黑河流域第四纪钻孔沉积物碎屑锆石U-Pb年龄及其与北祁连造山带的形成与演化

摘要

对黑河流域从中游到下游采集的8个第四纪钻孔沉积物的碎屑锆石进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年，获得了从太古代末到中生代各个时段的年龄信息，大致可分为四组:2700～1700Ma:32％;1700～650Ma:16％;650～358Ma:30％;358～230Ma:22％;包含～2450Ma、～1850Ma、～950Ma、～520Ma、～505Ma、～480Ma、～450Ma、～430Ma、～380Ma、～320Ma、～295Ma的主峰值和次峰值年龄。其中，以新元古代末-古生代年龄信息为主，占总数的一半左右，表明在这个时间段内北祁连地区发生了最强烈的岩浆作用。结合区域地质背景，源区北祁连山经历了太古宙末薄弱陆壳固结生长;古元古代早晚属于基底物质形成的主要时期(～2450Ma、～1850Ma)，末期发生区域动力热流变质作用;中元古代陆壳改造和重熔作用;新元古代发生了重要的岩浆作用，使陆壳成熟，反映了这个时期全球性的构造-热事件，即是对同时期全球罗迪尼亚超大陆裂解事件的响应。新元古代末-中晚寒武世大陆裂解，形成北祁连早古生代洋盆(650～505Ma);奥陶纪主要为俯冲消减作用和主动大陆边缘发展形成的沟-弧-盆体系，贯穿奥陶纪始终(480～450Ma)在～450Ma洋盆闭合;～430Ma可能代表了弧后盆地发生的陆陆碰撞事件;志留纪晚期-泥盆纪早期北祁连洋壳完全消亡(～395Ma)，柴达木板块与华北板块碰撞拼合，形成北祁连造山带;研究区普遍缺失中晚泥盆世的年龄信息，源区发育泥盆纪磨拉石沉积，也表明造山作用结束。石炭纪-二叠纪主体陆内发展，边缘存在明显海西期的岩浆-热事件(～320Ma、～295Ma)印证了前人关于北祁连地区存在海西期事件的说法，另外本文还获得了少量印支期的年龄;中生代研究区受到特提斯洋关闭再次发生造山运动，将石炭系-三叠系均卷入到推覆和逆冲构造之中，所以研究区很少出露海西期及印支期的岩体。北祁连地区在大地构造中位于古亚洲构造体系域与特提斯构造体系域之间，其造山作用受到古亚洲洋和特提斯洋动力系统的控制，因此构造形态多样，构造活动复杂，不仅反映了完整的造山作用旋回，而且成为中国大陆的板块构造运动和大地构造演化的重要组成部分。

目录

声明

摘要

前言

1、选题目的及研究意义

2、河流碎屑锆石研究方法的现状

3、北祁连造山带的研究现状及存在问题

4、研究方法和流程

5、完成工作量及成果

6、获得的主要认识

第一章 区域地质背景

1．1 黑河流域

1．1．1 黑河流域概况

1．1．2 黑河流域的第四系

1．2 北祁连造山带

1．2．1 祁连造山带概况

1．2．2 北祁连造山带构造特征

第二章 样品采集及分析

2．1 样品采集

2．2 样品特征及其意义

2．3 分析方法

第三章 锆石U-Pb LA-ICP-MS定年

3．1 U-Pb测年原理

3．2 锆石结构特征

3．3 U-Pb定年实验结果

第四章 物源分析

4．1 沉积物性质对物源的限定

4．2 不同区域样品年龄组合对比

4．3 前人研究对黑河沉积物物源的印证

4．3．1 北祁连山岩体年龄对比

4．3．2 河流碎屑锆石年龄对比

4．4 北山造山带对物源的影响

4．4．1 北山造山带概况

4．4．2 北山与北祁连造山带构造演化的对比

4．4．3 结论

第五章 北祁连造山带构造-热事件讨论

5．1 北祁连造山带构造演化阶段划分

5．1．1 基底形成期(2700～1700Ma)事件

5．1．2 大陆裂谷到大洋裂谷形成期(1700～650Ma)事件

5．1．3 大洋发展和俯冲碰撞期(650～358Ma)事件

5．1．4 陆内发展期( ＜358Ma)事件

5．2 Hf同位素证据对北祁连早期地壳演化事件的约束

5．3 北祁连构造-热事件与大格局构造事件的关系

5．3．1 罗迪尼亚(Rodinia)超大陆的裂解

5．3．2 古生代中国大地构造格局

主要结论和认识

参考文献

附表

攻读硕士期间取得的科研成果

致谢