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青藏高原南部亚东裂谷构造地貌及年代学研究

王世广  
【摘要】:青藏高原内部发育的多条近南北向裂谷,是高原内部现今最为显著的活动构造,代表了高原演化的最新阶段。亚东-古露裂谷是青藏高原南部发育规模最大的南北向裂谷,构造活动十分强烈,本文以其南段-亚东裂谷作为研究对象,对裂谷进行了详细的地貌学、几何学、运动学和年代学研究,探讨了裂谷的形成机制及动力学背景。几何学研究显示亚东裂谷的边界断裂倾角为50°-70°,属高角度正断裂,详细野外调查和大比例尺填图显示,亚东裂谷边界断裂由山前向盆地方向逐渐变陡,活动性逐渐增强。运动学研究方面,应用宇宙核素~(10)Be、光释光和U-系测年等年代学方法,对具有明显垂向位错的地貌面进行了精确定年,应用无人机、三维激光扫描仪和差分GPS对相关地貌进行了精确的位错测量,确定了亚东裂谷晚第四纪垂直活动速率为0.9±0.3 mm/yr,E-W向伸展速率为0.8±0.3 mm/yr,该速率与地震频发的亚东-古露裂谷北段南部和中段速率基本一致,结合裂谷内部发育的古地震遗迹,认为亚东裂谷存在较大的地震危险性。运用黏土矿物XRD分析和K-Ar测年方法,将亚东裂谷边界断裂内发育的断层泥形成年龄限定为9±1Ma。对裂谷东侧的淡色花岗岩进行了锆石U-Pb年代学研究,得到了15-22 Ma的侵位年龄,该年龄同时也代表了藏南拆离系的活动时间。结合藏南拆离系切割了亚东裂谷的构造关系,及裂谷周围区域其它的相关限定年龄,本文认为亚东裂谷初始形成于~13 Ma,在9±1 Ma时发生强烈伸展并开始大规模发育。对藏南和羌塘地体内南北向裂谷进行了系统分析,在几何学特征上,裂谷的边界断裂基本显示为高角度正断裂;在运动学特征上,藏南地区裂谷的伸展速率远大于羌塘地体;在年代学特征上,藏南和羌塘地体内的裂谷基本形成于同一时期。在形成机制上认为青藏高原内部裂谷经历了两期演化,第一期为15-10 Ma,在高原重力垮塌的动力学背景下,藏南与羌塘内部正断裂同时形成;第二期为9-4 Ma,俯冲于藏南之下的印度板片发生撕裂,造成藏南裂谷发生强烈伸展,活动速率明显大于羌塘地体。


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