林杰：物源分析和叶蜡烷烃氢同位素古高程计揭示青藏高原腹地晚始新世-渐新世地貌演化【Tectonics，2020】

发布时间：2020-11-17     作者：[科学研究院]张帅    阅读：13次

　　可可西里盆地是青藏高原腹地（中-北部）最大的白垩纪晚期-新生代陆相盆地之一，主要由风火山群、雅西错群和五道梁群的河流相和湖泊相地层组成。这些地层完整地记录了盆地及其源区的地貌演化过程，从而为认识青藏高原的隆升和生长历史提供重要的约束。然而，目前在可可西里盆地的地层时代、盆地演化和古高程等方面仍存在较大争议，且以往的定量古高程研究主要集中在风火山群和五道梁群的碳酸盐岩上。

　　针对上述科学问题，我校“大陆汇聚与青藏高原隆升”求真研究群体博士研究生林杰，在研究生指导老师戴紧根副教授和王成善教授的指导下，以可可西里盆地南部的沱沱河亚盆地雅西错群为主要研究对象，开展了详细的野外剖面测量、古水流和碎屑砂岩成分分析等工作。在此基础上，重点对砂岩中的碎屑锆石U-Pb年龄和泥岩、泥灰岩和灰岩正构烷烃单体氢同位素进行了分析测试工作，取得了以下三点新认识：

　　1、沱沱河亚盆地的雅西错群沉积时代为晚始新世-渐新世，物源区主要为北羌塘新生代火山岩和前新生代沉积岩-变质岩，其次为松潘-甘孜地体沉积岩-变质岩；

　　2、不同亚盆地的雅西错群碎屑锆石U-Pb年龄分布特征表现明显差异，说明可可西里盆地在雅西错沉积时期已被盆地内部发育的逆冲断层分割为多个亚盆地。结合风火山逆冲断层的活动时限，提出盆地在雅西错群沉积时期，已经从前陆盆地演变为陆内盆地。

　　3、雅西错群中最负的叶蜡烷烃氢同位素重建的古高程为~4km。长链正构烷烃很有可能来自流域内陆生植物，因此该古高程可能代表了可可西里盆地源区，即北羌塘地体的海拔，而可可西里盆地的海拔可能为~ 2 km（由孢粉化石约束）。上述结果表明青藏高原腹地在晚始新世-渐新世存在显著的地形高差。唐古拉山逆冲断层的活动造成了可可西里盆地的沉降和源区北羌塘的隆升，是导致形成地形高差的主要原因。可可西里盆地新近纪以来的深部过程（如岩浆底侵）是其隆升到现今高度的主要机制。

　　该研究基于详细的物源分析和叶蜡烷烃单体氢同位素古高程计方法，在雅西错群沉积时代及可可西里盆地流域古高程演化方面取得了新的认识，为青藏高原腹地始新世晚期-渐新世的地貌特征提供了重要的约束，对可可西里盆地的演化及其盆地性质的转变提供了新的证据，进而在检验青藏高原生长模式方面有重要的参考意义。

图1：沱沱河亚盆地与二道沟亚盆地的雅西错群和风火山群碎屑锆石年龄分布

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图2：可可西里盆地始新世-渐新世构造演化图

图3：利用叶蜡烷烃氢同位素和理论公式（蓝色线）和经验公式（橙色线）计算可可西里古高程图

　　上述研究成果发表在地质学国际权威刊物《Tectonics》上：Lin, J., Dai, J*., Zhuang, G., Jia, G., Zhang, L., Ning, Z., Li, Y., Wang, C. (2020). Late Eocene-Oligocene high relief paleotopography in the north-central Tibetan Plateau: insights from detrital zircon U-Pb geochronology and leaf wax hydrogen isotope studies. Tectonics, 39(2), e2019TC005815. [IF2018=3.98]

全文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2019TC005815