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~(39)Ar-~(40)Ar定年技术及其在青藏高原多期地质事件年代学中的应用研究

陈文  
【摘要】: 青藏高原倍受世界各国地质学家的关注。在青藏高原地质研究中,其演化的时间格架是重要内容之一。长期以来,科学家们在年代学方面做了大量工作,但因为缺乏系统性,致使多期地质事件的同位素年代制约精度很差。本文首先从常规~(40)Ar/~(39)Ar阶段升温定年实验室的改进入手,进而建立了激光~(40)Ar/~(39)Ar定年实验室,利用这两种先进同位素地质定年方法,结合其他手段,对青藏高原腹地和北缘的阿尔金断裂系多期地质事件进行了详细的同位素年代学研究: 一、参照国际先进实验室的流程,对我们的常规~(40)Ar/~(39)Ar阶段升温实验室在样品的预处理、样品的照射条件和系统空白测量及校正等方面进行了改进,使之产出的同位素年代数据更可靠并为国际同行所承认。 二、通过实验设备配制、样品对激光吸收能力试验、高真空熔样室设计加工、样品加工、样品照射及J值研究、干扰核反应校正、系统空白测定和实验流程的探索利优化等工作,建立起激光~(40)Ar/~(39)Ar定年实验室。用该方法可做如下工作:1.实现了微量样品乃至于单颗粒矿物测年和在岩石光片上寻找待测矿物直接进行微区(几十微米—几百微米)~(40)Ar/~(39)Ar测年。2.进行年轻样的~(40)Ar/~(39)Ar年龄分析。3.利用连续激光能量连续可调之特性进行矿物阶段升温测年。 三、在花岗岩类岩石成因判别的基础上,应用多种同位素测年手段,较为精确地测定了青藏高原腹地中生代以来板块俯冲、地体拼合碰撞及后期陆内演化等多期地质事件的时代及确定了阿尔金断裂形成时代和后期三次大规模活化的时代,初步建立起青藏高原中生代以来地质演化的同位素年代格架(把青藏高原腹地及其北缘中生代以来发生的板块俯冲、会聚、地体磁撞造山及后期陆内演化等大、中、小各期地质事件分成以下四大期十二小期): Ⅰ期:240-212Ma,板块俯冲;地体碰撞;岩浆侵位;阿尔金断裂形成。 Ⅰ_1:240-(>)220Ma,巴颜喀拉洋壳向昆仑地体俯冲,以昆仑岩带和阿尼玛卿岩带中CAG型岩浆侵位为标志;阿尔金剪切作用发生。 Ⅰ_2:227-218Ma,巴颜喀拉和羌塘之间洋壳俯冲,以金沙江岩带IAG型岩浆侵位为标志。 Ⅰ_3:217-212Ma,造山后期岩浆侵位。以POG型花岗岩在巴颜喀拉地体内大量生成、在阿尼玛卿岩带中较多出现、在昆仑岩带利金沙江岩带少量出现为标志。 Ⅱ期:160-140Ma,断裂系活动;金沙江、东昆仑剪切作用发生;部分岩体动力变质变形。动力来源于拉萨地体和羌塘地体的碰撞。 Ⅱ_1:160-155Ma,金沙江岩带发生剪切变形,岩体局部糜棱岩化。 Ⅱ_2:150-145Ma,昆仑岩带、阿尼玛卿岩带岩石发生动力变质变形,岩体局部糜棱岩化。 Ⅲ_3:157-140Ma 阿尔金断裂系活化;大范围碱性岩浆侵位 中国地质大学(北京)博士论文 Ill期:120习0 Ma,强度不高但范围广泛的动、热构造事件发生。 断裂系、剪切带再活动。动力来源于北部。 Ill:120-100Ma,昆仑岩带、阿尼玛卿岩带部分岩体中矿物氟同位素体系重设。 Illa:119-90Ma 阿尔金断裂再次活动。 Illa:110-90 Ma 金沙江断裂再次活动。 IV期:45 Ma以来,高原快速抬升;断裂系活化,产生大规模走滑活动; 岩体或被断层切割、迁移,或抬升剥蚀。 IVI:45-25MI,岩体和整个青藏高原一起呈周期性的、脉动式抬升。 IVZ:~25M2,岩体揭顶。 IVs:25Ma以来,岩体剥蚀。


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