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古生代—中生代青藏高原中部东昆仑弧的岩浆演化和沉积物分散历史

吴晨  
【摘要】:昆仑弧的演化是特提斯洋在亚洲演化重建的关键。为了 了解东昆仑的岩浆演化与构造事件,本文对该地区的地质构造特征做了详细的调查分析并对采自东昆仑地区的6块年龄跨度从古生代到中生代的样品进行了 LA-ICP MS锆石U-Pb测年。根据本文和前人的测年结果(总结的年龄数据覆盖整个东昆仑地区),东昆仑的岩浆活动主要集中在两个阶段:第一阶段是早-中古生代(晚寒武世至晚泥盆世)时期;第二阶段是晚古生代-中生代(晚二叠世至中三叠世)时期,相对应的主要表现为两个年龄峰值分别为450-400 Ma和280-220 Ma。其中我们发现了一个330-390 Ma的花岗岩年龄缺失,但发育这个年龄区间的火山岩和不明显的碎屑沉积。晚二叠世至中三叠世的花岗岩在该地区大面积发育。花岗岩的岩石地球化学特征显示该地区从早古生代到晚三叠世可能经历了一个从俯冲到伸展的板内裂谷作用过程。晚石炭纪的火山岩岩石地球化学特征显示该时期可能处于俯冲环境。我们也测试了安山质玄武岩的继承锆石年龄峰值为2430 Ma,与华北板块的两侧碎屑锆石年龄谱比较,显示出具有华北板块两侧锆石峰值特征。为了更好的了解东昆仑地区沉积物物源特点和沉积物搬运特点,我们对采自东昆仑的五个不同时期的砂岩进行了 LA-ICPMS锆石U-Pb测年,并且总结了前人在该地区已经完成的三个砂岩的测年结果。结果推导显示东昆仑地区测试地层为近源沉积,即物源为昆仑弧物质。由于奥陶纪砂岩重结晶作用,泥盆纪和白垩纪砂岩的颗粒太小,我们只能对两个砂岩进行Gazzi-Dickinson岩相学分析,我们发现在QFL图解中,砂岩均投在“循环造山带”和“岩浆弧”的边界位置,我们推测与喜马拉雅造山带和岩基出露的昆仑岩浆弧有关。在白垩纪砂岩的年龄谱中出现120 Ma的峰值(并有一个锆石的年龄在50Ma左右),我们推测为冈底斯岩浆弧物质,但不排除西秦岭为物源的可能。由于330-390 Ma的花岗岩年龄缺失,但发育有火山岩和不明显的碎屑沉积,我们建立了三个模型来解释该构造事件,分别为:裂谷模型、剥蚀模型和俯冲模型。锆石U-Pb测年数据为东昆仑弧、祁连弧和秦岭弧的发展历史研究提供了重要的线索。我们发现三个岩浆弧的形成时间几乎同时,都是早中古生代。东昆仑的碎屑锆石年龄数据显示昆仑弧提供沉积来源,不同于祁连和秦岭弧。


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