內容簡介
青藏高原形成演化和隆升機製是當今國際地學界關注和努力探索的重大科學問題之一。《青藏高原地質構造與大陸動力學研究叢書:青藏高原隆升的地質記錄及機製》以原地質礦産部重點科技項目“青藏高原隆升的地質記錄及機製”各課題研究成果為基礎,結閤近年來高原地質研究所取得的新資料,在簡要介紹高原區域地層要點、構造格架和岩石圈結構特徵基礎上,著重論述瞭西昆侖造山帶和喜馬拉雅造山帶東段構造特點及山體隆升地質記錄、岡底斯帶白堊紀以來構造岩漿活動和高原北部新生代火山作用及深部作用、沉積盆地形成演化與高原隆升的耦閤關係以及地殼形變監測及大陸動力學等重大地質科學問題。《青藏高原地質構造與大陸動力學研究叢書:青藏高原隆升的地質記錄及機製》內容豐富,資料翔實,提齣一些新觀點和新認識,可供地質調查、科研、教學部門及科技工作者參考。
內頁插圖
目錄
第一章 緒論
第一節 研究目標和任務
第二節 主要研究內容
第三節 取得的主要科學成果
第二章 青藏高原區域地層要點
第一節 地層類型及地層分區
第二節 各地層分區的基本特徵
第三章 青藏高原構造格架和岩石圈結構
第一節 構造分區及構造演化
第二節 區域地球物理場特徵
第三節 岩石圈結構構造
第四章 西昆侖造山帶構造特點與山體隆升
第一節 研究簡史
第二節 西昆侖的構造格架
第三節 西昆侖及鄰區陸一陸碰撞造山帶岩石圈結構及其演化
第四節 新生代西昆侖隆升的地層學和沉積學記錄
第五節 中巴公路沿綫變質岩和變質作用
第六節 西昆侖地區抬升曆史的磷灰石裂變徑跡研究
第五章 青藏高原北部新生代火山作用與高原隆升
第一節 火山岩係列及其時空分布
第二節 岩漿起源的地球化學製約
第三節 岩漿成因機製討論
第四節 岩石圈結構與地錶高程關係對岩石圈深部過程的啓示
第六章 青藏高原隆升與重要盆地沉積響應
第一節 可可西裏盆地演化與青藏高原隆升的沉積響應
第二節 塔裏木盆地西南拗陷帶沉積演化與青藏高原隆升
第三節 滇西高原隆升與鶯歌海盆地的沉積響應
第四節 青藏高原北部夷平麵研究
第五節 幾點認識
第七章 青藏高原岡底斯造山帶晚白堊世以來構造岩漿作用與深部過程
第一節 岡底斯帶中一新生代岩漿岩的時空格局
第二節 岡底斯帶中段碰撞後岩漿作用及其意義——以南木林縣烏鬱盆地為例
第三節 岡底斯帶岩石圈的形成與演化
第八章 喜馬拉雅山東部地殼形變、深部過程與高原隆升
第一節 大拐彎地區地質構造背景及主要構造特徵
第二節 大拐彎地區地殼變形及東喜馬拉雅構造結的形成
第三節 大拐彎地區深部作用過程與隆升的關係
第九章 青藏高原東北部地殼形變的JGPS監測及地球動力學
第一節 全球定位係統(GPS)測量
第二節 GPS測量的實施
第三節 數據分析處理及結果
第四節 地球動力學分析
第十章 結論與討論
精彩書摘
(四)北羌塘一昌都塊體(及南延的思茅塊體)
處於金沙江縫閤帶(JSZ)與瀾滄江縫閤帶(LCZ)之間的廣大地區,從金沙江縫閤帶西側發現的前寒武紀變質岩層和其上被白雲質灰岩不整閤覆蓋(燈影期超覆)來看,具揚子地颱的某些特點。然而這裏零星齣露的奧陶係一誌留係具復理石沉積特徵,它們與不整閤覆於其上的泥盆係、石炭係、二疊係沉積蓋層都可與華南構造帶相比,它又具華南型的特徵。金沙江縫閤帶所代錶的洋盆的發生和封閉與瀾滄江帶相似,沿縫閤帶(西側)齣現碰撞(及俯衝)花崗岩帶、滯後的陸緣火山岩帶及狹長的二疊紀褶皺造山帶。那裏早中生代的左鏇韌性平移剪切帶及新生代的右鏇走滑斷層也十分顯著。
上述南羌塘一保山塊體和北羌塘一昌都塊體兩個單元,在二疊紀至三疊紀時期,沉積類型比較復雜,錶現在縫閤帶附近為活動型沉積,岩漿活動及變質作用強烈,遠離縫閤帶部位仍為穩定型淺海及海陸交互相沉積。進入侏羅紀,西部廣泛齣露的是淺海沉積,如雁石坪群,由厚達5000m左右碎屑岩和泥質碳酸鹽岩組成,碎屑岩中主要為硬砂岩、復礦砂岩,成熟度較低,具復理石的某些特點。由於這裏的構造形態比較簡單,有時可把它作為地颱蓋層沉積看待,這次我們編製大地構造圖時暫劃為中中生代活動型沉積,此種類型沉積延人東部,特彆進入昌都、思茅地區則變為紅色陸相碎屑沉積,中生代晚期至古近紀,全區則為陸相紅色盆地建造。
(五)巴顔喀拉和鬆潘一甘孜構造帶
此構造帶位於金沙江縫閤帶(JSZ)以北,昆侖南緣斷裂帶(KST)以南及龍門山一錦屏山斷裂(LMT)以西的廣大三角地區。該區西部為巴顔喀拉構造帶;東部為鬆潘一甘孜構造帶,是三角區的主體;兩者沒有明顯的分界,實為一體。它們幾乎全為巨厚的三疊紀復理石沉積所充填和覆蓋。在三疊紀以前,該區有一個較長的陸塊性質的穩定時期。從該區不斷發現揚子地颱型中元古代、新元古代基底岩係及古生代蓋層以及後龍門山存在華南型早古生代地層的情況來看,這裏三疊係復理石沉積之下,可能存在揚子地颱西緣的變質基底和古生代蓋層。鬆潘一甘孜構造帶的西南側,沿甘孜一理塘一綫齣現自晚二疊世開始至三疊紀的小洋盆,晚三疊世諾利剋期洋盆嚮西俯衝産生“溝一弧一盆”結構,三疊紀末形成甘孜一理塘縫閤帶(GLZ),隨後齣現陸內變形的左鏇韌性平移剪切帶。在鬆潘一甘孜構造帶的北側沿阿尼瑪卿一綫齣現晚二疊世至中三疊世的小洋盆,晚三疊世洋盆嚮北緣俯衝形成縫閤帶,洋殼消減後除形成韌性平移剪切帶外還齣現明顯的推覆構造。鬆潘一甘孜構造帶三疊紀復理石沉積嚮東可深入到西秦嶺南部,往北順瓦洪山斷裂經青海南山可能達到南祁連山。
昆侖南緣斷裂帶(KST),在西昆侖南緣稱康西瓦斷裂,在東昆侖南緣稱西大灘斷裂,僅西大灘斷裂的東段沿阿尼瑪卿一綫齣現蛇綠岩及與之配套的岩類組閤,稱之為阿尼瑪卿縫閤帶。
該構造單元東界的龍門山一錦屏山斷裂是一條形成時代較早(元古宙),新生代強烈活動的斷裂帶,沿斷裂帶齣現由西往東擠壓的一係列推覆構造。這些推覆構造與該區內發育的一係列北西西至北西嚮的左鏇走滑斷裂,如昆侖南緣斷裂、鄧柯一甘孜斷裂、甘孜一康定(鮮水河)斷裂、義敦一理塘斷裂等,都形成於新生代晚期,是印度闆塊不斷嚮北推擠所産生的效應。
(六)昆侖構造帶
昆侖構造帶北鄰塔裏木地颱及柴達木塊體,南以昆侖南緣斷裂與巴顔喀拉構造帶為界。阿爾金斷裂(ALT)將昆侖構造帶切割分成東、西兩部分,其西為西昆侖構造帶,東為東昆侖構造帶。
……
前言/序言
青藏高原地質構造與大陸動力學研究叢書:青藏高原隆升的地質記錄及機製 [Geological Records and Mechanism of the Uplift of the Qinghai-Tibet Plateau] 本書聚焦於全球構造闆塊活動的前沿領域,深入探討瞭青藏高原這一地球上最宏大、最復雜的地質構造單元的形成、演化及其對全球氣候環境的深刻影響。 本叢書旨在匯集當前國際地學界對青藏高原地質過程研究的最新成果、前沿理論與關鍵技術,為地質學傢、地球物理學傢、構造地質學傢以及相關領域的研究人員提供一個全麵、深入的學術交流平颱。 叢書主題範圍涵蓋但不限於以下核心領域: 第一部分:青藏高原的構造演化與地殼精細結構 本書著重分析青藏高原自特提斯洋閉閤以來,印度闆塊與歐亞闆塊碰撞、俯衝、走滑所驅動的復雜地質曆史。研究內容將涵蓋: 1. 古特提斯洋的消亡與俯衝帶的演化: 詳細梳理特提斯洋地殼嚮北的俯衝記錄,包括俯衝帶的幾何形態、岩漿活動的地球化學示蹤,以及俯衝作用對周邊大陸岩石圈性質的改造過程。重點探討洋殼俯衝的深度、角度及其對高原隆升初始階段的貢獻。 2. 闆塊邊界的幾何學與運動學分析: 運用高精度GPS、InSAR等現代大地測量技術,結閤地質填圖和野外構造分析,精確刻畫高原內部及周緣的現今地殼運動速率和應力場分布。重點解析大型走滑斷裂帶(如錯尕-馬爾-拉薩斷裂、阿爾金斷裂、高黎貢斷裂)的運動學特徵、蠕變速率及耦閤關係。 3. 地殼與上地幔的精細結構成像: 結閤寬頻帶地震觀測數據、接收函數、麵波層析成像等地球物理方法,對青藏高原地殼厚度、莫霍麵起伏、上地幔轉換帶的精細結構進行三維實時成像。深入分析地殼的非均一性、地幔物質的流入/流齣,以及是否存在軟流圈物質上湧導緻的地殼減薄或增厚現象。 4. 岩石圈強度的限製與剝蝕作用: 探討高原岩石圈的力學性質,評估岩石圈的有效厚度和強度分布。分析早期沉積物和古老地殼的剝蝕速率、剝蝕物遷移路徑及其對高原地殼平衡和隆升過程的反饋機製。 第二部分:關鍵地質記錄的解析與時空標定 本部分強調對不同地質記錄的精確解讀,以構建青藏高原隆升的可靠時間序列和空間模式。 1. 沉積盆地的構造響應與物源分析: 聚焦於高原周緣及內部新生代沉積盆地(如青海-甘肅盆地、藏南盆地、印度河流域)的沉積記錄。通過分析沉積相演化、碎屑鋯石U-Pb定年、岩石化學成分,重建高原隆升對河流係統、湖泊發育及沉積物匯聚的控製作用。特彆關注河流下切速率與構造抬升速率的耦閤關係。 2. 火山岩記錄與地幔物質的演化: 利用高原內和鄰近地區(如滇西、羌塘)的新生代火山岩,通過Nd-Sr-Hf同位素分析和微量元素示蹤,揭示岩漿源區的變化。研究火山作用的時間節點,判斷其是否與關鍵的構造事件(如深部岩石圈地幔拆沉、幔源物質上湧)存在因果聯係。 3. 變質作用與深部過程的記錄: 梳理變質岩(如藍片岩、高壓麻粒岩)中的礦物學特徵和變質指紋。運用氧逸度計、壓力-溫度(P-T)軌跡反演技術,重建地殼物質被帶入深部又被快速摺返到地錶的路徑,從而為研究地殼摺疊、推覆及摺返機製提供約束。 4. 古地磁研究在闆塊聚閤中的定位: 利用新生代以來沉積岩和火山岩中的古地磁證據,重建高原主體及周緣塊體(如塔裏木、揚子地塊)的古緯度位置和相對應的地塊運動軌跡,以精確定位印度闆塊俯衝的速率和角度變化。 第三部分:隆升機製的動力學模擬與耦閤 本部分緻力於整閤地質、地球物理和地球化學數據,通過數值模擬來檢驗和完善青藏高原隆升的動力學模型。 1. 復雜應力場下的岩石圈流變學: 建立考慮流變學、溫度場、流體活動和斷裂帶強度的耦閤模型,模擬印度闆塊強行擠壓下,高原岩石圈的響應模式,包括物質的側嚮逃逸(Escaping Flow)、地殼增厚與物質再分配。 2. 氣候-構造反饋機製的量化: 探討青藏高原巨大的地形抬升對亞洲季風係統、區域水循環的驅動作用,並反過來研究氣候變化(如冰期/間冰期)對地錶剝蝕速率、河流下切速率和構造應力釋放的影響。采用耦閤大氣環流模型(GCMs)與構造模型的方法,探究構造與氣候相互作用的臨界閾值。 3. 深部熱物質交換與熱結構: 分析地幔熱流數據和岩石圈熱結構,評估岩石圈底部的熱狀態對岩石圈強度和地殼熔融的影響。研究俯衝闆片的熱結構如何影響上覆地幔的物質對流模式,以及深部地幔物質對高原隆升的深部驅動力貢獻。 4. 強震與構造應力釋放機製: 結閤地震震源機製解、應力場反演和斷層帶的滑動速率數據,分析高原內部塊體之間的應力傳遞與能量儲存。研究強震事件如何重置或加速區域構造應力場,是構造適應性調整的主動因素還是被動響應。 本書叢書以其多學科交叉、數據驅動和模型驗證的特點,力求為理解地球大陸地質過程的極限狀態——青藏高原的隆升,提供一個前所未有的、係統的、高分辨率的認識框架。它不僅是對過去數十年研究成果的總結與提升,更是麵嚮未來幾十年構造地質學和大陸動力學研究的戰略布局。