青藏高原羌北-昌都地块晚二叠世那益雄组火山岩锆石U-Pb年代学及古地磁学研究

摘要

羌北-昌都地块是青藏高原腹地面积较大、具有古老基底且古生代以来的沉积盖层发育相对齐全的稳定块体之一。确定出其晚古生代的古地理位置对于研究青藏高原冈瓦纳与欧亚大陆界线、古特提斯洋演化以及古大陆重建等都具有重要意义。本文对青海省格尔木市唐古拉山乡阿布日阿加措地区晚二叠世那益雄组火山岩地层开展岩石学、锆石U-Pb年代学、岩石磁学和古地磁学研究工作，并与沉积地层中获得古地磁数据进行比较分析，获得了羌北-昌都地块一个有精确年龄控制的可靠古地磁数据，重建这一关键块体晚二叠世的古地理位置并探索了羌北-昌都地块及其周边地块的古位置关系。
　　通过对研究区那益雄组地层剖面手标本观察、薄片鉴定及主微量元素测试分析，可以将研究剖面分为三段:上段为深灰色流纹岩，中段为灰绿色、灰色凝灰岩，下段为紫红色、红褐色玄武岩，安山岩。对那益雄组地层上段流纹岩，下段安山岩分别采取一件样品进行锆石U-Pb同位素年龄测定，得出流纹岩加权平均年龄值为249.6±1.3Ma，安山岩加权平均年龄值为251.1±4.8Ma，测年结果显示，那益雄组这套地层形成于250Ma左右，即晚二叠世。
　　对晚二叠世那益雄组地层设置39个采点采集309块定向样品。8个代表性样品的岩石磁学研究显示，流纹岩样品主要载磁矿物为磁铁矿和赤铁矿;凝灰岩样品主要载磁矿物为磁铁矿;玄武岩、安山岩样品主要载磁矿物为赤铁矿。309块样品磁化率各向异性实验也表明那益雄组地层没有经受过强烈的变形和压实作用。
　　对晚二叠世那益雄组39个采点309块样品经过系统的热退磁实验及详细的数据分析比较，最终对36个采点（采点合并后30个）253块样品的高温分量进行统计，得出高温特征剩磁方向经过倾斜校正后Ds=274.8°，Is=23.2°，Ks=27.9，α95=5.1°，所对应的古地磁极位置为-10.6°N，189.4°E，A95=4.0°，相对于参考点(33.87°N，91.92°E)，古纬度为-12.1°N。本文引用程鑫等人发表九十道班组数据与研究区那益雄组数据做广义的褶皱检验，两组数据的高温特征剩磁分量通过褶皱检验。高温分量方向均表现为反极性（正倾角），与Kiaman负极性段(KRS)相吻合，以上结果表明高温特征剩磁分量代表了岩石的原生剩磁。VGP离散度检验表明，火山岩数据平均掉了地磁场长期变化的影响。根据以上研究结果，相对于参考点(33.87°N，91.92°E)，判定出羌北-昌都地块250Ma左右时位于南纬12.1°左右。结合古生物资料，岩石学证据及前人对羌北-昌都周边板块所做古地磁研究，绘制出了羌北-昌都地块及周边块体晚二叠世古地理重建图。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及选题依据

1．2 研究现状与存在问题

1．2．1 羌北地块及昌都地块二叠纪-三叠纪古地磁学研究现状与存在问题

1．2．2 羌南地块二叠纪-三叠纪研究现状与存在问题

1．3 研究内容及方法

1．4 本文主要工作量

第二章 区域地质背景及样品采集

2．1 羌塘地块构造背景

2．2 研究区地质背景及地层发育情况

2．3 样品采集

第三章 那益雄组地层岩石学特征

3．1 样品薄片鉴定特征

3．2 主量元素特征

第四章 那益雄组火山岩年代学研究

4．1 锆石U-Pb定年方法概述

4．2 锆石挑选、制靶及实验测试

4．3 那益雄组火山岩年代学结果

4．4 小结

第五章 羌北-昌都地块那益雄组岩石磁学研究

5．1 岩石磁学方法概述

5．1．1 等湿剩磁获得实验

5．1．2 三轴等温热退磁实验

5．2 岩石磁学结果

5．3 小结

第六章 磁化率各向异性方法及结果

6．1．磁化率各向异性方法简介

6．2．磁化率各向异性实验结果

6．3．小结

第七章 羌北-昌都地块那益雄组古地磁学研究

7．1 古地磁学方法概述

7．2．古地磁学实验测试

7．3．那益雄组火山岩古地磁学结果

7．3．1 样品退磁特征

7．3．2 剩磁分量统计及稳定性检验

7．3．3 火山岩平均地磁场长期变

7．4．小结

第八章 古地磁结果及其构造意义

8．1 羌北、昌都块体晚二叠世位置关系

8．2 羌北-昌都地块及其周边地块晚二叠世构造关系探讨

第九章 主要结论

参考文献

致谢