青藏高原的隆起过程及其机制探讨

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1、中旧种李辑第卷第期年月’青藏高原的隆起过程及其机制探讨钟大赛丁林“中国科学院地质研究所岩石圈构造演化开放研究实验室,北京、、、、摘要高原隆升是一个多阶段的一一一至今不等速,,的和非均变过程晚上新世以来高原整体隆起与局部快速抬升是两种以上机制联合运作的结果关键词青藏高原裂变径迹隆起过程隆升机制青藏高原是全球最年轻最高的高原之一,它是印度大陆与欧亚大陆在大约以来的碰撞结果,是研究大陆动力,学的理想的实验室但它的隆起过程及其机制仍然是一个争论的问题关于高原的隆起基本上有两种看法高原的隆起是两大陆碰撞后持续挤压一隆升的结果〔‘」阶段性隆起〔“一〕关于高原抬升到现今面貌的

2、起始时限,也有不同看法,如、,〔’一“一〕,前和为了论证此问题我们选择了东喜马拉雅构造结作为研究区,进行较系统的矿物的裂变径迹研究研究区位于印度板块与欧亚板块碰撞的前缘部位,是碰撞变形最强烈的地段,雅鲁藏布江缝合线在这里强烈变位和急剧转折从大地构造上,研究区分属个构造单元,北单元是冈底,,、,斯岛弧带东延部分其南部出露角闪岩相变质火山岩和沉积岩时代可能是早中元古代组成一拉萨地块或岛弧的变质基底北部主要为奥陶纪一石炭二叠纪的大陆斜坡相砂泥质碎屑沉积在基底和盖层中有一系列岛弧型花岗岩和花岗闪长岩岩基侵位,其形成时代从北东向南一一,西变新一中单元为雅鲁藏布江缝合带东延

3、部分由于强烈变形和断裂的错移,蛇绿混杂岩残片出露零星南单元为喜马拉雅带,在南迎巴瓦峰周缘出露可能为、一,中晚元古代的角闪岩相麻粒岩相岩石为了定量地研究隆升过程我们对北单元的代表性花岗岩基和南单元的正片麻岩和少量的高压麻粒岩较系统地采集了裂变径迹年龄测定,、,的样品采样点的海拔高度用气压高度计测得裂变径迹测定的矿物为檐石错石和磷灰石,具体制样过程采用外探测器法及测量方法已有大量文献描述东喜马拉雅构造结裂变径迹测定结果所有结果表示在年龄直方图上图,显示出个明显的年龄阶段,即一、一、到现在,和一个数据较少的阶段一一,一一收稿收修改稿,国家自然科学基金和国家攀登计划资助

4、项目二,参加野外工作的还有潘裕生、黄置和刘焰等人中国科学辑第卷从图可看出,约年龄数据都落,一日在以来其中是磷灰石的年并瑕﹄龄如果花岗岩侵位以来的冷却或麻粒岩相正片麻岩在地壳深部形成后的再冷却,是由于垂直构造抬升和剥蚀的结果,年龄记录了矿物通过它的封闭温度时相应深度的时间,那么由此可计算出采样点岩石抬升到现在海拔高度的平均抬升速率矿物的裂变径,迹封闭温度与抬升速率有关通常认为磷灰,石的封闭温度为℃错石的封闭温度为鬓℃,檐石的封闭温度为℃,地热梯度到服士主公圈取,℃地表年平均温度为℃计算结果表明,以前,研究区岩石呈脉冲式图东喜马拉雅构造结裂变径迹年龄直方图及青藏,分

5、阶段的抬升构造活跃期与相对静止期是高原周缘盆地沉积速率变化图,,,,交替发展抬升速率较低小于而‘卜“莺歌海盆地柴达木盆地西瓦——,“,左右开始研究区的抬升速率呈明显地加里克盆地西瓦里克盆地沉积中角闪石大量出现的时间,孟加—拉湾海底扇沉积中角闪石大量出现的时间,快趋势如时抬升速率为一—一,黑、一,,,错石年龄云母角闪石年龄时抬升速率为一—,—檐石年龄,错石年龄,磷灰石丁年———以来抬升速率为一龄和年龄系研究区走滑断裂带的糜棱岩年龄平面上,从北单元到南单元,无论是错石还是磷灰石的年龄都显示,由北向南,即向南迎巴瓦峰方向,抬升的时限愈来愈新,暗示喜马拉雅抬升最新围绕南

6、迎巴瓦峰周缘,除德姆拉岩体外,磷灰石年龄大部分落在左右这表明,东构造结包括北带和南带在以来发生了整体抬升,从海拔以下一抬升到海拔以上一的现在高度,也就是说在期间,东构造结的岩石抬升了一,其年平均速率为左右,接近前面提到的一期间的平均抬升速率错石年龄的平面分布显示,北单元绝大多数年龄都大于,而南单元南逛巴瓦峰地区则落在左右这说明冈底斯岛弧花岗岩抬到地表下一时,显然要比南带早以上,即冈底斯地体比喜马拉雅地体抬升得早再对比南迎巴瓦峰的错石年龄一,,一和磷灰石年龄十分相近仅差指示南迎巴瓦峰以来从地下深处一直加速抬升到现今高度,其抬升速率为一总之,大量年龄表明,印度板块与

7、欧亚板块一碰撞后,研究区经历次抬升事件每个地体的抬升时限和幅度是不同的,最后一次加速抬升发生在左右,从外侧向南迎巴瓦地区抬升的时限有变年轻的趋势,喜马拉雅地体正处于加速抬升过程中,巧以,张燕梅,李思田等拉伸盆地的沉降史、深部热背景和充填过程模拟以莺、林畅松琼盆地为例出版中汪水进,刘泽纯,王健等从柴达木盆地新生代沉积探讨青藏高原隆升过程—出版中第期钟大责等青藏高原的隆起过程及其机制探讨来,它的抬升速率达到,这可能是迄今知道的全球抬升最快的地区,这也是在这里形成全球最深的大峡谷的原因所在青藏高原及其周缘新生代以来构造热事件,上述东喜马拉雅构造结的年龄仅具局部意义还是

8、有普遍意义,下面由老至新