柴北缘东段新生代构造隆升的沉积记录

论文摘要

柴达木盆地作为青藏高原东北部的重要构造单元之一,在新生代受亚欧板块和印度板块碰撞影响,经历了复杂的构造演化。关于碰撞作用过程如何对柴达木盆地原有构造格局产生影响,盆地经历了怎样的演化过程,这一问题的解决对明确盆山演化历史和青藏高原生长机制具有重要意义。本文以明确柴北缘东段造山带构造隆升过程为目标,通过详细的区域沉积对比、盆地沉积学研究,结合碎屑组分变化、重矿物变化、碎屑锆石年代学等,从沉积角度重建山体隆升历史,探讨了柴北缘东段的盆山演化过程,为理解陆陆碰撞远程效应所造成的陆内变形机制提供依据。柴北缘新生代地层以路乐河地区发育最为完整,怀头他拉地区缺失部分古近系地层,整个柴北缘主要发育冲积扇、辫状河和湖泊相沉积,并且在不同地区有多期次的沉积相转换,结合古流向和砾石成分变化分析,可能指示了源区的变化。碎屑组分统计和重矿物分析显示,柴北缘东段新生代沉积物中长石、岩屑含量较高,不稳定重矿物含量较多,ZTR指数偏低,具有典型的近源快速堆积特征。根据碎屑组分和重矿物组合可以追索到附近造山带的相关地层,砂岩碎屑组分三角投图指示源区主要为再旋回造山带和碰撞-褶皱造山带。怀头他拉地区的碎屑锆石U-Pb测年结果显示,年龄主要集中在二叠纪-三叠纪、奥陶纪-志留纪、新元古代和古元古代,与周缘山体年龄相对比,指示沉积物来自于周缘的宗务隆山、欧龙布鲁克山和埃姆尼克山。基于剖面垂向上碎屑组分和重矿物含量的变化,识别出路乐河地区在路乐河组顶部和上干柴沟组上部有两次较为明显的物源变化,分别对应着赛什腾山和吐尔根达坂山的隆起。而怀头他拉地区在上油砂山组顶部（11 Ma和8Ma）也有两次明显变化,指示着埃姆尼克山和宗务隆山的一次隆起。在狮子沟组的中部（5.1 Ma）,碎屑组分和重矿物含量均进入一个波动期,并出现了白云岩岩屑,可能意味着欧龙布鲁克山的隆起。柴达木盆地东北部的盆山格局形成于晚中新世-上新世。晚中新世埃姆尼克山的隆起切割原有柴达木盆地,德令哈凹陷开始形成;上新世欧龙布鲁克山隆起,柴达木盆地东北部被分割为德令哈凹陷和欧南凹陷,现有的盆山地貌格局逐步形成。柴北缘东段新生代构造隆升可分为古新世-始新世和中新世-上新世两个阶段。其中古新世-始新世的隆升主要表现为赛什腾山和吐尔根达坂山的隆升,是亚欧板块和印度板块碰撞的远程效应;中新世-上新世的隆升主要表现为怀头他拉地区宗务隆山、埃姆尼克山和欧龙布鲁克山的顺序隆升,与南北向强挤压应力下的地壳缩短、加厚有关,受亚欧板块与印度板块碰撞向高原东北部扩展控制。综合以上研究,通过沉积相变、碎屑组分、重矿物等沉积记录的变化,厘清了柴北缘东段新生代的沉积演化历史,从沉积角度限定了埃姆尼克山和欧龙布鲁克山的隆升时间,重塑了柴东地区的盆山演化过程,为研究青藏高原隆升对柴达木盆地的影响提供了依据。

论文目录

摘要

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第一章前言

1.1 研究背景

1.1.1 青藏高原隆升研究现状

1.1.2 柴东地区盆山演化研究

1.2 选题依据及研究内容

1.2.1 选题依据与科学问题

1.2.2 研究方法与技术路线

1.3 完成的工作量及创新性

第二章区域地质背景

2.1 大地构造位置

2.2 区域构造演化

2.2.1 吕梁期

2.2.2 晋宁期

2.2.3 加里东期

2.2.4 海西-印支期

2.2.5 燕山期

2.2.6 喜马拉雅期

2.3 柴北缘新生代地层格架

第三章柴北缘东段沉积特征

3.1 沉积特征

3.1.1 冲积扇体系

3.1.2 河流体系

3.1.3 三角洲体系

3.1.4 湖泊体系

3.2 沉积充填序列

3.2.1 路乐河

3.2.2 结绿素

3.2.3 怀头他拉

3.2.4 欧龙布鲁克山北

3.2.5 欧南凹陷

3.2.6 埃姆尼克山南

3.3 柴北缘东段沉积演化

3.3.1 柴北缘东段沉积对比

3.3.2 柴北缘东段沉积演化过程

3.4 小结

第四章沉积物源分析

4.1 古水流分析和砾石成分统计

4.2 碎屑成分统计分析

4.2.1 砂岩碎屑组分类型

4.2.2 砂岩碎屑组分三角投图

4.2.3 砂岩碎屑组分柱状图

4.2.4 砂岩碎屑组分揭示的物源变化

4.3 重矿物分析

4.3.1 重矿物类型及含量

4.3.2 重矿物组合

4.3.3 重矿物垂向变化

4.3.4 重矿物平面分布特征

4.4 区域物源变化

4.4.1 路乐河地区物源变化

4.4.2 怀头他拉地区物源变化

4.5 小结

第五章碎屑锆石U-Pb年代学

5.1 样品采集和分析测试方法

5.2 锆石U-Pb实验结果

5.2.1 锆石形貌特征

5.2.2 锆石Th/U比值及稀土元素特征

5.2.3 锆石年龄分布

5.3 碎屑锆石物源分析

5.4 小结

第六章柴北缘隆升剥露事件的沉积响应

6.1 柴北缘东段构造隆升过程及区域响应

6.1.1 古新世-始新世的造山活动和构造隆升

6.1.2 中-上新世的造山活动和构造隆升

6.2 柴北缘隆升事件对高原隆升的启示

结论

致谢

参考文献

附录

个人简历、攻读学位期间的研究成果及公开发表的学术论文

文章来源

类型: 博士论文

作者: 崔明明

导师: 王宗秀

关键词: 柴达木盆地,宗务隆山,隆升剥露,沉积记录,盆山演化

来源: 中国地质科学院

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地质学,地质学

单位: 中国地质科学院

基金: 中国地质调查局地质调查项目《北方石炭-二叠纪关键地质问题专题调查》(编号DD20189614),中国地质调查局地质调查项目《柴达木盆地及周缘油气基础地质调查》(编号DD20160173)

分类号: P534.6;P542;P512.2

总页数: 145

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