青藏高原东南缘保山地体上新世地壳旋转变形运动的古地磁学研究及构造意义

青藏高原东南缘受印度板块的持续挤压发生了强烈的陆内变形,前人的研究结果显示,保山地体中新世以来发生强烈的旋转变形,因此,在保山盆地东南缘上新世湖相沉积地层中采集了30个采点(约300块定向样品),其中160块样品分离出了特征剩磁分量,通过了褶皱检验和倒转检验,代表了沉积地层形成时的原生剩磁分量。地层产状校正后剩磁平均方向为:Ds/Is=20.2°/37.1°,Ks=59.7,α95=4.8°,N=16;对应古地磁极为:北纬67.9°、东经205.7°,A95=2.6。通过与保山盆地东缘科研钻井磁性地层结果进行对比,可以确定羊邑剖面年代为6±0.2Ma;与10Ma东亚构造稳定区古地磁参考极对比发现,保山盆地发生了19.2°±6°的顺时针旋转,表明保山地体上新世以来平均顺时针旋转速率为3.2°±1.0°/Ma,如此快速的旋转速率印证了保山地体和腾冲地块古近纪和中新世古地磁研究所揭示的大角度顺时针旋转变形量。     

青藏高原东南缘兰坪—思茅盆地反S型构造属性的古地磁约束

兰坪—思茅(盆地)内部发育的一系列褶皱和逆冲断层组成了显著的弧形构造,其中部呈现反S形构造形态。该地区地壳构造变形方式及其演化过程与青藏高原东南缘地壳物质新生代侧向挤出逃逸密切相关,对其开展地壳构造变形方式的定量分析,具有重要的意义。本文通过兰坪—思茅盆地中部反S形构造区域四条白垩纪红层剖面的岩石磁学和古地磁学研究,获得南涧牛街地区早白垩世LN-a和LN-b剖面的特征剩磁方向分别为D_s=244.7°,I_s=-47.3°,Ks=31.6,α_(95)=16.6°(K_1j~1),和D_s=245.4°,I_s=-46.4°,K_s=52.2,α_(95)=9.4°(K_1n~2),两剖面在99%置信度下通过了Mc Fadden(1990)褶皱检验;小湾镇地区早白垩世NX-a和NX-b剖面(两套地层分属轴向不同的两褶皱)特征剩磁方向分别为D_s=244.9°,I_s=-40.2°,K_s=1067.5,α_(95)=2.3°(K_1j~1)和D_s=182.6°,I_s=-42.1°,K_s=335.2,α_(95)=3.7°(K_1j~2)。结合前人在兰坪—思茅地体中部获得的可靠古地磁数据及青藏高原东南缘区域新生代断裂活动演化过程的分析,指出兰坪—思茅盆地中部弧形反S形构造的形成和演化,以及兰坪—思茅盆地构造区内部差异性旋转变形作用主要受控于新生代时期青藏高原东南缘地壳块体侧向旋转挤出过程中的相互挤压作用和临沧花岗岩基对兰坪—思茅地体侧向顺时针旋转挤出运动的阻挡等一系列构造因素。     

青藏高原东南缘新生代地壳运动的转换

在青藏高原东南缘保山地体东部上新世营盘组玄武岩中开展的古地磁学研究,获得了可靠的高温剩磁分量。地层校正后的特征剩磁分方向为Ds=166.5o, Is=–19.3o, k=41.9, a95=5.1o, N=22(采点)。褶皱检验显示其为原生特征剩磁分量。上新世古地磁数据显示,保山地体东部区域自上新世以来相对于东亚构造稳定区古地磁参考极发生了14.5o±4.8o的逆时针旋转运动。虽然保山地体东部上新世的逆时针旋转运动与保山地体其它区域古近纪至中新世的顺时针旋转变形截然相反,但是其与畹町走滑断裂和南汀河走滑断裂上新世以来的左旋走滑运动相吻合。本次研究通过保山地体和腾冲地体内部新生代古地磁数据及地体边界构造带活动演化的综合分析,指出自古近纪早期印度板块与欧亚大陆初始碰撞以来,青藏高原东南缘腾冲地块和保山地体在渐新世末期至早中新世时期,以及上新世早期分别发生了地壳运动方式的转换。保山地体地壳的运动学方式直接控制了地体边界走滑断裂的构造演化过程。     

青藏高原东南缘川滇地块古近纪沉积地层古地磁分析及其构造意义

针对中国西部及中亚地区以红色陆相沉积岩为主的白垩纪—新生代地层中普遍存在古地磁数据磁倾角偏低的现象,对青藏高原东南缘川滇地块中部大姚地区古近纪陆相红层进行了磁倾角偏低研究。实验结果表明,川滇地块内部古近纪陆相红层古地磁数据不存在明显的磁倾角偏低的现象。结合前人对川滇地块内部古地磁数据及周缘新生代走滑断裂的活动演化历史研究,确定川滇地块自中中新世以来川滇地块内部表现为刚性旋转,楚雄地区则发生局部构造旋转叠加。     

青藏高原东南缘晚新生代川滇地体旋扭构造体系地壳变形特征的古地磁学分析

通过对川滇地体、思茅地体白垩纪、古近纪地层古地磁数据以及新生代地壳构造特征的分析,结合青藏高原东南缘GPS监测研究结果,揭示了新生代时期青藏高原东南缘地壳块体的旋转变形特征.根据古地磁数据模拟计算得出～5Ma以来哀牢山-红河走滑断裂带(ARF)受川滇地体挤压而发生弯曲变形的南北向偏移速率至少为～13.05mm/a,奠边俯左旋走滑断裂带(DBPF)西侧思茅地体内部自～5Ma以来至少存在～2.08mm/a的东西向伸展分量,而DBPF 5Ma以来的南北向平均左旋走滑速度则至少为～1.66mm/a,与现今GPS监测结果基本一致.证明鲜水河-小江左旋走滑断裂带(XXF)的左旋走滑运动虽然没有切断ARF,但是川滇地体的南向顺时针旋转挤压作用导致了断裂带的南向弯曲变形,从而吸收了部分左旋走滑速率,造成左旋走滑运动在跨过ARF传递到DBPF后走滑速率发生了突变,由～10mm/a减小于2～3mm/a.缅泰地块和思茅地体在经历了渐新世-中新世时期以高黎贡山-实楷右旋走滑断裂带和ARF为边界的东南侧向顺时针旋转挤出运动之后,自5Ma开始,至少思茅地体与川滇地体一起,以XXF和DBPF为旋转边界发生了以东喜马拉雅构造节为近似中心的旋转挤出运动.     

中国滇西兰坪—思茅地洼盆地内中轴断裂带的初步研究

通过对中、新生代兰坪—思茅地洼盆地东、西部沉积特征、岩浆活动、地球物理场和卫星影像资料的综合研究与对比分析,论证了盆地内中轴断裂带的地质特征;讨论了中轴断裂带对盆地演化和成矿作用的重要意义。它是该区深部动力作用的主导构造 ,又是该区超大型、大型矿床形成的主要控制因素。     

青藏高原东南缘金河—箐河断裂带右旋走滑变形的证据及构造意义

青藏高原东南缘新生代以来的演化是认识高原向东扩展的关键.位于该区的金河—箐河断裂带总体呈NE向展布,现今表现为左行走滑特征.最新的野外地质调查发现,金河—箐河断裂带的北段发育一套具有典型韧性剪切变形特征的糜棱岩,其原岩为泥盆纪的火山凝灰岩和中—上元古界的流纹质火山岩.剪切带的显微构造特征及岩层的变形特征指示断裂带发生了右旋剪切变形.对剪切带内特征矿物显微构造分析,结合EBSD测试限定整条韧性剪切带的变形温度为~400℃.目前对这期右行走滑的时代缺乏研究,结合区域相关资料,推断其可能发生在晚始新世—早中新世.这对于完善和认识青藏高原东南缘新生代早期的构造变形具有重要意义.     

青藏高原东南缘次林错岩体晚白垩世—早新生代快速剥蚀

青藏高原东南缘是研究构造、地貌演化和气候变化相互作用的理想场所,前人研究主要揭示了晚始新世—早中新世和晚中新世以来的快速剥蚀事件,缺乏晚白垩世—早新生代时期地貌演化过程的研究。次林错花岗岩已有的低温热年代学数据覆盖了整个新生代时期,为探索该区域新生代早期的剥露演化历史提供了重要资料。该岩体新生代早期冷却事件是岩浆冷却单一作用的结果,还是受快速剥蚀作用的影响,目前仍然存疑,需要定量研究。因此,本文结合已有的岩石地化和年代学数据,对次林错花岗岩开展了锆石饱和温度和一维岩浆冷却模拟研究。锆石饱和温度计算结果表明次林错花岗岩的岩浆结晶温度介于647～705℃之间,属低温花岗岩。一维岩浆冷却模拟结果显示岩体侵位时的最小围岩温度为160～120℃,对应深度约为3.7～5.0 km。结合锆石和磷灰石(U-Th)/He年代学数据,本文认为该岩体在晚白垩世—早新生代时期(67～40 Ma)经历了一期剥蚀量至少为2 km的快速剥蚀事件。已发表成果的综合分析表明,此次快速剥露事件可能是整个青藏高原地区广泛存在的构造剥蚀事件,新特提斯洋的俯冲闭合与印亚板块的初始碰撞可能是触发此次大规模区域剥蚀的主要原因。     

拉萨地体南缘桑日地区晚白垩世火山岩的年代学、岩石地球化学及成因

拉萨地体南缘桑日地区中酸性火山岩出露广泛, 多期次岩浆活动的叠加使得区内岩浆岩成分复杂、形成时代跨度大。为深入研究该地区火山岩的形成时代、构造背景和成因机制, 本文选取桑日县西侧塔木村附近的中酸性火山岩为研究对象, 开展锆石U-Pb定年、全岩主微量及Sr-Nd同位素分析。锆石U-Pb年龄表明桑日地区塔木村火山岩形成于91.7~90.8 Ma, 属于晚白垩世。桑日地区晚白垩世火山岩SiO2含量为55.79%~74.26%, MgO含量为1.31%~4.34%, 同时具有高Sr(平均含量为779×10–6)、低Y(8.36×10–6~ 15.85×10–6)、Yb(0.92×10–6~1.38×10–6)含量及高Sr/Y比值(36.28~105.59)的特征, 表明桑日晚白垩世火山岩为埃达克质岩石。同时该地区晚白垩世火山岩富集大离子亲石元素Rb、Sr和Pb, 亏损高场强元素Nb、Ta和Ti, 具有较低的87Sr/86Sr初始值(0.704 152~0.704 515)和较高的143Nd/144Nd初始值(0.512 676~ 0.512 750)。综合岩石地球化学特征和区域地质资料, 桑日地区晚白垩世火山岩形成于新特提斯洋壳北向俯冲消减有关的活动大陆边缘环境, 是新特提斯洋壳部分熔融的产物, 洋壳熔体上升过程中伴有地幔楔物质的加入并经历了分离结晶作用。     

“V”型共轭走滑断裂：特征、形成机制及其对青藏高原东南缘晚新生代变形的启示

“V”型共轭走滑断裂是指共轭角为钝角的共轭走滑断裂,其“V”型开口方向为锐角且指示最大拉伸方向.前人开展了大量关于“V”型共轭走滑断裂发育背景及动力学机制的研究,但是目前未有针对“V”型共轭断裂几何学、运动学有关的综述.归纳已有“V”型共轭走滑断裂的几何学、运动学特征,总结现存的“V”型共轭走滑断裂的动力学机制,并选取青藏高原东南缘“V”型共轭走滑断裂,进行实例分析.分布于美国西部、欧亚板块中西部和西藏中部的“V”型共轭走滑断裂特征揭示共轭角大小与断裂滑动速率及断裂长度均呈负相关关系.“V”型共轭走滑断裂的成因主要有：（1）断裂剪切面的后期旋转,（2）断裂形成于先存构造薄弱带,（3）断裂遵循对偶一般剪切模型,（4）断裂遵守最大有效力矩法则.基于地球物理数据、地形高差对比以及几何特征的分析,认为青藏高原东南缘川滇块体内部的巴塘-理塘共轭走滑断裂和得荣-乡城共轭走滑断裂的成因机制符合对偶一般剪切模型中的重力扩展,这为理解青藏高原东南缘下地壳连续变形的动力学机制提供了重要启示.