青藏高原北部的早期隆升

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1、论文第50卷第7期2005年4月青藏高原北部的早期隆升①②①②①①①①戴霜方小敏宋春晖高军平高东林李吉均(①兰州大学西部环境教育部重点实验室和资源环境学院,兰州730000;②中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室,西安710054.E-mail:daisher@lzu.edu.cn)摘要青藏高原北部边界构造变形的研究是认识高原变形隆升时间及机制和印度-欧亚板块碰撞远程效应的重要途径.阿尔金断裂和祁连山北缘断裂控制的河西走廊盆地是位于高原最北端的新生代前陆盆地,其中巨厚的沉积物和沉积演化较完整地记录了高原北部的变形隆升历史.盆地中最老新生代地层火烧

2、沟组为山麓-河湖相沉积,与上下地层均为不整合接触.高精度古地磁学与岩石磁学测年表明它们的年龄分别约为40.2和33.4Ma,前者揭示新生代青藏高原北部早期隆升的最晚时间,推断导致高原北部隆升的印度-欧亚板块碰撞变形的前缘最迟在那时就已到达高原最北部,阿尔金断裂和祁连山北缘断裂最晚也在那时形成和连通.后者揭示高原发生了第二次强烈变形和隆升,并导致了盆地自此以来顺时针旋转了17°,并使火烧沟组顶部代表的晚始新世高原最早期夷平面瓦解.关键词青藏高原河西走廊新生代磁性地层学构造变形高原隆升青藏高原北缘新生代构造变形的研究是认识高对于其活动变形时间和幅度还存在着很大的争论.

3、一原隆升时间、机制和印度-欧亚板块碰撞变形远程效种观点认为阿尔金断裂的走滑主要发生在中中新世[15]应的重要途径,目前认为板块碰撞变形效应向北可以来,其向北东方向的逐渐生长导致了祁连山由[1]达阿尔泰山甚至贝加尔湖地区.但对印度板块与欧南向北的逐步隆起,南祁连(党河南山)、中祁连和北亚板块碰撞开始的时间、形式、幅度以及碰撞后高原祁连山的形成年代分别为15,8和5Ma前,而河西走[1~14]变形、隆升过程和机制还存在着激烈的争论,就廊北缘宽滩山-龙首山南缘断裂则在1Ma前才开始[5,6,16]后者目前主要有岩石圈增厚拆沉和地壳侧向走滑两活动,宽滩山-龙首山北缘断裂活

4、动更晚.最近种端元模式.岩石圈增厚拆沉模式认为由于印度板块祁连山盆地沉积碎屑裂变径迹年代揭示山地的主要[17,18]俯冲使岩石圈增厚挤入软流圈,下部发生拆沉作用,剥蚀隆升过程开始于中新世以来;另一种观点[2]导致地壳反弹和高原整体隆升,并使高原在中中新认为阿尔金断裂的走滑开始于晚始新世或至少渐新[3][4][7,8,19]世或者更早达到现今高度或最高,然后发生垮塌世以来,阿尔金断裂东段及其东南侧一系列呈和岩浆作用.镰刀状的逆冲断裂(包括其控制的祁连山)基本都是[5,6]地壳侧向走滑模式认为,印度板块向北俯冲在约40~30Ma前同步形成,而最北边的宽滩山-龙首[8]

5、导致喜马拉雅-青藏高原和亚洲地壳向东及东南走滑山南缘断裂约在10Ma前形成;党河南山和阿尔金逃逸,以金沙江-鲜水河断裂和昆仑山断裂为界,高山接合部肃北一带的古地磁和哺乳动物化石的研究[20,21]原从南向北依次经历了始新世、渐新世-中新世、上也表明,本区山地可能最迟在渐新世就已隆起.[7,8][22]新世-第四纪3个块体的走滑隆升.Yin等人认为高还有一种观点认为阿尔金断裂在三叠纪或160~[23]原南部和北部隆升变形同时开始于40~50Ma,不存140Ma前就已存在.多数人认为阿尔金断裂自活动[24,25]在从南向北的顺序扩展.检验这些模式或构建新的高以来一共走

6、滑了约300~500km,但也有人推测[15][26]原变形隆升模式,最重要的就是要确定高原不同部只有80~120km,或达到1200km.产生这些争论位变形和隆升的事件序列及其年代,其中高原北部的主要原因是推测变形和隆升的地质事实的年代没是上述过程的末端产物,其变形和隆升过程是检验有得到准确的测定,多数是依据粗略的古地[8,20,21][8,19,21]上述或者构建新模型最重要的部位.磁、生物化石或少量的碎屑裂变径迹给出[8,17,18]高原北部的形成演化主要受昆仑山和阿尔金两的大致年代进行推导.个巨型左旋走滑断裂的控制,祁连山的隆起是控制河西走廊是印度-欧亚板

7、块碰撞后南北向挤压应高原北缘主边界变形的阿尔金断裂的活动产物,但力主轴方位最北端的压性沉积盆地或陆内前陆盆地,www.scichina.com673第50卷第7期2005年4月论文构造上主要受控于与阿尔金断裂相连的祁连山北缘4554~6132m.中央拗陷带中新生代地层厚达3000~断裂及宽滩山-龙首山南缘断裂.盆地新生代巨厚的4000m;北部斜坡带由单斜的中新生代地层组成,厚沉积物、沉积演化和地层变形历史较完整地记录了高2200~3500m(图1(a)).盆地中新生代沉积物总体厚[27,28]原北部的变形隆升历史,是正确理解和解决这度由南向北减薄(图1(a),(b

8、)),为山