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青藏高原新生代形成演化的整合模型_来自火成岩的约束

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第13卷第4期2006年7月地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学)

EarthScienceFrontiers(ChinaUniversityofGeosciences,Beijing;PekingUniversity)Vol.13No.4Jul.2006

收稿日期:20060413

基金项目:国家重点基础研究发展计划“973”项目(G1998040807;2002CB412603);国家自然科学基金资助项目(40272033;40472038)作者简介:罗照华(1956—),男,教授,博士生导师,岩石学专业,火成岩岩石学及区域岩石大地构造研究方向。E2mail:luozh@cugb.educ.cn

青藏高原新生代形成演化的整合模型———来自火成岩的约束

罗照华1,　莫宣学1,　侯增谦2,　邓万明3,　王江海4,　赵志丹1,　喻学惠1,　李建平411中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京10008321中国地质科学院地质研究所,北京10003731中国科学院地质与地球物理研究所,北京10002941中国科学院广州地球化学研究所,广东广州510640

LUOZhao2hua1,　MOXuan2xue1,　HOUZeng2qian2,　DENGWan2ming3,　WANGJiang2hai4,

ZHAOZhi2dan1,　YUXue2hui1,　LIJian2ping4

11StateKeyLaboratoryofGeologicalProcessesandMineralResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China

21InstituteofMineralResources,CAGS,Beijing100037,China

31InstituteofGeologyandGeophysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100029,China

41GuangzhouInstituteofGeochemistry,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510640,China

LUOZhao2hua,MOXuan2xue,HOUZeng2qian,etal1AnintegratedmodelfortheCenozoicevolutionoftheTibetanplateau:constraintsfromigneousrocks1EarthScienceFrontiers,2006,13(4):1962211

Abstract:TheprominentfactorscontrollingtheCenozoicevolutionoftheTibetanplateauaretheEarthπsdeepprocesses,othergeologicalprocessescanbeconsideredassecondaryresponsesofvaryinglevelsofimportance.Therefore,ageodynamiceventchaininthecurrenttectoniccyclecanbesummarizedasadeepprocessmantle2derivedmagmatism,crust2derivedmagmatism,crustalthickening,surfaceraising,erosion,andsedimentation.Respectively,thekeytimescaleforthisCenozoicevolutionoftheTibetanplateauis80Ma,45Ma,27Ma,17Ma,9Maand4Ma.TheCenozoicigneousrocksoftheTibetanplateaushowthreetypesofarrangement:magmaticbeltsparalleltotheIndus2Yarlung2Zangbosuture,magmaticbeltsalonglargestrike2slipfaults,andthedistributedigneousfieldinnorthernTibet.Theyarecontrolledtectonicallybycontinentalcollision,largescalestrike2slipfaultingandlithosphericdelamination,respectively.AllthreetectonicexpressionsaredrivenbyIndian2Asianasthenosphericconvergence.Anintegratedmodelbasedonthisisdescribedinthispaper.Thenorthtosouthmantleconvergencedrovetheoppositemovementofthelithosphericblocks,and,finally,in2ducedthecollisionoftheIndianandAsiancontinentsandthelargescaleofmagmatismalongthesuture.AtthelateCretaceouspreliminarystage,therigidfeaturesofthecontinentallithosphereblockscontributedtolong2distancepropagationofcollisionstressandtoblockrotation;magmatismoccurredalongthelarge2scalefaults.Withcontinuouscompression,heating,anddeformationofthelithosphereblocks,thegravitationalin2stabilityoftheTibetanlithosphereincreasedandfinallyledtolithospheredelamination,largescaleastheno2sphereupwellinganddistributedmagmatisminthenorthernTibet.IntheevolutionoftheTibetanplateau,lithospheredelaminationisanimportantprocess,whichinfluencedtomanyothergeologicalevents.Atthesametime,asthenosphericconvergencealsoledtoeastwardasthenosphericextrusion.Thelaterinducedeast2罗照华,莫宣学,侯增谦,等/地学前缘(EarthScienceFrontiers)2006,13(4

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197　

wardlithosphericextrusionandthelateCenozoicextensionoftheTibetanplateau.Keywords:Tibetanplateau;deepprocess;magmatism;tectonicregime;continentaldynamics;integratedmodel;eventchain

摘　要:深部过程是青藏高原演化的主导因素,其他地质过程都可以看作是对深部过程的响应。因此,一个构造旋回(阶段)的地球动力学事件链可以概括为深部地质过程—幔源岩浆活动—壳源岩浆活动—陆壳增厚—地表隆升—表层剥蚀与沉积,其中幔源岩浆活动的研究成为追索青藏高原演化历史的关键环节。据此,青藏高原演化的关键性时间坐标为80、45、27、17、9和4Ma。青藏高原新生代火成岩具有三种展布形式:与雅鲁藏布缝合带平行的岩浆带、沿深大断裂展布的岩浆带和藏北离散性岩浆分布区,它们分别受控于大陆碰撞、大规模走滑和岩石圈拆沉构造体制,且都受控于印度—亚洲软流圈汇聚过程。据此,文中提出了一个描述青藏高原演化的整合模型:南北向地幔对流汇聚控制了岩石圈块体的相对运动,并最终导致印度—亚洲大陆的碰撞和沿碰撞带的大规模岩浆活动;碰撞之初(白垩纪末期),大陆岩石圈块体的刚性属性有利于应力的远程传递和块体旋转,沿块体边界分布的大型走滑断裂控制了岩浆活动的发生;随着挤压过程的持续进行,岩石圈块体的受热和变形,高原岩石圈的重力不稳定性增加,最终导致拆沉作用和软流圈物质的大规模上涌以及藏北高原的离散性岩浆活动。在高原演化中,岩石圈拆沉作用具有重要意义,许多地质事件的发生都与此有关。同时,软流圈的汇聚还导致软流圈物质的向东挤出,并因此造成青藏高原岩石圈的向东挤出和晚新生代的伸展构造。关键词:青藏高原;深部过程;岩浆活动;构造体制;大陆动力学;整合模型;事件链中图分类号:P58811;P546　文献标识码:A　文章编号:10052321(2006)04019616

青藏高原的隆升机制和过程至今仍然是地学界的不解之谜。尽管学者们不断尝试提出更为切合实际的构造模型[125],但高原演化的时空不均一性[627]以及所依据资料的属性差别[4,829]使我们难以提出一个普遍适用的简单演化模型,甚至开始怀疑将高原作为一个整体来研究的合理性[10]。近年来,大量地质事实的发现和分析资料的积累,研究人员开始重新思考建立统一动力学模型的可能性[225]。然而,我们对青藏高原演化的地球动力学过程知之甚少,甚至缺乏识别某些过程的共同基础。例如,青藏高原隆升的标志是什么?导致高原隆升的动力学过程的启动标志又是什么?青藏—喜马拉雅造山过程的驱动机制是什么?类似这样的基本科学问题得不到合理的解决,导致前人的模型依然不可避免地存在严重的缺憾。本文重新考虑了造山过程的驱动机制及其派生的各种地质时间的相互关系,将导致青藏高原产生的大陆动力学过程理解为由一系列地质事件组成的事件链,以火成岩时空分布特征为基础,提出了一个整合的造山带演化模型,可以较合理地解释青藏高原新生代演化中的各种地质现象。1　大陆动力学事件链地质过程本质上可以看作是地球动力学系统的做功表现,需要相应的能量消耗。因此,讨论青藏高原演化的地球动力学背景时,必须考虑能量的来源及其表现形式。前人的模型或者隐略了这一关键性因素的讨论,或者没有阐述各种能量表现形式之间的联系,这可能是前人的模型不能被广泛接受的根本原因。概略地说,驱动地质过程的内部能量主要包括热能和势能,其他形式的能量都可以通过这两个能量形式进行转换。进一步地,由于势能与物质的密度紧密相关,而密度又与体系的温度成反比关系,地球动力学过程驱动力的讨论因而可以简化为对热能的讨论。地球内部的热能主要来自深部,这是当前地球科学界的共识。热能可以有多种来源[11],大部分情

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青藏高原北部新生代构造演化在柴达木盆地中的沉积记录

青藏高原北部新生代构造演化在柴达木盆地中的沉积记录

青藏高原北部新生代构造演化在柴达木盆地中的沉积记录关平;简星【期刊名称】《沉积学报》【年(卷),期】2013(031)005【摘要】青藏高原形成和演化过程中经历的构造活动,在高原的盆地中均有相应的沉积记录.柴达木盆地位于青藏高原北部,盆地新生界地层详细地记录了这些构造—沉积响应.对野外剖面和钻井岩心的新生界沉积物进行了多方面研究,其结果显示,柴达木盆地保存了青藏高原北部三个阶段的构造活动信息:①E1+2的红色粗碎屑沉积物指示了始新世早期的强烈活动构造背景,沉积记录具有低ZTR指数和低重矿物稳定指数的特征,记录了全盆地范围内的造山活动和构造隆升事件,是印度—欧亚板块碰撞所致的远程响应.在这次广泛的大面积的造山活动后,区内迅速遭受剥蚀、夷平,自中—晚始新世时期起,接受沉积.因而此时柴达木盆地与可可西里盆地、乃至塔里木盆地为连通的湖盆体系.②阿尔金山前N1和N21的粗碎屑沉积物记录了渐新世—早中新世阿尔金山的构造隆升事件,而柴北缘和柴西南的大范围三角洲—湖泊细粒沉积物,具有较高的重矿物稳定指数,反映了平静的构造背景,与阿尔金断裂快速走滑以及盆地总体稳定向北推移的时间相对应.大量的侧向走滑活动消减了来自印度板块的挤压应力,使得柴北缘和柴西南的沉积源区(即祁连山和东昆仑造山带)处于构造平静期.③中中新世以来全盆地向上变粗的粗碎屑沉积物,具有较低的重矿物稳定指数,记录了青藏高原北部整体强烈的地壳缩短、加厚和快速构造隆升事件.此外,综合物源分析显示,柴达木盆地新生代沉积源区性质随时间并没有发生明显的改变.【总页数】10页(P824-833)【作者】关平;简星【作者单位】北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京 100871;北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京 100871【正文语种】中文【中图分类】P536【相关文献】1.柴达木盆地西部新生代构造演化及其对青藏高原北部生长过程的制约 [J], 吴婵;阎存凤;李海兵;田光荣;孙知明;刘栋梁;于长青;潘家伟2.柴达木盆地西部中--新生代沉积构造演化 [J], 裴先治;曹国强;李勇;陈世悦;陆松年;徐凤银;彭德华;陈志宏;袁文芳;丁仨平;胡波;李佐臣;刘会彬3.柴达木盆地北缘中、新生代盆地性质及构造演化 [J], 王信国;曹代勇;占文锋;刘天绩4.对柴达木盆地新生代构造演化的认识 [J], 陈伟5.柴达木盆地西部地区新生代沉积与构造演化 [J], 方向;张永庶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

青藏高原隆升及其环境灾害效应

青藏高原隆升及其环境灾害效应

③喜马拉雅山成为印度洋季风北进的严重 障碍，高原内部变得更干旱，冰川大规模萎缩， 雪线上升，土壤向荒漠化演进，马兰黄土向东 扩展直达长江中下游地区，是一次非常严峻的 变干时代。
第十三幕
❖ 地质灾害效应：
黄土高原进入第五侵蚀高峰期，崩滑 流灾害活跃；青藏高原山地及长江、黄 河流域崩滑流频发；昆仑山及山西等地 火山活动，马兰黄土中有地震记录。
3.6Ma～3.4Ma 2.6Ma～2.5Ma
动 1.7Ma～1.5Ma
④
共
0.15Ma前后
和 运 动
0.05Ma前后 0.01Ma～现今
第一幕
印度与欧亚两大板块碰撞，青藏高原开始隆 升，形成冈底斯山脉及相关盆地。
❖ 构造变形效应：
南北向挤压缩短及向北推移，喜马拉雅地区缩 短700km，姜塘地区缩短429km。
❖ 构造变形效应：
青藏高原主边界断裂开始活动，大规模逆 掩推覆。
❖ 环境变化效应：
地壳浅色花岗岩大规模侵位，火山活动强 烈。
第六幕
青藏高原进一步隆升，近1000m。 ❖ 构造变形效应：
在喜马拉雅山等地形成一系列断陷盆地和断 裂谷地，开始了新的成湖时期。
❖ 环境变化效应：
水系变为呈河湖串珠状的外流水系。印度季 风和东亚季风开始出现，中国风尘堆积开始（第 三纪红粘土），第二级夷平面开始形成。
青藏高原——当代地球科学的热点
青藏高原——戈壁沙漠——黄土高原是一个成因 上彼此相关的耦合系统。
黄河的起源，华北平原与黄海、渤海的充填以至 北太平洋海底的粉尘堆积都是这一耦合系统的进一步 延伸。
青藏高原周缘强烈地壳活动，冻土、沙漠土和黄 土的形成，气候环境的周期性变化，地质灾害区域性 和周期性的衍生也是这一耦合系统的动态变化表现。
青藏高原形成演化研究回顾、进展与展望

青藏高原形成演化研究回顾、进展与展望

青藏高原形成演化研究回顾、进展与展望潘桂棠;王立全;尹福光;耿全如;李光明;朱弟成【期刊名称】《沉积与特提斯地质》【年(卷),期】2022(42)2【摘要】青藏高原形成演化涵盖了前身的东特提斯地质构造演化、新生代地质构造演化和高原隆升对气候环境演变的制约,它不仅包含有关全球构造的空间格局、运动状态的历史记录,而且也留下了青藏特提斯洋陆转换、盆山转换构造体制的时空结构、运动形式和发展变化的地质遗迹。

所以青藏高原是研究全球构造的窗口,被自然科学工作者誉为解决地球动力学的一把钥匙。

自20世纪60年代以来,特别是1979年以来我们先后开展了青藏高原地质构造演化、系列编图及综合集成等研究工作。

本文以认识现今青藏高原地质历史各阶段重大地质构造事件的结构组成和演化为主线,回顾了40年来历次重大青藏高原基础地质研究过程,系统总结了青藏高原新生代隆升过程、碰撞构造效应,以及东特提斯地质调查研究中一系列重要新发现、新进展、新成果,并对相关研究成果和新发现进行了简要的归纳梳理。

在此基础上,就青藏高原形成演化模式、科学理论与学术争论观念层次上的问题,以及关键的基础地质问题等方面进行了讨论与展望。

【总页数】25页(P151-175)【作者】潘桂棠;王立全;尹福光;耿全如;李光明;朱弟成【作者单位】中国地质调查局成都地质调查中心;中国地质调查局应用地质调查中心;中国地质大学(北京)科学研究院【正文语种】中文【中图分类】P548【相关文献】1.砂卵石过渡段形成与演化研究进展与展望2.青藏高原形成和演化的古地磁研究进展综述3.印太交汇区海洋生物多样性中心形成演化机制研究进展与展望4.沉积盆地构造热演化研究进展:回顾与展望因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

新生代地质构造特征及其形成机制分析

新生代地质构造特征及其形成机制分析

新生代地质构造特征及其形成机制分析一、引言地球的地质构造是自然界中非常重要的一部分。

它直接关系到地球的演化和人类的生存发展。

新生代地质构造作为地质学的热点领域之一，近年来受到了越来越多的关注。

本文将着重探讨新生代地质构造的特征及其形成机制。

二、新生代地质构造的特征1.火山活动的增加新生代地质构造最显著的特征是火山活动的增加。

随着地壳运动的不断发展，地壳的活动性不断增强，形成了丰富多彩的火山类型，如盾状火山、火山锥、火山岩浆岩等。

这些火山活动既可以促进山体地貌的形成，又会对生态环境产生深远的影响。

2.地震频繁新生代地质构造的另一个显著特征是地震频繁。

由于地壳运动的剧烈振动，不同方向的应力相互作用，往往会引发地震，新生代地质构造中地震活动的频繁性是这方面的明证。

这些地震不仅会给人类带来巨大的灾难，还会造成重大的经济损失。

3.地壳改造的加剧新生代地质构造中地壳改造的加剧也是一个显著的特征。

随着地质运动的加强，地壳的结构逐渐变得复杂多样，并呈现出明显的区域性特征。

同时，地壳的变形也愈加显著，会形成各种地形和地貌特征。

4.沉积作用的加速新生代地质构造中沉积作用的加速是一个重要特征。

在长时间的构造变革中，不断地有沉积物因不同地理条件而沉积到不同的地方，加重了地壳的负荷，增加了地质构造的变化，为地球表面景观的形成和演变带来了多样性。

三、新生代地质构造的形成机制1.板块运动板块运动是新生代地质构造形成的主要机制，地球上的陆地和海洋分别坐在不断运动的板块上。

板块运动会导致山脉的形成，同时也会导致火山和地震等地质灾害的发生。

2.地热活动地热活动也是新生代地质构造形成的重要机制之一。

地球内部的深层强烈的地热活动会引起地震、火山等地质灾害，这些灾害在一定程度上会改变地球表面的地貌特征。

3.气候变化气候变化可能也是新生代地质构造形成的重要原因之一。

全球气候变化会引起地球上环境的巨大变化，如降雨量的改变、河流的移动等，这些变化会直接影响地球表面的地貌特征。