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EPSL:低温热年代学揭示藏高原三江地区中晚白垩纪以来的三阶段快速剥蚀历史

2018-03-21

藏东南三江地区以深切河谷与高海拔低起伏面相间为主要地貌特征,平均海拔由青藏高原内部向东南方向逐步缓降。然而,这种独特的地貌景观何时以及何种方式形成存在较大的争议。河流加速下切的启动时间通常被解释为区域地表隆升的起始时间。

中国地震局地质研究所刘静研究员团队近年来在三江地区开展了一系列的低温热年代学研究。在德钦(~ 28.5°N)和维西(~ 27.5°N)附近澜沧江干流和分水岭附近采集花岗质岩石垂直剖面样品,利用磷灰石和锆石的(U-Th)/He数据与磷灰石裂变径迹热年代学数据绘制了区域隆升剥蚀的时空模式。热年代学结果显示两个地区具有相似的、新生代两期快速隆升剥露历史(~100 - 300 m/Ma):古新世至始新世期(60 - 40 Ma)与中新世至今期间(20 - 0 Ma)两期快速剥蚀期被缓慢的剥蚀阶段分隔开。此外,数据显示还存在中-晚白垩时期(120–80 Ma)中-快速的脉冲式剥蚀事件(70 - 300 m/Ma)。两个剖面显示剥蚀空间上的差异;德钦地区的剥蚀速率和剥蚀总量大于维西地区,20 Ma之后的剥蚀差异表现的尤其明显。这种差异可能与剖面位于具有更强侵蚀性主干河流(德钦)还是位于支流(维西)相关。

青藏高原东南缘三江地区中晚白垩纪快速剥蚀事件鲜有报道,而古新世-始新世快速剥蚀也早于前人在该地区的研究结果。该期次的快速剥蚀可能是与早新生代印度板块与该地区挤压碰撞相关的、沿构造边界带的响应。中新世之前的快速剥蚀与他们近年来基于氧同位素的古高度研究结果相吻合,表明青藏高原三江地区在渐新世之前有相当的构造隆升和地形高差,而非构造平静和近海平面的“夷平”期。

图1 研究区地质简图

图2多种低温热年代学揭示的青藏高原三江地区中晚白垩纪以来的三阶段快速剥蚀历史

以上研究成果将发表于国际知名地学杂志Earth and Planetary Science Letters上(Liu-Zeng, J., J.Zhang, D. McPhillips, P. Reiners, R. Pik, W. Wang, L. Zeng, G. Hoke, K. Xie, P.Xiao, D. Zheng, Y. Ge, 2018. Multiple episodes of fast exhumation sinceCretaceous in SE Tibet, revealed by low-temperature thermochronology, Earth andPlanetary Sci. Lett. 490:62-76, https://doi.org/10.1016/j.epsl.2018.03.011)