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青藏高原隆升演化史

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发表于 2014-8-17 20:12:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
青藏高原隆升演化史
青藏高原隆升演化史,即青藏高原形成,可划分为两期,七个阶段。
   1、地块拼合期(洋壳俯冲造山、陆-陆碰撞造山)

   ①古特提斯演化阶段:中二叠世末,古提斯洋北支闭合,巴颜喀拉-松潘地块与昆仑地块拼合。三叠纪初,古特提斯洋南支(拉竹龙-金沙江洋)闭合,羌塘地块与巴颜喀拉-松潘地块拼合。

   ②中特提斯演化阶段:二叠纪末-三迭纪初开始打开,中侏罗世开始闭合,侏罗纪末-白垩纪初完全关闭,冈底斯-念青唐古拉山地块与羌塘地块拼合。

   ③新特提斯演化阶段:白垩纪末打开,大约在50~60Ma左右,冈底斯-念青唐古拉地块与喜马拉雅地块拼合,雅鲁藏布江缝合带形成,青藏高原地块拼合完成。

   2、陆内汇聚、地壳缩短加厚、推覆叠置隆升期(45~55 Ma开始)

   ④始新世时期(50~35Ma):南北向挤压缩短及向北推移阶段

   由于印度板块持续向北推挤,加之北部塔里木-华北板块阻挡,整个青藏高原在新生代遭受强烈的南北向挤压,始新世时地壳东西向褶皱和断裂作用强烈,地壳发生明显的南北向缩短。在青藏高原北部发生沿阿尔金断裂的左旋剪切滑动。始新世时在冈底斯和金沙江-可可西里发生中酸性岩浆的侵入活动。曲水杂岩体中花岗闪长岩K-Ar年龄值为44Ma,Rb-Sr法等时年龄值为44±16Ma,87Sr/86Sr初始值为0.7043±0.0064(桂川唐、张玉泉,1982),表明与消亡洋壳深熔有关。可可西里-金沙江花岗班岩带岩石K-Ar年龄值一般35~45Ma。

   该时期陆内汇聚造就的陆相火山喷发作用,呈东西向展布,时代为古新世-始新世(E1-2),火山岩层发育宽缓褶皱。高原内部从可可西里到唐古拉山以南,始新世-渐新世时为低山或丘陵,发育有昆南坳陷、可可西里坳陷、唐古拉北缘坳陷、扎楚藏布坳陷及伦坡拉、班戈等河湖相沉积盆地。

   ⑤渐新世-中新世期间(35Ma~5.3Ma):高原缓慢隆升,逆冲推覆叠置阶段

   根据青藏高原两级夷平面及其相关的动、植物化石和沉积物特征分析(张青松、李炳元,1983;杨逸畴等,1983;崔之久等,1996),始新世-中新世之间(35~20Ma)青藏高原在1000~1500m高,上新世早期不超过1000m,显示高原上升非常缓慢。据锆石、磷灰石裂变径迹测年结果表明25~17Ma抬升速率>2mm/a,13~8Ma间抬升速率<1mm/a(钟大赍 ,丁林,1996)。Zeitler认为40~17Ma期间喜马拉雅山抬升速率为0.14~0.33mm/a。兰州大学研究者指出7.4Ma~5Ma期间青藏高原抬升速率为100m/2Ma(0.05mm/a)。

   这个时期高原沉积体制呈现南北差异,以可可西里-巴颜喀拉为界,南部为温暖、湿润气候带的暗灰色含煤细碎屑岩为主的沉积区,北部为相对干燥炎热气候带的杂色细碎屑沉积区(潘桂棠,1991)。

   渐新世-中新世青藏高原构造变形表现为沿东西向、北东东和北西西古断裂发生裂陷,陆壳表层伸展构造发育。在高原内部各构造单元之间沿先存大断裂作整体上隆,发生水平和垂向上的剪切和挤压或拉张构造变动。在横断山地区发育大量拉分盆地,在雅鲁藏布江带发育正断层控制的箕状断陷盆地。冈底斯-念青唐古拉地区发育东西向、北西西向和北东东向裂陷盆地。

   ⑥上新世-更新世期间(大致于5Ma开始,3.0Ma后达高峰):快速隆升阶段

   上新世-更新世青藏高原大幅度整体隆升,早更新世晚期青藏高原上升幅度已达2000~3000m(邓起东,1990)。据磷灰石裂变径迹年龄,喜马拉雅3Ma时抬升速率为1~2mm/a,2Ma时为2~7mm/a,1Ma以来为10~30mm/a(钟大赍,丁林,1996)。刘顺生(1988)对喜马拉雅花岗岩体锆石和磷灰石裂变径迹年龄研究为1.3Ma和0.4Ma,由此推算,更新世该区抬升速率达1mm/a,兰州大学研究者指出0.78~0.59Ma期间青藏高原抬升速率为200m/0.2Ma(1mm/a),0.05~0.018Ma间为300m/0.035Ma(10mm/a),并认为隆升最强烈的时间为0.12~0.05Ma达500m/0.07Ma(7.14mm/a),0.05~0.01Ma为300m/0.03Ma(10mm/a)。高原内部2.48Ma前后高原抬升导致季风形成和黄土沉积;1.8~1.6Ma期间海拔达1500~3000m;1.1Ma开始海拔超过3000m(马宗晋,1998)。此时期高原内部零星分布小型盆地,在一些山间低凹处发育河湖相沉积,沉积细砾-粗砾岩。自上新世到第四纪,火山活动明显自南向北、自南东向北西迁移(潘桂棠,1991),而且活动时代也愈新,火山岩主要集中分布在青藏高原北部。

   高原周边主干大断裂面毫无例外地向高原区倾斜,高原区地壳明显向周边盆地强烈仰冲,周边各大地块相对向高原区强烈楔入,促使高原发生陆内汇聚运动,导致高原区强烈隆升,整个高原受围压造成活动性地壳缩短和垂向上的加厚。

   ⑦全新世:均衡调整、伸展拆离阶段

   青藏高原自0.01Ma至今仍在不断隆升。据20年间隔大地水准重复测量,平均抬升速率为5~8mm/a,并出现大规模水平滑移运动。据GPS测网测量,格尔木-拉萨间缩短率为12mm/a。青藏高原已抬升到4000m以上。气候条件发生了明显变化,交替出现冰期、间冰期,岩溶地区发现多层洞穴堆积,高原北部和东部有岩浆喷发。

   地壳变形是现代地壳活动的表征,由大地水准测量所得到的地壳形变空间分布及强度可分析地壳运动的方式和强度。从1957~1990年垂直变形场研究表明,高原地区以大面积上升为主,其中喜马拉雅山上升最为强烈,达10mm/a,向北上升速率逐渐减小。在羌塘地区形成3~4mm/a的平缓地带,高原东部川西地区年速率可达3~7mm/a(应绍奋,1991)。

   晚更新世以来可可西里南缘断裂发生强烈的左旋走滑,平均走滑速率2.5~10mm/a。西段1973年7.3级和1975年6级地and震均表现为正断层分量较大的左旋走滑。

   青藏高原在挤压和抬升隆起的过程中,自中新世以后逐渐开始了东西向伸展变形。东西向主要边界断裂由逆冲推覆转为走滑,导致侧向运动,沿北东向断层发生左行剪切,平面上发生纯剪作用,产生南北向拉张断陷(裂)(马宗晋,1998)。

   根据古地磁资料,董学斌、杨惠心、李鹏武(1996)认为,白垩纪以来北祁连、昆仑、冈底斯地块相对欧亚大陆稳定地区位移量十分接近,平均值为16.6°左右,喜马拉雅地块位移量为34.7°。黄华秀、彭作林认为河西走廊、酒西盆地第三纪位移量也与上述地块位移相近。这说明青藏高原诸地体白垩纪至第三纪渐新世以来保持着相同的运动状态。中新世时位移量减小为平均6°左右。说明渐新世至中新世之间相对于稳定地块仍有明显向北迁移。而中新世以后,相对向北迁移明显减小,高原强烈的隆升作用应发生在上新世。因为上新世以来高原的向北运动已近“停止”。来自印度板块的持续北移的能量已近于全部用于青藏高原的隆升。同时,上新世早期喜马拉雅吉隆盆地、高原北部湖区布隆盆地、柴达木北端及祁连两端等地普遍产三趾马化石及相应生物组合(邓太平,1987),说明青藏高原处于森林高原环境,地表高度约1000m左右,高原强烈隆升期应在上新世晚期。上新世晚期以来喜马拉雅山前、昆仑山前、祁连山前等发育时代相同、性质相似的磨拉石建造,说明青藏高原的隆升经受了统一应力场作用。磨拉石层的厚度由南往北的有减薄的趋势,构造变形程度也反映出由南往北减弱的趋势,这些充分证明统一应力是来自于由南向北的推挤作用,即来自于印度地台向北快速漂移所产生的强大侧压力(黄汲清、陈炳蔚,1980)。

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发表于 2014-8-24 16:36:23 | 显示全部楼层
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