摘要
青藏高原经古生代-中生代多地体、岛弧、微陆块的碰撞拼贴和新生代印度板块和欧亚板块碰撞挤压最终形成。青藏高原形成过程中伴随着一系列构造变形、岩浆活动、海拔抬升等,塑造出独特的第三极地貌,深刻影响着欧亚大陆的气候、环境变化和生物多样性演化。因此青藏高原的形成演化过程包括构造机制、地形演化、气候效应等一直是地球科学研究的焦点和前沿。经过中外科学家大量研究已取得许多关于青藏高原问题的重大进展,但是核心问题青藏高原隆升的幅度、时间、过程和机制问题至今仍旧存在争议,其中青藏高原东部的形成时间和演化过程对于理解整个高原的最终形成至关重要。 青藏高原东部高原由东西向构造过渡为南北向构造,沿羌塘-横断山脉-金沙江-红河大型弧形构造带分布着新生代大规模走滑逆冲断裂、钾质岩浆岩和系列沉积盆地(上拉秀盆地、下拉秀盆地、囊谦盆地、贡觉盆地、芒康盆地等),是研究青藏高原构造变形以及高原向东和东南方向扩展过程和机制的关键地区。其中受走滑和逆冲构造活动控制的系列盆地保存着厚层新生代沉积物,记录着区域构造变形信息。磷灰石裂变径迹低温热年代学具有较低的封闭温度(60~120℃),能够记录浅部地壳的剥露信息,是研究构造变形的重要手段之一。因此,本文通过对青藏高原东部系列新生代盆地(上拉秀、下拉秀、囊谦、类乌齐和芒康盆地)沉积物和火成岩进行系统的磷灰石裂变径迹热年代学研究,结合沉积演化分析和前人研究成果,揭示青藏高原东部白垩纪-古近纪重大剥露和构造变形事件,为青藏高原东部构造变形研究提供低温热年代学证据。主要获得以下创新认识: (1)29件碎屑磷灰石裂变径迹样品中心年龄的范围38.6~144.0 Ma(主要集中在47.6~102.2 Ma之间),分解后的拟合年龄集中在38.6~117.0 Ma,并获得了静态峰P3(117.0~85.6 Ma)、动态峰P2(63.7~44.3 Ma)和静态峰P1(38.4~37.7 Ma)三个主要拟合年龄组分。其中117.0~85.6 Ma的静态峰年龄反映羌塘地体和拉萨地体碰撞及之后羌塘地体东部的快速剥露;63.7~43.3 Ma的动态峰年龄指示印度和欧亚板块碰撞导致羌塘地体东部的快速隆升和剥露,剥露速率为260~570 m/Ma,此时期青藏高原经历东部地体旋转和变形隆升,初步完成青藏高原东部构造格局的塑造;静态峰年龄P1(38.4~37.7 Ma)与全退火砂岩裂变径迹年龄结果共同揭示38.4~30.8 Ma时期羌塘地体东部与亚洲板块陆内俯冲有关的一次强烈挤压和构造剥露事件。结合盆地沉积演化,表明青藏高原东部白垩纪-古近纪至少经历了早白垩世晚期-晚白垩世、古新世-早始新世、晚始新世-早渐新世三期重大构造变形和剥露事件。 (2)4件芒康盆地火成岩磷灰石裂变径迹样品中心年龄范围33.7~38.2 Ma,代表羌塘地体东部芒康地区钾质-超钾质火山岩喷发时间,结合地层接触关系和前人研究结果约束芒康盆地地层沉积年龄为晚始新世-早渐新世。