藏东南(中甸)区域隆升动力模型:地球化学和热年代学

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本文对青藏高原东南缘香格里拉地区出露的印支期中酸性类侵入岩和碱性侵入岩进行了详细的野外地质调查、岩相学、元素地球化学和锆石U-Pb地质年代学研究,讨论了两套岩体之间成因上的联系及其深部动力学背景;同时对研究区的典型地层和岩体进行了低温热年代学的研究,探讨了研究区的隆升—剥蚀过程;结合对侵入岩体的研究和热年代学工作,试图探讨研究区地壳加厚和区域隆升的动力学机制并提出简单模型。1.通过野外调查发现,研究区广泛发育各式各样的褶皱类型,表明研究区存在强烈的挤压变形作用,岩层受挤压作用发生冲断和褶皱不仅是东喜马拉雅构造结地壳缩短的重要构造机制,而且这一动力学过程波及到了本文的研究区。2.印支期中酸性类侵入岩和碱性侵入岩进行了详细的野外地质调查、岩相学、元素地球化学和锆石U-Pb地质年代学研究表明,阿热石英闪长玢岩岩体和甭哥煌斑岩—碱性杂岩体群虽为异相,实属同源,不仅在岩浆起源背景上具有明显的成因联系,初次就位成岩后所经历的后续岩浆—流体活动也较为相似,之所以甭哥岩群显示出了更大的复杂性和多样性,这与其较阿热岩体所处的深部环境密切相关。甭哥岩群恰位于滇西北幔坳区和滇西南幔隆区的过渡幔坡陡变带,这一特殊深部环境甭哥岩群的多阶段演化提供了一中特殊的深部环境,在这里深部物质高效交换和运移,在地幔物质上升和运移过程中,不可避免的下地壳管流相混染,造就甭哥岩群的独特性。诸多三江地区侵入岩,尤其是中酸性和碱性侵入岩的地球化学特征,都具有与阿热闪长玢岩和甭哥煌斑岩—碱性杂岩体相似的稀土元素配分模式图和微量元素蛛网图,兼具地幔和地壳两种性质,这可能暗示三江造山带的整个深部地球化学具有一致性,其岩浆来源可能深至壳幔过渡层。3.研究区磷灰石和锆石的裂变径迹测试结果和热史模拟结果表明,研究区经历了两次显著的抬升过程。第一次为由锆石裂变径迹所记录的白垩纪抬升作用,可能与这一时期开始启动的地幔上涌和地幔热效应有关;第二次为有磷灰石裂变径迹所记录的新生代隆升作用,其与新生代以来三江地区所经历的挤压褶皱缩短变形作用和由走滑断裂活动引起的块体走滑与旋转作用相关。通过对剥蚀速率的估算,发现中咱—中甸地块的抬升速率要大于义敦岛弧带和扬子地块,且义敦岛弧带展现了从北向南逐渐抬升的现象。4.综合上述研究,概念性地提出本区自新生代以来的地壳加厚与区域隆升模式:在印度板块和扬子板块双俯冲过程中,印度板块的北东向构造缩短作用和自白垩纪以来的地幔上涌作用和新生代以来的下地壳管流机制联合作用,造成研究区地壳加厚和区域的整体非均隆升。在这一过程中,下地壳管流可能起了更为关键的作用,白垩纪以来的地幔上涌作用为本区壳幔过渡带的形成和深部热结构的稳定与维持做了重要贡献;虽然在研究区无法确切估计由于构造缩短作用而引起的地壳,尤其是表壳加厚幅度,但是研究区广泛存在的高度变质—变形的褶皱使得我们有理由相信,构造缩短作用,更确切的讲,应该是推覆叠置构造作用,为本区的表壳加厚做出了相应的贡献,而地幔上涌和下地壳管流可能主要对下地壳的加厚有效。
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