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巍巍昆仑山是怎样形成的? 精选

已有 10819 次阅读 2014-3-6 09:30 |个人分类:科研笔记|系统分类:科研笔记|关键词:青藏高原,昆仑山,柴达木,可可西里| 青藏高原, 可可西里, 柴达木, 昆仑山

 

巍巍昆仑山东西延长达2500千米,分东、西两段,东昆仑山屹立在我国青藏高原北部,海拔在5000-6000米,比其北侧的柴达木盆地地面高出3000米以上,山势十分突兀,是我国内地北线入藏的重要关口。昆仑山自古以来故事一直是多多的,传说它是黄帝的下都,有开明兽守门;认为“西天王母”就住在昆仑山中,人头身,由两只青鸟侍奉,是道教正神,她与东王公分掌男女修仙登引之事。古人称昆仑山为中华“龙脉之祖”,传说在此发生女娲炼石补天、精卫填海、西王母蟠桃盛会、白娘子盗仙草和嫦娥奔月等故事。中国古典名著《西游记》、《封神演义》现代经典小说金庸的《天龙八部》等多部小说也都有很多精彩描绘。

 

从地球科学角度看,青藏地区怎样形成高原?高原地区昆仑地区又是怎样形成现在这样的大山?这些问题都涉及到对地球地壳与岩石圈地幔的基本运动的认识,是现代发展地球科学的热点地区,各国科学家都为抢占这一科学高地,做出自己的贡献;近些年来沿昆仑山南部边缘地带又不断发生着大的地震,如松潘虎牙7.8级、昆仑山口西8.1级、汶川8.0级等等大地震给当地造成极大的破坏,更促进了人们对这一地区的研究工作。

 

我们最近几年先后完成了两条横穿昆仑山的地质地球物理剖面(INDEPTH --IV),并提出了多篇研究成果,《中国地质》杂志2014年第1期刊出我们新写的论文,题目是昆仑山深部结构与造山机制,点击与下载率均较高,现简要介绍给大家,请多多指教。

地球物理剖面探测深度达800km深,我们重点研究的是200km以浅的地壳与上地幔部分,并与地表的构造地质调查密切结合。得出以下认识:

 

1,昆仑-柴达木地块是一个地块,有统一的基底,由于地块的南部的巴颜喀拉大洋,它在早二叠世时开始向北部的昆仑-柴达木地块下俯冲,使地块南缘形成陆缘弧和弧后拉张区,在后期演化中分别形成以后的昆仑山与柴达木盆地;昆仑山做为大洋俯冲过程中形成的陆缘弧,会发生地壳与地幔物质的上升,如今天南美洲的西侧安第斯山脉那样会不断抬升,可达到几千米高度;在升高的同时昆仑山又被风化作用大量地剥蚀掉;于此同时,在昆仑山弧后地壳拉张地带,形成柴达木盆地;在持续俯冲挤压过程中,昆仑山不断抬升,盆地则不断下沉并沉积有南北山系来的物质,形成巨厚的陆相沉积;见下图: 

   

                   图中松潘-甘孜大洋即巴颜喀拉洋(引自尹安,Harrison,2000)

 

2,昆仑山及四周大山被剥蚀后大量物质在巴颜喀拉大洋中堆积形成三叠系的巨厚的复里石沉积,厚达10-14km;其下面有无大洋壳?这是人们争论的。地球物理探测显示是存在着巨厚的大洋壳残存的。

3,巴颜喀拉大洋向北与向南俯冲到一定程度后,大洋中的三叠系的复里石地层与柴达木地块的老结晶基底在对昆仑山的对挤中,使昆仑山不断抬升和不断受到剥蚀,以致昆仑地块老结晶基底及深成岩抬升并出露在地表;同时,南昆仑地块则沿昆仑地块中央断裂向北逆冲到北昆仑地块之上,断裂深达10km。

4,昆仑地块地壳厚度为65~70km,较正常地壳厚了近1倍。除去地表第三系地层发生向南的风火山逆冲断裂系增厚地表层厚度之外,地壳增厚主要是发生在中、下地壳(6.2~6.6 km/s),主要是中基性岩石层的增厚;此外,在挤压中巴颜喀拉地块还发生向东运动,逐步挤向四川地块,并在龙门山、岷山等边缘地带造成险峻的高山。

5,柴达木盆地作为昆仑后拉张地带,随昆仑造山隆升而不断下沉,新生界陆相沉积达12~14km厚,地壳厚度已达52km,较正常大陆地壳增厚了近20km。地壳增厚作用:一是“沉积”增厚,二是表层逆冲推覆增厚(盆地西部地区),三是中地壳的“挤入”增厚。

6,柴达木盆地结晶基底发生断陷形成新裂谷,沿昆仑山前分布,裂谷宽度约为12km,深度在4km,大地电磁测量结果表明裂谷正处与导电带上,导电带向下可以通到深部导电层,可能成为热流体与成矿物质向上的通道

7,昆仑-柴达木地块下没有发现北部的亚洲大陆岩石圈地幔向南俯冲的痕迹;相反,更可能是昆仑下的岩石圈地幔向北伸展到柴达木、祁连地块之下(我们正在向北追踪其去向)。

8可可西里地块(或称松潘-甘孜地体或巴颜喀拉地块)其海相复理石层厚度为10~14 km,其下面的6.2~6.3 km/s均速层,同时有高导电性显示,其呈现向南、北俯冲的结构。这一结构是本地块所特有,推测应为原大洋壳的残片堆积,约15 km厚

9,S波接收函数成像技术发现高原下岩石圈地幔成两层,总厚度为60~70km,与数学模型计算结果一致,并沿高原地壳底部向北伸展,直到中祁连山之下,成为高原南北对挤过程中岩石圈地幔长度调节的新方式。详情可查中国地质网站全文

10巴颜喀拉地块、柴达木地块及东昆仑地块的一部分,在6500万年以后都处于陆相沉积环境,但是在高原整体隆升背景下同时遭受到夷平化作用,造成大量表层物质的流失。

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(2014.03.06)

 



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