本文選題：氧同位素古高程計 + 熔巖流氣泡古高程計　； 參考：《中國地質(zhì)科學(xué)院》2017年博士論文

【摘要】：天山造山帶位于中亞造山帶的中部,其總體上呈近東西向延伸�，F(xiàn)代天山山脈是在古生代板塊俯沖與碰撞造山作用的基礎(chǔ)上,新生代由于印-亞大陸碰撞的遠程效應(yīng)而強烈擠壓隆升形成的。天山新生代的隆升與剝露歷史,是研究亞洲大陸內(nèi)部造山帶的運動學(xué)和動力學(xué)過程的重要途徑之一。為了更好的厘定天山中新生代的隆升-剝露過程,本文選擇西天山地區(qū)北部的四棵樹流域、西南天山托云盆地以及西天山北段和中段,進行新生代以來的古高程恢復(fù)研究。另外,結(jié)合山前盆地的沉積特征和構(gòu)造變形等資料,本文對西天山不同塊體中新生代的古高程變化歷史進行了論述。通過對西天山北麓四棵樹流域的安集海組和沙灣組中的自生碳酸鹽進行碳氧同位素研究,認為安集海組和沙灣組在沉積時為一個開放的水體環(huán)境。地層中的腹足類化石氧同位素分析結(jié)果、相關(guān)巖相學(xué)觀察和地層的埋藏情況表明,地層中的自生碳酸鹽保留了原始沉積時的碳氧同位素組成。根據(jù)前人對安集海組和沙灣組的磁性地層年齡研究,確定地層沉積時代在28-17.5Ma之間。利用氧同位素古高程計的經(jīng)驗公式,推斷在28-17.5Ma之間,天山北麓四棵樹河流域的平均海拔達到了 2000m以上。選取西南天山托云盆地內(nèi)新生代的氣孔玄武巖進行古高程恢復(fù)。利用熔巖流古高度計的研究方法,在盆地內(nèi)選擇兩條合適的玄武巖流,分別在其頂?shù)酌娌杉瘶悠?利用三維CT掃描技術(shù)精細的測量了樣品中氣孔的體積,然后利用相應(yīng)公式計算了玄武巖層溢流時期托云盆地的古高程。前人研究表明玄武巖的溢流時代在48Ma左右,計算結(jié)果顯示托云盆地在48Ma左右就已經(jīng)達到了 2000m以上的海拔高度�，F(xiàn)今托云盆地3000m左右的海拔是天山造山帶晚新生代整體隆升的結(jié)果。白堊紀的隆升-剝露事件在新疆不同構(gòu)造單元廣泛發(fā)育。選取西天山北段和中段出露的典型花崗巖體,通過磷灰石裂變徑跡測年技術(shù),結(jié)合溫度-時間熱模擬反演的研究,探討西天山北段和中段白堊紀的隆升-剝露過程,并對西天山地區(qū)晚白堊世以來的古地形進行反演。17個樣品的裂變徑跡測試結(jié)果顯示其徑跡年齡介于45 4 ± 3 2～81 6 ±4.9Ma之間,溫度-時間的模擬結(jié)果表明西天山北段樣品記錄的快速隆升的時間主要集中在50～70Ma之間,西天山中段樣品記錄的快速隆升時間集中在70～90Ma之間。結(jié)合相應(yīng)的地質(zhì)證據(jù),認為從晚白堊世開始,西天山地區(qū)開始出現(xiàn)差異性的隆升剝露過程。利用獲得的裂變徑跡數(shù)據(jù),對研究區(qū)進行古地形反演,認為西天山中段的古高程變化較西天山北段更大,但二者都在古近紀時期保持穩(wěn)定,均衡回彈在西天山晚白堊世以來的古地形變化中起著重要作用。西南天山山前的新生代沉積反映了天山的隆升-剝露過程。選取西南天山巴雷公巖體附近的山間盆地,對盆地內(nèi)新近系蒼棕色組和礫巖組中的礫石成分進行了統(tǒng)計,礫石成分主要為沉積巖類,含有少量碳酸鹽巖礫石和變質(zhì)巖礫石,基本未見花崗巖礫石。這一結(jié)果表明在上新世晚期-第四紀早期,巴雷公巖體還沒有被剝露出地表,直到Q1礫巖組沉積之后才隆升-剝露到地表。西南天山山體的構(gòu)造變形特征表明,西南天山強烈的逆沖推覆構(gòu)造是山體隆升-剝蝕的動力來源。通過對巖體隆升和地表隆升的分析,認為西南天山的地貌特征是在晚更新世才開始快速形成的。天山山脈中新生代以來的隆升-剝露過程具有明顯的階段性和差異性。前人根據(jù)區(qū)域性的深大斷裂將西天山造山帶劃分為北天山、中天山、南天山和西南天山。各構(gòu)造單元中新生代的古地形變化歷史具有明顯的差異。本文通過對西天山典型地區(qū)古高程的恢復(fù),結(jié)合現(xiàn)有的沉積學(xué)和構(gòu)造變形等資料,分別探討了西天山造山帶各構(gòu)造單元的古高度變化歷史。北天山地區(qū)在白堊紀-古近紀時期由準(zhǔn)平原緩慢隆升為具有一定高度的山脈,古新世-漸新世又被剝蝕夷平,晚漸新世以來快速隆升,形成現(xiàn)今盆山格局;中天山地區(qū)主要為伊犁盆地,白堊紀-漸新世時期處于穩(wěn)定剝蝕狀態(tài),其中晚白堊世有明顯的構(gòu)造變形,中新世以來周緣山脈快速隆升,伊犁盆地發(fā)生斷陷作用;南天山地區(qū)早白堊世有一期快速隆升事件,之后直到漸新世都為剝蝕夷平狀態(tài),中新世開始快速抬升;西南天山白堊紀-古近紀時期為具有正地形的山脈,古新世-漸新世逐漸剝蝕夷平,更新世開始快速隆升,形成現(xiàn)今高差極大的盆山格局。西天山中新生代差異性隆升-剝露是由于在印亞碰撞的遠程效應(yīng)作用下,天山不同地段的熱-流變性質(zhì)的差異性、斷裂繼承性和不同塊體之間的相互作用所導(dǎo)致的。
[Abstract]:In this paper , the evolution history of Cenozoic in the western Tianshan Mountains is studied by means of the study of the paleoelevation of the Cenozoic in the western Tianshan Mountains . Based on the study of the sedimentary characteristics and tectonic deformation of the Cenozoic Era in the North of Tianshan Mountains , it is concluded that the uplift and stripping history of the Cenozoic in the north of Tianshan Mountains has reached over 2000m . In this paper , the history of ancient altitude change of the Cenozoic in the western Tianshan Mountains has been studied by means of the restoration of the ancient elevation in the typical area of the Western Tianshan Mountains , the rapid uplift of the old Cretaceous - Oligocene and the collapse of the basin mountain . The Cenozoic differential uplift and stripping in the Tianshan Mountains is due to the difference of the thermal - rheological properties , the fracture inheritance and the interaction between different blocks in the Tianshan Mountains .

【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P534.6

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本文編號：1774598