古亚洲构造域和西太平洋构造域在索伦缝合带东段的叠加: 来自内蒙古林西县西拉木伦断裂带内变形闪长岩的岩石学、地球化学和年代学证据

在内蒙古林西县西拉木伦断裂带内发育岩株状产出并具有不同程度变形特征的闪长岩体, 岩体侵入到双井片岩中.对该闪长岩进行了岩石学、地球化学、锆石LA-ICPMS U-Pb年龄和角闪石40Ar-39Ar年龄的研究.结果表明内蒙古林西县西拉木伦断裂带内的变形闪长岩侵位于早二叠世, 其锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为286±1 Ma.岩浆来源于俯冲带流体/熔体交代作用而形成的富集地幔.岩石遭受了早侏罗世绿帘角闪岩相变质作用, 角闪石40Ar-39Ar年龄为188.7±1.4 Ma.结合研究区及邻区近年来的新成果认为索伦缝合带早古生代以来的镁铁质岩石均显示来源于相对富集LILE、LREE的地幔, 与俯冲流体或熔体的改造作用相关, 并且随着时代的更新改造程度显示增强的趋势.索伦缝合带在晚石炭世(~310 Ma)之前发生过闭合碰撞, 晚石炭世-早二叠世(~310~276 Ma)处于后造山伸展的背景, 在伸展环境下形成了华北北缘该时期广泛分布的闪长岩-花岗闪长岩带, 报道的闪长岩即为该时期的产物.晚二叠世缝合带局部区域存在洋盆, 洋盆的闭合导致了晚二叠世-中三叠世(~272~230 Ma)索伦缝合带的最终碰撞缝合, 最终碰撞缝合在空间上的不均一性形成了缝合带内该时期大量并存的同碰撞花岗岩和后碰撞花岗岩.索伦缝合带的缝合导致华北板块与其北部各微陆块的拼合, 此时蒙古-鄂霍次克海作为古太平洋的一个分支北东向展布于西伯利亚板块和拼合后的华北板块之间.早侏罗世蒙古-鄂霍次克海在蒙古东北部发生闭合, 本文报道的角闪石40Ar-39Ar年龄记录了洋壳闭合后陆-陆碰撞的变质时间, 之后研究区进入后造山伸展的环境.此时在古太平洋板块向华北板块俯冲应力的共同作用下, 华北东部在侏罗纪出现挤压机制与拉张机制的多次转换.晚侏罗世古太平洋板块俯冲方向转变后, 中国东部进入持续的拉张背景, 并转入西太平洋构造域的范畴.      

锡林浩特杂岩和蓝片岩的锆石U-Pb年代学及其对索仑缝合带演化的意义

报道了内蒙索仑缝合带附近的锡林浩特杂岩和苏左旗混杂带中蓝片岩块的锆石U-Pb年代学数据.锡林浩特杂岩中碎屑锆石来源复杂,从晚太古至晚古生代均有.最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄为280～340Ma,与该区最年轻的弧岩浆岩年龄一致,表明该杂岩的原岩最终形成于晚古生代,而不是前寒武陆块残留.锡林浩特杂岩原岩的沉积源区主要是古生代的孤岩浆岩和部分裸露的前寒武陆壳,可能是弧前沉积建造.蓝片岩的锆石U-Pb年龄为318±5Ma(范围338～280Ma),这些锆石显示典型岩浆振荡环带结构,因此该年龄可能代表其原岩形成年龄,而其变质应该在280Ma之后.所以,锡林浩特杂岩和混杂带中蓝片岩块的变质变形作用可能发生在晚二叠,与索仑缝合带强烈的弧陆碰撞有关,暗示索仑缝合带的碰撞缝合时间在晚二叠,而不是许多人坚持的泥盆纪.     

藏北尼玛地区白垩纪岩浆岩对班公湖-怒江缝合带演化的制约

班公湖-怒江缝合带及其两侧广泛分布白垩纪岩浆岩,这些岩浆活动记录了班公湖-怒江特提斯洋俯冲至闭合以及拉萨-羌塘板块碰撞过程。为了约束该缝合带在早-晚白垩世的演化过程,本文对缝合带中段尼玛地区花岗岩进行岩相学、地球化学、锆石年代学和Hf同位素研究。尼玛北部虾别错花岗岩侵入到中生代地层中,发育石英闪长质包体。锆石U-Pb定年结果表明寄主花岗岩和包体形成于早白垩世(122Ma和121Ma)。这些锆石均具有正的ε_Hf(t)值,分别为+2.4~+7.0和+3.0~+5.1。寄主花岗岩具有高硅和高钾钙碱性特征,属于准铝质-弱过铝质系列。包体相对低硅,属于中钾钙碱性准铝质系列。寄主花岗岩和包体具有相似的微量元素分布,如均亏损Nb、Ta和Ti,富集Th、U和Pb。综合分析,虾别错寄主花岗岩和包体是壳幔熔体混合作用的产物。尼玛南部张乃错花岗岩侵入到古生代地层里。锆石U-Pb年龄为97Ma,形成于晚白垩世。锆石ε_Hf(t)值在+2.2~+6.0之间。张乃错花岗岩具有高硅特征,属于高钾钙碱性弱过铝质系列。岩体显著亏损Ba、Sr、Ti和Eu,富集Rb、Th、U和Pb等元素。该花岗岩来源于新生地壳部分熔融,并在后期经历结晶分异。结合区域地质概况,虾别错早白垩世花岗岩(和包体)形成于班公湖-怒江特提斯洋闭合过程,而张乃错晚白垩世花岗岩形成于洋盆闭合之后拉萨-羌塘板块碰撞背景。尼玛地区早-晚白垩世岩浆活动记录了班公湖-怒江缝合带从洋盆闭合到拉萨-羌塘板块挤压碰撞的演变过程。     

吕梁-五台地区晚太古宙—古元古代花岗质岩石锆石U-Pb年代学和Hf同位素性质及其地质意义

报道了五台地区一个晚太古代片麻状富钾花岗岩的锆石U-Pb年龄为2509±7.4Ma.该年龄与前人获得的年代学数据一起,进一步限定了晚太古期间五台-吕梁地区与俯冲有关的弧岩浆活动的年代框架.为了探讨晚太古宙-古元古代不同类型的花岗岩的源区性质和演化,特别是当时的陆壳增生机制和古老陆壳性质,本文在锆石U-Pb年代学的基础上对相应的锆石进行了细致的Hf同位素原位测量.结果表明,晚太古代片麻状花岗岩可能代表发育在古老克拉通(东部陆块?)上的弧岩浆作用产物.碰撞后(1.8 Ga)花岗岩的形成与加厚的造山带发生垮塌性伸展有关,后者导致幔源物质底侵,并引起下地壳物质的部分熔融而形成花岗质岩石.这些壳源花岗质岩浆再以不同比例与幔源岩浆混合而形成吕梁-五台地区成分复杂的碰撞后岩浆岩(花岗质为主).锆石Hf同位素还表明,吕梁-五台地区可能存在老于2.7Ga的古老克拉通物质(2.9Ga?),虽然目前还没有发现这么老的碎屑锆石.     

内蒙古苏左旗北部晚二叠世花岗岩地球化学特征及意义

苏尼特左旗北部晚二叠世花岗岩分布在索伦缝合带北侧,地处西伯利亚板块东南缘古生代陆壳增生区,对这些花岗 岩的研究有助于加深对内蒙古中部地区晚古生代构造演化的认识。主微量元素地球化学特征分析结果显示:苏尼特左旗北 部晚二叠世花岗岩总体呈富硅、富碱、相对富钠贫钾、贫钙镁的特征,属高钾钙碱性系列。富集 LREE 和 LILE,具明显的 铕负异常;微量元素相对亏损 Nb,Ta,Sr,P,Ti,富集 Pb,Hf,Dy 等元素。成因类型为高分异的 I 型花岗岩,产于汇聚板 块边缘大陆弧环境,该结果指示索伦缝合带在晚二叠世还未封闭,西伯利亚和华北板块还未完全碰撞拼合,苏尼特左旗北 部地区在晚二叠世可能正处于由板块俯冲向碰撞造山转换的阶段     

内蒙东部晚古生代构造格局:来自中、晚二叠-早三叠世砂岩碎屑锆石U-Pb年代学的证据

内蒙东部的克旗-林西-阿鲁科尔沁-扎鲁特-索伦-蘑菇气地区位于华北板块与西伯利亚板块所夹持的中亚造山带东段,西拉木伦缝合带与贺根山-黑河缝合带之间,是古亚洲洋晚古生代残余海盆最后消失的地区,保存了上述两缝合带构造演化过程的相关信息。本文针对中、晚二叠-早三叠世砂岩开展碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。测试的上二叠统林西组与下三叠统陶海营子组、老龙头组砂岩均具有成分成熟度低,近源快速沉积的特点,碎屑骨架成分显示多为火山岩区物源供给。锆石CL图和Th/U值也指示了绝大多数锆石为岩浆成因锆石。结合前人研究成果,区域内已获得的2533粒碎屑锆石U-Pb年龄主要分为3组:约230~570Ma(峰值年龄为270~315Ma、430Ma和500Ma)、700~1100Ma(峰值970Ma)及1500Ma(峰值1800Ma和2500Ma)。较古老的峰值年龄1800Ma和2500Ma,暗示了华北克拉通基底的物源信息。其余两组年龄则与西拉木伦缝合带北侧的额尔古纳-兴安-锡林浩特地块内部岩浆事件的时间相吻合。对比分析内蒙东部不同区域(克旗-林西地区、阿鲁科尔沁-扎鲁特地区和索伦-蘑菇气地区)、不同时代(中、晚二叠世-早三叠世)沉积物碎屑组分变化趋势,推测古亚洲洋最终沿西拉木伦缝合带自西向东呈"剪刀"式闭合,时间持续至早三叠世。此外,索伦-蘑菇气地区中、晚二叠-早三叠世相对稳定的物源供给,证实了额尔古纳-兴安地块与松辽-锡林浩特地块至少在中二叠世沉积以前就已经沿贺根山-黑河缝合带完成拼贴,应为前人提出的早石炭世末。     

内蒙古白乃庙地区白音都西群的碎屑锆石年龄及其构造意义

白音都西群是内蒙古中部白乃庙岛弧带以北和温都尔庙杂岩以南发育的一套中级变质岩系,为确定白音都西群的地层时代,笔者于稳定的白音都西群地层采集了两块新鲜的变质石英砂岩样品,共进行了100粒碎屑锆石LA-MC-ICP-MS测年。两件样品的锆石特征具相似性,指示其原岩主要是由同期或略早期的岩浆岩风化后就近沉积的产物。所有锆石的206Pb/238U表面年龄介于518～294 Ma之间,与华北板块北缘的古生代弧岩浆岩锆石年龄非常吻合,表明该区古生代弧岩浆岩是白音都西群的主要沉积源区。因此,白音都西群的原岩可能是一套弧前沉积建造,其形成时间应该是伴随着古亚洲洋的俯冲消减和古生代弧岩浆作用的整个过程,其后在碰撞造山过程中发生了变形和变质作用。由于白音都西群被晚二叠世未变形花岗岩(254 Ma)侵入,表明其原岩最终形成到发生变形变质作用应当介于294～254 Ma之间。故推测沿着索伦缝合带的碰撞缝合作用可能发生在早—中二叠世。     

大兴安岭南段海西期花岗岩类锆石U-Pb年龄、元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学:岩石成因及构造意义

大兴安岭南段位于华北板块与西伯利亚板块之间的缝合-造山带(中亚造山带)的东段,该区广泛分布有海西期花岗岩类。已有的年代学研究表明这些花岗岩类的侵位时代集中于320~240Ma,但对该区海西期花岗岩类岩石成因及成岩背景研究的一些关键问题的看法仍不一致且存在争论。本文选取大兴安岭南段拜仁达坝等10个典型地区的海西期花岗岩类为研究对象,对其进行系统的岩石学、锆石U-Pb年代学、元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究,以探讨岩浆作用的时间、岩石成因以及构造意义。锆石U-Pb定年表明,这些花岗岩类的侵位时间为323~240Ma。据地球化学特征,该区花岗岩类可分为两类:Ⅰ类花岗岩的SiO_262.00%,Al_2O_315.00%,MgO含量较低(均2.40%);其具有较高的Sr含量(最高达700×10~(-6))、低的Y和Yb含量(分别为≤18.1×10~(-6)和1.70×10~(-6))和较高的Sr/Y比值(均20),LREE相对HREE强烈富集,显示弱的Eu异常,与经典的埃达克岩的特征相似;Ⅱ类花岗岩的SiO_257.00%,MgO和Al2O3含量范围较大(分别为0.25%~4.12%和10.55%~16.58%),绝大多数样品显示高钾钙碱性特征,Sr含量相对较低(12.2×10~(-6)~334×10~(-6)),Y和Yb含量相对较高(分别为14.1×10~(-6)~40.1×10~(-6)和1.27×10~(-6)~4.58×10~(-6)),Eu异常明显,相对富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、P等高场强元素,可归为弧岩浆岩。Sr-Nd-Pb同位素结果表明,弧岩浆岩可能来源于交代(富集)地幔楔,而埃达克岩则来源于下地壳的熔融。综合前人研究认为,在晚泥盆世-中二叠世古亚洲洋洋内俯冲作用形成了区域上广泛发育的弧岩浆岩(弧下加厚地壳熔融形成~320Ma埃达克岩);晚二叠世-早三叠世,华北板块与西伯利亚板块碰撞缝合;之后至早-中三叠世,大量后碰撞花岗岩侵位,同时下地壳拆沉并熔融形成了本区250~240Ma埃达克岩。中亚造山带东段(至少大兴安岭地区)海西期造山及岩浆作用可能开始于晚泥盆世,结束于中三叠世,时间持续约140Myr,其造山作用显示独特性。     

藏南冈底斯带西段麦拉花岗岩锆石SHRIMP定年及地质意义

用SHRIMP测定了冈底斯岩带西段麦拉山口岩体同碰撞黑云母二长花岗岩锆石的U-Pb年龄,黑云母二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为47.1±1.1Ma。这就为前人提出的雅鲁藏布江地区洋盆闭合、板块开始碰撞的时间为50Ma左右提供了同位素年代学的证据。     

内蒙古扎鲁特旗上二叠统林西组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及意义

研究区位于西拉木伦河-长春-延吉断裂以北,区内发育有巨厚的上二叠统林西组,岩性为灰、灰黑、黄绿色的砂板岩组合.研究其年代学特征对确定该区大地构造背景具有重要的指示意义.对采自林西组的砂岩样品进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年.结果显示,其年龄分布在5个年龄区间：252~300 Ma、305~423 Ma、431~555 Ma、600~999 Ma、1037~2460 Ma.最年轻的年龄为252 Ma,指示林西组沉积时间下限为252 Ma.上述碎屑锆石的年代学研究表明,扎鲁特旗地区晚二叠世林西组物源既有东北地区的变质基底以及其后的构造岩浆事件信息,也包含有南侧华北板块北缘信息,说明在晚二叠世晚期沿西拉木伦河缝合带华北板块北缘与其北侧地块群完成最终碰撞拼贴.     

内蒙古大石寨地区二叠系碎屑锆石年龄及其构造意义

本文收集大量锆石U-Pb年代学数据,通过制作年龄-频数图谱,简略探讨了西伯利亚克拉通、华北克拉通、东北地区微地块以及内蒙古大石寨地区的演化史,并对大石寨二叠系与其周边块体的锆石年龄作比较分析,进而探讨了大石寨地区二叠系的物源问题。碎屑锆石年龄-频数图表明,大石寨地区二叠系碎屑锆石年龄可以划分出古生代年龄段(500~250 Ma),中—新元古代年龄段(1.6~0.8 Ga),新太古一古元古代年龄段(2.6~1.7 Ga)。华北克拉通北缘与西伯利亚克拉通南缘基底年龄均1.6 Ga,其二者都不能反映大石寨地区二叠系物源年龄信息,而大石寨地区二叠系碎屑锆石年龄峰值与东北地区地块年龄峰具有很好一致性,说明二者锆石年龄峰值反映的构造岩浆事件一致,表明大石寨地区二叠系物源应来源于东北地块而不是华北克拉通和西伯利亚克拉通。同时,东北地区大量古老基底锆石年龄数据的存在,暗示东北地块可能独立于上述两大板块而存在,并响应中亚造山带内存在古老微大陆的观点;东北地块由诸多微小块体拼贴而成,并分别与西伯利亚克拉通和华北克拉通碰撞拼接,缝合线分别是贺根山一黑河缝合带与西拉木伦缝合带。     

准噶尔盆地南缘中-新生界碎屑锆石的U-Pb 年代学和沉积学记录及其反映的盆山构造演化

针对准噶尔盆地南缘(天山北麓)中生界及新生界4个砂岩样品的碎屑锆石,本文开展了LA-ICP-MS分析,解析了其U-Pb年代学、沉积物源及其构造属性等信息,探索了天山及其邻近盆地的表壳演化过程及动力学机制。研究显示,准噶尔盆地南缘上三叠统-中侏罗统碎屑锆石年龄构成总体宽泛复杂,在490～160 Ma之间出现多个谱峰:除310～260 Ma主峰外,尚有180～160 Ma、240～210 Ma、370～340 Ma、450～390 Ma和490～460 Ma等5个次峰; 上侏罗统-下白垩统碎屑锆石年龄构成相对简单,但仍然保留400～250 Ma较宽范围内的2～3个谱峰:除310～260 Ma主峰外,尚有340～315 Ma等次峰; 上白垩统-古近统,主物源碎屑锆石年龄构成趋向单一,峰值区间集中于310～260 Ma。研究说明天山与准噶尔盆地之间的构造分异活动可以分为4个阶段:中晚三叠世-中侏罗世平稳或渐弱,向准噶尔盆地输运碎屑物的天山水系较宽,可达南天山北缘; 晚侏罗世-早白垩世欧亚板块与拉萨块体碰撞的远程效应对天山古生代构造格局造成了强烈的叠加改造,天山区域整体抬升剥露加剧,并伴随主分水岭相对北移; 晚白垩世-古近纪北天山继续隆升(尽管相对变弱),并直接构成向准噶尔盆地(南缘)输运碎屑物的主水系,新近纪由于欧亚板块与印度板块碰撞引发的天山陆内强烈隆升并未明显改变这一物源输运系统。     

准噶尔盆地南缘新生代沉积物碎屑锆石记录的天山隆升剥蚀过程

通过对准噶尔盆地南缘有精确古地磁年代控制的金沟河剖面新生代沉积物中7个砂岩样品碎屑锆石的U Pb LA ICP MS测年分析,确定安集海河组（28~23.3 Ma）和沙湾组（23.3~17.5 Ma）的砂岩样品碎屑锆石年龄主要集中在261~328 Ma（P-C）,塔西河组（17.5~13.2 Ma）样品的年龄主要集中在234~311 Ma（T-C）和369~403 Ma（D-S）,独山子组（13.2~6.0 Ma）和西域组（6.0~1 Ma）样品的年龄主要集中在264~333 Ma。经与流域内岩石地层的分布相对比,揭示至少在晚渐新世开始中天山已经隆升并剥蚀为盆地提供物源,从约中新世早期开始北天山的南缘开始隆升,加入物源供给区,从约中新世中晚期开始北天山开始明显隆升,并逐步阻碍了中天山的物源供给,成为物源的主要供给区。天山的这种逐步向北的隆升剥蚀过程,反映了印度欧亚板块碰撞的远程效应。     

唐古拉地区尕羊晚二叠世碰撞型花岗岩的确定和构造意义

在龙木错-双湖-澜沧江缝合带北侧,沿青海省囊谦县尕羊及其以西,新发现皇北西向带状分布的晚二叠世正长花岗岩侵人体。其岩性为中细粒含白云母正长花岗岩,岩石以酸性程度高、富硅、富碱、富铝及非常高的稀土含量为特点,岩石的铝过饱和指数ASI平均值达1．166,CIPW标准矿物中刚玉分子平均为5．08,为典型的高钾钙碱性系列的过铝质花岗岩。其岩石类型相当MPG含白云母过铝质花岗岩类;岩石EREE高达466．55×10^-6～682．80×10^-6,具有强的Eu负异常,δEu平均值为0．06,微量元素含量富不相容元素（LILE）,贫高场强元素（HFSE）,具有典型的S型花岗岩的特征,与冈底斯碰撞花岗岩特征近一致．构造分析相当于Maniar花岗岩分类中的CCG花岗岩（大陆碰撞花岗岩）。在尕羊正长花岗岩中获得了251．4±0．6Ma的TIMS法锆石U—Pb同位素年龄,其形成时代为晚二叠世,与在乌兰乌拉湖一澜沧江结合带内获得的251．5±2．6Ma和249±49Ma热年代信息一致,反映晚二叠世-早三叠世构造热事件的存在．可能属于晚二叠世-早三叠世乌兰乌拉湖一澜沧江结合带陆一陆碰撞的产物。     

南盘江盆地中三叠统碎屑锆石地质年代学:物源及其地质意义

南盘江盆地的物源及其构造性质至今尚未取得较为一致的认识。目前主要的观点认为其物源主要来自盆地东南面的云开大山地区,盆地的性质为古太平洋板块俯冲所形成的前陆盆地。本文采用碎屑锆石年代学方法,首次报道该盆地中三叠统碎屑锆石年龄组成,分析了该盆地的沉积物源,并基于物源分析探讨了成盆机制和板块间动力学关系。该盆地中三叠统碎屑锆石年龄组成最主要的特征性的年龄分布在320～250Ma之间,此区间内存在280Ma和250Ma两个峰值。通过与相邻各块体锆石年龄谱对比,本研究认为:(1)南盘江盆地的主要物源区应为古特提斯北缘(华南一侧)的石炭-二叠纪岩浆弧,SongMa构造带可能是三叠纪的缝合线,而不是因Sibumasu板块增生到印支板块而导致的板内活化带;(2)该盆地三叠纪时为古特提斯闭合在华南形成的前陆盆地,与古特提斯沿SongMa带向北俯冲闭合有关,前人认为的南盘江盆地形成于古太平洋板块向西北俯冲作用的观点值得商榷。     

Middle Jurassic collision of an exotic microcontinental fragment: Implications for magmatism across the Southeast China continental margin

Thrusting, folding, and metamorphism of late Paleozoic to middle Mesozoic sedimentary rocks, together with high precision U–Pb zircon ages from Middle to Late Jurassic volcanic and granitic rocks, reveal evidence for a major deformation event in northwestern Hong Kong between 164 and 161 Ma. This episode can be linked with collision of an exotic microcontinental fragment along the southeast China continental margin determined from contrasting detrital zircon provenance histories of late Paleozoic to middle Mesozoic sedimentary rocks either side of an NE-trending suture zone through central Hong Kong. The suture zone is also reflected by isotopic heterogeneities and geophysical anomalies in the crustal basement. Detrital zircon provenance of Early to Middle Jurassic rocks from the accreted terrane have little in common with the pre-Middle Jurassic rocks from southeast China. Instead, the zircon age spectra of the accreted terrane show close affinities to sources along the northern margin of east Gondwana. These data provide indisputable evidence for Mesozoic terrane accretion along the southeast China continental margin. In addition, collision of the exotic terrane, accompanied by subduction rollback, is considered to have hastened foundering of the postulated flat slab beneath southeast China, leading to a widespread igneous flare-up event at 160 Ma.     

江西北武夷山高家山铜钼矿含矿岩体的特征与锆石U-Pb年代学研究

北武夷山地区高家山矽卡岩型铜钼多金属矿床位于扬子地块与华夏地块碰撞对接带萍乡-广丰深大断裂的甫侧,前人获得与成矿有关正长斑岩、花岗斑岩体的K-Ar法同位素年龄为63.6 Ma、84.7 Ma.本文对与成矿有关的正长斑岩和侵入于正长斑岩、花岗斑岩中的闪长玢岩分别进行了精确的锆石U-Pb定年研究,获得锆石206Pb/238U年龄分别为232.7±0.6 Ma和219.6±1.5 Ma,属印支期.通过分析矿石的氧、硫同位素和成矿岩体的地质地球化学特点,认为高家山铜钼矿床与印支期富碱性岩浆活动存在密切的时空和成因联系.因此,成矿岩体年龄间接地反映了本矿床的形成时代为印支期,提供了北武夷山地区印支期成矿作用的新信息.     

The evolution of Yarlung Tsangpo River: Constraints from the age and provenance of the Gangdese Conglomerates,southern Tibet

Cenozoic conglomerates are exposed discontinuously along the length of the Yarlung Tsangpo suture zone on the southern margin of the Gangdese arc. These conglomerates (the “Gangdese Conglomerates” herein) record a crucial stage in the uplift and erosion histories of the southern Tibet after the initial India–Asia collision. In the Mt. Kailas area, the Gangdese Conglomerates strata consist of multiple sedimentary cycles and each cycle is a fining-upward sequence that was deposited by alluvial fan, braided-river and delta systems. Whereas in the Xigaze area, the Gangdese Conglomerates strata comprise a coarsening-upward sequence that was deposited by delta, braided-river and alluvial fan systems. Based on the detrital and igneous zircon U–Pb ages, the depositional ages of the Gangdese Conglomerates are late Oligocene to early Pliocene (ca. 26–5 Ma) in the Mt. Kailas area, late Oligocene to middle Miocene (ca. 26–15 Ma) in the Xigaze area, and late Oligocene to early Miocene (ca. 26–19 Ma) in the Zedong area. Paleocurrent measurements and provenance data (i.e., conglomerate clast composition, sandstone petrology and detrital zircon age) indicate that the initial detritus of the Gangdese Conglomerates were entirely derived from the north (mainly from the Gangdese arc). Sediment resulting from denudation to the south (the Xigaze forearc basin, the Yarlung Tsangpo suture zone and the northern margin of the Indian plate) first appeared by the early Miocene (ca. 19 Ma) and subsequently increased in abundance gradually. Our new results, together with previous data from the Xigaze area, reveal 3 major stages in the evolution of the Yarlung Tsangpo River system: (1) the southward-flowing stage (ca. 26–19 Ma) featured southward-draining transverse rivers that transported materials from the Gangdese arc southward. Southward paleocurrents in the Gangdese Conglomerates indicate a northern source. (2) The westward-flowing stage (ca. 19–15 Ma) developed due to the uplift of the suture zone and Tethys Himalaya to the south. Northward-draining rivers began to develop, and lakes resembling a string of beads formed and finally connected together, initiating the westward-flowing paleo-Yarlung Tsangpo River. Westward paleoflows were recorded in the Gangdese Conglomerates. (3) The eastward-flowing stage (ca. 15 Ma–present) resulted from differential uplift and denudation of the southern Tibet, which reversed the direction of the young Yarlung Tsangpo River by ca. 15 Ma. The deposition of the Gangdese Conglomerates was controlled by eastward paleoflows. At this point, the modern eastward-flowing Yarlung Tsangpo River system was established.