu juvenile. Sự tích tụ ngang gợi ý việc xếp chồng các phức hợp vòng cung, đi kèm với sự kết hợp của các khối vi lục địa cổ. Một phần của các tập hợp vòng cung đã được chuyển đổi thành granitoid thông qua việc làm mềm các magma bazan. Sự xuất hiện của khối lượng lớn granit kiềm và peralkaline sau khi tích tụ rất có thể đạt được thông qua sự tích tụ dọc qua một loạt các quá trình, bao gồm việc làm mềm magma bazan, sự hòa trộn của chất lỏng bazan với các đá vỏ ở lớp dưới, sự nóng chảy một phần của các loại đá hòa trộn dẫn đến sự hình thành của chất lỏng granit, và sau đó là sự kết tinh phân đoạn. Sự nhận diện của những vùng đất juvenile rộng lớn trong dãy núi Canada, vùng tây Hoa Kỳ, Appalachians và Vành đai Orogen Trung Á đã thay đổi đáng kể quan điểm của chúng ta về tỷ lệ phát triển của vỏ lục địa trong thời kỳ Phanerozoic.

Các tái tạo khu vực Đông Nam Á theo các khoảng thời gian 5 triệu năm (Ma) trong vòng 50 triệu năm qua đã được trình bày. Các tái tạo này được củng cố bởi các dữ liệu mới từ lớp vỏ Thái Bình Dương, hình thành ranh giới phía đông của khu vực, bởi những cách giải thích gần đây về Biển Đông và rìa lục địa Á-Âu, hình thành ranh giới phía tây, và bởi các chuyển động đã biết của lớp vỏ Ấn Độ-Úc ở phía nam. Một nỗ lực đã được thực hiện để thỏa mãn các dữ liệu địa chất và địa từ học từ khu vực này. Những hệ quả từ các tái tạo này đối với sự tiến hóa Đại Tân trong khu vực Đông Nam Á được thảo luận trong ánh sáng của các dữ liệu mới khác từ khu vực. Có hai giai đoạn thay đổi quan trọng về mặt vùng miền trong 50 triệu năm qua. Cả hai đều dường như là biểu hiện của sự va chạm cung-đại lục và đã dẫn đến những thay đổi chính về cấu hình của khu vực cũng như trong tính chất của các ranh giới kiến tạo. Tại c. 25 triệu năm, sự va chạm của đại lục Úc với vành đai lớp vỏ Thái Bình Dương đã gây ra các hiệu ứng lớn lan truyền về phía tây qua khu vực này. Tại c. 5 triệu năm, sự va chạm giữa vành đai Philippines và rìa lục địa Á-Âu đã xảy ra ở Đài Loan. Đây dường như là chìa khóa cho cấu trúc địa chất gần đây của khu vực. Các tính năng chính của mô hình bao gồm các cách giải thích sau. Sự quay ngược chiều kim đồng hồ của Borneo trong giữa thời kỳ Đại Tân đã đóng kín một Biển Đông nguyên thủy lớn và dẫn đến sự phát triển và hủy diệt của các bồn trũng bên ngoài ở phía bắc Biển Celebes. Sự quay này ám chỉ rằng phần lớn rìa phía bắc Borneo không phải là một khu vực hạ tầng mà là một ranh giới trượt ngang trong hầu hết thời kỳ này. Nó cũng gợi ý rằng khu vực giữa Biển Tây Philippines, Biển Celebes và Eo biển Makassar đã hình thành một phần của một bồn trũng duy nhất đã mở ra giữa cuối thế Eocen và giữa thế Oligocen, và thu hẹp về phía tây giống như Biển Đông hiện tại. Luzon được gợi ý đã hình thành trong một hình cung ở phía bắc Biển Celebes-Basin Tây Philippines, trong khi hầu hết các đảo Philippines khác có lẽ đã hình thành một phần của một hình cung ở rìa phía nam của lớp vỏ Thái Bình Dương trước thời kỳ Miocene Sớm. Sự va chạm cung-đại lục trong đầu Miocene đã làm thay đổi các ranh giới kiến tạo và khởi đầu sự quay theo chiều kim đồng hồ của lớp vỏ Thái Bình Dương. Kể từ đó, các mảnh vỡ của Philippines đã di chuyển trong một khu vực rất hẹp, chủ yếu như một phần của lớp vỏ Thái Bình Dương, với chuyển động trượt ngang quan trọng của các mảnh vỡ ở ranh giới lớp vỏ. Hầu hết các quá trình hạ khối dưới Philippines là chéo, chủ yếu ở rìa phía tây và phía bắc Mindanao. Biển Molucca là một khu vực rất rộng lớn, hình thành một phần của lớp vỏ Thái Bình Dương trước c. 15 triệu năm và có nguồn gốc từ lớp vỏ Ấn Độ Dương bị mắc kẹt. Nó bị loại bỏ bởi các quá trình hạ khối ở cả hai phía đông và tây. Hệ thống hạ khối đôi hiện tại chưa bao giờ mở rộng về phía bắc của Biển Molucca vào lãnh thổ Philippines. Ophiolite Sulawesi có nguồn gốc từ Ấn Độ Dương và đã được đặt lên rìa lục địa phía tây Sulawesi vào cuối thời kỳ Oligocen. Sự thay đổi lớn trong ranh giới lớp vỏ vào đầu Miocene sau sự va chạm giữa rìa đại lục Úc với vành đai lớp vỏ Thái Bình Dương đã khởi đầu cho hệ thống đứt gãy Sorong và dẫn đến sự di chuyển về phía tây của các mảnh đất liền đã bị tích tụ vào Sulawesi trong thời kỳ Neogen muộn. Bệ Sula và bệ Tukang Besi đã hình thành một phần của một siêu lục địa lớn với Đầu Chim trước c. 15 triệu năm. Chúng đã di chuyển đến vị trí hiện tại của mình sau khi các mảnh vỡ bị cắt ra từ siêu lục địa này vào những thời điểm khác nhau và mỗi cái đều gắn liền với lớp vỏ Thái Bình Dương trong vài triệu năm trước khi va chạm. Hầu hết Biển Banda được giải thích có nguồn gốc giãn nở và đã mở ra trong thời kỳ Neogen muộn. Các tái tạo này ngụ ý rằng đã có rất ít sự hội tụ tại rìa phía bắc của Úc ở Irian Jaya kể từ đầu Miocene và hầu hết sự hội tụ đã xảy ra trong khoảng c. 5 triệu năm qua. Sự di chuyển của các mảnh vỡ trong vành đai Thái Bình Dương phía bắc New Guinea dọc theo các vùng trượt ngang có lẽ là nguyên nhân cho đặc điểm địa hình của dải orogenic này.

Các Tethysides là một phức hợp siêu uốn nếp nằm ở phía nam của lục địa Á-Âu và bao gồm các Cimmerides và Alpides , là sản phẩm của Palaeo- và Neo-Tethys tương ứng. Chúng tôi ở đây xem xét quá trình tiến hóa của chúng, chủ yếu dựa vào các bản đồ mới cho thấy sự phân bố của các khớp nối, đá magma, một số taxa và facies có ý nghĩa sinh thái và khí hậu cổ sinh, cũng như các mảnh của hệ thống uốn nếp Pan-African (900–450 triệu năm trước) tạo thành nền tảng của nhiều khối Tethyside. Những dữ liệu này được bổ sung bằng dữ liệu từ địa từ học được báo cáo trong tài liệu khoa học.

Một nguyên tắc cơ bản của bài báo này là các khớp nối chính chứa các mảnh ophiolite, đại diện cho các đoạn kiến tạo giữa các khối lục địa nơi mà vỏ đại dương đã bị chìm xuống. Palaeo-Tethys xuất hiện chủ yếu vào thời kỳ cuối Carbon. Đồng thời, nó bắt đầu bị tiêu thụ bởi cả các vùng chìm bên trong và ngoại biên, mà tiếp tục vào thời kỳ Permian; một số trong số này đã được thừa hưởng từ thời kỳ trước Tethys. Vào cuối Permian, quá trình rạn nứt song song với rìa phía bắc của Gondwana bắt đầu giữa Zagros và Malaysia, tách một lục địa Cimmerian khỏi N. Gondwana, và do đó báo hiệu sự mở ra của Neo-Tethys và các đại dương nhỏ khác vốn là các bể phía sau của Palaeo-Tethys. Quá trình rạn nứt này có thể mở rộng xa hơn về phía tây vào Crete và đất liền Hy Lạp. Tuy nhiên, khối Bắc Trung Quốc, khối Dương Tử, khối Huanan, phần phía đông của khối Qangtang (Bắc Tây Tạng), và Annamia, đều là những phần thuộc lục địa Gondwana vào thời kỳ cuối Proterozoic-đầu Palaeozoic, đã tách khỏi nó trong thời kỳ trước cuối Carbon, có thể trong thời kỳ Devonian. Tất cả các khối này, cùng với lục địa Cimmerian, được đặc trưng bởi các yếu tố thực vật Cathaysian vào thời kỳ cuối Palaeozoic. Dữ liệu từ địa từ học và cổ sinh học cho thấy sự liên kết ban đầu của các khối lục địa này với Gondwana, được bổ sung bằng việc đối chiếu các khớp nối Pan-African, và vành đai uốn nếp, và các mảnh bể trầm tích từ cuối Proterozoic-đầu Palaeozoic qua các khớp Tethyside. Các tỉnh foraminiferal muộn Permian có liên quan đến diễn giải địa lý cổ này.

Đến thời kỳ Trias, hầu hết các vùng chìm Cimmeride đã tồn tại. Lục địa Cimmerian tăng tốc tách khỏi Gondwana và - cục bộ vào cuối Permian - bắt đầu phân mảnh bên trong dọc theo đại dương Waser/Rushan-Pshart/Banggong Co-Nu Jiang/Mandalay. Đến cuối thời kỳ Trias, tất cả các khối của Trung Quốc - trừ Lhasa và Annamia đã va chạm với nhau và với Laurasia. Tải trọng uốn nếp khổng lồ này có một 'gối mềm' giữa nó và Laurasia, dưới hình thức của phức hợp tích tụ khổng lồ của Songpan-Ganzi. Mối liên kết này cho phép động vật đất liền của Laurasia đến được Đông Nam Á vào cuối thời kỳ Trias. Từ cuối Trias đến giữa Jurassic, hầu hết các cuộc va chạm lớn của Cimmerides đã hoàn thành. Khô hạn rộng rãi ở Trung Á xảy ra vào thời kỳ cuối Jurassic, có thể do bóng mát mưa của bức tường núi Cimmerides mới hình thành.

Các hệ thống chìm Neo-Tethys hình thành dọc theo rìa phía nam của Cimmerides hoặc trong vỏ đại dương Neo-Tethys trong thời kỳ Jurassic. Hầu hết, nếu không muốn nói là tất cả, đều nghiêng về phía bắc hoặc đông. Chúng đã kéo dài sự di trú về phía bắc của các khối Tethyside.

Sự tiến hóa của Tethysides đã ảnh hưởng đến sự phân bố của các sinh vật biển và đất liền, và tác động đến sự thay đổi mực nước biển cũng như các mô hình tuần hoàn khí quyển trong phần lớn thời kỳ Mesozoi và Cainozoi. Điều này có thể phản ánh sự biểu hiện bề mặt của một xu hướng kéo dài trong sự tuần hoàn đối lưu quy mô lớn trong manti, liên tục vận chuyển vật liệu về phía bắc vào miền Tethys.

Marine strata deposited during late Cenomanian and early Turonian time display lithological, faunal, and geochemical characteristics which indicate that significant parts of the world ocean were periodically oxygen deficient. At, or very close to, the Cenomanian-Turonian boundary, between 90.5 and 91.5 million years ago, oxygen deficiencies were particularly marked over a period of less than 1 my. This short-lived episode of oceanic oxygen deficiency has been termed the Cenomanian-Turonian ‘Oceanic Anoxic Event’ (OAE). Marine sediments deposited during this event are, when compared with most of the Phanerozoic record, uncommonly rich in dark-grey to black, pyritic, laminated shales with total organic carbon contents that range from between 1 and 2% to greater than 20% which is largely of marine planktonic origin. The general lack of bioturbation in these beds is taken to indicate an absence of a burrowing fauna due to anoxic conditions. In coeval pelagic and shelf limestone sections the dark shales may be lacking; in such sections the Cenomanian-Turonian boundary is marked by δ ¹³ C values of up to +4.0‰ or + 5.0‰ in contrast to δ ¹³ C values of +2.0‰ to +3.0‰ in limestones directly above and below the boundary. The high δ ¹³ C values are taken to indicate an enrichment of the global ocean in ¹³ C values as a result of the preferential extraction of ¹² C by marine plankton, the organic components of which were not recycled back to the oceanic reservoir during this period of enhanced organic-carbon burial. In many basins benthonic foraminiferal faunas are lacking in strata at or near the Cenomanian-Turonian boundary or consist of depauperate agglutinate faunas whereas diverse planktonic foraminiferal faunas and radiolarian remains are locally abundant. These zones free of benthonic foraminifera have been previously interpreted as the result of bottom-water oxygen deficiencies.

A correlation between high positive δ ¹³ C values and manganese enrichment in shelf chalks has been pointed out by other workers; data presented here substantiates this correlation.

Sediments that display one or more of the above characteristics have been studied and identified from diverse basinal settings such as Pacific Basin mid-ocean plateaus, North American cratonic interior seaways, European shelf and interior seaways, circum-African embayments and seaways, Tethyan margins and the Caribbean region. The oxygen-deficient water masses are proposed to have taken the form of an expanded and intensified oxygenminimum zone. Palaeobathymetric interpretation of strata from European and African shelf sequences and sections in the US Western Interior Basin show that shallow embayments, flooded by the rapid Cenomanian-Turonian transgression, were particularly favourable to deposition of anoxic sediments as were the neighbouring shelves and cratonic shallow seaways. The distribution of carbonaceous black shales and coeval light-coloured to red shallow-water limestones marked by a δ ¹³ C ‘spike’ indicates that the upper surface of the widespread, intensified Cenomanian-Turonian oceanic oxygen-minimum zone was 100 to 200 metres below the surface of the sea in most areas; the lower surface was probably between 1.5 and 2.5 km below sea level. The main phase of the Cenomanian-Turonian OAE as exemplified by the Bonarelli Horizon in the Italian Apennines and the Black Band of Yorkshire and Humberside in England lasted less than 1 my. In some basins where coastal geometry and wind direction were effective in inducing strong upwelling conditions, the propensity for the deposition of carbon-rich facies increased and such facies were deposited in some predicted upwelling zones prior to and following the Cenomanian-Turonian OAE. However, the widespread distribution of anoxic sediments deposited synchronously during such a short-lived event indicates that such sediments are not simply the product of coincidental local climatic or basinal water mass characteristics but are the result of a global expansion and intensification of the Cenomanian-Turonian oxygen-minimum zone related to feedback between sea level rise and regional palaeoceanography. The palaeoceanography of the Cenomanian-Turonian OAE is discussed in detail in a companion paper by Arthur et al. 1987.