青藏高原拉萨地块三叠纪古地磁学研究

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作者鱼磊
来源西北大学
出版年2014
摘要
青藏高原位于特提斯构造域的东段,它的形成演化过程一直以来备受国内外地学界的关注。拉萨地块(又称冈底斯地块),位于青藏高原的中西部,北以班公湖—怒江缝合带为界与羌塘地块分隔,南以印度河—雅鲁藏布江缝合带为界与喜马拉雅地块分隔。最近研究表明羌塘和冈底斯地块保存有大量的特提斯形成演化时期的地质记录,是分离冈瓦纳和欧亚大陆的重要区域,班公湖-怒江缝合带或龙木措-双湖缝合带最有可能代表古特提斯洋消逝的遗迹。所以夹持于两条缝合带之间的拉萨地块晚古生代及中生代的古纬度及变化,是研究古特提斯洋演化过程和最终厘定冈瓦纳与欧亚大陆的界线问题的关键,也是进行青藏高原古陆块重建的基础近年来,国内外学者为研究青藏高原主要块体的形成和演化过程,针对高原主要块体开展了一系列的古地磁研究,取得了一批丰硕的成果。对于定量研究高原形成演化过程及主要块体之间的碰撞拼贴过程提供了重要依据。作为研究冈瓦纳和欧亚大陆界限的关键地区,拉萨地块也已开展许多古地磁研究;但由于拉萨地块晚古生代地层可能存在大规模重磁化,以及之前未确定拉萨地块三叠系地层等因素的影响,导致拉萨地块晚古生代尤其是三叠纪的古地磁数据十分缺乏。纪占胜等近年来在拉萨地块中西部通过对三叠系地层牙形石生物地层学研究后表明,在拉萨地块西部措勤地区存在三叠纪的海相碳酸盐岩地层,将江让组,珠龙组等地层划归为三叠系的地层。本文在此研究结果的前提下,在拉萨地块西部地区的措勤县江让乡敌布错北缘(30.52°N,84.43°E)进行样品采集,采样地层为海相三叠纪地层的敌布错组,江让组,珠龙组和嘎仁错组。共布置了29个采点,采集独立定向样品277块,分别进行了岩石磁学和退磁特征研究。岩石磁学实验结果表明,样品中含有大量中低矫顽力中等阻挡温度的磁性矿物,部分样品含有一定量的磁铁矿和针铁矿。在几乎所有采点的样品中都分离出一个与现代地磁场方向十分相近的低温粘滞剩磁分量(分量A)。同时在26个采点205块样品中获得次生分量B,该分量褶皱检验为负,进一步研究发现与孙知明等对白垩纪时期研究的古磁极十分接近,此分量曾普遍存在于泥盆纪,石炭纪和二叠纪等时代的地层研究结果中,表明了在三叠纪之后拉萨地块中西部发生了某一次重大的重磁化事件。在部分含有磁铁矿的样品中获得高温特征剩磁分量B+和分量C,二者呈对趾分布,均通过了褶皱检验,可以代表原生剩磁信息。将包括分量B+和C分量所有能够代表原生剩磁信息的高温特征剩磁分量进行综合统计,得出其总平均方向为Dg=49.9°, Ig=1.1°, Kg=6.4,95=20.7°,倾斜校正后Ds=53.6°, Is=-30.8°Ks=52.2,α95=6.7°,以采点为参考点,计算拉萨地块三叠纪时期对应的古地磁极位置为:φp=209.2°E, λp=20.2°N,(dp=7.5, dm=4.2)。得出拉萨地块三叠纪的古纬度为南纬16.6°。拉萨地块在二叠纪到三叠纪纬向漂移5.8°±7.5°,并伴随有58°±8.5°的顺时针旋转,此期间平均纬向漂移速度为1.5cm/a,漂移量为640Km;三叠纪至白垩纪纬向漂移26.7°±6.7°,并伴随37.4°±6.9°的顺时针旋转。三叠纪时拉萨地块位于南纬中低纬度地区,羌中古陆与冈底斯古陆之间的中特提斯洋(班怒洋)在三叠纪处于扩张时期,洋盆规模至少为2880Km。三叠纪时拉萨地块与羌塘地块相距较远,未与其北的欧亚板块碰撞拼合;与其南的喜马拉雅板块相距较近,表明拉萨地块可能还没有脱离冈瓦纳大陆或者处于分裂初期。

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