中国西南三江河流碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究及其地质意义

【摘要】：目前,地质学的一个热点课题即探讨大陆地壳的形成机制及其演化过程。近年来,越来越多的地质工作者致力于分析河流碎屑锆石,从而探讨大陆地壳的形成机制与演化过程。青藏高原位居全球之巅,国内外学者都非常重视它是如何形成,又具有怎样的演化历程。中国西南三江分别是:金沙江、澜沧江、怒江。三条江沿着三条缝合带流淌,分别是:班公湖-怒江缝合带、龙木错-双湖-澜沧江缝合带和西金乌兰-金沙江缝合带。三条缝合带是松潘-甘孜地块、北羌塘-昌都地块、南羌塘-保山地块及拉萨地块之间的界限。我们通过对金沙江、澜沧江、怒江河流沉积物锆石的U-Pb年龄结果来探讨三条江可能的源区,源区重大地质事件发生的时间,相邻地块的碰撞拼贴时间,以及古特提斯洋的形成演化历史;通过对金沙江、澜沧江、怒江河流碎屑锆石的Hf同位素研究来探讨源区新生地壳的产生时间,及形成历史演化。本文获得的认识有下面4点:1)金沙江河流沉积物U-Pb年龄分为5个阶段:98Ma,175~355 Ma,402~639 Ma,730~1200 Ma和1409~3160Ma。主要年龄峰值为229 Ma,832 Ma,1722和2487Ma。澜沧江河流沉积物U-Pb年龄分为5个阶段:177 Ma,201~418 Ma,428~544 Ma,581~1189 Ma和1406~2533 Ma。主要年龄峰值为260 Ma,788 Ma,1827 Ma和2474 Ma。怒江河流沉积物U-Pb年龄分为6个阶段:50~74 Ma,84~235 Ma,275~413 Ma,451~569 Ma,657~1429Ma,1602~3436 Ma。主要峰值年龄为65 Ma,110 Ma,500 Ma和900 Ma。2)金沙江和澜沧江河流碎屑锆石的源区可能都是北羌塘地块,怒江河流碎屑锆石的源区主要是中拉萨地块,北拉萨地块可能为其提供了很少的物质。3)金沙江洋盆于早石炭世打开,并于石炭纪持续扩张,二叠纪进入消减阶段,早、中三叠世羌塘地块与松潘-甘孜地块碰撞拼贴,大洋闭合的时间是晚三叠世。澜沧江洋盆的开裂时间为泥盆纪-早石炭世,发展到最大面积是在早二叠世,经历了俯冲消减之后,南、北羌塘地块碰撞拼贴,洋盆最终于晚三叠世末封闭。怒江洋盆于三叠纪形成并和拉萨地块碰撞,早白垩世俯冲结束,拉萨地块与羌塘地块连接在一起。4)金沙江和澜沧江河流碎屑锆石的Hf二阶段模式年龄可以共同限定北羌塘地块的形成演化历史。新太古代-中元古代,是北羌塘地块从亏损地幔物质增生到地壳的持续生长阶段,此阶段增生的地壳物质构成现今北羌塘地块全部地壳物质的70%以上。中拉萨地块东段的形成与演化历史由怒江河流碎屑锆石Hf二阶段模式年龄得出,地壳最为快速的增生时期是在2.0~1.2 Ga之间。