晚新生代嘉黎断裂带在青藏高原隆升过程中的作用

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:anywho
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嘉黎-易贡藏布断裂带是具有重要构造意义的狮泉河-申扎-嘉黎断裂带的东延部分。是“大陆逃逸”模式中高原物质向东逃逸的南边界带,从而使其成为“大陆逃逸”与“地壳增厚”学说争论的关键,受到了科学界的重视,然而,由于多方面的原因,其空间展布、活动性质及其在高原隆升过程中的作用一直未能彻底查清。本文在野外调研的基础上,对断裂带的空间展布、活动性质进行了详细地阐述;通过建立断裂带周边地貌层次结构以及对断裂带两边磷灰石裂变径迹记录的分析,论述了断裂带在高原形成演化过程中引起的差异隆升现象;最后,以近年来最新GPS观测资料为基础,结合本次调研情况,对断裂带的水平运动情况也做了初步探讨,取得的主要认识如下: 1.查明了嘉黎断裂带的空间展布和活动性质 嘉黎-易贡藏布断裂是狮泉河-申扎-嘉黎大断裂的一个分支,另一主要分支断裂为嘉黎区-向阳曰断裂。早期活动(K<,2>之前)主要在北分支,并继承作为冈底斯-念青唐古拉板片内那曲一沙丁中生代弧后盆地与隆格尔-工布江达中生代断隆带的分界断裂,同时也是冈底斯-腾冲地层区内二级地层分区中拉萨-察隅地层分区与班戈-八宿地层分区的界线。 在几何展布方面,嘉黎断裂为-宽3-7km的断裂带,由多条近平行断裂组成,从易贡藏布上游村雄曲进入嘉黎县幅后呈近东西向(95<。>)沿村雄曲、徐曲河谷延伸,经阿扎、老嘉黎县向东至雷公拉北被北西向断裂甲贡-龙布断裂右行平移错开近7km。然后断裂方向发生明显变化,呈南东东向(115<。>)沿易贡藏布、迫隆藏布河谷延伸。断层倾向变化大,次级断裂大部分向北倾斜,少数向南倾斜,倾角一般大于60<。>。 断裂总体表现以平移活动为主,局部地段显示为正或逆冲断层。断裂带经历了多期活动,表现在断裂带上多条平行断裂的活动性质各异,并出现不同时代地层呈断夹块断陷于断裂带中,其主要活动有两次,一是中晚侏罗世-早白垩世,西部以南北拉张的裂谷盆地,并有裂谷型蛇绿岩发育,在嘉黎县(达马)以西表现为该时期断陷盆地沉积。但进入易贡藏布一带因方向发生变化,此时期表现为剪切性质,未见裂谷及蛇绿岩套。另一次是晚新生代高原隆升隆升过程中大规模走滑平移,新构造活动特征明显。 2.断裂带周边地貌层次结构显示:嘉黎区-向阳日断裂带两侧主夷平面高程和盆地面高程差异不明显,反映嘉黎区-向阳日断裂带在高原隆升过程中差异升降较小,但嘉黎-易贡藏布断裂带以南地区的主夷平面高程和盆地面高程略高,且跨度较大,说明嘉黎-易贡藏布断裂带南北两侧有明显差异升降现象。南盘总体隆升高100~150m。而局部侵蚀面高程显示怒江水系区与雅鲁藏布江水系区的高程基本一致,说明两条水系进入研究区的时间和侵蚀强度相当,而以嘉黎-易贡藏布断裂带为界的南侧比北侧的局部侵蚀面高程还低 100~150m,是雅鲁藏布江水系由南向北溯源的反映。 四级层状地貌结构的建立,说明研究区在高原隆升过程中强烈隆升阶段与构造稳定阶段相结合,其形成时代可以与区域上5次高原隆升事件之间的相对构造稳定时期对应,山顶面形成于两次地面抬升之间,时代相当于渐新世晚期;主夷平面形成于第二次地面抬升到青藏运动之间,相当于中新世;盆地面形成于青藏运动与昆黄运动之间,相当于上新世晚期至早更新世早期;局部侵蚀面形成于昆黄运动与共和运动之间,相当于中更新世。 盆地面在研究区内相当发育,比主夷平面低500~700m,在山顶海拔高程分布图和地面海拔高程分布图中频率均相当明显,其地貌景观相当于现代高原腹地的内陆盆地景观,虽然盆地面本身高差变化范围较大,但其高程不受现代河谷谷底高程影响,说明在雅鲁藏布大峡谷地区在峡谷形成以前经历了较长时期的内陆盆地发育阶段。盆地面发育反映当时地貌反差较小,地势平坦,以短程河流和内陆盆地发育为特色。 3.断裂带两侧岩石中裂变径迹记录显示,所有样品的裂变径迹年龄均在4.O~11.7Ma时间范围内。反映研究区高原隆升的时间相对集中。 断裂带北侧的磷灰石裂变径迹年龄较大,反映其抬升作用较慢,通过样品高程差和年龄差计算的抬升速率为0.07~O.09mm/a,也属较低水平。而断裂带南侧的磷灰石裂变径迹年龄明显较小,6个样品中有5个样品的磷灰石裂变径迹年龄在4.0~5.9Ma之间,说明嘉黎断裂带南盘有明显抬升作用,这与通过地面和山顶面高程统计的分析结果基本一致。 断裂带南侧6个样品中有5个样品的磷灰石裂变径迹年龄在4.O~5.9Ma之间,反映研究区在上新世有较强烈的抬升作用,这与钟大赉、丁林等研究的青藏运动第一幕3.4~2.5Ma的时间略早。此外,样品磷灰石裂变径迹年龄与样品高程没有规律,一方面反映当时该地区抬长速率较快,另一方面可能反映当时已有一定地貌反差,并且这种地貌反差被继承性发展到现在。 4.据前人研究成果,嘉黎断裂带现今的水平运动速率为3-5mm,“地壳增厚”模式应是高原隆升模式中的学术主流,但沿着高原内部大型走滑断层的东西向滑动也是现今大陆变形的一种重要形式,在高原形成过程中尤其是晚期阶段起着不可忽视的作用。 嘉黎断裂带的水平滑移并非是持续和匀速的,而应该是分阶段性的,嘉黎断裂带中新世以来的水平滑移速率完全有可能达到30mm/a以上。也就是支持马宗晋院士δ期青藏高原以东西向伸展变形为特征的观点。但是由于这个结论是在倾多区晚石炭-早二叠纪来姑组火山岩与当雄幅早二叠纪洛巴堆组火山岩是同期产物的前提下得出来的,其合理性有待于进一步研究,此处仅供讨论。
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