王嘉琦,施煒,李宗星,鐘暢

1)中國地質(zhì)科學(xué)院,北京,100037; 2)中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所,北京,100081

內(nèi)容提要：隨著印度與歐亞板塊在新生代的持續(xù)碰撞,柴達(dá)木盆地東北緣發(fā)生了強(qiáng)烈的地殼縮短變形,形成了一系列北西西走向山脈。由于缺乏系統(tǒng)的沉積學(xué)研究,盆地東北緣一系列山脈隆升過程存在不同認(rèn)識。筆者等選取柴達(dá)木盆地東北緣懷頭他拉剖面,對中新統(tǒng)下油砂山組、上油砂山組及中新統(tǒng)—上新統(tǒng)獅子溝組采集碎屑鋯石樣品,開展碎屑鋯石U-Pb年代學(xué)測試。結(jié)合已有的研究成果,分析了柴達(dá)木盆地東北緣山脈隆升過程。研究結(jié)果顯示,研究區(qū)碎屑鋯石Th/U值介于0.03～3.3之間,以巖漿鋯石為主。碎屑鋯石年齡具有200～300 Ma、400～500 Ma、750～950 Ma、1.6～2.0 Ga以及2.2～2.5 Ga共5個年齡段。結(jié)合MDS(Multidimensional scaling)圖分析表明:上油砂山組沉積中期(14.8～12.5 Ma),研究區(qū)發(fā)生一次物源轉(zhuǎn)換,指示研究區(qū)南邊的埃姆尼克山發(fā)生隆升,成為研究區(qū)物源地。獅子溝組沉積早期(8.6～7.0 Ma),研究區(qū)物源再次發(fā)生變化,表明南祁連山發(fā)生快速隆升,為研究區(qū)提供物源。據(jù)此,筆者等提出青藏高原北東向生長導(dǎo)致柴達(dá)木盆地東北緣構(gòu)造隆升依次向北東傳遞。

柴達(dá)木盆地長約850 km,寬約150～300 km,是青藏高原東北部最大的沉積盆地(圖1),其北部邊界為南祁連山,南部為東昆侖山,西部為阿爾金山,東部邊界為鄂拉山(陳宣華等,2010)。盆地內(nèi)部平均海拔高達(dá)3000 m,周緣山脈則高達(dá)4000～6000 m。隨著新生代印度板塊與歐亞板塊碰撞,逐漸在其碰撞過程中形成了柴達(dá)木盆地如今的構(gòu)造格局(鐘大賚等,1996;高先志等,2003;王成善等,2004;尹安等,2007;Yin An et al.,2008;孟慶任,2009;張克信等,2013;代昆等,2016;杜忠明等,2016)。柴達(dá)木盆地東北緣沉積了巨厚的新生代地層,盆地內(nèi)新生代的地層信息,不但可以提供青藏高原在盆地充填過程中持續(xù)生長的記錄,還可以提供盆地周緣的阿爾金山、南祁連山以及東昆侖山的變形和隆升記錄(陳宣華等,2011;張濤等,2012;He Pengju et al.,2020)。

圖1 柴達(dá)木盆地區(qū)域構(gòu)造圖及研究區(qū)位置

目前,針對柴達(dá)木盆地東北緣構(gòu)造隆升問題,多位學(xué)者從構(gòu)造變形特征、地球化學(xué)分析、重礦物分析、低溫?zé)崮甏鷮W(xué)分析以及地震剖面解譯等方面進(jìn)行了廣泛研究(Zhou Jianxun et al.,2006;王亞東等,2011;Mao Liguang et al.,2016;Zhuang Guangsheng et al.,2018;Cheng Feng et al.,2021;Zhang Boxuan et al.,2022)。孟慶泉(2008)通過對懷頭他拉中新統(tǒng)上油砂山組(N1sy)和中新統(tǒng)—上新統(tǒng)獅子溝組(N1-2s)地層進(jìn)行古流向統(tǒng)計,結(jié)合古地磁等分析手段,認(rèn)為上油砂山組沉積之初,古水流主要包括西南和北東兩個方向,沉積物分別來自于埃姆尼克山與南祁連山。崔明明(2019)通過碎屑成分統(tǒng)計分析、重礦物分析等,認(rèn)為在晚中新世,懷頭他拉剖面出現(xiàn)了兩次較為明顯的物源轉(zhuǎn)變,分別代表著埃姆尼克山和南祁連山發(fā)生了快速隆升。另外,Bush等(2015)通過對大紅溝剖面和懷頭他拉剖面新生代碎屑鋯石、重礦物分析等認(rèn)為,柴達(dá)木盆地新生代早期由東昆侖山提供物源,漸新世—中新世盆地由祁連山—南山提供物源,受青藏高原隆升的影響盆地變形由南向北傳播。Song Bowen等(2019)通過對柴達(dá)木盆地北部古河流區(qū)域和大紅溝地區(qū)進(jìn)行取樣和碎屑鋯石定年,認(rèn)為柴達(dá)木北山至少在早始新世被抬升,并成為大紅溝地區(qū)的物源地,表明早在早始新世印度—亞洲碰撞產(chǎn)生的遠(yuǎn)程應(yīng)力就已傳播到大紅溝地區(qū);46.5～43.7 Ma,大紅溝地區(qū)出現(xiàn)明顯的物源轉(zhuǎn)移,主要是由阿爾金山脈在此時抬升引起的;24.6 Ma以來,賽什騰山的抬升阻斷了阿爾金山脈沉積物向大紅溝地區(qū)的運移,南祁連山成為大紅溝地區(qū)碎屑的唯一貢獻(xiàn)者。同樣,Yin An等(2008)認(rèn)為古新世南祁連山向南逆沖推覆運動,在基底產(chǎn)生一個構(gòu)造三角帶,其尖端向南,造成上覆巖層被不斷掀起剝蝕,古柴達(dá)木盆地南緣的沉積中心不斷向南遷移,盆地內(nèi)部應(yīng)力由北向南傳播。Wu Chen 等(2021)基于柴達(dá)木盆地到祁連山區(qū)域地質(zhì)背景和低溫?zé)崮甏鷮W(xué)數(shù)據(jù),認(rèn)為印度與歐亞大陸的碰撞在新生代早期激活了青藏高原北部的古構(gòu)造帶,以逆沖斷裂活動為主,中新世以來構(gòu)造變形轉(zhuǎn)變?yōu)樽呋瑪嗔押湍鏇_斷裂共同作用,形成了東昆侖和海原兩個大型轉(zhuǎn)換擠壓構(gòu)造系統(tǒng),晚中新世河西走廊和祁連山?jīng)_斷帶以北的龍首山的變形和隆升代表了高原向外生長的最新階段。

對于柴達(dá)木盆地東北緣,前人在沉積學(xué)、低溫?zé)崮甏鷮W(xué)等方面取得了較大的研究進(jìn)展,但是晚新生代以來較為可靠的物源供給區(qū)及其轉(zhuǎn)換時限還缺少更進(jìn)一步的數(shù)據(jù)支撐。碎屑鋯石年齡可以與潛在物源區(qū)的結(jié)晶年齡進(jìn)行匹配,進(jìn)而識別其沉積物質(zhì)的來源與變化,是一種極為有效的物源分析方法(Thomas,2011)。筆者等選取柴達(dá)木盆地東北緣懷頭他拉剖面,進(jìn)行系統(tǒng)的樣品采集,結(jié)合鋯石陰極發(fā)光圖像分析,通過樣品碎屑鋯石U-Pb同位素年代學(xué)分析,探討柴達(dá)木盆地東北緣構(gòu)造隆升過程,為青藏高原北緣隆升的研究提供新的證據(jù)。

1 地質(zhì)背景

柴達(dá)木盆地東北緣歐龍布魯克山前發(fā)育相對完整的晚新生代地層,以懷頭他拉剖面出露較為完整。懷頭他拉剖面位于青海省海西州德令哈市以西60 km的懷頭他拉鎮(zhèn)附近(圖2)。盆地內(nèi)部大部分地區(qū)均被第四系的礫巖層所覆蓋,新生代地層主要出露在托素湖的東西兩側(cè),露頭條件較差。懷頭他拉剖面位于歐龍布魯克山東北部,全長約4.5 km(圖2,圖3),從南西到北東分別為下油砂山組、上油砂山組、獅子溝組、七個泉組。砂巖組成成分主要以元古代變質(zhì)巖和古生界灰?guī)r為主,磁性地層學(xué)和原位化石很好地將剖面的沉積年齡限定在15.7～1.8 Ma。其中下油砂山組厚度約為100 m,巖性主要以灰黃色和棕色砂至泥巖為主,由于出露地層厚度較薄,分布較少,其頂界年齡為15.3 Ma。上油砂山組厚度2.1 km,巖性以灰色和淺棕色礫巖、礫巖砂巖、粉砂巖和泥巖互層為主。它與下伏的下油砂山組整合接觸,年齡為15.3～8.1 Ma。獅子溝組厚度約為1.8 km,巖性主要以灰黃色粗砂巖夾暗色薄層狀泥巖,并且與上部的上油砂山組整合接觸,年齡約為8.1～2.5 Ma。最上部為七個泉組,巖性主要以沖積—河流相的厚層灰色礫巖夾砂巖、砂巖或泥巖組成,與下伏地層呈不整合接觸(Fang Xiaomin et al.,2007)。

圖2 柴達(dá)木盆地東北緣地質(zhì)—地貌圖(改自1∶200000地質(zhì)圖)

圖3 柴達(dá)木盆地東北緣晚新生代地層柱狀圖(改自Fang Xiaomin et al.,2007):圖片(a)—(g)為剖面及部分采樣點照片,(h)為HTTL-04鏡下照片

2 樣品采集與實驗方法

依據(jù)懷頭他拉古地磁剖面地層特征,一共采取了樣品6塊,其中HTTL-04采自下油砂山組,HTTL-06、HTTL-09、HTTL-11采自上油砂山組,HTTL-13、HTTL-16采自獅子溝組。HTTL-04為含砂質(zhì)泥晶白云巖(巖石主要成分為碳酸鹽礦物,滴加茜素紅—鐵氰化鉀試劑,確定泥晶碳酸鹽成分為白云石,砂級碎屑中的碳酸鹽成分為方解石),其余樣品主要為各套地層中的砂巖,每份樣品重量約為4 kg,樣品鋯石挑選、鋯石制靶、CL圖像拍攝在廊坊市宇恒礦巖技術(shù)服務(wù)有限公司完成,采用重液和磁選機(jī)相結(jié)合的方法分離出樣品的鋯石晶體。制靶時首先將分選出的鋯石顆粒用雙面膠固定在空心柱的靶盤底座,并將環(huán)氧樹脂注入空心柱中固定,待樹脂固化后,對鋯石所在的柱面進(jìn)行剖光、切割等手段,最后在顯微鏡下進(jìn)行透反射和陰極發(fā)光相片的拍攝過程。

碎屑鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡測試工作在中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所激光剝蝕—電感耦合等離子質(zhì)譜儀實驗單元完成(王森等,2022),每個碎屑樣品測試100顆鋯石左右。測試完成之后,利用ICPMS DataCal 7.7(Liu Yongsheng,2010)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,使用Isoplot 4.15(Ludwig,2003)軟件繪制鋯石U-Pb年齡頻譜圖。實驗室使用的是美國相干(Coherent)公司GeoLasHD 193 nm激光器和安捷倫科技公司Agilent 7900四級桿等離子質(zhì)譜儀。激光束斑的直徑為32 μm,每測10個樣品測2次標(biāo)樣,同位素比值校正使用標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為標(biāo)樣進(jìn)行校正。對于元素含量分析,我們以國際標(biāo)準(zhǔn)玻璃NIST 610作為外部標(biāo)準(zhǔn),29Si作為內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算。測試時將激光能量密度設(shè)置為10 J/cm2,剝蝕頻率為8 Hz。為保證測試準(zhǔn)確性,在剝蝕樣品前先采集20 s空白,隨后對樣品進(jìn)行35 s的剝蝕。

采用Andersen(2002)提出的普通Pb校正方法對所有的年齡數(shù)據(jù)進(jìn)行了校正。普通Pb校正后,對于年齡<1 Ga的顆粒,由于其內(nèi)部Pb含量較低,誤差較大,所以選擇206Pb/238U年齡作為最終年齡;對于年齡>1 Ga的顆粒,鋯石含有更多的放射性成因Pb,所以以207Pb/206Pb年齡作為最終年齡(Gehrels et al.,2008)。

測點近600個,結(jié)果見附表(該附表在紙質(zhì)版上將不印出,請見www.geojournal.cn/georev或其他網(wǎng)站的電子版)。

3 實驗結(jié)果分析

3.1 鋯石特征及年齡分布

懷頭他拉剖面的碎屑鋯石陰極發(fā)光圖像見圖4,從圖中可以看出,各樣品的碎屑鋯石多為圓柱狀或圓狀,少部分為棱角狀,單一樣品的碎屑鋯石大小分布比較均勻,內(nèi)部結(jié)構(gòu)則較為復(fù)雜,鋯石的長度分布為60～220 μm,寬度為50～150 μm。本次實驗樣品測定的鋯石Th/U值介于0.03～3.3之間,而一般情況下巖漿鋯石的Th/U較大,一般大于0.4,變質(zhì)鋯石的Th/U值一般小于0.1(李亞萍,2007),對比發(fā)現(xiàn),本次樣品中的鋯石以巖漿鋯石為主,變質(zhì)鋯石所占比例很小。

圖5、圖6分別為各個樣品的碎屑鋯石年齡諧和圖和研究區(qū)及鄰區(qū)鋯石年齡頻率直方圖,從圖中可以看出這6個樣品具有多個年齡峰值,且各樣品的鋯石年齡具有分組分段特征,整體介于207.4～3264.8 Ma 之間,并且大致可劃分為5個年齡峰值。① 二疊紀(jì)—三疊紀(jì)(200～300 Ma);② 早古生代(400～500 Ma);③ 新元古代(750～950 Ma);④晚古元古代(1.6～2.0 Ga);⑤早古元古代(2.2～2.5 Ga)。HTTL-04樣品采自歐龍布魯克山前的下油砂山組,樣品巖性為含砂質(zhì)泥晶白云巖(鏡下照片見圖3 h),其鋯石主要年齡峰值主要為450 Ma,比例約為50%;HTTL-06采自上油砂山組底部的泥質(zhì)砂巖,樣品的鋯石年齡仍然以早古生代的年齡為主,同時,相對于HTTL-04,其主要年齡峰值為245 Ma左右;HTTL-09采自上油砂山組中部的砂巖,此時古生代的鋯石年齡數(shù)據(jù)大幅度下降,元古宙的鋯石年齡有了大幅度的提升,所占比例達(dá)到了40%;HTTL-11采自上油砂山組頂部的砂巖,其鋯石年齡組成與分布與HTTL-09具有很高的相似程度;HTTL-13采自獅子溝組上部,鋯石年齡組成發(fā)生了明顯的變化,峰值為807 Ma的鋯石年齡占比大幅提升至50%;HTTL-16采自獅子溝組中—下部,年齡組成包括古生代的264 Ma、453 Ma兩個年齡峰值以及元古代814 Ma,1810 Ma以及2304 Ma 3個年齡峰值。

圖5 柴達(dá)木盆地東北緣懷頭他拉剖面碎屑鋯石年齡諧和圖

圖6 柴達(dá)木盆地東北緣及鄰區(qū)鋯石年齡頻率直方圖(據(jù)Qian Tao et al.,2021修改)

3.2 MDS投圖

多樣本數(shù)據(jù)集的組成和年齡譜可用于通過現(xiàn)代和古代沉積物路徑系統(tǒng)追蹤沉積物的流動(Vermeesch,2013)。根據(jù)Kolmogorov—Smirnov統(tǒng)計方法(簡稱K-S檢驗,根據(jù)樣品間U-Pb年齡累計分布函數(shù)的絕對偏差計算有效尺寸d值)對處理的U-Pb年齡進(jìn)行MDS(Multidimensional scaling)投圖,進(jìn)而判斷不同樣品是否來自同一物源區(qū)的可能性。當(dāng)d=0時,兩個樣品具有相同U-Pb年齡累計分布函數(shù),在MDS圖中重合;當(dāng)d=1時,兩個樣品U-Pb年齡累計分布函數(shù)沒有重疊,在MDS圖中距離最遠(yuǎn)。利用IsoplotR進(jìn)行線上處理(Vermeesch,2018)。MDS圖顯示HTTL-9、HTTL-11、HTTL-16近乎重疊,樣品具有相似的物源。HTTL-06、HTTL-13、HTTL-04這三個樣品則距離較遠(yuǎn),代表著一定程度上的物源轉(zhuǎn)變。MDS圖見圖7所示。

圖7 柴達(dá)木盆地東北緣懷頭他拉剖面碎屑鋯石MDS圖

4 討論

4.1 潛在物源區(qū)

隨著對柴東地區(qū)研究的深入,中中新世以來,懷頭他拉地區(qū)的物質(zhì)主要來自其南北兩個方向,由南至北分為以下4個方面(圖6):

(1)東昆侖山。東昆侖在二疊紀(jì)及石炭紀(jì)發(fā)生了大量的巖漿事件(夏國清等,2012),統(tǒng)計年齡主要包括201～533 Ma,包括二疊紀(jì)—三疊紀(jì)和早古生代的巖漿鋯石年齡。同時東昆侖山出露的基巖還包含新元古宙變質(zhì)巖、古生代變質(zhì)沉積巖和侏羅紀(jì)、新生代碎屑沉積巖。

(2)柴北緣構(gòu)造帶。柴北緣構(gòu)造帶自西北到東南分別是賽什騰山、綠梁山、錫鐵山以及埃姆尼克山。埃姆尼克山主要出露的是晚泥盆系的地層,主要包括石英砂巖、板巖、玄武巖等。錫鐵山附近出露的花崗巖和閃長巖的年齡為1020±41 Ma、803±7 Ma和744±28 Ma(陸松年等,2002),賽什騰山出露較多的巖體,其鋯石U-Pb年齡范圍為441±2 Ma(Xiong Qing et al.,2012)。

(3)歐龍布魯克山。歐龍布魯克山處在的歐龍布魯克微陸塊的變質(zhì)基底包括德令哈雜巖以及達(dá)肯大坂群,其鋯石U-Pb年齡分布多樣,主要包括三疊紀(jì)、志留紀(jì)和古元古代。同樣,古生代的這兩期事件的年齡峰值為245 Ma和440 Ma,古元古代鋯石年齡峰值為2436 Ma和2377 Ma(Chen Xuanhua et al.,2012)。

(4)宗務(wù)隆山。南祁連構(gòu)造帶的巖漿事件主要發(fā)生在二疊紀(jì)、早古生代及新元古代這3個時期,二疊紀(jì)年齡峰值為252.0±2.1 Ma(胡萬龍等,2016),同樣,南祁連地區(qū)大量的碎屑鋯石數(shù)據(jù)顯示,前寒武系變質(zhì)巖中的鋯石U-Pb年齡分布在800 Ma,1800 Ma和2400 Ma(Zuza et al.,2018)。

4.2 沉積物源分析

通過對研究區(qū)的潛在物源區(qū)分析,結(jié)合采集樣品的碎屑鋯石年齡組成和分布,可以明確不同時代研究區(qū)內(nèi)部的物質(zhì)來源及搬運路徑(王策等,2023)。懷頭他拉地區(qū)樣品的碎屑鋯石年齡顯示;年齡峰值為200～300 Ma;400～500 Ma;750～950 Ma;1.6～2.0 Ga以及2.2～2.5 Ga(圖6)。

HTTL-04采自歐龍布魯克山前下油砂山組的含砂質(zhì)泥晶白云巖,HTTL-06(古地磁年齡8.6 Ma)采自上油砂山組頂部砂巖,MDS圖顯示,兩個樣品具有不同的物質(zhì)來源。結(jié)合當(dāng)時的情況,歐龍布魯克山和埃姆尼克山還未開始隆升,因此這一物源變化應(yīng)與東昆侖山和南祁連山有關(guān)。關(guān)于東昆侖山和南祁連山在早中新世隆起,不同的學(xué)者做出了大量的研究(George et al.,2001;張培震等,2006;陳宣華等,2011)。由于東昆侖山和南祁連山具有的古生代鋯石年齡相似,無法僅通過碎屑鋯石年齡組分確定導(dǎo)致這一物源變化的具體原因。

HTTL-09(古地磁年齡12.5 Ma)與HTTL-11(古地磁年齡8.6 Ma)兩個樣品具有相似的碎屑鋯石年齡分布,且相對于HTTL-04和HTTL-06,元古代時期產(chǎn)生的鋯石的數(shù)量明顯增多,MDS圖顯示,這兩個樣品具有相似的物源。因此,在HTTL-06—HTTL-09(14.8～12.5 Ma)期間,研究區(qū)發(fā)生了一次物源轉(zhuǎn)變,而在HTTL-09—HTTL-11(12.5～8.6 Ma)期間,研究區(qū)整體保持穩(wěn)定。孟慶泉(2008)結(jié)合古地磁數(shù)據(jù)和古流向統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)在12.6 Ma沉積速率明顯增加,古流向由南東向轉(zhuǎn)變?yōu)楸睎|向,表明埃姆尼克山發(fā)生了構(gòu)造隆升。

HTTL-13(古地磁年齡7 Ma)的主力峰值年齡為807 Ma,年齡數(shù)量占比50%,相對于HTTL-11和HTTL-16,都有明顯的不同,同時,HTTL-16(古地磁年齡4.5 Ma)與HTTL-09、HTTL-11兩個樣品具有相同的年齡峰值及分布,MDS圖顯示,這3個樣品具有相似的物源組成。結(jié)合其潛在物源區(qū)狀況,807 Ma這一年齡鋯石應(yīng)為南祁連山為其主要提供物源引起,因此,HTTL-11—HTTL-13(8.6～7.0 Ma)期間,研究區(qū)發(fā)生了一次物源轉(zhuǎn)變,這期間南祁連山發(fā)生了一次強(qiáng)烈隆升,成為了研究區(qū)此時的主力物源。Fang Xiaomin等(2007)根據(jù)古地磁和巖石學(xué)相關(guān)證據(jù)發(fā)現(xiàn)在8.1 Ma懷頭他拉地區(qū)沉積速率發(fā)生了一次快速增加。Zheng Dewen等(2006)通過對六盤山進(jìn)行低溫?zé)崮甏鷮W(xué)研究,認(rèn)為祁連山東北部的快速隆升時間為8.0 Ma左右。崔明明(2019)結(jié)合砂巖碎屑組分統(tǒng)計和重礦物特征分析發(fā)現(xiàn),8.0 Ma時期侵入巖巖屑和火山巖巖屑增多,變質(zhì)巖、硅質(zhì)巖和灰?guī)r巖屑減少,證明南祁連此時發(fā)生了開始隆升。另一方面,HTTL-13—HTTL-16(7.0～4.5 Ma)期間,研究區(qū)再次發(fā)生物源轉(zhuǎn)變,南祁連不再為主力物源區(qū)。孟慶泉(2008)結(jié)合古地磁數(shù)據(jù)和礫石成分分析、古流向統(tǒng)計,認(rèn)為在2.5 Ma,歐龍布魯克山開始隆升,因此,造成這一物源轉(zhuǎn)變的原因是由南祁連從主力物源供給區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榘Ｄ纺峥松胶湍掀钸B山共同為研究區(qū)提供物源。

關(guān)于青藏高原東北部對印度—歐亞板塊碰撞的響應(yīng)時間,不同的學(xué)者做了大量的工作,對柴達(dá)木盆地東北緣以及祁連山的新生代構(gòu)造變形的開始時間存在很大的分歧,包括古新世—早始新世(Yin An et al.,2008; Bush et al.,2015)、晚始新世—早漸新世(Jolivet et al.,2001; Dai Shuang et al.,2005)、晚漸新世—早中新世(Guo Zhaojie et al.,2009)、以及中—晚中新世(Wang Weitao et al.,2017;Wu Chen et al.,2021;吳晨,2023)的不同觀點。An Kaixuan 等(2020)通過對北祁連山北黑山地區(qū)等進(jìn)行磷灰石裂變徑跡研究,發(fā)現(xiàn)了始新世的一次快速降溫事件,代表了印度—歐亞板塊碰撞的一次遠(yuǎn)程響應(yīng),認(rèn)為青藏高原東北緣新生代變形始于古新世—始新世,印度—歐亞板塊碰撞后應(yīng)力瞬時傳遞到東北邊界。Pang Jianzhang 等(2019)通過對南祁連懷頭他拉地區(qū)和愛字格進(jìn)行磷灰石裂變徑跡分析,通過與北祁連山做對比,認(rèn)為在新近紀(jì),祁連山北部和南部向外同步生長,方向相反。Wang Weitao等(2017)通過對柴北緣紅溝地區(qū)古地磁、磷灰石裂變徑跡等手段,認(rèn)為柴達(dá)木盆地沉積初始時間為25.5 Ma,早期沉積物來源為東昆侖山,12 Ma祁連山開始隆升,為盆地提供物源。結(jié)合懷頭他拉地區(qū)的碎屑鋯石數(shù)據(jù)結(jié)果,如圖8所示,柴達(dá)木盆地東北緣在14.8～12.5 Ma,研究區(qū)南部的埃姆尼克山發(fā)生了快速隆升;在8.6～7.0 Ma,研究區(qū)北部的南祁連山發(fā)生快速隆升。筆者等的研究結(jié)果支持柴達(dá)木盆地東北緣對印度—歐亞板塊碰撞的響應(yīng)時間為中—晚中新世。同時,研究結(jié)果表明柴達(dá)木盆地東北緣在中中新世構(gòu)造隆升具有自南西向北東擴(kuò)展的特點,體現(xiàn)了青藏高原生長過程中向北東方向變形傳播的特征。

圖8 柴達(dá)木盆地東北緣晚新生代構(gòu)造地貌演化圖:(a)埃姆尼克山隆升;(b) 南祁連山隆升

5 結(jié)論

筆者等通過對柴達(dá)木盆地東北緣的懷頭他拉地區(qū)進(jìn)行了碎屑鋯石U-Pb年代學(xué)研究,結(jié)合潛在物源區(qū)識別其物源變化及隆升歷史。結(jié)合MDS圖分析認(rèn)為:

(1)HTTL-06—HTTL-09上油砂山組沉積中段(14.8～12.5 Ma)研究區(qū)發(fā)生一次物源轉(zhuǎn)換,結(jié)合前人的古水流等手段,此時埃姆尼克山發(fā)生了隆升,為盆地提供物源。HTTL-11—HTTL-13獅子溝組沉積早期(8.6～7.0 Ma),研究區(qū)再次發(fā)生物源轉(zhuǎn)變,結(jié)合潛在物源區(qū)分析以及古地磁結(jié)果等認(rèn)為,此時南祁連山快速隆升,為研究區(qū)提供物源。筆者等通過碎屑鋯石年代學(xué)方法來分析沉積物源和隆升歷史,為柴達(dá)木盆地東北緣中新世以來的隆升時序提供了新的證據(jù)。

(2)柴達(dá)木盆地東北緣在中中新世(14.8 Ma)以來構(gòu)造隆升依次向北東擴(kuò)展,體現(xiàn)了青藏高原生長過程中變形向北東方向傳播的特征。

致謝：感謝編輯和評審專家的建設(shè)性意見。野外工作得到了馬立成教授級高級工程師的幫助,在此表示感謝。