本文關(guān)鍵詞：川滇地塊東部主要活動(dòng)斷裂新生代精確構(gòu)造年代格架及其對(duì)青藏高原東緣新生代動(dòng)力學(xué)過程的啟示，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國地質(zhì)大學(xué)》 2015年

川滇地塊東部主要活動(dòng)斷裂新生代精確構(gòu)造年代格架及其對(duì)青藏高原東緣新生代動(dòng)力學(xué)過程的啟示

張遠(yuǎn)澤  

【摘要】：青藏高原東緣的川滇地塊屬于青藏高原腹地同揚(yáng)子陸塊的構(gòu)造地貌過渡地帶,新生代以來響應(yīng)印度板塊同歐亞板塊的碰撞擠壓,發(fā)生的地殼縮短增厚及其構(gòu)造演化最終形成了現(xiàn)今川滇地塊的高原邊緣地貌。對(duì)川滇地塊東部新生代以來構(gòu)造帶變形時(shí)序、巖石冷卻剝露及其構(gòu)造隆升過程的研究,不僅可以為建立川滇地塊新生代構(gòu)造演化的時(shí)空格架提供關(guān)鍵的年代學(xué)記錄,進(jìn)而為揭示青藏高原東緣新生代隆升的動(dòng)力學(xué)機(jī)制提供重要信息。然而相對(duì)于川滇地塊東部對(duì)于極為復(fù)雜的拓展生長過程,目前的研究仍然十分有限,極大制約了上述科學(xué)問題的認(rèn)識(shí)。論文選取川滇地塊東部鮮水河斷裂帶和理塘斷裂帶這兩個(gè)典型的構(gòu)造帶為研究對(duì)象開展新生代精確構(gòu)造年代格架研究,結(jié)合鄰近地區(qū)的新生代地質(zhì)和構(gòu)造地貌發(fā)育對(duì)青藏高原東緣新生代動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行了探討和分析。論文基于川滇地塊東部野外地質(zhì)考察,對(duì)主要斷裂重點(diǎn)剖面的幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)解析,揭示構(gòu)造帶地表構(gòu)造變形、活動(dòng)期次等的基本特征的基礎(chǔ)上,通過對(duì)關(guān)鍵剖面的基巖鋯石U-Pb年代學(xué)和系統(tǒng)的(U-Th)/He以及裂變徑跡等低溫?zé)崮甏鷮W(xué)樣品高程剖面的采集、測(cè)試和分析以及三維熱動(dòng)力數(shù)值模擬,精確的約束構(gòu)造帶及相鄰區(qū)域的冷卻剝露的時(shí)空演化歷史,結(jié)合重點(diǎn)剖面的數(shù)字高程模型的提取,分析構(gòu)造剝露與地表剝蝕過程的影響因素,從而確定斷裂帶演化的時(shí)空路徑。綜合前人的研究,建立了川滇地塊東部主要斷裂構(gòu)造新生代以來的時(shí)空格架,討論了青藏高原東緣新生代構(gòu)造演化的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。通過與斷裂活動(dòng)相關(guān)的折多巖體構(gòu)造變形期次的分析和鋯石U-Pb定年表明,揭示了鮮水河斷裂長期復(fù)雜的構(gòu)造活動(dòng)歷史。根據(jù)侵入糜棱巖化粗粒似斑狀二長花崗巖的弱定向面理化偉晶巖～155Ma的鋯石U-Pb年齡,識(shí)別出與鮮水河斷裂無關(guān)的侏羅紀(jì)變形花崗巖。鮮水河斷裂新生代以來的活動(dòng)始于漸新世32-27Ma,通過對(duì)折多山巖體東緣混合巖化帶同構(gòu)造韌性變形剪切運(yùn)動(dòng)學(xué)的觀測(cè),確定同構(gòu)造混合巖形成與鮮水河斷裂該期的擠壓性右旋剪切活動(dòng)有關(guān),而非傳統(tǒng)的左旋剪切控制。中新世～19-15Ma的折多山花崗巖主體為一套未變形塊狀結(jié)構(gòu)巖性均勻的中細(xì)粒黑云母二長花崗巖,與早期韌性變形的巖體呈侵入接觸關(guān)系,并非前人通常所認(rèn)為的同構(gòu)造花崗巖,巖體先于南部侵位后以幕式或者脈動(dòng)式侵位至北部。最新磷灰石和鋯石裂變徑跡年齡,結(jié)合前人的39Ar/40Ar年代學(xué)研究,通過三位數(shù)值模擬精確約束了折多山地區(qū)自中新世早期花崗巖大規(guī)模侵位以來經(jīng)歷了三個(gè)階段的冷卻剝露演化階段。第一個(gè)階段為后侵位時(shí)期～15-9Ma,經(jīng)歷了緩慢的冷卻剝露,剝露速率介于0.01.0.11km/Ma;第二個(gè)階段一9 Ma以來的鮮水河斷裂左旋走滑的主要活動(dòng)時(shí)代,造成與鮮水河斷裂擠壓性運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)有關(guān)的介于9-4Ma的主構(gòu)造剝露期,通過構(gòu)造地貌與構(gòu)造熱年代學(xué)的聯(lián)合約束,精細(xì)限定了斷裂發(fā)育及其控制的斷塊極其快速的冷卻剝露具有從南向北逐漸遷移的規(guī)律,總剝露量為～9 km,折多山巖體與川滇地塊內(nèi)部的高原面間存在顯著差異性隆升,斷裂垂直位錯(cuò)達(dá)～7 km,說明主構(gòu)造剝露期折多山為轉(zhuǎn)換擠壓區(qū)；第三個(gè)階段在上新世早期～4Ma開始,鮮水河斷裂造成的構(gòu)造剝露作用在三個(gè)剖面均出現(xiàn)的明顯減弱,同時(shí)減壓熔融造成混合巖化帶中的侵位事件,伴隨～330。C/Ma的劇烈冷卻,代表鮮水河斷裂向南同拓展至安寧河—小江斷裂帶時(shí)代。折多山巖體累積位錯(cuò)總量達(dá)到～52 km,水平左旋走滑速率為～4.3-5.7 mm/yr。通過對(duì)川滇地塊中部理塘斷裂帶的野外追索,斷裂幾何學(xué)的觀測(cè)、露頭尺度的構(gòu)造變形、運(yùn)動(dòng)學(xué)性質(zhì)、構(gòu)造形跡與系列拉分盆地關(guān)系的剖析以及復(fù)雜斷裂形跡的遙感分析,揭示其規(guī)模大于先前認(rèn)識(shí),刻畫了斷裂的精細(xì)結(jié)構(gòu)和行跡組合,為一條新生的轉(zhuǎn)換伸展斷裂帶,在區(qū)域上起到調(diào)節(jié)川滇地塊的向東擠出的作用。結(jié)合磷灰石(U-Th)/He、磷灰石和鋯石裂變徑跡數(shù)據(jù)和三維數(shù)值模擬,精確限定了理塘斷裂系統(tǒng)7-5Ma的初始活動(dòng)以來下盤基巖的冷卻剝露歷史,總剝露量為～3.7-5.2 km,水平位錯(cuò)達(dá)到6-14 km,水平左旋走滑速率-0.9-2.8 mm/yr。進(jìn)一步提出～7-4Ma代表了區(qū)域大規(guī)模構(gòu)造重組階段,川滇地塊所在的青藏高原東南緣的走滑斷裂及相關(guān)的轉(zhuǎn)換伸展構(gòu)造形成具有同期性,正斷分量控因下形成大量拉分區(qū)。綜合相關(guān)成果,川滇地塊的新生代的構(gòu)造和地貌演化大致分為37-20Ma、17-9Ma和7-4Ma三個(gè)主要階段。37-20 Ma,川滇地塊的主要邊界斷裂開始新生代以來的初始活動(dòng),擠壓性右旋走滑的鮮水河斷裂帶和嘉黎—紅河斷裂帶,構(gòu)成了川滇地塊早期發(fā)生有限擠出的邊界,川滇地塊內(nèi)部的高原面隆升緩慢。17-9 Ma,川滇地塊東緣以強(qiáng)烈逆沖的金河—箐河斷裂帶和隨即的擠壓性左旋走滑的鮮水河斷裂的分布式變形為主,共同構(gòu)成了川滇地塊東緣地貌邊界,青藏高原地殼的縮短增厚伴隨著長江支流的下切侵蝕作用和局部的沉積響應(yīng)。7-4 Ma,印度板塊俯沖碰撞的擠壓持續(xù)向北遷移,川滇地塊的斷裂帶發(fā)生了大規(guī)模重組過程,川滇地塊所在的青藏高原東南緣的走滑斷裂及其相關(guān)的轉(zhuǎn)換伸展構(gòu)造形成具有同期性,正斷分量控因下形成大量拉分區(qū),后兩個(gè)階段形成現(xiàn)今川滇地塊的基本構(gòu)造格架。建立了川滇地塊東部主要斷裂構(gòu)造新生代以來的時(shí)空格架和動(dòng)力學(xué)機(jī)制,通過年代學(xué)約束的高原東緣斷裂運(yùn)動(dòng)格式的對(duì)比,提出在走滑斷裂的引導(dǎo)和調(diào)節(jié)下發(fā)生的多階段變形和總體的向東滑動(dòng)的“陸內(nèi)板塊構(gòu)造”模型。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P548
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：161093