珠穆朗玛峰地区构造古地磁和磁组构研究及喜马拉雅隆升

论文摘要

针对喜马拉雅地块研究程度较高、许多观点不一致的特点，本文从古地磁的角度出发，系统详细地研究了喜马拉雅地块构造古地磁和磁组构，提出了新的高原隆升模型，主要取得以下认识和进展： 1．根据新的构造古地磁资料，阐明了作为冈瓦纳大陆（印度板块）北部边缘的喜马拉雅地块从古生代以来向北的漂移过程中，有三次向南的短暂漂移：首先在泥盆纪中晚期至晚期有0.6°S的向南位移，从28.4°S漂移到29.0°S；然后晚三叠世到中侏罗世有2.6°S向南的漂移，从18.6°S漂移到21.2°S：最后一次往南漂移是晚侏罗世到早白垩世，有3.8°S的向南漂移，从南纬18.6°S漂移到22.4°S。主要由于喜马拉雅地块（印度板块）总体的向北漂移，南北两个超级大陆的相对位置总体上靠得更近了。 2．应用岩石磁组构，结合变形变质、变形期次、变质期次、岩浆活动和岩组，详细研究了高喜马拉雅结晶岩系磁组构特征。目前喜马拉雅地块新生代以来明显存在至少两期变形、两期变质，高喜马拉雅结晶岩系磁组构同样记录了至少两次韧性变形：第一次是由北向南的逆冲推覆变形。这次变形非常强烈，在所有磁组构样品的磁面理和磁线理Flinn图上都表现为压扁形椭球体，显示挤压变形；在磁化率各异性度P频谱图和百分率各向异性度H曲线上显示岩石曾经历了强烈的塑性变形。第二次是由南向北的伸展变形，变形仅在局部有显示。地点是MCT的上盘樟木附近、丁仁布桥、康山桥和高喜马拉雅顶部以及特提期喜马拉雅的底部。在磁面理、磁线理Flinn图上表现为拉长形椭球体，显示拉张变形。 3．从变质岩石学的角度出发，结合构造地质学、地质年代学、岩浆岩岩石学及深部地球物理资料，对高喜马拉雅结晶岩系变质倒置做了详细的研究。结果认为，只有一对正、逆韧性剪切带的配合，高喜马拉雅结晶岩系才能产生管道流（Channel flow）或塑性挤出（ductile extension）。然而主中央断裂（MCT）和藏南拆离系（STDS）主拆离面自新生代以来无论从微观还是宏观、不论是显微岩组还是岩石磁组构都至少存在两期变形：早期是强烈的韧性变形，由北往南逆冲：晚期是构造掀斜，由南往北伸展。 4．应用现代变质岩石学、现代构造地质学，结合岩石磁组构、岩组，重新对高喜马拉雅雅结晶岩系变质倒置序列的成因作出新的解释，推测变质倒置和藏南拆离系的形成，可能是逆冲推覆、构造掀斜共同作用的结果。 5．喜马拉雅地块从古生代以来总体向北的漂移过程中，它的三次往南的短暂漂移都与特提斯洋的演化有关。这些往南回返大致分别与古特提斯（S1-P2）、中特提斯（T33-J1）和新特提斯（J33-K1）的打开形成相对应。

论文目录

• 创新点摘要
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 问题的提出、选题依据及研究意义
• 1.1.1 问题提出
• 1.1.2 选题依据
• 1.1.3 研究意义
• 1.2 前人工作基础、研究程度及存在问题
• 1.2.1 前人工作基础
• 1.2.2 研究程度
• 1.2.3 存在问题
• 1.3 研究思路、内容、方法和技术路线
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 研究方法
• 1.3.4 技术路线
• 1.4 完成工作量
• 2 古地磁学原理和研究方法
• 2.1 古地磁学原理
• 2.1.1 古地磁学的基本概念
• 2.1.2 磁性矿物
• 2.1.3 岩石的磁化强度
• 2.2 古地磁的研究方法
• 2.2.1 古地磁采样
• 2.2.2 古地磁测量和仪器
• 2.2.3 剩余磁性稳定性检验和退磁
• 2.2.4 数据处理与资料整理
• 3 珠穆朗玛峰地区的主要地质特征
• 3.1 喜马拉雅造山带的主要沉积建造特征
• 3.1.1 特提斯喜马拉雅（TH）
• 3.1.2 高喜马拉雅（HH）
• 3.1.3 低喜马拉雅（LH）
• 3.1.4 亚喜马拉雅（SH）
• 3.2 岩浆活动及岩石记录
• 3.2.1 侵入岩浆活动
• 3.2.2 脉岩
• 3.2.3 火山岩
• 3.2.4 岩浆作用的时空演化规律
• 3.3 变质岩与变质作用
• 3.3.1 高喜马拉雅变质岩
• 3.3.2 变质作用
• 3.3.3 变质作用的P-T-t轨迹趋势分析
• 3.3.4 变质期次
• 3.4 珠穆朗玛峰地区主要地质构造特征
• 3.4.1 各次级构造单元的主要地质构造特征
• 3.4.2 造山带规模的区域性断裂
• 3.4.3 喜马拉雅造山带新生代构造演化
• 4 珠穆朗玛峰地区构造古地磁及两个超级大陆的相对运动
• 4.1 地层概况与采样
• 4.2 古地磁测试数据
• 4.3 构造古地磁新结果
• 4.3.1 天然剩余磁性
• 4.3.2 热退磁
• 4.4 讨论
• 4.5 南北两个超级大陆古生代以来的相对运动
• 4.5.1 南北两个超级大陆的由来
• 4.5.2 特提斯演化
• 4.5.3 印度板块和劳亚大陆古生代以来的相对运动
• 5 珠穆朗玛峰地区高喜马拉雅结晶岩系磁组构及其构造含义
• 5.1 引言
• 5.1.1 构造塑性挤出模型
• 5.1.2 伸展跨塌模型
• 5.2 地质背景
• 5.2.1 岩石建造
• 5.2.2 主中央断裂
• 5.2.3 藏南拆离系
• 5.3 采样和测试
• 5.4 磁组构特征分析
• 5.4.1 磁各向异性度P
• 5.4.2 平均百分率各向异性度H
• 5.4.3 磁化率椭球体的形状
• 5.4.4 平均最小磁化率主轴方向
• 5.4.5 磁各向异性图
• 5.5 讨论和结论
• 6 喜马拉雅造山带及青藏高原隆升的过程和机制
• 6.1 喜马拉雅造山带及青藏高原隆升的证据
• 6.1.1 地质证据
• 6.1.2 生物群落的时空分布证据
• 6.1.3 古地磁证据
• 6.1.4 古地貌证据
• 6.1.5 古气候证据
• 6.2 喜马拉雅造山带及青藏高原隆升过程
• 2-E₂）'>6.2.1 俯冲碰撞隆升阶段（K₂-E₂）
• 3-N₁）'>6.2.2 汇聚挤压隆升阶段（E₃-N₁）
• 2-Q）'>6.2.3 均衡调整快速隆升阶段（N₂-Q）
• 6.3 青藏高原隆升的特征
• 6.3.1 隆升时代和隆升幅度
• 6.3.2 隆升方式
• 6.4 青藏高原隆升的机制
• 结语
• 致谢
• 主要参考文献
• 图版说明
• 附件