羌塘盆地东部中新生代沉积特征与动力学演化
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摘要
羌塘盆地位于青藏高原腹地,夹持于羊湖—金沙江板块结合带和班公湖—怒江板块结合带之间,形态呈眼球状,总面积约250000km~2。按盆地结构和沉积充填特征、盆地发展过程、深部地球物理特征等方面的差异,大致以E90°为界,将羌塘盆地划分为东、西两部分。由于羌塘地区自然环境恶劣,交通极为不便,人为干扰严重,研究区前期地质工作程度和研究程度十分薄弱,对原型盆地属性及其发生、发展、衰退和消亡等过程的认识分歧较大。
羌塘盆地东部地处欧亚大陆、冈瓦纳大陆和扬子板块西缘的构造重叠部位,是中国大地构造格架的枢纽地带,地质构造复杂,岩石圈结构独特,是研究青藏大洋岩石圈生长、洋—陆俯冲、陆—陆碰撞、陆内造山和物质资源再分配、高原形成与隆升不可多得的立典地区。盆地沉积充填和演化既受南北两个板块结合带多旋回造山作用控制,又受盆地内部不同时期构造古地理条件和深部地球动力学过程的制约,表现出强烈的分野性和复杂的盆山耦合关系。
本文以活动论、单元论、阶段论、层次论和盆山耦合理论为指导思想,运用盆地动力学分析和盆地构造解析的理论和方法,将构造—沉积—岩浆—年代学—深部地球物理紧密结合起来,在系统研究羌塘盆地东部中新生代岩石地层序列及其时空分布、生物化石、地层之间接触关系的基础上,将盆地构造单元划分为南、北羌塘拗陷、唐古拉山隆起带和不同时期多个次级凸起与凹陷。通过对盆地不同构造单元沉积充填序列及变化规律,沉积体系及其时空配置关系、物源和控制盆地演化的构造条件研究,分别绘制了自晚三叠世到晚白垩世不同时期构造古地理图。认为羌塘盆地东部是一个中、新生代大型叠复型盆地,多玛凹陷是以晚三叠世构造片岩为基底的侏罗纪—早白垩世早期被动大陆边缘陆表海盆地,早白垩世晚期转换为前陆盆地。晚白垩世以来与索县—左贡凹陷联合为一起,在陆内造山过程中经历了多期压陷性盆地充填演化。索县—左贡凹陷是在印支晚期沟—弧—盆体系基础上发展起来的前陆盆地;北羌塘拗陷是以华里西期形成的开心岭—杂多隆起带为基底,经过了昌都凹陷晚三叠世前陆盆地阶段,北羌塘早侏罗世断陷盆地阶段以后,于中侏罗世与索县—左贡凹陷合二为一,构成北羌塘—昌都巨型拗陷盆地,新生代转换为断陷盆地。剖析了盆地形成和转换的深部动力学背景。
The Qiangtang Basin, as an eyed-type, located in the hinterland of Qinghai-Tibetan plateau, is tectonically situated between Yanghu-Jinshajiang river suture and Bangong Lake-Nujing suture. The total area is about 250000km~2. Along E90°, according to basin texture, sedimentary filling characteristics, basin development, and geophysical information in deep, the Qiangtang Basin can be divided into the east and the west parts. Because of bad working environment, poorly previous researches can be cited and referred, thus, different even debated viewpoints on basin formations, evolution and later deformation etc. exist.The east of the Qiangtang Basin, located in a superimposed area among the Eurasian continent, Gondwanaland and western edge of the Yangtze Plate, is a main region of the Chinese tectonic framework. For its special lithospheric texture and complicated structural evolution, the Qiangtang Basin has been realized as a typical region for studying the Qinghai-Tibetan oceanic lithospheric growth, ocean-continent subduction, continent-continent collision, intracontinent orogeny and crustal material re-distribution, and plateau formation and uplift, etc. The basin sedimentary filling and evolution were controlled by the poly-cycle orogenic processes of Eurasian and Gondwanaland plates in south and north, and also constrained by different tectono-paleo-geographic conditions and geodynamic processes in various periods. The basin evolution shows extensive differentiation and complicated basin-range coupling.In this thesis, guided by activation, unit, stage, layered and basin-range coupling theories, using theory and method of basin sedimentary and basin structural analysis, combining structure-sedimentation-magmatism with chronology and geophysical references, based on systematically studying Meso-Cenozoic petrological series, sedimentary sequences and their time-space distributions, fossils, and strata relationships, the Qiangtang Basin is divided as several tectonic units: south and north Qiangtang depressions, Tangula uplift and different sub-uplift and down. In view of sedimentary filling sequences and changing features in different tectonic units of the basin, as well sedimentary systems and their time-space distributions, sedimentary
sources and tectonic conditions in controlling basin formation and evolution, the author draws different tectono-paleo-geographic diagrams in a time intervals from late Triassic to late Cretaceous. Several concluding remarks are as follows. (l)The east of Qiangtang Basin is a Meso-Cenozoic multi-superimposed basin. The Duoma depression is a continental surface basin on the passive continental margin which has a basement of late Triassic tectonic schists and superimposed by the Jurassic-early Cretaceous sedimentation. Later, during the early Cretaceous time, it has been transformed as a foreland basin, and since late the Cretaceous, it has been connected with the Suoxian-Zuogong depression. Totally, during the intracontinental orogenic processes, it experienced multiple compression-depression evolution of sedimentary filling. (2) The Suoxian-Zugong depression is a foreland basin developed during the late Indocinian stage and based on the trough-arc-oceanic system. (3) The north Qiangtang depression was based on the Varician Kaixinling-Zaduo uplift, and followed by late Triassic Changdu foreland basin formation, as well early Jurassic north Qiangtang fault-depression. During the middle Jurassic time, the north Qiangtang and Suoxian-Zuogong depressions were combined with as one depression, and which built-up a huge Qiangtang-Changdu depression basin. This depression basin, than later, was transformed as a fault depression in the Cenozoic time. (4) The author analyzes the formation and tectonic transformation as well evolution of the different basins since the early Mesozoic time to late Cretaceous.
羌塘盆地东部地处欧亚大陆、冈瓦纳大陆和扬子板块西缘的构造重叠部位,是中国大地构造格架的枢纽地带,地质构造复杂,岩石圈结构独特,是研究青藏大洋岩石圈生长、洋—陆俯冲、陆—陆碰撞、陆内造山和物质资源再分配、高原形成与隆升不可多得的立典地区。盆地沉积充填和演化既受南北两个板块结合带多旋回造山作用控制,又受盆地内部不同时期构造古地理条件和深部地球动力学过程的制约,表现出强烈的分野性和复杂的盆山耦合关系。
本文以活动论、单元论、阶段论、层次论和盆山耦合理论为指导思想,运用盆地动力学分析和盆地构造解析的理论和方法,将构造—沉积—岩浆—年代学—深部地球物理紧密结合起来,在系统研究羌塘盆地东部中新生代岩石地层序列及其时空分布、生物化石、地层之间接触关系的基础上,将盆地构造单元划分为南、北羌塘拗陷、唐古拉山隆起带和不同时期多个次级凸起与凹陷。通过对盆地不同构造单元沉积充填序列及变化规律,沉积体系及其时空配置关系、物源和控制盆地演化的构造条件研究,分别绘制了自晚三叠世到晚白垩世不同时期构造古地理图。认为羌塘盆地东部是一个中、新生代大型叠复型盆地,多玛凹陷是以晚三叠世构造片岩为基底的侏罗纪—早白垩世早期被动大陆边缘陆表海盆地,早白垩世晚期转换为前陆盆地。晚白垩世以来与索县—左贡凹陷联合为一起,在陆内造山过程中经历了多期压陷性盆地充填演化。索县—左贡凹陷是在印支晚期沟—弧—盆体系基础上发展起来的前陆盆地;北羌塘拗陷是以华里西期形成的开心岭—杂多隆起带为基底,经过了昌都凹陷晚三叠世前陆盆地阶段,北羌塘早侏罗世断陷盆地阶段以后,于中侏罗世与索县—左贡凹陷合二为一,构成北羌塘—昌都巨型拗陷盆地,新生代转换为断陷盆地。剖析了盆地形成和转换的深部动力学背景。
The Qiangtang Basin, as an eyed-type, located in the hinterland of Qinghai-Tibetan plateau, is tectonically situated between Yanghu-Jinshajiang river suture and Bangong Lake-Nujing suture. The total area is about 250000km~2. Along E90°, according to basin texture, sedimentary filling characteristics, basin development, and geophysical information in deep, the Qiangtang Basin can be divided into the east and the west parts. Because of bad working environment, poorly previous researches can be cited and referred, thus, different even debated viewpoints on basin formations, evolution and later deformation etc. exist.The east of the Qiangtang Basin, located in a superimposed area among the Eurasian continent, Gondwanaland and western edge of the Yangtze Plate, is a main region of the Chinese tectonic framework. For its special lithospheric texture and complicated structural evolution, the Qiangtang Basin has been realized as a typical region for studying the Qinghai-Tibetan oceanic lithospheric growth, ocean-continent subduction, continent-continent collision, intracontinent orogeny and crustal material re-distribution, and plateau formation and uplift, etc. The basin sedimentary filling and evolution were controlled by the poly-cycle orogenic processes of Eurasian and Gondwanaland plates in south and north, and also constrained by different tectono-paleo-geographic conditions and geodynamic processes in various periods. The basin evolution shows extensive differentiation and complicated basin-range coupling.In this thesis, guided by activation, unit, stage, layered and basin-range coupling theories, using theory and method of basin sedimentary and basin structural analysis, combining structure-sedimentation-magmatism with chronology and geophysical references, based on systematically studying Meso-Cenozoic petrological series, sedimentary sequences and their time-space distributions, fossils, and strata relationships, the Qiangtang Basin is divided as several tectonic units: south and north Qiangtang depressions, Tangula uplift and different sub-uplift and down. In view of sedimentary filling sequences and changing features in different tectonic units of the basin, as well sedimentary systems and their time-space distributions, sedimentary
sources and tectonic conditions in controlling basin formation and evolution, the author draws different tectono-paleo-geographic diagrams in a time intervals from late Triassic to late Cretaceous. Several concluding remarks are as follows. (l)The east of Qiangtang Basin is a Meso-Cenozoic multi-superimposed basin. The Duoma depression is a continental surface basin on the passive continental margin which has a basement of late Triassic tectonic schists and superimposed by the Jurassic-early Cretaceous sedimentation. Later, during the early Cretaceous time, it has been transformed as a foreland basin, and since late the Cretaceous, it has been connected with the Suoxian-Zuogong depression. Totally, during the intracontinental orogenic processes, it experienced multiple compression-depression evolution of sedimentary filling. (2) The Suoxian-Zugong depression is a foreland basin developed during the late Indocinian stage and based on the trough-arc-oceanic system. (3) The north Qiangtang depression was based on the Varician Kaixinling-Zaduo uplift, and followed by late Triassic Changdu foreland basin formation, as well early Jurassic north Qiangtang fault-depression. During the middle Jurassic time, the north Qiangtang and Suoxian-Zuogong depressions were combined with as one depression, and which built-up a huge Qiangtang-Changdu depression basin. This depression basin, than later, was transformed as a fault depression in the Cenozoic time. (4) The author analyzes the formation and tectonic transformation as well evolution of the different basins since the early Mesozoic time to late Cretaceous.
引文
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[RG2] 西藏自治区地质矿产局.1:100万日土幅(I—44)区域地质调查报告,1987,西藏区调队提交
[RG3] 西藏自治区煤田地质局.安多县土门格拉煤田普查报告,1959,西藏自治区煤田地质勘查大队提交
[RG4] 青海省地质局.1:100万温泉幅区域地质调查报告,1970,青海省第一区调大队提交
[RG5] 地矿部航空物探大队.藏东1:50万航磁测量报告,1975,航空物探大队902队提交
[RG6] 西藏地质局.安多当曲铁矿及外围踏勘地质简报,1977,西藏综地质大队提交
[RG7] 青海省地质局.1:20万唐古拉山、龙亚幅区域地质调查报告,1993年,青海省区域地质综合调查大队提交
[RG8] 中国地质大学(北京).1:25万安多县幅(146C004002)区域地质调查报告,2005,中国地质大学(北京)地质调查院提交
[RG9] 宜昌地质矿产研究所.1:25万直根卡幅(146C003003)区域地质调查报告,2005,宜昌地质矿产研究所地质调查院提交
[RG10] 成都理工大学.1:25万温泉兵站幅(146C003002)区域地质调查报告,2005,成都理工大学地质调查院提交
[RG11] 西藏自治区地质矿产局.1:25万那曲幅(146C001002)区域地质调查报告,2005,西藏地质调查院区调队提交
[RG12] 西藏地质矿产局.青藏铁路沿线雁石坪—那曲地区富铁矿评价专报,2003,西藏地调院五分院提交
[RG13] 西安地质矿产研究所.1:25万玉树县幅区域地质调查报告,2006,西安地质矿产研究所提交
[RG14] 四川省地矿局.1:100万昌都幅(H—47)区域地质调查报告,1974,四川第三区测队提交
[RG15] 西藏地质矿产局.1:20万察雅幅(8—47—14)、左贡幅(8—47—20)区域地质调查报告,1990,贵州省区域地质调查大队提交
[RG16] 西藏地质矿产局.1:20万类乌齐幅、拉多幅区域地质调查报告,1993,河南省区域地质调查大队提交
[RG17] 吉林大学.1:25万玛依岗日幅(145C003002)区域地质调查报告,2003,吉林大学地质调查研究院提交
[RG18] 青海省地质局.1:25万可可西里湖幅(145C003002)区域地质调查报告,2003,青海省地质调查院提交
[RG19] 成都理工大学.1:25万乌兰乌拉湖幅(146C002001)区域地质调查报告,2003,成都理工大学地质调查院提交
[RG20] 西藏地质矿产局.1:25万兹格塘错幅区域地质调查报告,2003年,西藏地质调查院地质二队提交
[RG21] 青海省地质局.1:25万治多幅、杂多幅区域地质调查报告,2006,青海省地质调查院提交
[RG22] 中国地质大学(北京).1:25万仓来拉幅(146C004003)区域地质调查报告,2006,中国地质大学(北京)地质调查院提交地质图及说明书
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[161] 刘肇昌.板块构造[M].重庆:四川科学技术出版社,1983区域地质调查与矿产地质调查报告
[RG1] 西藏自治区地质矿产局.1:100万改则幅(I—45)区域地质调查报告,1986,西藏区调队提交
[RG2] 西藏自治区地质矿产局.1:100万日土幅(I—44)区域地质调查报告,1987,西藏区调队提交
[RG3] 西藏自治区煤田地质局.安多县土门格拉煤田普查报告,1959,西藏自治区煤田地质勘查大队提交
[RG4] 青海省地质局.1:100万温泉幅区域地质调查报告,1970,青海省第一区调大队提交
[RG5] 地矿部航空物探大队.藏东1:50万航磁测量报告,1975,航空物探大队902队提交
[RG6] 西藏地质局.安多当曲铁矿及外围踏勘地质简报,1977,西藏综地质大队提交
[RG7] 青海省地质局.1:20万唐古拉山、龙亚幅区域地质调查报告,1993年,青海省区域地质综合调查大队提交
[RG8] 中国地质大学(北京).1:25万安多县幅(146C004002)区域地质调查报告,2005,中国地质大学(北京)地质调查院提交
[RG9] 宜昌地质矿产研究所.1:25万直根卡幅(146C003003)区域地质调查报告,2005,宜昌地质矿产研究所地质调查院提交
[RG10] 成都理工大学.1:25万温泉兵站幅(146C003002)区域地质调查报告,2005,成都理工大学地质调查院提交
[RG11] 西藏自治区地质矿产局.1:25万那曲幅(146C001002)区域地质调查报告,2005,西藏地质调查院区调队提交
[RG12] 西藏地质矿产局.青藏铁路沿线雁石坪—那曲地区富铁矿评价专报,2003,西藏地调院五分院提交
[RG13] 西安地质矿产研究所.1:25万玉树县幅区域地质调查报告,2006,西安地质矿产研究所提交
[RG14] 四川省地矿局.1:100万昌都幅(H—47)区域地质调查报告,1974,四川第三区测队提交
[RG15] 西藏地质矿产局.1:20万察雅幅(8—47—14)、左贡幅(8—47—20)区域地质调查报告,1990,贵州省区域地质调查大队提交
[RG16] 西藏地质矿产局.1:20万类乌齐幅、拉多幅区域地质调查报告,1993,河南省区域地质调查大队提交
[RG17] 吉林大学.1:25万玛依岗日幅(145C003002)区域地质调查报告,2003,吉林大学地质调查研究院提交
[RG18] 青海省地质局.1:25万可可西里湖幅(145C003002)区域地质调查报告,2003,青海省地质调查院提交
[RG19] 成都理工大学.1:25万乌兰乌拉湖幅(146C002001)区域地质调查报告,2003,成都理工大学地质调查院提交
[RG20] 西藏地质矿产局.1:25万兹格塘错幅区域地质调查报告,2003年,西藏地质调查院地质二队提交
[RG21] 青海省地质局.1:25万治多幅、杂多幅区域地质调查报告,2006,青海省地质调查院提交
[RG22] 中国地质大学(北京).1:25万仓来拉幅(146C004003)区域地质调查报告,2006,中国地质大学(北京)地质调查院提交地质图及说明书
[GM1] 青海省地质科学研究所.青海省地质图[M].北京:地质出版社,1978年
[GM2] 周详.西藏板块构造—建造图及说明书(1:1500000)[M].北京:地质出版社,1984
[GM3] 成都地质矿产研究所.青藏板块构造建造图(1:1500000)[M].北京:地质出版社,1989
[GM4] 成都地质矿产研究所.青藏高原及邻近地区地质图及说明书(1:1500000)[M].北京:地质出版社,198
[GM5] 青海省地质矿产局.1:100万青海省布格重力异常图(内部使用)
[GM6] 青海省地质矿产局.1:100万青海航磁异常图(内部使用)