青藏高原地質(zhì)演化過程

內(nèi)容摘要：在距今約70個百萬年時期，印度板塊與歐亞大陸板塊之間發(fā)生的相互碰撞，這次板塊碰撞不僅導致了造山帶的形成，其過程中也產(chǎn)生了很多不同種類的地質(zhì)特征，地質(zhì)學家據(jù)此得出了大量較為詳細的關于青藏高原地區(qū)地質(zhì)構造和演化過程的結論。

關鍵詞：青藏高原；地質(zhì)演化過程；板塊構造

青藏高原的成因一直是一個被廣泛研究的課題，其中一個被普遍接受的解釋是Argand在 19 世紀 20 年代提出的：印度次大陸和歐亞大陸板塊發(fā)生了碰撞，并在碰撞后發(fā)生匯聚，導致了這一地區(qū)地殼的縮短和增厚[1]。青藏高原地區(qū)的地殼發(fā)展變化過程可以用來評估歐亞大陸東部和印度尼西亞下方的洋殼俯沖作用的大型動態(tài)系統(tǒng)。

碰撞前構造（前至 70 百萬年）

青藏高原地區(qū)地形的增高主要是特提斯洋向北向歐亞大陸板塊下方俯沖造成的。在早白堊世在沿著班公湖縫合帶（現(xiàn)西藏中部）形成了一系列逆斷層，地層的折疊導致了地殼的增厚。在晚白堊世早始新世，一個有著活躍巖漿活動的安第斯山脈和一個弧后沖斷帶沿著歐亞大陸的南緣發(fā)展起來[2]。晚白堊世的地層顯示這一地區(qū)的地殼在增厚。

在印度板塊和歐亞大陸板塊碰撞時發(fā)生的板塊重建，將印度次大陸板塊的位置移動到距其今所在的位置南方約 2500 千米的地方。在晚白堊世，西太平洋俯沖邊界的海溝慢慢退去，導致了歐亞大陸上中國東部地區(qū)和沿海地區(qū)的向南北方向上逐漸發(fā)展了擴張趨勢，但是在板塊碰撞之前，幾乎沒有證據(jù)表明西藏地區(qū)的大陸巖石圈逐漸遠離西藏東南部向東移動[3]。

早新生代構造（約 70 百萬年至約 20 百萬年）

在喜馬拉雅的中心，碰撞后的變形包含了向南的逆沖斷層和因俯沖在歐亞大陸板塊下而發(fā)生折疊的印度北端的被動陸緣。同時，地殼縮短在西藏地區(qū)中南部的陸相構造的地層中形成了一些盆地。這些盆地大部分是狹長的，周圍是逆沖斷層，多是南北傾向，向北的更為常見。一些人認為這次地殼縮短反映了歐亞大陸板塊向南移動向西藏地區(qū)下方俯沖的開始[4]。

氧同位素數(shù)據(jù)表明早在始新世和漸新世的時候，青藏高原中南部地區(qū)已經(jīng)達到了很高的海拔，但青藏高原北部依然保持著低海拔[5]。在這段時間內(nèi)，大塊的歐亞大陸板塊巖石圈碎塊從西藏地區(qū)東部向東擠壓，印支板塊北部地區(qū)的褶皺地層與西藏地區(qū)中部結構的相似性表明這些巖石圈碎塊是在板塊碰撞發(fā)生之后，擠壓發(fā)生之前或期間發(fā)生的變形。這些變形可能是在有著很高的巖石圈溫度的條件下進行的。熔融溫度月 1300℃至 1400℃，深度約 80 公里至 100 公里的富堿巖漿帶的噴發(fā)可以證明[6]。

晚新生代構造（約 20 百萬年至約 15 百萬年）

印度大陸板塊和歐亞大陸板塊的銜接一直持續(xù)到晚新生代。對新生斷層的時間測定和結構模式的確定以及 GPS 數(shù)據(jù)表明，現(xiàn)代變形模式在約 15 百萬年西藏地區(qū)中部和約 8 百萬年～10 百萬年西藏地區(qū)東部被確定[7，8]：南北方向上縮短，東西方向上拉張，青藏高原中部、南部地區(qū)開始向東移動，西藏地區(qū)東北部地殼縮短。

在整個晚新生代，巖石圈碎塊繼續(xù)被擠壓，從青藏高原向印支大陸和中國南部地區(qū)移動。巖石圈碎塊被擠壓的速率比早新生代時期更慢，但碎塊運動的方向仍然朝向同時代的沿著相鄰大陸間的大洋俯沖邊界的海溝反轉（rollback）的位置。青藏高原內(nèi)部塊體的快速向東運動仍然出現(xiàn)。青藏高原中部和東部地區(qū)向東運動的上部地殼在環(huán)繞四川盆地時改變了運動方向，分別向東北和東南方向運動。利用地震層析成像技術，由 P 波傳播至 250 公里深度表示，四川盆地可能是一個根深蒂固的，很穩(wěn)定的單元，其下方是類克拉通巖石圈，它一直在抵御著多個變形作用對周圍地區(qū)的影響。

因此，青藏高原地區(qū)的演化過程涉及到印度大陸巖石圈板塊的俯沖，西藏地區(qū)地殼的增厚以及西藏地區(qū)巖石圈板塊的向東擠壓?？偨Y的數(shù)據(jù)表明青藏高原邊界外的巖石圈碎塊的擠壓與西太平洋和印度尼西亞周圍的海溝反轉（rollback）相對應。發(fā)生在晚新生代早期的海溝反轉的減緩與重組可能是同時期巖石圈碎塊擠壓作用的減緩與重組的原因，同時這一活動也可能造成了青藏高原向東的成長發(fā)展。

參考文獻

[1] E. Argand，Cong Geol. Int.1922，171（1922）.

[2]Kapp P，Yin A ，Murphy M ，Harrison TH ，Ryerson FJ .1997 .Discover of a major blue schist bearing detachment fault system in the Shuang Hu region of the Qiangtang block ， northern Tibet .Geol Soc.Am Abst r .Prog .， 29 ：144.

[3]P.G.Decelles，D.M.Robinson，G.Zandt，Tectonics21，1062，，10.1029/2001TC001322（2002）.

[4]B. Meyer et al. Geophys. J. Int. 135， 1（1998）.

[5]D. S. Rowley， B. S. Currie，Nature 439，677（2006）.

[6]E. S. Holbig， T. L. Grove， J. Geophys. Res. 113， B04210，10.1029/2007JB005149 （2008）.

[7]P.-Z. Zhang et al.， Geology 32， 809 （2004）.

[8]E. Wang et al.， Geol. Soc. Am. Spec. Publ. 327， 108 （1998）.

作者信息：單賽，男，1993.6.1，遼寧鞍山，南京大學地球科學與工程學院地球物理專業(yè)2011級本科生。endprint