青藏高原東緣中新生代隆升及構造擴展方式轉換

金文正 ，白萬奎，葉治續(xù)

1. 中國地質大學（北京）能源學院，北京 100083；2. 油氣資源與探測國家重點實驗室，北京 102249；3. 中國石化勝利油田分公司物探研究院，東營 257000；4. 中國石油天然氣股份有限公司冀東油田分公司，唐山 063200

關于青藏高原的構造隆升及演化是多年來地質學領域熱點問題之一（許志琴等，2016；Jiang et al., 2021；Xiong et al., 2021），有學者通過地質年代學揭示了青藏高原源于印度板塊與亞洲板塊碰撞的 “脈沖式構造縮短”（Wang et al., 2012；Li et al., 2020）位于其東緣的巴顏喀拉地塊由于與上揚子地塊相鄰并發(fā)生構造碰撞也就更加具有研究意義，已有研究表明，青藏高原東緣雖然為巨厚的三疊紀復理石沉積物（王海燕等，2016），但是可以根據構造變形和構造位移將其劃分為多個次級塊體（陳長云等，2013），眾多學者通過不同研究手段對其開展研究，并取得了顯著成果，比如通過低溫熱年代學測試分析（即磷灰石或者鋯石裂變徑跡年齡測定）對該地區(qū)的垂向構造運動特征進行研究，結果表明龍門山的西南區(qū)域具有相對較晚的隆升時間（8~10 Ma）（Cook et al., 2013；Tian et al., 2013；Tian et al., 2022），并且自北西至南東方向，逆沖作用力方向發(fā)生若干次反轉，同時，自北東至南西方向，裂變徑跡年齡表現出裂變徑跡年齡逐漸減小的趨勢，即從龍門山北段的20 Ma減小至龍門山南段的10 Ma或以下（Jia et al., 2020），此外也有眾多學者通過解析地表構造和地貌特征，發(fā)現了龍日壩斷裂帶的存在并對其進行了成因分析（徐錫偉等，2008），認為該斷裂為青藏高原東部的主要陸內構造邊界（Ansberque et al., 2015），也有通過地球物理資料揭示出研究區(qū)內深部構造屬性（Guo et al., 2013；郭曉玉等，2014a），通過深地震反射剖面也識別出龍日壩斷裂帶的存在（高銳等，2014），其構成有北側的龍日曲斷層和南側的毛爾蓋斷層，形成時期為第四紀且在晚更新世以來繼續(xù)活動（姚琪等，2012；Ren et al., 2013），但是關于龍日壩斷裂帶的形成機制及其東西兩側塊體構造擴展方式的轉換等方面研究較為薄弱，尤其是其中橫向構造應力傳遞及其所引起的垂向構造隆升之間的關系，基于此點，本次研究以磷灰石和鋯石裂變徑跡測定和分析為研究手段，在前人研究的基礎上，對西起若爾蓋東至四川盆地的的青藏高原東緣地區(qū)進行構造隆升及構造擴展方式開展研究。

1 區(qū)域地質概況

青藏高原東緣是松潘—甘孜褶皺帶的重要組成部分，北部邊界為昆侖造山帶，南界為瑪尼—玉樹—鮮水河段斷裂帶，西起阿爾金造山帶，東鄰龍門山沖斷帶（孫玉軍等，2015），可以根據地表構造變形和深部地質結構，將青藏高原東緣（主要為巴顏喀拉地塊東部地區(qū)）劃分為若爾蓋盆地和龍門山塊體（包括龍門山沖斷帶和主干逆沖斷裂帶），其東緣緊鄰四川盆地，自西至東海拔變化大（師皓宇等，2020），由1000多米可以升至5000多米。研究區(qū)內發(fā)育多條南東—北西走向的逆沖斷裂帶，也發(fā)育少量南西—北東走向的逆沖走滑斷裂帶，比如龍日壩斷裂帶（圖1），另外南北向斷裂帶（岷山斷裂帶）也是區(qū)內重要斷裂帶。地球物理資料表明在龍日壩斷裂帶以西為復理石沉積物，而其東側深部為親揚子地塊屬性（王海燕等，2016）。沉積地層以三疊系為主，局部地區(qū)為火山巖和第四系沉積物等，不同時代的三疊紀地層在平面上呈現條帶狀展布，其邊界多為區(qū)內南東—北西走向的逆沖斷裂帶所切割，所以區(qū)內南東—北西走向的逆沖斷裂帶主要構造活動時間是在晚三疊世之后，基本上也是龍門山沖斷帶發(fā)生構造隆升成為川西盆地陸相沉積物源的重要時間點（王二七和孟慶仁，2008；劉樹根等，2009；Liu et al., 2013；Jia et al., 2020；陳洪德等，2021），這與本文所研究的主要構造地質歷史時期基本上一致。

圖1 研究區(qū)大地構造位置及基礎地質特征Fig. 1 The tectonic framework and basic geological characteristics of the study area

2 分析方法

本次論文中所涉及的測試工作在北京安普泰德科技有限公司進行，巖樣經預處理后選出磷灰石和鋯石單顆粒礦物，然后制成環(huán)氧樹脂樣片和聚全氟乙丙烯塑料樣片，再拋光成為光玻片，磷灰石在恒溫25 ℃的6.6 mol/L硝酸溶液中蝕刻30秒，鋯石在220 ℃的NaOH與KOH （1∶1）溶液中蝕刻30小時，用于觀測礦物的自發(fā)裂變徑跡。測試過程采用外探測器法定年（Hurford and Gleadow,1977），將低鈾白云母分別貼在磷灰石和鋯石光玻片上，與CNS標準鈾玻璃（磷灰石和鋯石分別為CN_5和CN_2）一起構成定年組件，送至中國原子能科學研究院反應堆進行照射，靜置后將云母和光玻片分離，將云母外探測器置于25℃、40%的HF溶液中蝕刻35分鐘，用于顯示誘發(fā)裂變徑跡。年齡計算采用Zeta標定方法，磷灰石Zeta常數為410±17.6，鋯石Zeta常數為96.82±3.56，測試流程與Li等（2015）相同。

3 樣品分布及測試結果

本次論文樣品共有11個，本次論文分別對11個樣品進行了磷灰石和鋯石裂變徑跡年齡測定，其中4個樣品分布于龍日壩斷裂以西地區(qū)，其余都分布在龍日壩斷裂帶以東，并且其中4個樣品分布龍門山沖斷帶主干斷裂帶附近（圖1）。11個巖石樣品多為砂巖（含變質砂巖），少量為花崗巖和千枚巖等，均為砂巖（包括粉砂巖和細砂巖），樣品所屬地層主要為泥盆系（有5個樣品），約64%樣品為中生代（三疊紀）地層，另外樣品屬于古生代地層和彭灌雜巖（表1）。

表1 巖石樣品采樣位置、巖性及所屬地層Table 1 Sampling location, lithology, and strata of rock samples

3.1 磷灰石裂變徑跡年齡

共獲得了8個樣品的有效磷灰石裂變徑跡年齡（表2；圖2），對測試結果進行P(χ2)概率檢驗，其中有4個樣品年齡P(χ2)小于5%，表明該年齡不屬于同組年齡，所測顆粒來源多樣，這4個樣品可能經歷了多期構造隆升和沉降，測試年齡采用中值年齡（Central Age），其它4個樣品年齡P(χ2)大于5%，表明單顆粒礦物年齡屬于同組年齡，測試年齡采用池年齡（Pooled Age）（羅夢等，2012）。

表2 磷灰石裂變徑跡分析結果Table 2 Apatite fission track analytical results

圖2 磷灰石和鋯石單顆粒年齡放射圖Fig. 2 Single Zircon/apatite grain age radiographs

3.2 鋯石裂變徑跡年齡

本次測試獲得了9個有效的鋯石裂變徑跡年齡（表3；圖2），進行P(χ2)概率檢驗后發(fā)現，有3個樣品年齡P(χ2)小于5%，除了27號樣品鋯石裂變徑跡年齡為185±10 Ma，略小于樣品地層年齡，其它所有裂變徑跡年齡均明顯小于樣品地層年齡，表明所獲年齡可有效反映本地構造隆升史。

表3 鋯石裂變徑跡分析結果Table 3 Results of zircon fission track analysis

綜合對比分析磷灰石和鋯石裂變徑跡年齡的概率檢驗，可以發(fā)現18號樣品和27號樣品沒有通過磷灰石的年齡檢驗，但是卻通過了鋯石的年齡檢驗，一般而言，同一個樣品的鋯石和磷灰石裂變徑跡年齡可相互制約，形成目前這樣測試結果的主要原因可能是在新生代（即65 Ma）以來在龍門山沖斷帶內部（即汶川茂汶斷裂與彭灌斷裂之間的區(qū)域，見圖1所示）發(fā)生了2次或多次構造隆升，并且其發(fā)生的時間間隔相對較短，造成早期形成的裂變徑跡沒有發(fā)生“完全退火”，致使測試數據出現“多源”特征，相比之下，這兩個樣品所測試得到的鋯石裂變徑跡年齡可能反映了“同源”特征，當然也可能在該地質歷史時期（即中生代侏羅紀，約185±9~148±13 Ma）經歷了多期構造隆升， 但是由于其時間間隔較長并且經歷了“完全退火”，造成目前所能觀測到的徑跡長度代表了最后一次構造隆升所發(fā)生的時間。

利用Binomfit軟件（Brandon, 1996）對這7個樣品進行年齡分解，表明這個3個樣品均經歷了2期構造熱事件（表4；圖3），分解后的裂變徑跡年齡絕大多數小于樣品所屬地層年齡，但是13號樣品鋯石裂變徑跡年齡分解后有259.5 Ma，且占比46.7%，該年齡值遠大于地層年齡（中三疊世），在后期年齡分析時該年齡值作為參考。

表4 裂變徑跡年齡分解結果Table 4 Fission track age decomposition results

圖3 對于P(χ2)小于5%的樣品年齡分解圖Fig. 3 Age breakdown of samples with P(χ2) less than 5%

4 熱史模擬

4.1 模擬條件

利用軟件Hefty（版本1.5.6）對研究區(qū)4個磷灰石樣品進行了熱史模擬，所需參數有磷灰石裂變徑跡長度、磷灰石裂變徑跡數量及密度（包括自發(fā)裂變和誘發(fā)裂變）、Dpar值以及鋯石樣品最小年齡值（80 Ma）和磷灰石退火溫度（120℃）作為溫度下限約束條件，地溫梯度設為30 ℃/km，地表溫度20攝氏度，退火模型選擇Laslett等（1987）模型，數據擬合采用Monte Carlo法，初始磷灰石裂變徑跡長度為16.3 μm，每個樣品熱史計算機模擬次數10000次，模擬結果有分別針對于年齡和徑跡長度的GOF檢驗（Ketcham，2005），當這兩個檢驗值都大于5%，模擬結果才可接受，若檢測結果大于50%，認為模擬結果高質量（Ketcham，2005；沈傳波等，2009；林錦榮等，2019；張昭杰，2019）。

4.2 模擬結果

模擬結果如圖4所示，表明龍日壩斷裂帶以西地區(qū)（即10號和13號樣品所在區(qū)域，具體位置見圖1）在100 Ma以來共經歷了2次明顯的構造熱事件，在100~80 Ma期間，地層發(fā)生顯著構造抬升，地層溫度由140攝氏度迅速降至52攝氏度，冷卻速率為4.40±0.395 ℃/Myr，在80~21 Ma之間為構造平穩(wěn)期，之后在21~12 Ma之間再次發(fā)生明顯構造隆升，地層溫度由50攝氏度降至24攝氏度，該階段冷卻速率為2.89±0.597 ℃/Myr，對比10號樣品和13號樣品的熱史模擬結果，可以發(fā)現，13號樣品所模擬出來的每一次構造隆升起止時間都晚于10樣品所對應的起止時間。相比之下，龍日壩斷裂帶以東地區(qū)（即18號和27號樣品所在區(qū)域）在100 Ma以來，總體上也具有一定的脈沖式特征，其中位于盆山結合部的27號樣品在70 Ma以來，總體上表現為構造隆升程度的逐漸增強，即在70~48 Ma期間構造隆升微弱，在48~8 Ma期間構造隆升明顯加強，地層溫度由117攝氏度降至66攝氏度，冷卻速率為1.28±0.048 ℃/Myr，并且在8 Ma以來構造隆升持續(xù)增強，冷卻速率達到了5.75±0.238 ℃/Myr。綜合分析認為該地區(qū)的構造隆升事件具有典型的“脈沖式特征”，即“快速隆升→緩慢隆升（或構造平穩(wěn)）→快速隆升→緩慢隆升（或構造平穩(wěn)）”，這與Li等（2020）所分析的結果可以對比，且具有一致性。這種脈沖式隆升在世界范圍內廣泛存在（Schnapperelle et al., 2020；Ruggles et al., 2021；Wang et al., 2021）。

圖4 研究區(qū)重點磷灰石樣品熱史模擬圖Fig. 4 Simulation of thermal history with key apatite samples in the study area

5 討論

5.1 裂變徑跡年齡與海拔

對研究區(qū)樣品海拔和裂變徑跡年齡進行統(tǒng)計（圖5a），表明龍日壩斷裂帶西側（即若爾蓋盆地）和東側（即龍門山塊體）具有不同的年齡—裂變徑跡年齡關系特征，在若爾蓋盆地，磷灰石裂變徑跡年齡隨著海拔的增加而增加，樣品自東向西海拔逐漸增加，所以裂變徑跡年齡由西向東逐漸減?。悠肺恢靡妶D1，具體海拔表1），由于研究區(qū)構造主應力來自青藏高原的向東方向構造擠壓，所以這種年齡分布特征可以認為是前展式構造擴展方式的特征。而對于龍日壩斷裂帶以東地區(qū)（龍門山塊體）而言，樣品海拔與裂變徑跡年齡則具有相反的分布關系，即隨著樣品海拔增大，磷灰石和鋯石年齡也明顯減?。▓D5b），同樣可以分析得出，在龍門山塊體構造擴展方式為后展式。

圖5 樣品裂變徑跡年齡多因素對比分析圖Fig. 5 Multi-factor comparative analyses of fission track ages of samples

5.2 冷卻速率和剝蝕速率

冷卻速率可以通過熱史模擬結果求出，如本文4.1部分已經述及，此外也可以應用年齡—封閉溫度法求取樣品冷卻速率，該方法是利用鋯石（或者磷灰石）裂變徑跡封閉溫度和裂變徑跡年齡之間差值進行計算，本文選擇鋯石裂變徑跡年齡進行冷卻速率計算，依據公式（Zeitler et al., 1982；袁萬明，2016）：

公式（1）中Tm為鋯石裂變徑跡封閉溫度250℃，Tsurf為地表溫度20℃，tm為鋯石裂變徑跡年齡。

計算結果表明（表5），研究區(qū)所有樣品冷卻速率介于1.243~2.875 ℃/Myr，其中10號樣品為1.271 ℃/Myr，在參照表3中的年齡誤差值，計算獲得10號樣品的冷卻速率為1.271±0.070 ℃/Myr，低于通過熱史模擬計算出來冷卻速率的數值（4.40±0.395 ℃/Myr、2.89±0.597 ℃/Myr），27號樣品冷卻速率為1.243±25.556 ℃/Myr，也同樣低于由熱史模擬計算出來冷卻速率的高值（1.28±0.048℃/Myr、5.75±0.238 ℃/Myr），低于高值的原因是因為通過鋯石封閉溫度計算出來的冷卻速率是地溫低于250攝氏度以來的總體冷卻速率，其中包括了一個或多個“構造平穩(wěn)期”。所以這兩種計算方法所得到的冷卻速率相互驗證一致。從區(qū)域上看，不同區(qū)域的冷卻速率具有差異性（圖5c），位于龍門山塊體的樣品冷卻速率數值跨度大，介于1.243~2.875 ℃/Myr，冷卻速率與樣品海拔具有正相關性，而若爾蓋盆地的樣品冷卻速率則表現為較為集中，介于1.257~1.285 ℃/Myr。

表5 不同樣品冷卻速率和剝蝕速率等參數計算表Table 5 Calculation of cooling rates, denudation rates and other parameters of different samples

在獲得冷卻速率之后，可以再結合研究區(qū)地溫梯度計算樣品所在區(qū)域的地層剝蝕速率（Yuan 等，2011；袁萬明，2016；楊莉等，2021），即：

計算結果見表5所示，所有計算出來的剝蝕速率介于0.041~0.096 mm/yr之間，但不同地區(qū)差異明顯，龍門山塊體各地區(qū)剝蝕速率介于0.041~0.096 mm/yr之間，而若爾蓋盆地各地區(qū)的剝蝕速率也表現為較為集中，介于0.042~0.043 mm/yr之間，剝蝕速率隨海拔（即沿北西—南東走向）的變化規(guī)律與冷卻速率的變化一致，不再贅述。

5.3 巖石隆升幅度和巖石剝露速率

巖石隆升幅度（U）是指相對于海平面的巖石隆升程度（Yuan et al., 2011；袁萬明，2016），可以按照如下關系式求出：

公式（3）中△H為現今地表海拔與古海拔差值，D為剝蝕量，△s.l.為海平面變化幅度。

本文將古海拔估算為500 m，因有成果表明，在上三疊統(tǒng)以上沉積厚度由龍門山前地區(qū)向四川盆地增厚，表明至少自晚三疊世開始，龍門山已經發(fā)生明顯構造隆升并且成為川西地區(qū)陸相沉積物源之一（林良彪等，2006；郭旭升，2010），另有研究表明在新生代松潘—甘孜高原海拔不高于1000 m（戴宗明，2012），且鑒于目前研究區(qū)與松潘甘孜的海拔遞變特征（賈秋鵬等，2007），故古海拔取值500 m。對于D+△s.l.取值，本文采取袁萬明（2016）的計算方法，該值等于鋯石裂變徑跡封閉溫度對應的埋深，本文取鋯石裂變徑跡溫度為250℃，地溫梯度30 ℃/km，則埋深為8333 m，即D+△s.l.值為8333 m，故有：

由此對每個樣品巖石隆升幅度計算，結果如表5所示，研究區(qū)不同地區(qū)巖石隆升幅度介于8751~11333 m，從研究區(qū)最西側的11號樣品至最東側的27號樣品，海拔總體上逐漸降低，巖石隆升幅度也表現為自西至東逐漸降低（圖5f），表明沿該方向（即青藏高原構造擠壓主應力方向）構造變形強度總體上逐漸降低。

關于巖石剝露速率，在前人文獻中均稱之為“巖石隆升速率”（楊莉等，2021；袁萬明，2016），鑒于其樣品的來源及其所反映的地質實際，在本文中將使用“巖石剝露速率”，其算法與文獻中巖石隆升速率的算法相同，可有下列算法獲得：

結果如表5所示，所有樣品地區(qū)的巖石剝露速率介于0.047~0.137 mm/yr之間，最低值為靠近四川盆地的27號樣品，為0.047±0.002 mm/yr（其中誤差值為結合表3中的誤差值計算獲得），最高值為位于龍日壩斷裂帶東側（及龍門山塊體）的9號樣品，值為0.137±0.009 mm/yr，結合海拔變化特征，發(fā)現巖石剝露速率與海拔的變化特征同樣品冷卻速率與海拔關系近似，即在龍門山塊體內部，隨著海拔的降低，巖石剝露速率也逐漸降低（圖5d），若爾蓋盆地的巖石剝露速率由于樣品較少，未表現出較好的相關性，但總體上速率較低，介于0.061~0.063 mm/yr。再分析巖石剝露速率與鋯石裂變徑跡年齡關系可以發(fā)現（圖5e），龍門山塊體中樣品鋯石裂變徑跡年齡跨度大，并且?guī)r石剝露速率變化幅度也大。

5.4 構造擴展方式轉換

前文中的熱史模擬反映出不同塊體的構造隆升期次及特征，可以發(fā)現，在若爾蓋盆地10號樣品發(fā)生第一次快速隆升的時候（100~80 Ma），13號樣品緊接著進入隆升階段，而位于四川盆地西側的27號樣品尚處于構造平穩(wěn)期，當10號樣品進入構造平穩(wěn)期時候，在48 Ma時，13號樣品也逐漸進入構造平穩(wěn)階段，而此時，27號樣品才開始發(fā)生顯著構造隆升；之后10號樣品發(fā)生第二次構造隆升（21~12 Ma）時，13號樣品暫未隆升，而在10 Ma左右才開始進入隆升階段，此時27號樣品同樣未同時出現隆升，而是在隨后的8 Ma時發(fā)生快速隆升，綜合分析后可以認為，位于若爾蓋盆地的“脈沖式構造活動（含構造隆升和構造擠壓等）”在向東進行構造變形擴展時，為前展式，并且在四川盆地西緣，“脈沖式”構造活動變成“持續(xù)加強型”構造活動，可以通過構造隆升時間和樣品間距離，估算出該時期前展式構造擴展速率。

所需參數有10號樣品第一次快速隆升時，兩個樣品間的距離。據陳竹新等（2005）對龍門山區(qū)域性測線平衡剖面縮短率的計算，認為在中生代構造縮短量為31.7%，在新生代構造縮短量為10.5%，現今兩個樣品點兼具為234 km，由此可以得出在新近紀距離為261 km，在中生代末期距離為383 km，由此可以計算在發(fā)生第一次構造活動時，擴展速率為：383/(92-48)=8.705 km/Myr，發(fā)生第二次構造活動時，擴展速率為：261/(12-8)=65.25 km/Myr。構造變形到達四川盆地邊緣后，同時（即8 Ma）會發(fā)生后展式構造擴展，選取同樣的擴展速率（65.25 km/Myr），并測量現今兩個樣品點之間的距離（230 km），可以得到后展式構造變形到達9號樣品點的用為3.52 Ma，由此認為在4.48 Ma（即8 Ma-3.52 Ma=4.48 Ma）9號樣品發(fā)生構造隆升，這與實際所測得的中值年齡（3.8±1 Ma）完全吻合。

利用同樣的方法，計算了后展式構造擴展變形到達6號樣品點的時間為6.24 Ma（現今距離取值115 km，后展式擴展速率取值65.25 km/Myr，后展式擴展起始時間8 Ma），與實際所測量獲得的徑跡年齡也是完全吻合。

利用此方法計算第一次構造活動到達9號樣品的時限，取值距離261 km（即新近紀變形前的距離，擴展速率取值8.705~65.25 km/Myr），得到應在44~18 Ma時9號樣品發(fā)生構造熱事件（即構造抬升），這與實際測量（分解后年齡為62.2 Ma和91.5 Ma）稍有差異，究其原因，可能是因為距離取值與當時真實距離誤差較大所致。

前已述及，通過磷灰石和鋯石裂變徑跡年齡在研究區(qū)內的分布特征也可以認為研究區(qū)在不同時空內存在前展式構造擴展和后展式構造擴展方式，這種構造擴展方式的轉換是由構造變形地質體深部地質結構特征所決定（Guo et al., 2013）（圖6），即若爾蓋盆地靠近青藏高原構造主應力區(qū)，在構造變形向東南方向逐漸擴展的過程中，深部地質體發(fā)生強烈構造變形，導致深部揚子地塊發(fā)育多條北西傾向的逆沖斷裂帶，斷裂帶發(fā)育密度自西向東逐漸減小，地表表現為在龍門山塊體的海拔急劇變化，直至與東南部四川盆地相銜接。結合上述的巖石剝露速率、巖石隆升幅度、冷卻速率和徑跡年齡等諸多參數。

圖6 研究區(qū)深部地質特征、裂變徑跡年齡分布及構造擴展方式轉換對比圖（其中深部地質結構圖據郭曉玉等, 2014b修改）Fig. 6 Comparison of deep geological characteristics, fission track age distribution and structural extension mode transformation in the study area

綜合分析認為在此構造變形過程中，來自于北西方向的構造應力在四川盆地邊緣匯聚，發(fā)生“持續(xù)加強型”構造隆升，此時一部分構造應力造成盆地內部構造變形的發(fā)生，另一部分通過后展式構造擴展而發(fā)生反向構造變形，可以將這個構造變形過程類似的總結為“構造變形擴展的反射和折射”現象（圖7），前展式構造擴展方向與龍門山沖斷帶夾角的確定依據為現今地表主要構造線的方向，同時重點參考了青藏高原東緣GPS速度場的方向即變化特征（陳長云等，2013；李煜航等，2014），其中“反射部分”即為文中所述的后展式構造擴展，但是相對于前展式而言，后展式變形強度較低，且達到龍日壩斷裂附近，這種后展式構造變形才減弱消失，本文認為可能是若爾蓋盆地深部的復理石沉積物巖性特征導致難以形成特征明顯的構造變形，而并且由于前展式構造變形與后展式構造變形在在擴展方向上存在一定角度差異，造成具有SW方向的構造應變分量，并以右旋走滑變形（即毛爾蓋斷層）方式有效地吸收了來自東南方向的后展式構造擴展變形，其另一構造應變分量形成了反向逆沖斷裂（即龍日曲斷層），這種形成機制與徐錫偉在地表所觀測到的龍日壩斷裂特征相符（徐錫偉等，2008），在川西地區(qū)也有類似反向逆沖斷裂的發(fā)育，其深部為北西傾向的逆沖斷裂，但在淺部卻以東南傾向的逆沖斷裂（多為順層滑脫斷層）為主要特點（范增輝等，2018），同樣，研究區(qū)龍日曲斷層在地表為傾向北西的逆沖斷層，由此可以推測在龍日壩斷裂帶深部可能存在傾向東南的逆沖斷層（圖6中加粗的斷層示意）。綜合而言，最終導致在第四紀在巨厚的復理石沉積物與揚子地塊分界處發(fā)育了兼具逆沖與走滑特征的龍日壩斷裂帶。

圖7 研究區(qū)構造擴展方式轉換模式圖（圖中陰影部分為構造變形分解區(qū)）Fig. 7 Transformation of tectonic extension mode in the study area (the shaded part marks the tectonic deformation decomposition area)

6 結論

（1）所有樣品冷卻速率介于1.243~2.875 ℃/Myr，但不同區(qū)域冷卻速率具有差異性，龍門山塊體樣品冷卻速率數值跨度大，介于1.243~2.875 ℃/Myr，冷卻速率與樣品海拔具有正相關性，而若爾蓋盆地樣品冷卻速率則表現為較為集中，介于1.257~1.285 ℃/Myr。研究區(qū)不同地區(qū)巖石隆升幅度介于8751~11333 m，巖石隆升幅度自西至東逐漸降低，構造變形強度總體上逐漸降低。不同地區(qū)巖石剝露速率介于0.047~0.137 mm/yr之間，龍門山塊體內部，隨海拔降低巖石剝露速率也降低。

（2）熱史模擬結果表明龍日壩斷裂帶以西地區(qū)在100 Ma以來共經歷了2次明顯的構造熱事件，第一次為100~80 Ma期間，冷卻速率為4.40±0.395 ℃/Myr，第二次為在21~12 Ma之間，冷卻速率為2.89±0.597 ℃/Myr，該地區(qū)的構造隆升事件具有典型“脈沖式特征”，即“快速隆升→緩慢隆升（或構造平穩(wěn)）→快速隆升→緩慢隆升（或構造平穩(wěn)）”。龍日壩斷裂帶以東地區(qū)在70 Ma以來，總體上表現為構造隆升程度的逐漸增強，且在8 Ma以來構造隆升持續(xù)增強，冷卻速率達到了5.75±0.238 ℃/Myr。

（3）龍日壩斷裂帶東西兩側具有不同的年齡~裂變徑跡年齡關系，在若爾蓋盆地（即西側），鋯石裂變徑跡年齡由西向東逐漸減小，屬于前展式構造擴展方式，而龍門山塊體（即東側）裂變徑跡年齡則具有相反的分布關系，即隨著樣品海拔的增大年齡也明顯減小，在龍門山塊體構造擴展方式為后展式（自8 Ma以來），這種構造擴展方式的轉換是由構造變形地質體深部地質結構特征所決定，可以將該過程總結為“構造變形擴展的反射和折射”現象，“反射部分”達到龍日壩斷裂附近，形成兼具逆沖與右旋走滑的龍日壩斷裂帶。

致謝:在此特別感謝中國地質大學（北京）袁萬明教授在樣品測試過程中所提供的幫助，也要感謝中國地質科學院喻順副研究員在裂變徑跡年齡分析方面所給出的建議，另外也感謝本論文審稿人及編輯部老師提出的修改意見及辛苦付出。