东昆仑西段巴音郭勒地区构造事件的磷灰石裂变径迹分析

陈小宁 袁万明 张爱奎 郝娜娜 段宏伟 冯云磊

1（中国地质大学科学研究院 北京 100083）

2（青海省第三地质矿产勘查院 西宁 810008）

东昆仑西段巴音郭勒地区构造事件的磷灰石裂变径迹分析

陈小宁1袁万明1张爱奎2郝娜娜1段宏伟1冯云磊1

1（中国地质大学科学研究院 北京 100083）

2（青海省第三地质矿产勘查院 西宁 810008）

东昆仑西段巴音郭勒地区花岗岩类样品的磷灰石裂变径迹年龄变化于120-47 Ma，具体可分为120-100 Ma、67 Ma和54-47 Ma三组。这些年龄很好地揭示了区内所经历的相关构造活动，其中年龄120-100 Ma和67 Ma是冈底斯地体和喜马拉雅地体先后于早白垩世和晚白垩世时期，分别向北俯冲并与其北侧地块相互碰撞-汇聚-拼合的体现；而年龄54-47 Ma与始新世区内造山后伸展事件有关。磷灰石裂变径迹模拟结果显示，研究区具有180-140 Ma、140-13 Ma和13-0 Ma三阶段构造热演化历史，分别隆升约1.0 km、0.6 km和1.4 km，其中第三阶段是快速隆升期，冷却温度为50 °C，三阶段累计隆升幅度为3.0 km。同时，根据公式计算获得3个样品的岩石隆升量分别为3620 m、3320 m和3770 m，平均值为3570 m，与三阶段算法所得结果相符。

裂变径迹，构造活动，隆升，地质热历史，青藏高原

东昆仑造山带西隔阿尔金断裂带与西昆仑造山带为邻，东隔秦祁昆岔口与秦岭相接，是青藏高原内部可与冈底斯带相媲美的一条巨型构造岩浆带[1]，对讨论大陆地质演化有重要意义，从而引起国内外广泛关注。现已完成大量基础地质和找矿勘探研究，特别是在区域构造背景、主要事件序列以及各种岩石构造组合等方面取得成果颇丰[2-5]。然而，由于自然地质环境恶劣，东昆仑西段祁漫塔格地区总体研究程度较低，前人关于年代学资料报道甚少，并且主要限于印支期之前。巴音郭勒地区位于祁漫塔格东南部，成矿条件优越，大中型矿床密布。本区西侧库木库里新生代盆地发育渐新统、上新统、中更新统—全新统三套山间磨拉石建造，盆地沉积总厚度超过7 km，是青藏高原北缘快速隆升过程中山盆耦合的产物[6]。不过，有关热演化史和隆升的研究，特别是定量而精细研究构造事件与隆升作用，几乎未曾涉及。本文以巴音郭勒地区相关岩体为研究对象，利用磷灰石裂变径迹核分析技术，探讨区内不同期次构造活动的年代学制约，对地质热演化历史和隆升特点作出定量化评价。

1 地质背景

巴音郭勒河地区位于柴达木盆地南缘东昆仑祁漫塔格构造带中，昆北断裂带以北(图1)。图1根据青海省第三地质矿产勘查院编制的《青海省格尔木市野马泉地区区域地质矿产图》修改。自然景观属柴达木盆地西南缘半干旱荒漠化草原区，山脉属东昆仑山脉西段。由于高寒干旱，水系不发育，巴音郭勒河成为祁漫塔格地区的主要河流之一，河两岸分布多个金属矿床。

区内出露的主要地层包括下元古界金水口岩群中—深变质岩；蓟县系狼牙山组套浅变质碳酸盐岩夹碎屑岩；寒武—奥陶系滩间山群蚀变玄武岩、枕状熔岩、灰质白云岩及浅变质碎屑岩；上泥盆统牦牛山组砂砾岩和火山岩；石炭统碳酸盐岩和细碎屑岩[7]；上三叠统鄂拉山组陆相喷发的中酸性火山岩系以及新近系陆相碎屑岩和松散堆积。

岩体多以岩基和岩株形式分布，华力西期、印支期均有产出，中酸性侵入岩以含黑云母闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩出露最多。巴音郭勒河以北乌兰乌珠尔似斑状二长花岗岩40Ar/39Ar同位素地质年龄为(271.1±2.2) Ma[4]，属华力西期；景忍东部二长花岗岩SHRIMP年龄为(204±2.6) Ma[8]、(219.2±1.4) Ma[9]，属印支期。

图1 巴音郭勒地区地质图与样品位置Fig.1 Geological map with the sample locations in Bayinguole area of Eastern Kunlun Mountains.

2 样品与实验

在采集的多个样品中，获得3个样品的实验结果，其中样品K34-4和K34-7分别采自钻孔ⅥZK3903的5 m和301 m深处岩芯柱；样品K36采自巴音郭勒河周围出露的岩体(图1)。K34-4为蚀变花岗岩，K34-7为细粒钾长花岗岩，K36为花岗闪长岩。三个样品均适合应用裂变径迹法分析。

矿物内的裂变径迹是指238U自发裂变碎片形成的辐射损伤。裂变径迹对热事件特别灵敏，只有在热的作用下发生退火，即加热为受到辐射损伤的晶格提供了能量，促使被移位了的原子返回到原来的位置，导致辐射损伤不同程度地愈合，表现为径迹缩短直至完全消失。而其他因素，包括外部化学环境等，不会对裂变径迹的稳定性造成影响。所以，裂变径迹年龄反映的是热事件时代，不同来源、不同成因的同种矿物经同一热过程全退火后，具有相一致的裂变径迹年龄。区域构造活动和热液成矿作用必然伴随着热异常过程，所以，裂变径迹技术理当用于构造年代学和成矿作用研究领域。

裂变径迹测年过程采用外探测器法。实验的基本原理是将外探测器和矿物紧贴在一起辐照，然后观测外探测器和矿物表面的诱发径迹和自发径迹。实验过程如下：将样品粉碎，利用电磁选、重液选、介电选、静电选等手段挑选合格的磷灰石矿物颗粒，用环氧树脂滴于矿物颗粒上，用玻璃片盖好，在60°C恒温下烘26 h，使其固化于玻璃片上，经研磨和抛光，制成测试样片；然后在6.6% HNO3中将样片蚀刻30 s揭示出自发裂变径迹；对其密度进行估计来确定热中子注量，磷灰石选用CN5铀玻璃标定；之后将光薄片与外探测器（云母片）紧贴制成的组件放入反应堆照射。完成后拆开组件，利用40% HF进行蚀刻，揭示诱发径迹；最后需要在高精度光学显微镜高倍镜下观测径迹情况，通常选用100倍物镜与15倍目镜，这对于裂变径迹测年方法十分关键[10]。通常使用Zeta常数校正法计算年龄值，本次实验室Zeta常数 ξ=353±18(1σ）。

3 结果与讨论

实验获得的3个磷灰石样品的裂变径迹测试结果列于表1。参数χ2值是用来评价所测单颗粒年龄是否属于同一组年龄的概率[11]。χ2小于5%是单颗粒年龄不均匀分布的界限，如果年龄分散，则基于泊松变异的常规分析[12]无效，裂变径迹年龄实质上是权重平均年龄，应根据具体情况讨论其地质意义。磷灰石样品K36的χ2检验值大于5%，单颗粒年龄直方图呈现较典型的单峰式分布(图2)，符合受单一热事件控制的特点，具有确切地质热事件意义。另外样品K34-4和K34-7的χ2检验值小于5%，单颗粒年龄直方图(图2)属于混合型，反映样品受多次热事件影响，具有较复杂的热演化历史。

一般同一花岗岩岩芯浅层样品的裂变径迹年龄应比深层样品的年龄大，然而，本次实验结果中采自同一钻孔5 m深处岩芯柱样品K34-4的年龄比301 m深处岩芯柱样品的年龄K34-7小，这恰恰反映了研究区复杂的热历史。样品K34-4、K34-7的χ2检验值均小于5%，说明由非单一组分年龄组成，而是由多次热事件叠加所致，其年龄分布较离散，应将其年龄分解，使用分解后的年龄进行相关地质意义分析。

表1 磷灰石裂变径迹分析结果Table1 Apatite fission track analysis results for Bayinguole area of Eastern Kunlun Mountains.

图2 磷灰石样品单颗粒年龄直方图及其频率曲线 (a)、(d) K34-4，(b)、(e) K34-7，(c)、(f) K36Fig.2 Apatite single grain age histograms and frequency curves. (a), (d) K34-4, (b), (e) K34-7, (c), (f) K36

对于P(χ2)小于5%的磷灰石样品K34-4和K34-7，使用Binomfit软件[13]对磷灰石裂变径迹年龄进行分解(图3)，样品K34-4可分解为47 Ma、67Ma和105 Ma三组年龄，样品K34-7分解为54 Ma和100 Ma两组年龄。从表1可得，样品的裂变径迹平均长度在K34-7的(11.7±1.9) μm到K36的(12.2±1.7) μm，长度值相对较小，可能反映了样品在退火带滞留时间较长。

图3 χ2检验值小于5%样品年龄分组频率图(a、c)和雷达图(b、d)Fig. 3 Histogram (a, c) and radial plot (b, d) of the single grain ages for samples K34-4 and K34-7.

对上述磷灰石裂变径迹年龄进行分析统计，巴音郭勒地区的磷灰石裂变径迹年龄可分为如下三组：早白垩世晚期120-100 Ma、中生代与新生代之交的67 Ma和始新世早期50-47 Ma，他们都较好地体现区内所经历的地质热事件。

祁漫塔格巴音郭勒地区磷灰石年龄120-100Ma是早白垩世冈底斯地体向北俯冲碰撞汇聚的响应，记录研究区及其柴达木盆地周缘山地在燕山晚期经历过抬升/冷却事件[14-15]，亦是早白垩世青藏高原北部的快速抬升或阿尔金断裂的走滑隆升[16]作用的体现。磷灰石67 Ma年龄代表晚白垩世喜马拉雅地体向北俯冲碰撞，属于雅鲁藏布洋闭合、印度板块与欧亚板块碰撞对研究区的远程效应[17]。此时东昆仑造山带不仅发生挤压隆升，而且伴随昆北断裂带左行走滑作用，但柴西南盆地南缘基本缺失上侏罗统和白垩系沉积，盆地内沉积较薄，显示了其与东昆仑造山带一起整体抬升的特点[10,18-19]。

磷灰石年龄54-47 Ma与区内造山后伸展事件有关，所测样品K34-7岩性为钾长花岗岩亦可体现这一点。古新世-始新世时期东昆仑造山带处于伸展构造环境，这不仅有古地磁和构造地质的证据[20-22]，而且也有气候条件应证。古新世-始新世早期，柴西南盆地逐渐结束了晚侏罗世-白垩纪时期干燥炎热气候及红色岩层沉积，转而以暖温带-中亚热带半干旱气候为主，小型湖泊开始发育；始新世中晚期为总体干旱的新生代最温暖潮湿的时期，湖泊沉积范围不断扩大，沉积大量暗色泥岩[19]。始新世后受挤压事件的影响，气候逐渐向温暖干旱型转变。

4 地质热历史与隆升

基于Ketcham等[23]的退火模型，并应用蒙特卡罗逼近法模拟。根据获得的裂变径迹参数和样品所处的地质背景与条件，确定反演模拟的初始条件。模拟温度从高于裂变径迹退火带的130 °C到现今地表温度，模拟时间分别从白垩纪140 Ma到现今以及从侏罗纪180 Ma到现今。模拟结果(图4)中实线为最佳热历史路径，颜色较深范围为较好拟合区，较浅范围为可接受拟合区。图4标出样品代号、实测径迹长度和模拟径迹长度，实测Pooled年龄和模拟Pooled年龄以及K-S检验和GOF年龄拟合参数。当K-S值和GOF值均大于0.5时，一般认为模拟结果较好[24]。

图4 地质热历史模拟图 (a) K34-4，(b) K36Fig.4 Modeling geological thermal evolution histories in Bayinguole area. (a) K34-4, (b) K36

结合两个样品的热历史模拟图(图4)，可看出整个隆升过程分为三个阶段：(1) 从180-140 Ma，温度较高，处于磷灰石裂变径迹退火带底部温度，主体高于100 °C；(2) 从140-13 Ma，缓慢冷却，温度由85 °C降至近地表温度65 °C，温差为20 °C；(3) 从13 Ma到现今，快速冷却，温度由65 °C降至现在地表温度(平均15 °C)，温差为50 °C。第3阶段属于快速冷却，第2阶段为缓慢降温。

第1阶段热事件总体上与前述晚侏罗世-早白垩世冈底斯地体向北俯冲、班公湖-怒江洋闭合、拉萨地块与羌塘地块碰撞有关。

第2阶段时间跨度较大，温差变化较小，表明白垩纪至中新世中期区内冷却隆升幅度较小。对格尔木南侧东昆仑地区花岗质岩石的40Ar/39Ar热年代学研究，揭示中生代深成岩体在120-140 Ma经历了一个重要的挤压事件，同时伴随着西大滩断裂的韧性变形[25]。

第3阶段属于钟大赉划分的青藏高原及周缘新生代构造热事件(45-38 Ma、25-17 Ma、13-8 Ma、3 Ma到现在)中的第3、4个阶段[26]。张克信等[27]亦指出13 Ma以来属于包括西昆仑和阿尔金在内青藏高原的重大隆升期。

利用冷却曲线模拟法计算隆升幅度和隆升速率，以造山带平均地温梯度35 °C/km[28]计算。

由于三个阶段具有温差和时间差分别为35 °C和40 Ma、20 °C和127 Ma以及50 °C和13 Ma，则三个阶段的隆升速率和隆升幅度分别为：第1阶段0.025 mm/a和1.0 km，第2阶段0.005 mm/a和0.6km，第3阶段0.11 mm/a和1.4 km。上述3个阶段累计隆升量为1.0+0.6+1.4= 3.0 km。

岩石隆升量(U)是指相对于海平面变化的岩石隆升程度，具有关系式[29]：

式中，D为剥蚀量；ΔH为现今地表高程与古地表海拔之差；Δs.l.为海平面变化幅度[30]。

东昆仑南部中新世早中期海拔高度取3500m[31]。对于磷灰石裂变径迹分析而言，ΔD+Δs.l.等同于样品磷灰石裂变径迹封闭温度对应的埋深，若取磷灰石裂变径迹封闭温度为100 °C，地温梯度为35 °C/km，其埋深为2860 m，故式(1)转化为：

每个样品的地表高程不同，所对应的高程差值(ΔH)不同。样品K34-4、K34-7、K36所测高程分别为4 263 m、3 957 m、4 409 m，则其高程差分别为763 m、457 m、909 m。这样，样品K34-4、K34-7、K36的岩石隆升量分别为3623m、3317m、3769m，平均值为3570 m，与前述利用冷却曲线模拟法计算所得累计隆升幅度相符，说明对巴音郭勒地区隆升程度的计算结果可信。

5 结语

采用“裂变径迹分析”技术对东昆仑西段巴音郭勒地区花岗岩类样品的磷灰石进行地质年代测定和构造事件反演分析等研究，成果总结如下：

(1) 获得花岗岩样品磷灰石裂变径迹年龄为120-47 Ma，可分为120-100 Ma、67 Ma和54-47 Ma三组，这些年龄值属于燕山期和早喜山期。

(2) 巴音郭勒地区具有3阶段构造热演化历史，即180-140 Ma、140-13 Ma和13-0 Ma。各阶段分别隆升约1.0 km、0.6 km和1.4km，其中第3阶段系快速隆升期，累计隆升幅度约3.0 km。据公式计算各样品岩石隆升量分别为3620 m、3320 m和3770 m，平均值为3570 m。两种方法所得结果相符。

(3) 磷灰石年龄120-100 Ma和67 Ma分别揭示冈底斯地体和喜马拉雅地体于晚侏罗世-早白垩世和晚白垩世时期向北的俯冲碰撞，这是区内所经历的主要挤压抬升事件。磷灰石年龄54-47 Ma代表区内所经历的始新世构造伸展事件。

致谢 工作中得到导师袁万明教授的耐心指导，青海省第三地质矿产勘查院张爱奎副院长的帮助支持，中国地质大学（北京）研究生郝娜娜、段宏伟、冯云磊、曹建辉的协助配合，特质谢忱。

1 莫宣学, 罗照华, 邓晋福, 等. 东昆仑造山带花岗岩及地壳生长[J]. 高校地质学报, 2007, 13(3): 403-414

MO Xuanxue, LUO Zhaohua, DENG Jinfu, et al. Granitoids and crustal growth in the East-Kunlun orogenic belt[J]. Geological Journal of China Universities, 2007, 13(3): 403-414

2 袁万明, 莫宣学, 喻学惠, 等. 东昆仑印支期区域构造背景的花岗岩记录[J]. 地质论评, 2000, 46(2): 203–211

YUAN Wanming, MO Xuanxue, YU Xuehui, et al. The record of indosinian tectonic setting from the granotoid of Eastern Kunlun Mountains[J]. Geological Review, 2000, 46(2): 203-211

3 王秉璋, 罗照华, 李怀毅, 等. 东昆仑祁漫塔格走廊域晚古生代—早中生代侵入岩岩石组合及时空格架[J].中国地质, 2009, 36(4): 769-782

WANG Bingzhang, LUO Zhaohua, LI Huaiyi, et al. Petrotectonic assemblages and temporal-spatial framework of the Late Paleozoic-Early Mesozoic intrusions in the Qimantage Corridor of the East Kunlun belt[J]. Geology in China, 2009, 36(4): 769-782

4 张爱奎, 刘光莲, 莫宣学, 等. 青海祁漫塔格晚古生代—早中生代侵入岩构造背景与成矿关系[J]. 西北地质, 2012, 45(1): 9-19

ZHANG Aikui, LIU Guanglian, MO Xuanxue, et al. Relationship between tectonic settings and metallo genesis of late Paleozoic-early Mesozoic intrusive rock in Qimantage, Qinghai Province[J]. Northwestern Geology, 2012, 45(1): 9-19

5 王秉璋, 张雪亭, 李建放, 等. 东昆仑西段古生代—中生代主要地质事件的证据[C]. 青藏高原东北部地质研究, 2005: 18–24

WANG Bingzhang, ZHANG Xueting, LI Jianfang, et al. The evidences of main geological events in western part of the East-Kunlun during the Paleozoic-Mesozoic Era[C]. Geological Research of the Northeast of Tibet Plateau, 2005: 18-24

6 黎敦朋, 肖爱芳, 李新林, 等. 青藏高原隆升与环境效应[J]. 陕西地质, 2004, 22(1): 1–10

LI Dunpeng, Xiao Aifang, LI Xinlin, et al. The uplifting and environmental effectivity in Qinghai-Tibet Plateau[J]. Geology of Shaanxi, 2004, 22(1): 1-10

7 陈丹玲, 刘良, 车自成, 等. 祁漫塔格印支期铝质A型花岗岩的确定及初步研究[J]. 地球化学, 2001, 30(6): 540-546

CHEN Danling, LIU Liang, CHE Zicheng, et al. Determination and preliminary study of Indosinian aluminous A-type granitesin the Qimantag area, southeastern Xinjiang[J]. Geochimica, 2001, 30(6): 540-546

8 刘云华, 莫宣学, 喻学惠, 等. 东昆仑野马泉地区景忍花岗岩锆石SHRIMPU-Pb定年及其地质意义[J]. 岩石学报, 2006, 22(10): 2457-2463

LIU Yunhua, MO Xuanxue, YU Xuehui, et al. Zircon SHRIMP U-Pb dating of the Jingren granite, Yemaquan region of the east Kunlun and its geological significance[J]. Acta Petrologica Sinica, 2006, 22(10): 2457-2463

9 丰成友, 李东生, 吴正寿, 等. 东昆仑祁漫塔格成矿带矿床类型、时空分布及多金属成矿作用[J]. 西北地质, 2010, 43(4): 10-17

FENG Chengyou, LI Dongsheng, WU Zhengshou, et al. Major types, time-space distribution and metallogeneses of polymetallic deposits in the Qimantage metallogenic belt, Eastern Kunlun area[J]. Northwestern Geology, 2010, 43(4): 10-17

10 袁万明, 董金泉, 王世成, 等. 东昆仑南部带磷灰石裂变径迹分析的地质意义[J]. 核技术, 2005, 28(9): 707-711

YUAN Wanming, DONG Jinquan, WANG Shicheng, et al. Apatite fission track analysis for revealing tectonic evolution of the South-Block in Eastern Kunlun Mountains, northern Qinghai-Tibet Plateau[J]. Nuclear Techniques, 2005, 28(9): 707-711

11 Galbraith R F. On statistical model for fission track counts[J]. Mathematical Geology, 1981, 13(6): 471-488

12 Green P F. A new look at statistics in fission track dating[J]. Nuclear Tracks, 1981, 5(1-2): 77-86

13 Mark T B. Probability density plot for fission-track grain-age samples[J]. Radiation Measurement, 1996, 26(5): 663-676

14 崔军文, 张晓卫, 唐哲民. 青藏高原的构造分区及其边界的变形构造特征[J]. 中国地质, 2006, 33(2): 556-567

CUI Junwen, ZHANG Xiaowei, TANG Zhemin. Tectonic divisions of the Qinghai-Tibet Plateau and structural characteristics of deformation on their boundaries[J]. Geology in China, 2006, 33(2): 556-567

15 高军平, 方小敏, 宋春晖, 等. 青藏高原北部中－新生代构造－热事件: 来自柴西碎屑磷灰石裂变径迹的制约[J]. 地球科学: 吉林大学学报, 2011, 41(5): 1466-1475

GAO Junping, FANG Xiaomin, SONG Chunhui, et al. Tectonic-Thermo events of Northern Tibetan Plateau: evidence from detrital apatite fission track data in Western Qaidam Basin[J]. Earth Science Edition: Journal of Jilin University, 2011, 41(5): 1466-1475

16 Liu Y J, Neubauer F, Genser J, et al. Geochronology of the initiation and displacement of the Altyn Strike-Slip Fault, western China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2007, 29(2-3): 243-252

17 莫宣学, 潘桂堂. 从特提斯到青藏高原形成: 构造-岩浆事件的约束[J]. 地学前缘, 2006, 13(6): 43-51

MO Xuanxue, PAN Guitang. From the Tethys to the formation of the Qinghai-Tibet Plateau: constrained by tectono-magmatic events[J]. Earth Science Frontiers, 2006, 13(6): 43-51

18 Jolivet M, Brunel M, Seward L J, et al. Mesozoic and Cenozoic tectonics of the northern edge of the Tibetan Plateau: fission-track constraints[J]. Tectonophysics, 2001, 343(1-2): 111-134

19 倪金龙, 汪劲草, 周莉, 等. 中－新生代东昆仑造山带构造事件及柴西南盆地原型研究[J]. 现代地质, 2007, 21(3): 505-517

NI Jinlong, WANG Jincao, ZHOU Li, et al. Study on the tectonic events of East-Kunlun orogenic belt and prototype about west-south Qadam Basin during Mesozoic and Cenozoic[J]. Geoscience, 2007, 21(3): 505-517

20 王国灿, 向树元, 王岸, 等. 东昆仑及相邻地区中生代－新生代早期构造过程的热年代学记录[J]. 地球科学－中国地质大学学报, 2007, 32(5): 605-680

WANG Guocan, XIANG Shuyuan, WANG An, et al. Thermochronological constraint to the processes of the East Kunlun and adjacent areas in Mesozoic-Early Cenozoic[J]. Earth Science (Journal of China University of Geosciences), 2007, 32(5): 605-680

21 郑孟林, 曹春潮, 李明杰, 等. 阿尔金断裂带东南缘含油气盆地群的形成演化[J]. 地质论评, 2003, 49(3): 277-285

ZHENG Menglin, CAO Chunchao, LI Mingjie, et al. Formation and evolution of Petroliferous Basins on the southeast side of the Altun Fault belt[J]. Geological Review, 2003, 49(3): 277-285

22 余辉龙, 邓宏文, 胡勇. 从古地磁资料看柴达木盆地古构造环境[J]. 石油勘探与开发, 2002, 29(6): 41-44

YU Huilong, DENG Hongwen, HU Yong. Paleo-structural environment study by paleomagnetic data in Qaidam Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2002, 29(6): 41-44

23 Ketcham R A, Donelick R A, Carlson W D. Variability of apatite fission-track annealing kinetics III: extrapolation to geological time scales[J]. American Mineralogist, 1999, 9(84): 1235-1255

24 Arnaud N, Tapponnier P, Roger F, et al. Evidence for Mesozoic shear along the western Kunlun and Altyn-Tagh Fault, northern Tibet (China)[J]. Journal of Geophysical Research, 2003, 108(B1): 2053-2064

25 Mock C, Arnaud N O, Cantagrel J M. An early unroofing in northeastern Tibet? Constraints from40Ar/39Ar thermochronology on granitoids from the eastern Kunlun range (Qinghai, NW China)[J]. Earth and Planetary Science Letter, 1999, 171: 107-122

26 钟大赉, 丁林. 青藏高原的隆起过程及其机制探讨[C].中国科学D辑, 1996, 26(4): 289-295

ZHONG Dalai, DING Lin. Study on the process and mode of uplift in Tibet Plateau[C]. Science in China (Series D), 1996, 26(4): 289-295

27 张克信, 王国灿, 曹凯, 等. 青藏高原新生代主要隆升事件: 沉积响应与热年代学记录[C]. 中国科学D辑:地球科学, 2008, 38(12): 1575-1588

ZHANG Kexin, WANG Guocan, CAO Kai, et al. The main uplift events of Tibet Plateau during Cenozoic: the response of sedimentation and the record of thermochronology[C]. Science in China (Series D): Geoscience, 2008, 38(12): 1575-1588

28 Pichon X L, Henry P, Goffé B. Uplift of Tibet: from eclogites to granulites: implications for the Andean Plateau and the Variscan belt[J]. Tectonics, 1997, 273(1): 57-76

29 袁万明, 杨志强, 邓军, 等. 安徽省黄山山体的隆升与剥蚀[J]. 中国科学: 地球科学, 2011, 41(10): 1435-1443

YUAN Wanming, YANG Zhiqiang, DENG Jun, et al. The uplifting and denudation of main Huangshan Mountains, Anhui Province, China[J]. Scientia Sinica (Terrae), 2011, 41(10): 1435-1443

30 England P, Molnar P. Surface uplift, uplift of rocks, and exhumation of rocks[J]. Geology, 1990, 18(12): 1173-1177

31 吴珍汉, 赵逊, 叶培盛, 等. 根据湖相沉积碳氧同位素估算青藏高原古海拔高度[J]. 地质学报, 2007, 81(5): 1277-1288

WU Zhenhan, ZHAO Xun, YE Peisheng, et al. Paleo-elevation of the Tibetan Plateau inferred from carbon and oxygen isotopes of lacustrine deposits[J]. Acta Geologica Sinica, 2007, 81(5): 1277-1288

CLCTL99

Apatite fission track analysis for revealing tectonic events of the Bayinguole area in the west section of Eastern Kunlun Mountains, northern Qinghai-Tibet Plateau

CHEN Xiaoning1YUAN Wanming1ZHANG Aikui2HAO Nana1DUAN Hongwei1FENG Yunlei1
1(Science Research Institute, China University of Geosciences, Beijing 100083, China)
2(Third Institute of Qinghai Geological Mineral Prospecting, Xining 810008, China)

Background: Qimantage is an important tectonic metallogenic belt in western part of East Kunlun Mountain. It has experienced complex geological evolution, and significant mineralization. However, because of the plateau climate and inaccessibility, fewer research works have been done on this area, especially after Indo-sinian epoch. Purpose: Our work is to research tectonic activity, thermal history and uplifting around Bayinguole river in Qimantage belt. Methods: The apatite fission-track method was applied to research the tectonic setting, simulate the thermal history and calculate the uplift size and uplift speed. Results: A series of apatite fission track ages from granitoid samples in Bayinguole area of Eastern Kunlun Mountain were obtained, ranging from 120 Ma to 47 Ma that might be divided into three groups: 120-100 Ma, 67 Ma and 54-47 Ma. These ages reflected tectonic events in this area very well. Conclusions: The 120-100 Ma and 67 Ma ages present collision-convergences of Gangdese terrane and Himalayan terrane with their north-side terranes in Early Cretaceous and Late Cretaceous respectively. The ages of 54-47 Ma reflect post-orogenic stretching events in Eocene. Three stages of thermal evolution history are revealed by apatite fission track modeling in this area. Stage one 180-140 Ma is in the bottom temperature of apatite fission track anneal zone. Stage two 140-13 Ma records slow cooling. The last stage after 13 Ma records rapid cooling with temperature dropped 50 °C. The uplifting ranges for these three stages are 1.0 km, 0.6 km and 1.4 km, respectively. The cumulative amount of uplift is about 3.0 km. The formular calculations for the 3 samples have their rock uplifts of 3 623 m, 3 317 m and 3 769 m, respectively, averaging 3 570 m, in accordance with the results based on the 3 stage thermal history.

Fission track dating, Tectonic activities, Uplifting, Geological thermal history, Tibet Plateau

TL99

10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.010503

中国地质调查局地质调查工作项目(基2011-03-04-06)、国家自然科学基金项目(41172088、40872141)和青海省地勘基金(2013-1006)资助

陈小宁，女，1987年出生，2011年毕业于华北科技学院，现为在读硕士研究生，地质工程专业

袁万明，E-mail: yuanwm@cugb.edu.com

2013-10-23，

2013-12-07