毕文军：羌塘地体白垩纪-新生代冷却历史及其对青藏高原中部隆升过程的约束【GSA Bulletin，2022】

发布时间：2023-03-16       阅读：181次

青藏高原作为世界上海拔最高、面积最广的高原，不仅是探究地球动力学和陆-陆碰撞的天然实验室，而且其地表隆升影响着亚洲季风的形成发展、干旱化以及全球气候变化。尽管前人关于青藏高原的隆升历史开展了大量研究，提出其隆升过程在时空上存在显著的差异，然而对其隆升时间和机制仍存在很大争议。如在隆升时间上，存在白垩纪时期、始新世时期以及中新世以来等不同观点；在隆升机制上存在拉萨-羌塘碰撞、新特提斯洋俯冲汇聚、深部下地壳流动以及板片断离等不同认识。羌塘地体位于青藏高原腹地，出露了古生代-新生代沉积地层，受白垩纪拉萨-羌塘地体和古近纪以来印度-欧亚碰撞的影响，构造变形复杂，是研究青藏高原中生代以来地表隆升和剥露过程的理想场所。尽管变形年代学和低温热年代学研究表明羌塘地体在40-35 Ma形成了低起伏的高原地貌，然而对其形成过程和动力学机制一致存在争议。方式演化而来？

围绕上述科学问题，我校地球科学与资源学院博士生毕文军，在李亚林教授的指导下，与新西兰怀卡托大学地球科学学院合作，选择北羌塘地体普若岗日地区开展了系统地低温热年代学研究，重建了羌塘地体白垩纪以来的剥露历史，并取得如下新认识：

（1）羌塘地体经历了120-65 Ma，55-35 Ma和<25-0 Ma三期快速冷却事件。

（2）第一期的快速快却（120-65 Ma）表现为从羌塘地体中部向南、北发生扩展，结合区域构造事件，提出这一期快速冷却可能与拉萨-羌塘地体碰撞和中羌塘地体的构造负载有关。

（3）第二期的快速快却（55-35 Ma）主要发生在南羌塘地体以及北羌塘地体的北部区域，这一时期的冷却可能与印度-欧亚板块连续汇聚诱发拉萨地体和松潘-甘孜地体分别向南、北俯冲有关。该期快速冷却事件结束之后，羌塘地体的平均剥露速率<0.05 mm/yr；结合已古高程数据，表明羌塘地体在~35 Ma基本形成了低起伏、接近现今海拔的地貌。

（4）第三期的快速快却（<25-0 Ma）发生在羌塘地体南北向挤压变形结束之后，该期地表剥露可能与该地体东西向伸展断层活动有关。

图1 （A）青藏高原构造单元简图；（B）羌塘地体地质简图；（C）普若岗日地区地质图

图2 羌塘地体白垩纪以来的地质事件和冷却历史

图3 羌塘地体白垩纪-始新世构造演化模式图

上述研究成果发表在地球科学国际权威刊物《Geological Society of America Bulletin》上：Bi, W.J., Li, Y.L.,* Kamp, P.J.J., Xu, G.Q., Zhang, J.W., Han, Z.P., Du, L.T., Wang, C.S., He, H.Y., Xu, T.K., Ma, Z.N., Cretaceous–Cenozoic cooling history of the Qiangtang terrane and implications for Central Tibet formation. Geological Society of America Bulletin. 2022. https://doi.org/10.1130/B36313.1

全文链接：https://doi.org/10.1130/B36313.1