羌塘盆地东部达卓玛区域构造演化与隆升历史分析

羌塘盆地位于青藏高原中部,理清其隆升历史对于理解整个青藏高原的形成和演化具有重要意义。关于羌塘盆地的隆升历史研究,基本确定存在两期明显的隆升,即晚中生代和新生代。但是对于晚中生代以来羌塘盆地的隆升过程、主隆升期以及何时隆升至现今高度仍然存在较大的争议。为深入分析这些关键科学问题,本文选择达卓玛地区作为研究对象,在野外详细地质调查的基础上,首先利用平衡剖面恢复技术,恢复该区域构造变形的几何学、运动学特征,同时采取侏罗纪和三叠纪地层低温热年代砂岩样品。随后,利用磷灰石裂变径迹和(U-Th)/He低温热年代学方法,获取年龄及相关数据进行低温热史反演,反映该区域隆升历史,进而约束羌塘盆地的隆升及构造变形历史。区域地质调查结果显示,研究区大量出露晚三叠世、中-晚侏罗世、以及晚白垩世地层,大量的中侏罗世地层及晚三叠世地层,逆冲推覆于晚白垩世阿布山组地层之上,逆冲推覆带前缘可见飞来峰构造。此外,区域内广泛可见晚白垩世阿布山组地层与侏罗纪、三叠纪地层呈明显的角度不整合接触。野外地表构造调查及平衡剖面显示,该区域地表构造表现为一些列由北向南的逆冲推覆构造,并发育少量反冲断层,并厘定了三期次的断层。根据野外地质特征自北向南分为三个逆冲带:达卓玛逆冲带、其香措逆冲带、扎加藏布逆冲带,逆冲带内及逆冲带之间发育明显的褶皱及断层,低角度逆冲断层长距离推覆是造成该区域地层大幅缩短的重要原因。同时,利用平衡剖面恢复技术,计算该地区新生代以前变形缩短率为7%,新生代以来地层变形缩短率为48%。低温热年代学实验数据及模拟分析结果表明,该区域存在两期比较明显的构造抬升剥蚀过程:第一期为120-80Ma,可能与中特提斯洋闭合,拉萨地块与羌塘地块的碰撞相关,研究区以第一期次断层及褶皱响应;第二期为55-38Ma,可能与新特提斯洋闭合,印度板块与欧亚板块的碰撞在羌塘盆地的动力学响应相关,反映在研究区为大型长距离逆冲推覆构造以及大幅地壳缩短。