重建青藏高原东南部新生代早期的古水系与构造演化:来自碎屑锆石和电气石来源的证据

《Geochemistry, Geophysics, Geosystems》:Reconstructing Early Cenozoic Paleodrainage and Tectonic Evolution in the Southeastern Tibetan Plateau: Evidence From Detrital Zircon and Tourmaline Provenance

【字体: 时间:2025年10月11日 来源:Geochemistry, Geophysics, Geosystems 3

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  青藏高原东南部早白垩世古水系的碎屑锆石U-Pb与辉石地球化学分析显示,松潘-甘孜造山带远程碎屑来源与北缘羌塘造山带近源碎屑共同构成区域连贯的古水系,该水系在晚白垩世Ailao Shan-Red River断裂带左旋剪切作用下解体。

  ### 珠峰区域早白垩纪至始新世的沉积记录与构造演化

东南西藏的古新世沉积盆地是印度-亚洲碰撞早期阶段构造变形和地表过程的重要记录。这些盆地的沉积物来源和沉积环境的变化,揭示了该地区在早白垩纪至始新世期间的地形演化过程。通过对贡觉和芒康盆地的碎屑锆石铀-铅年代学、电气石地球化学以及岩石学数据的分析,研究发现这两个盆地可能曾属于一个区域性的连通古河流系统,其沉积物主要来源于远距离的松潘-甘孜地块和近距离的北羌塘地块。这种区域性的河流系统可能向兰坪-思茅地区和越南北部延伸,直到晚始新世时期,由于哀牢山-红河断裂带的左旋剪切作用,这一系统被破坏。这些发现有助于我们理解东南藏区在早新生代期间的沉积物输送和地形演变过程,也表明了后期构造活动对区域古河流系统的影响。

#### 沉积盆地的构造背景

东南西藏的沉积盆地分布于其边缘,这些盆地的形成与印度-亚洲碰撞期间的构造变形密切相关。在碰撞初期,该地区经历了拉张变形,表现为走滑断层、褶皱、逆冲和同期岩浆活动。这种拉张机制促成了如贡觉和芒康盆地这样的拉分盆地的形成,它们被逆断层和走滑断层所圈闭,并保留了高原隆升和地壳增厚的关键记录。此外,东南西藏的构造演化与周围地块的相互作用密不可分,包括与印度板块的持续碰撞和周边地块的边界活动。

#### 沉积地层的特征

贡觉盆地和芒康盆地的沉积地层分别代表了不同的地质时期和沉积环境。贡觉盆地主要由古新世至始新世的沉积物构成,其沉积物来源复杂,反映出远距离和近距离的共同影响。在古新世期间,盆地的沉积环境可能从辫状河流或冲积扇向湖泊或三角洲转变,最终形成深水湖泊环境。而芒康盆地则主要由晚侏罗纪至白垩纪的陆相沉积物组成,其中包含大量火山沉积物,这些沉积物可能来源于古新世至始新世期间的火山活动和区域岩浆作用。这些地层的沉积特征表明,该地区的地形在早新生代期间经历了显著的变化。

#### 沉积物来源分析

通过碎屑电气石化学分析和碎屑锆石铀-铅年代学,研究确定了贡觉和芒康盆地沉积物的主要来源。电气石的化学组成显示,这些沉积物主要来源于富含铝和贫钙的变质岩以及贫锂的酸性火成岩。碎屑锆石的年代分布表明,沉积物的来源主要来自松潘-甘孜地块和北羌塘地块,这些地块的地质历史与盆地沉积物的年龄分布高度吻合。这种相似性进一步支持了沉积物来源的统一性,即这些盆地可能曾被一个连通的古河流系统所影响。

#### 构造演化对沉积物输送的影响

研究指出,东南西藏的构造隆升对区域河流系统的形成和演化产生了重要影响。在早白垩纪至始新世期间,印度板块向北移动,推动了区域内的地壳缩短和变形,形成了如贡觉和芒康盆地这样的沉积盆地。同时,构造活动还改变了区域的沉积物输送路径,使得原本连通的河流系统在晚始新世时期被打破。这一时期,哀牢山-红河断裂带的左旋剪切作用可能成为河流系统重组的关键因素。通过比较现代河流的碎屑锆石年代分布,研究发现这些河流的沉积物来源与早新生代的盆地沉积物高度相似,表明当时可能存在一个大规模的古河流系统,连接了西藏高原与周边的沉积盆地。

#### 古地理重建与河流演化

研究提出了一种分阶段的古地理重建模型,用于解释东南西藏在早新生代期间的沉积物输送和河流演化过程。第一阶段,从古新世到始新世,该地区可能形成了一个连通的古河流系统,连接了贡觉、芒康、建川和兰坪-思茅盆地,其沉积物主要来源于松潘-甘孜地块和北羌塘地块。这一阶段的河流系统可能为当时高原的隆升提供了必要的地形条件。第二阶段,从始新世末期开始,随着哀牢山-红河断裂带的左旋剪切作用,该区域的河流系统开始被分割,形成独立的河流系统,如现代的红河和金沙江。这一阶段的构造活动导致了区域内的沉积物输送路径的改变,并促成了现代河流网络的形成。

#### 沉积物来源与构造活动的关系

研究还指出,沉积物的来源与构造活动密切相关。例如,松潘-甘孜地块在早白垩纪至始新世期间经历了显著的岩浆活动和变质作用,形成了大量的富铝贫钙的变质岩和酸性火成岩,这些岩石成为贡觉和芒康盆地沉积物的重要来源。此外,北羌塘地块的沉积物来源也与这些地块的构造演化密切相关,其地质历史和沉积物的年代分布显示出与盆地沉积物相似的特征。这表明,沉积物的来源不仅受到岩石类型的控制,还受到构造活动的影响。

#### 结论

通过碎屑锆石铀-铅年代学和电气石地球化学分析,研究揭示了东南西藏在早新生代期间的沉积物来源和河流系统演化。这些沉积物主要来源于远距离的松潘-甘孜地块和近距离的北羌塘地块,表明当时可能存在一个连通的古河流系统。这一系统在晚始新世时期由于哀牢山-红河断裂带的左旋剪切作用而被破坏,导致河流系统的重组和独立发展。此外,研究还表明,东南西藏的构造活动在早新生代期间对沉积物输送路径和河流系统演化产生了深远的影响。这些发现不仅有助于我们理解东南西藏的沉积记录,还为研究高原的构造演化提供了新的视角。
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