高品质文库网

藏北鱼鳞山新生代火山岩及风化壳复合堆积物的组成和时代
收录时间:2022-11-25 22:56:54  浏览:0
论文 第4 5卷第 1 4 期 200 0 年 7月 科 考五 叙 藏J匕鱼鳞山新生代火山岩及风化壳复合堆积物的 组成和时代 丁林周勇张进江邓 万 明 中国科学院地质与地球 物理研究所***圈构造演化开放研究实验室 北京 10 0 02 9 E mi a l i d n gi l n mi a l igc a s a c c n 摘要 由3期火山岩和两期风 化壳构成 的鱼鳞山复合堆 积物为了解高原夷平面的形成过程及环境 提供了难得的条件 通过 火山岩及风化壳地球化学 4OA 3 r 9A 和 E了A 年代学的研究 揭示风化壳 形 成在干旱 半干旱 的***带环境 时代为30一2 4M a 羌唐地区的夷平面最后定位于2 0 M a 左右 关键词风化壳火山岩年 代 学夷平面青藏高原 青藏高原发育一个广泛分布的夷平面得到了大家的公认 但对高原发育几级夷平面及夷 平面形成的时代存在不 同认识 一3 sh a c kl e t o n 等人 121认为青藏高原上仅发育一级夷平面 即峰 顶侵蚀面 该夷平面 由高度近乎相等的平坦的峰顶面组成 如唐古拉山 昆仑山等 此山麓侵 蚀平原的时代被认为是中一晚中新世 而山系之间被上新世和第四纪沉积物覆盖 的广大地区为 被断开的古侵蚀面 2 李吉均等人 和崔之久等人I l认为青藏高原至少发育二级夷平面 较高 的 一级夷平面分布在各大山系 的顶部 称为山顶面 l 3 l 相当于 sha ck le t o n等人所指的峰顶侵 蚀面 山顶面为现代平顶冰川及古冰帽的发育中心 海拔 500 0 一 6 00 0 m 其形成时代为渐新 世末 一中新世中期 3 l 较低的一级夷平面称为 主夷平面 为各大山 系之间 的广大地区 海拔 4 5 0 0 一 5 o o o m 形成时代为中新世末 一上新世 两级夷平面间 的地形转折不是由断裂或岩性 控制 而是高原多阶段抬升的结果 l 3 属内流水系区域的羌塘高原是夷平面保存最完整 的地区之一 是研究高原夷平与隆升过 程的有利地区 但由于高原 内部广泛发育的新生代红层没有确切 的化石及同位素年代 同时 也缺乏新生代火山岩与高原夷平面之间 的覆盖或夷平关系 的资料 ***了对高原内部隆升过 程的讨论 本文通过对高原 内部羌塘地区渐新世 中新世火山岩及风化壳复合堆积物的组成 发育时代及风化壳发育特点的研究 探讨高原内部夷平面形成的过程及形成的环境 1 地质背景 羌塘高原西北部 没有像唐古拉山 昆仑山这样高大的山系及山系之间开阔的谷地 被侵 蚀的岛状山及其间 的宽谷 湖盆不规则分布 羌塘高原西部只存在一级夷平面 即主夷平面 夷平面平均海拔高度为 5 02 3 20 0 耐 41 岛状山与开阔谷地地形卜的差 异是受到岩性和老构 造的控制 有些是倾斜的山足 面 部分是由于走滑断裂或正断裂切 割所致的断陷盆地 鱼鳞山火山岩为一 中等规模的熔岩被 面积约 15 0km 火山岩覆盖在侏罗系 白奎系及 早第三系之卜 图1 1 5 熔岩被后期河流侵蚀切割成数个孤立 的岛状山 相对高度 约2 0 一15 0 m 岛状山仁部为冠状的火山岩盖层 见封面 图 2 火山岩及风化壳的组成及时代 2 1 火山岩 与风化壳组合关系 根据火山岩中发育的两层风化壳及火山岩***学特征 鱼鳞山火山岩 可分为 3 期 15 14 7 5 科 考五 叙 第 54 卷第 41 期 20 0 0 年 7 月 论文 阿木 冈群变质岩 石炭纪灰岩碎屑岩 中生代砂岩 早第三纪红色砂岩 第四系 第 l 期火山岩 第 2 期火山岩 第 3 期火山岩 火山岩风化壳 逆 断层 采样位置 缨么戛舰口瓢幽四口 十 图 l 鱼鳞山地区地质简图 第 l 期火山岩出露在军舰山及单面山的中间位置 图 l 现在保留的最大厚度约为巧 m左 右 第 1期火山岩主要为黝方石霞石正长岩和白榴斑岩等组成 特点是含有较粗大的透长石 白榴石等斑晶 该期火山岩 中包裹有大量的砂岩捕掳体 最大直径可达8 0 cm 说明火山活动 属猛烈爆发型 第 1层风化壳覆盖在第1期火山岩之上 并被第 2 期火山岩烘烤 图 2 中 b 和 c 其厚度 为 1 一 1 0 m不等 在军舰山及单面山出露较好 第 1层风化壳夹 层在各处的发育厚度及组成变 化较大 一些地点仅由火山岩风化壳组成 厚度较小 约为 l m 另 一些地点风化壳中夹有大 量的外来冲积物 厚度较大 可达1 0 m 风化壳层理不发育 上部物质粒度较细 向下 变粗 过渡到原岩 顶部为2 0 cm 左右的红色一紫红色烘烤层 第 2 期火山岩分布较广 出露于军舰山 单面山 平顶山及 2 号方山等地 图l 最大厚 度约5 0 m ***主要 为霞石黝方石白榴石响岩 蓝方石黝方石白榴石响岩 霞石白榴斑岩等 15 第 2 层风化壳夹在第 2期火山岩和第3期火山岩之间 并被第3期火山岩烘烤 图 2 d 风 化壳为粉红色 一 土*** 最大厚度 Zm 一般在 0 2 一 lm 之间 第 2 期风化壳在 1 一 3 号方山 及平顶山地区发育较好 特别在 1和2 号方山的东南侧出露最好 第 3 期火山岩分布最广 以鱼鳞山面积最大 地形上该期火山岩构成本区平坦的山顶 图 2 a 主要为方钠石霓石粗面岩 霓 霞粗面岩 白榴石霓石粗面岩 黝方石粗面岩等 51 在第 3期火山岩的山顶面L没有发现风化壳 由冻涨破裂形成的石块组成 火山 口已被完 全夷平 22 风化壳的物质组成 以 1号方山第2 层风化壳为例 风化壳中下 伏火山岩中的矿物成分被风化为细粉粒 缺少 14 7 6 科 考孟 叙 第 4 5 卷第 41 期 2 0 年 7月 论文 表 l 鱼鳞山第 2 期风化壳代表性***的分析结果 样品编号 主量元素 KZOPZOS 0 一 48 0 3 8 0 5 7 0 2 9 L O I 12 61 6 4 65 5 5 5 7 总量 9 9 8 1 9 8 60 99 4 9吕 4 2 0气g n凸 4 0 4 内 7 P S 0 1 PS 0 2 P S 0 3 火山岩 5 10 2 4 9 88 4 7 15 46 12 5 1 4 3 T 10 2 1 0 2 0 9 8 1 0 5 096 A120 3 4 8 6 FeZO3 5 7 7 6 15 6 7 5 2 9 FeO 0 61 0 0 0 0 O 1 26 M nO 0 3 0 1 1 0 12 0 17 Mg O 1 5 7 1 5 1 2 23 2 6 C ao 6 5 6 62 7 6 1 5 0 5 Na ZO 1 4 7 0 9 9 106 30 8 气一Un 4 7 Q 曰 0 月 4气 叨 样品编号 ***元素 协g g 一 La C e P NdS mEu G d TbDyH0 E f Yb Lu PS 0144 4 95 PS OZ4 4 2 04 PS03 359 19 火 山岩 b 4一5 85 9 1 8 9 6 346 7 80 5 3 7 33 1 1 71 2 4 7 5 2 9 6 8 9 9 6 7 34 231 13 25 0 7 238 15 2 3 39 2 9 3 1 31 0 3 0 69 2 9 64 7 03 7 3 0 7 4 2 6 7 1 25 8 6 27 3 25 56 18 6 3 2 0 2 2 20 2 2 2 37 7 05 7 9 9 7 32 10 一 55 1 2 1 1 3 2 6 1 61 3 23 3 6 1 2 9 8 4 41 T m 0 3 6 0 45 0 36 0 61 0 32 0 3 6 0 31 056 样品编号 微量元素 此 g 一 Ba R bS r PTaNb H f ZrTiY T h CrNiPb PS0 14146 4 2 2 2 4 9 73 248 0 0 0 2 3 74 0 8 1 6 5 7 91020 0 06 2 0 3 7 8 72 217 510 0 3 PS 0 2 27 4 1 0 172 62 16 一 4 3 8 0 0 02 7 7 5 58 96 2 9 5 9800 0 71 4 37 3 5 5 712 8 80 7 P S0 34395 8 8 8 84 6 7 0 570 0 02 572 28 166 9 710500 05 9 1 35 8 2 7 6 18 4 6 9 0 火山岩 6 664为 2 27 8943 2 3 2 9 45 53 46一 5 一 4 1 6 3 3 595 54乃 5 一 642 2 9 5 5 3 一 2一 a 主量元素分析采用X R F方法 ***元素及微量元素分析采用I C P 一M S法 在 中国科学院地质研究所完成 b 第 2 期火山岩 l 个样品的平均值 风化壳的*** 配分曲线及微量元素蜘蛛网图与下伏基岩的*** 配分曲线及微量元素蜘蛛 网 图一致 图 l 5 说明风化壳由下伏基岩风化而成 30 00 6 0 0 0 1000 100 10 0 1 0 0 00 0 1 旧 鳖集徽 唱 擎 10 七七 0力00 L aCePrN d szl l EuG dTbD yHoErT n 1Y bLu K Rb BaT I飞TaCePZrHfS一 1 1T一Y Yb SCCTNI 图4 风化壳相对火山岩原岩***及微量元素成分变化关系 竖线区为下伏第 2期火山岩原岩的成分变化范围 卜述地球化学性质说明 鱼鳞山新 生代火山岩中 的风化壳夹 层是由下伏超钾 质碱性火山 岩原地风化形成 与原岩比较易活动组分发生了一定迁移 同时惰性成分发生富集 23 火山岩及风化壳夹层形成的时代 第 1期火山岩透长石斑晶的 40 A a r gA 坪年龄为 2 9 1 7士0 4 M a 图 5 a 和表2 另外 第 1期 火山岩中白榴石斑晶3个样品的 K 一A r 年龄 为 3 0 33士0 28 3 0 6 6士0 2 8 和 3 06 7士029 M a 表3 其平均年龄为 30 5 5士0 28 M a 等时线年龄 为 3 0 81士0 61 M a 图 6 a 第 2 期火山岩透长石斑晶 4 OA 3 r 9A 坪年龄为 2 8 8 8 士0 4 M a 图 5 b 和表2 根据上述第 l 和 2 期火山岩的年龄推断 夹 在卜述两层火山岩中的第 1 期风化壳及冲积物 的堆积时代为 2 8 3 0 M a 14 7 8 论文 第 4 5卷 第 14 期 20 0 0年7月 科 考五 叙 4 03 53 02 52 0 1 51 050 芝 翁 毋回耀 1 1 1 一 尹 7把 M 卜卜 臼幽门 二二二 一一 9 8T 58 8 8 a 丁 8 8 8士 Ma a a 一一 98T 46 6 6 b l l l 1 1 1 曰 芝 编毋回耀 劝 r A析出量 20 4 06 08 0 10 0 3认r析出 t 图 5 鱼鳞山火山岩中透长石 4 OA 3 r 9A 坪年龄 a 第 期霞石黝方石正长岩的年龄 b 第 2 期兰方黝方 白榴石响岩的年龄 表 2 鱼鳞山火山岩透长石斑晶 4Or A 39A 同位素年龄测定结果 T 98 T4 6 40 0 50 0 60 0 7 00 8 0 0 90 0 1 0 0 0 1 100 35 0 98 T 5 8 5 0 0 6 0 0 70 0 800 9 00 10 00 1 10 0 350 4 Arz39Ar37Ar 39Ar3 6Ar 3 Ar x lo一3 3 Ar x一 一12 zmol39Arz 4 Ar z 4 IAr z39Ar K 年龄zM a 士一a 9 00 0O 0 0 0 Q 70 61 9O C Jg 9 9 7 J 托 了O曰 7 19 9 6 9 9 9 9 J 0 0 0 3 8 54W 10 5 80m g 34 9 0 00 1 1 1310 44 0 0 0 0 2 2 6 00 21905 9刀200 7 10 50 0 4 8 77 3 0 1 0 4 3 3 00 0 0 680 泌0 8 2 4 3 8 30 0 0 380 6 5 4 6 4 26 3 0 0 0 550 146 6 4 2 960 刀0 640 3 084 4 2 2 7 0 0 0 5 1 0 2 0 2 7 4 2 3 40 0 0460 27 83 J 0 0 0 3 g llw 95 65m g 3 1 0702 9 1 0 78 0 3 0 0 56 6 3 0冲 32032100 4 24 40 0 5 0 60 2 542 4 2120 0 2 6 40 16 3 2 4 3490 0 2 5 20 7 943 4 284 0 02740 40 9 9 4 2 9 20 0 24 50 2 2 69 4 27 5 0 02 4 20 2 7 94 0 0 0 0 0 0 0 0 03 1 0 30 0 54 3 0 30 1 2 20 2 3 30 1 840 0 01 0 13 051 3 30 20 0 3 300 4 8 10 7 7 10 100 3 3 5 0 0 3 624 4 9 46 4 2 0 4 4 84 4 2 4 4 19 9 4 162 4 146 2 9 士40 1 2 5 刀上2 7 34 1土0 7 29 O生0 4 2 8 9士0 4 29 1士0 4 2 9 刃士0 4 28 刀士0 4 2 8 6士0 4 0 010 0 078 10 4 0 1 13 0 0 4 9 8 0 829 2 7 0 3 6 6 0 8 25 8 4 7 45 4167 4 6 0 4 1 0 4 159 4 222 4 18 8 5 7 3土3 7 33 2土0 6 29 2士O 4 29 1士0 4 2 8 8土0 4 29 1士0 4 29 石士0 4 2 9 3士0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 气 002j O f Cl 0 6 飞 J 0 0 0 64月只 O C Z n 八 9 999 9 9 1 20 4 2 0 5 03 00 0 9 0 01 J I6 一 0 6 勺 内j41勺 0 a 样品分析在中国***局地质研究所完 成 表 3 鱼鳞山火山岩 K Ar 同位素年龄测定结果 样品名称 4 Ar 1011 zmol g 一 14 Ar z 4 Arz 6Ar 表 面年龄zM a 土一a 一 6 rO J C 9 O C Q门 2 2 勺4 ***4 一 4 7 飞J0 0 0 勺一 2 2 2 lj 样品编号 9 8T 16 9 8T3 8 98 T 5 1 9 8 T7 98T 73 9 8T0 7 9 8 T 7 1 98T 7 3 平均年龄 9 8 T 4 4 9 8 T 5 3 9 8 T 7 0 平均年龄 透长石 透长石 透长石 透长石 透长石 基质 基质 基质 974 9 69 9 38 5 2 2 7 17 5 3 9 3 2 5 3 2 4 1 3 73 5 3 8 31 3 743 2 5 61 3 0 14 2 5 8 0 96 8 0 94 67 9 6 4 2 9 6 6 3 96 2 9 1 18 9 8 2 6 9 6 8 8 4 厦 K 36Ar 63 565 5 6 4 0 2 2 2 5 6 0 2 7 0 9 7 6 2 0 9 7 2 9 5 0 6 3 8 8 0 6536 425 1 35386 18 0 43 32 9165 54 4 8 9 3 3 8 813 7 59 2 9166 15 9 6 3 253 23 34士0 2 2 19 乃9士0 之0 2 1 9 8土0 21 22 66士0 21 2 2 86士0 2 2 0 7土0 3 3 白榴石 白榴石 白榴石 5 9 5 16 21 14 0 1 55 3 6 95 7 432 9 8 34 96 98 97 37 9144 15 49 7 8 5 3 3 583 9 9 6 7 0 7 9 2 2 9 106 58 刀 8士0 40士0 74士0 石6土0 为7士0 3 3士住 只 U 曰只 30 乃5士0 a 样品分析在中国***局地质研究所完成 1479 科 考连 叙 第 4 5 卷第 14 期 200 0年7月 论文 2 0000200 00 1600016000 nC U Un Un C U八曰曰 00 J 多 立 12000 80 00 4000厂 厂厂 J V 冻 泛 400 0 一一 犷 b 声声俨一泛默 o t 召 M X10 121 6 X106 翎Ar 36Ar 劝Ar 3 6Ar 图6 鱼鳞山火山岩K A r 等时线年龄 a 第 l 期白榴斑岩 中白榴石斑晶年龄 b 第 3 期粗面岩中透长石及基质年龄 第 3期粗面岩中的5个透长石样品 的K 一 A 表面年龄为 1 9 5 9 士0 20 一 2 3 3 4 士0 22 M a 3 个基质样品 的表面年龄为 2 4 0 8 士0 22 一 2 8 0 7 士0 33 Ma 表3 上述 5 个透长石及 3 个基质 样品 的等时线年龄为 2 4 5 0 士0 7 2 M a 图 6 b 说明第 3期粗面岩形成在2 4 M a 左右 根据上 述第 2和3期火山岩的时代推断 第 2 期风化壳形成在2 4 一 2 8 M a 间 上述同位素年龄结果指示鱼鳞山超钾质火山岩及风化壳复合堆积物形成在渐新世末 一中 新世初 时代为 2 4 一 30M a 3 讨论 31 风化壳形成的环境 本区火山岩风化壳夹层主要为细粒化的熔岩碎屑 特别是第 2层风化壳不含外来碎屑 全 部为火山岩原地风化的产物 含有较多的原岩矿物 特别是含有易风化的白榴石 单斜辉石等 矿物 风化壳化学成分与原岩比较变化不大 新生矿物含量不高 主要为三水铝矿和高岭石 风化壳为粉红色 一*** 无层理 厚度不大 风化壳主要为钙质胶结 这类风化壳的结构和 组 成指示它形成在一种干旱 半干旱的气候带 l 1 始新世 一渐新世期 间 羌塘高原是南部班公湖 一 伦坡拉 一丁青断陷盆地 及北部柴 达木盆地 塔里木盆地的主要蚀源区 羌塘高原南部的伦坡拉盆地在始新世 一渐新世期间为湖相粗砂岩 砂岩 粉砂岩及页岩沉积 抱粉分析表明 当时已有适应山坡 丘陵地形的松 栋 榆等 亦 有多见于平原地带的桦 芸 木兰及柳等 属***带的气候环境1 7 1 始新世 一渐新世是羌塘高 原北部柴达木盆地重要的干旱气候期和主要的成盐期 抱粉分析表明柴达木盆地始新世 一渐新 世属***带气候环境 汪永进 私人交流 同 时 在羌塘高原内部 有大量的早第三纪地层分 布 厚度较大 颜色以红色 一紫红色为主 夹有石膏层 指示一种 干旱 一半干旱环境 根据羌塘高原鱼鳞山风化壳的特点 结合羌塘高原周围盆地的气候特点及同时期高原上 盆地的沉积特征 推测羌塘高原风化壳形成在干旱 一半干旱环境 32 高原夷平面的时代 始新世 一渐新世时期羌塘高原属 于***带气候 处于一种 干旱 一半干 旱的环境 极有利于 夷平面 的形成 l 在这种条件下剥蚀作用较强 山坡后退速度较快 可以加速夷平面形成的进 14 80 论文 第 45 卷 第 4 期 200 0年7月 科 考流 叙 程 鱼鳞山地区火山岩 一 风化壳组合形成在夷平作用过程中 这是考察范 围 内夷平面切过的最 新的地质体 夷平面 削平了在此之前的所有地层 夷平面的 时代代表平原化过程的终止年代 此时 侵蚀作用不再能够与断层作用保持同 步 高原夷平面 由于南北向裂谷的形成而发生解体 侵蚀作用 不 能再与构造产生 的地形起伏 作用保持同步 这些裂谷多为地堑或半地堑 边缘正断层具有陡峭 的断层三 角面 Ha r i r so n等 人 I 9 的资料表明 羊八井地堑伸展正断层糜棱岩的形成年龄为 5 4士0 1 一 15 5士 3 M a 冈 底斯岛弧 于 2 1 一 1 8M a 快速隆升 目前 我们正在对羌塘高原内部的一些南北向裂谷进行同位 素年代限定 初步结果说明 裂谷边缘韧性剪切正断层形成在渐新世末一中新世初 本文结果 也表明 时代为3 0 一 2 4 M a 的羌塘中部鱼鳞山超钾质火山岩及风化壳复合堆积物形成 在夷平 过程中 因而 初步认为羌塘高原夷平面最后 形成的 时间 为2 0 M a 左右 4 结论 l 藏北鱼鳞山第三纪火山岩及风化壳复合堆积物发育 3 期火山岩 3 期火山岩中发育 2 期风化壳夹层 风化壳夹层是由下伏超钾质碱性火山岩原地风化形成 与原岩比较 易活动组 分发生了一定迁移 同时惰性成分发生富集 2 第 1期火山岩形成在29 30M a 第 2 期火山岩形成的时代为 28 2 9 M a 第 3期火 山岩形成在2 4M a 左右 相应地第 1期风化壳及冲积物的堆积时代为2 8 3 0 M a 第 2 期风化 壳形成的时代为2 4 一 2 8 M a 3 羌塘高原鱼鳞山超钾质火山岩及 风化壳复合堆积发育在羌塘高原夷平过程 中 风化 壳形成在干旱 一半干旱的***带环境 初步结果表明 羌塘高原夷平面形成在2 0M a 左右 致谢本工作为国家重点基础研究发展规 划 G 19 9 80 4 0
温馨提示:
1. 高品质文库网仅展示《藏北鱼鳞山新生代火山岩及风化壳复合堆积物的组成和时代》的部分公开内容,版权归原著者或相关公司所有。
2. 文档内容来源于互联网免费公开的渠道,若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请通知我们立即删除。
3. 当前页面地址:https://www.gpinxiao.vip/doc/23420fcebe6a82b9.html 复制内容请保留相关链接。