东喜马拉雅构造结新生代地壳缩短量的估算及其地质依据

发生在始新世((45±5) Ma)的印度板块和欧亚大陆之间的碰撞和持续的陆内汇聚作用使得青藏高原及其周边地区的地壳缩短了大约2 000~2 500 km. 印度板块在东喜马拉雅构造结深深地插入青藏高原之中, 造成地壳的大规模缩短和抬升. 分布在青藏高原南部, 内部仅遭受了轻弱的新生代变形的各构造地层单元, 包括北喜马拉雅岩带、拉萨以及羌塘地块, 向东延伸到该地区时, 总宽度由700 km剧减至200 km, 其内部的变形程度也随之加强. 初步的研究表明, 这些构造单元的宽度变化是地壳水平缩短的结果, 缩短量为500 km, 缩短是通过地壳碎片的冲断、褶皱和侧向逃逸完成的. 尽管在该地区地壳缩短量是如此之大, 但是这些构造地层单元仍然是连续的, 向南东方向一直可以追索到云南西部.     

东喜马拉雅构造结大陆碰撞以来构造年代学框架及其与哀牢山-红河构造带的对比

东喜马拉雅构造结经历了前期楔入和后期垮塌变形.楔入事件发生于～60Ma、～23Ma和～13 Ma,垮塌开始于6～7Ma.哀牢山红河构造带同样经历早期走滑和后期正断,走滑年代分别为58～56Ma、23Ma和13Ma,后期正断开始于5.5 Ma.上述年龄的意义在于～60Ma的变形代表印度与欧亚大陆的初期碰撞;2 Ma为青藏高原及邻区的主变形期;13Ma的变形也代表一次汇聚事件,并形成青藏高原的东西向伸展.6～7Ma以后的垮塌作用代表了青藏高原的快速隆升.     

新疆准噶尔晚古生代陆壳垂向生长（Ⅰ）——后碰撞深成岩浆活动的时限

准噶尔是新疆北部古生代造山带的重要组成部分，以广泛发育晚古生代后碰撞花岗岩为特征，是中亚造山带中显生宙陆壳生长作用非常显著的地区之一。根据新近获得的SHRIMP锆石U-Pb年龄，并参考已经发表的锆石U-Pb年龄，本文重新厘定了准噶尔晚古生代后碰撞深成岩浆活动的时限。按照最新的国际地质年表中石炭纪和二叠纪划分方案（Gradstein et a1．，2004），准噶尔后碰撞深成岩浆活动是从早石炭世中-晚维宪期开始、于早二叠世末期结束的。东准噶尔后碰撞深成岩浆活动发生在330-265Ma之间，而西准噶尔后碰撞深成岩浆活动的时限在340-275Ma之间，持续时间分别约65Ma。但是，在东准噶尔，后碰撞深成岩浆活动集中在330～310Ma和305～280Ma两个时段发生，而在西准噶尔，后碰撞深成岩浆活动的高峰发生在310～295Ma之间。准噶尔晚古生代后碰撞深成岩浆活动在空间上没有受到重要地质界线（如蛇绿岩带）的分隔控制，在有的地方花岗岩还可以侵位在蛇绿岩带之中。而晚古生代后碰撞深成岩浆活动不但在准噶尔分布广泛，而且在准噶尔北邻的阿尔泰造山带和南邻的天山造山带中均有出现，具有广泛的区域性。     

中缅边界那邦变质基性岩的两期变质作用及其构造意义

中缅边界首次发现的麻粒岩相变质基性岩经历了两期变质作用的改造,依据共生矿物组合和矿物电子探针分析判定早期的变质作用的压力下限是０．８～１．０ＧＰａ,温度是７５０℃～８６０℃,为麻粒岩相变质作用;后期变质作用的温压是０．５９～０．８０ＧＰａ、６５０℃～７２０℃,为高角闪岩相变质作用。变质作用ＰＴ演化轨迹呈现降温减压的特点,指示俯冲作用和碰撞造山作用的大地构造背景。区域地质背景显示变质基性岩的早期变质作用与密支那古洋壳俯冲作用有关。构造分析得出后期的变质变形作用与研究区约２３．０８～０．６３Ｍａ前后的右行逆冲走滑剪切作用有关,是俯冲带上驮板片前缘强烈抬升的记录。那邦麻粒岩相变质岩的发现对滇西腾冲地块大地构造属性的研究、与密支那缝合带相关的板片俯冲、俯冲板片的裂离、俯冲带上驮板片前缘的抬升和变形研究具有重要意义。     

大陆岩石圈对扩张机制的响应——辽蒙地质走廊中-新生代火山活动的时空分布

选择以辽西为中心,近东西向延伸800 km的辽蒙地质走廊为研究区,通过年代学研究,确认130 Ma以来的中、新生代火山活动对称分布的时空格局具有"中间老、两侧新"的特点,而且随着时间的推移,软流圈来源的岩浆向东西两侧侧向流动,岩浆来源不断加深.在此基础上提出"软流圈底辟体上涌和水平侧向流动"的模式.     

东喜马拉雅构造结更新世两期抬升-剥露事件的裂变径迹证据

对出露在东喜马拉雅构造结南迦巴瓦地区那木拉峰的片麻岩进行了系统垂向上的磷灰石裂变径迹取样分析,在3393～4537m取样高程内的10个样品获得的磷灰石裂变径迹分析结果显示:中值年龄在0.64～1.58Ma之间,平均封闭径迹长度在14.0～15.2μm之间,标准偏差在1.0～3.5μm之间。其中,径迹长度数据为这一地区的首次报道,可以为数据分析的可靠性提供重要保证。通过利用裂变径迹的"香蕉图"模式分析,在这批年龄结果中进一步区分出了代表混合年龄的样品组分和代表事件年龄的样品组分。事件年龄揭示这一地区在更新世有两期抬升-剥露事件的记录,时间分别为1.10±0.24Ma和0.65±0.08Ma。而磷灰石裂变径迹年龄在剖面线上的空间分布显示山体内部的高海拔地区年龄较新,向边缘低海拔地区逐渐变老的趋势。这种分布特征与早期多雄拉-那木拉褶皱构造变形无关,是东喜马拉雅构造结地区正处于快速抬升-剥露过程中的一种指示。据地温梯度30～40℃/km推算的1Ma以来的平均视剥露速率约为2.43～3.24mm/a。而结合前人的研究成果分析,这一地区快速地抬升-剥露过程可能自3Ma已发生。东喜马拉雅构造结1.10Ma和0.65Ma的抬升-剥露事件可以与青藏高原隆起过程中周缘地区的"昆黄运动"、气候转型和沙漠化等同期响应事件在年代学上建立联系。青藏高原的周缘隆起在更新世时期表现出的活动响应具有准同时的特征。     

造山带岩石层多向层架构造及其对新生代岩浆活动制约──以三江及邻区为例

综合滇川西部特提斯带现今地表构造格局、地壳和上地幔三维速度图像再解释,提出造山带各圈层间,上地壳、中下地壳、岩石层地幔、软流层地幔的构造是一种多向层架构造,上地壳与中下地壳间是一个区域性构造滑脱面．岩石层地幔是一个不易变形的刚性体,常保留老的构造框架．软流层表现为易变层,是变形启动区,反映 “新”构造．研究区陆内新生代岩浆活动的空间分布,主要受扬子地块西缘存在的近南北向－北北东向软流层上涌体及其热熔体上侵地壳底部所形成的壳幔混合层和区域性构造（包括断裂）交叉转折（转换）部位的制约．     

中国北方新生代大陆变形及其动力学机制分析

大陆变形研究是大陆动力学的基本内容之一,对断裂构造及盆山演化进行研究是认识与了解大陆变形最直接有效的途径。中生代晚期—新生代,中国北方受到印度板块向北俯冲、太平洋板块向西运动与西伯利亚板块阻挡所导致的复杂构造动力系统的长期作用,地壳变形复杂,是研究大陆变形理想的天然实验室。本文在详细野外构造解析基础上,结合遥感与数字地貌技术、地震反射资料解释以及低温热年代学方法,通过对中国北方新生代断裂作用和山脉隆升历史研究,理清了断裂发育序次、断裂作用与构造应力场的对应关系,掌握了现今构造地貌格局东西差异的成因,并探讨了大陆变形的动力学机制。古新世—早始新世,中国北方普遍发育一组NNE向的断裂构造,该组断裂并非全区均匀发育,东部断裂规模较大,地貌特征明显,向西规模逐渐变小。NNE向断裂具有左行走滑的运动学特征,大致对应NW-SE向挤压应力场,推测NNE向左行走滑断裂的发育与新生代早期太平洋板块NNW向运动有关。NNE向断裂发育之后,东部渤海湾周边发育了NE向右行、NW向左行共轭走滑断裂,大致对应近EW向挤压应力场。西准噶尔地区发育了NE向左行、NW向右行走滑断裂,大致对应近NS向挤压应力场。东、西部的NE、NW向断裂都叠加在NNE向断裂之上,改造和破坏了早期NNE向断裂。本文推测东部后期断裂的发育与43~42 Ma太平洋板块运动由NNW转变为WNW向有关,而西部NE、NW向断裂发育与印度-欧亚大陆碰撞远程效应有关。随着印度板块持续北向运动并发生顺时针旋转,西部地区保持NNE向挤压应力场,发育了一系列NW、NNW向断裂。东部地区依然呈现近EW向挤压应力场。受到新生代以来各组断裂构造的影响,中国北方山脉和盆地呈现出线状与面状结合的网格状特征。磷灰石裂变径迹年龄统计显示,东部地区普遍经历了古新世—早始新世(66~42 Ma)的隆升-剥露,该期构造事件为现今东部地区构造地貌格局的形成奠定了基础。与东部地区不同,西部地区则存在8~6 Ma等时面,且8~6 Ma整体隆升-剥露为西部地区现今构造地貌格局的形成做出了主要的贡献。     

阿尔金-祁连山晚新生代隆升-剥露过程——来自岩屑磷灰石裂变径迹热年代学的制约

阿尔金-祁连山位于青藏高原北缘, 其新生代的隆升-剥露过程记录了高原变形和向北扩展的历史, 对探讨高原隆升动力学具有重要意义。本文采用岩屑磷灰石裂变径迹测年分析, 利用岩屑的统计特征限定阿尔金-祁连山新生代的隆升-剥露过程。磷灰石裂变径迹测试结果表明, 阿尔金-祁连山地区存在4个阶段的抬升冷却: 21.1~19.4 Ma、13.5~10.5 Ma、9.0~7.3 Ma、4.3~3.8 Ma。其中, 4.3~3.8 Ma抬升冷却事件仅体现在祁连山地区, 9.0~7.3 Ma抬升冷却事件在区内普遍存在, 且9.0~7.3 Ma隆升-剥露造就了现代阿尔金-祁连山的地貌。区域资料分析表明, 9~7 Ma(或者8~6 Ma)期间, 青藏高原北缘、东缘, 甚至整个中国西部地区发生了大规模、区域性的抬升, 中国现今"西高"的构造地貌形态可能于当时开始形成。阿尔金-祁连山地区4期抬升冷却事件与青藏高原的隆升阶段有很好的对应关系, 应该是对印度-欧亚板块碰撞的响应。     

滇西高黎贡变质带热史演化与变形时限研究

高黎贡变质带位于高黎贡走滑剪切带以西,呈NS向或NE—SW向带状展布,是滇西最显著的带状变质带之一,其热演化史和变形时限不清晰。本文选取变质带内花岗质糜棱岩、花岗质片麻岩及其斜长角闪岩包体和云母片岩为研究对象,利用40Ar/39Ar和K Ar法地质测年,获得40Ar/39Ar年龄结果为33.7~10.18Ma,K Ar年龄结果主要集中在10~13Ma和16.7~22.8Ma。据野外地质产状和显微结构特征,研究认为高黎贡山变质岩的变形时限为35Ma之后。综合研究区内40Ar/39Ar年代学和裂变径迹年龄结果,变质带热演化史显示高黎贡变质带在24Ma伴随部分基性岩浆侵位并隆升,古温度降低至350~300℃, 12~10Ma变质带继续隆升冷却至300~220℃,此后经历缓慢冷却过程,约5.5Ma降至120~60℃,热年代学年龄数值结果显示从南向北隆升幅度差异。