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《成都理工大学》 2005年
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青藏高原腹地唐古拉山新生代地质事件及其对印—亚板块碰撞作用的响应

段志明  
【摘要】:论文以大陆动力学和板块构造学研究的最新进展为指导思想,以青藏高原腹地唐古拉山为重点研究区域,采用地质与地球物理资料以及精确的同位素年代学研究相结合,遵从以证据为代表的地质事件,重塑高原腹地的地质演化过程。通过对唐古拉山中生代末-新生代壳-幔型岩浆活动、新生代构造变形以及新生代沉积响应的研究,比较精确地刻画了高原腹地唐古拉山地区的隆升过程、以及由于高原隆升所引起的气候和地质生态环境变化。 对唐古拉山中生代末-新生代花岗岩的岩石学研究表明,研究区存在三种类型的岩石组合,它们是龙亚拉花岗岩体的二长花岗岩-钾长花岗岩-钾长花岗斑岩组合,木乃花岗岩体的辉石石英二长岩-石英二长岩-二长花岗岩-石英二长斑岩组合和赛多浦岗日花岗岩体的二长花岗岩-二长花岗斑岩组合。常量和稀土元素地球化学特征表明,相同期次的花岗岩,随着岩石SiO_2含量的增加,SiO_2和K_2O呈较好的正相关关系,而SiO_2与TiO_2、Al_2O_3、FeO、MgO、CaO和P_2O_5呈较好的负相关关系;所有样品都含有相对较高的Rb、Th、K、Ce和轻稀土元素,并形成了相似的、且具负Eu异常的稀土元素配分型式,微量元素地化特征表明这些花岗岩具有壳-幔混合源的性质;而且Sr、Nd同位素地球化学特征亦进一步支持了这一认识,研究区花岗岩具有中等的~(87)Sr/~(86)Sr(0.7060~0.7106)和中等的~(143)Nd/~(144)Nd值(0.512441),它们分别高于现代均匀储集库地(~(87)Sr/~(86)Sr)CHUR现代值0.70478、低于球粒陨石均一储集库(~(143)Nd/~(144)Nd)_(CHUR)现代值0.51264,限制了其源区具有壳-幔物质混源的性质。对三类岩石组合中代表性岩体精确的单颗粒锆石U-Pb同位素年代学定年表明,龙亚拉花岗岩和木乃花岗岩形成于69.8±2.0~67.1±2.0Ma,赛多浦岗日花岗岩形成于40.6±3.1Ma。对不同高程的木乃岩体进行系统的磷灰石裂变径迹测年,分别获得了66.9±10.9Ma、66.7±16.1Ma、65.2±9.9Ma、55.8±5.4Ma和55.6±7.5Ma的中值年龄;部分磷灰石裂变径迹的年龄与岩体的形成年龄相当,表明岩浆侵位后快速冷却的特点,这也与它们所具有的斑岩特征相吻合,这从另一角度证明了唐古拉山花岗岩体形成于白垩纪末期的事实。 首次在青藏高原腹地唐古拉山所获得的与印-亚板块碰撞远程效应有关的花岗岩体同位素年龄证据以及具壳-幔混源特征,说明现今从地球物理检测到的青藏高原壳-幔混合层,至少在白垩纪末的70Ma以前就已经形成了;所获得的70-67Ma和40Ma左右的单颗粒锆石U-Pb同位素年龄值,分别对代表了印-亚板块的初始碰撞时间和主碰撞高峰期时间。 对唐古拉山新生代构造变形的构造学、沉积学和年代学研究表明,南北向挤压缩短变形遍及整个青藏高原,变形时代为70~17Ma,本次测得的肯底玛断裂带褶皱-逆冲推覆变形时代为19.6~17.1Ma,对应于印-亚板块碰撞后的南北向挤压阶段。东西向伸展变形主要分布于高原中-南部,经历了中中新世(16Ma)以来的活动历史,而以温泉正断层为代表的东西向
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