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本论文选择青藏高原南缘喜马拉雅地区早古新世海相沉积地层、拉萨地块中新世火成岩以及青藏高原的东南部思茅地体白垩纪及新生代地层开展了系统的古地磁研究,以此探讨印度板块和欧亚大陆碰撞时限以及青藏高原内部及其周缘地壳变形和动力学过程。
对喜马拉雅地体定日地区的早古新世海相灰岩的古地磁研究得到了三个剩磁分量,其中中温分量方向在地层校正前Dg=168.0°,Ig=-4.6°,k=39.8,α95=6.7°,产状校正后Ds=170.3°,Is=26.5°,k=4.1,α95=23.4°,为重磁化分量。高温剩磁分量方向在地层校前为Dg=162.6°,Ig=-21.8°,k=354.7,α95=6.6°,产状校正后Ds=162.4°,Is=29.1°,k=352.6,α95=6.6°,为原生剩磁分量。分析结果表明,55Ma时大印度板块的最北缘已经和欧亚大陆的最南缘发生了接触,可以确定印/亚碰撞在~55Ma之前就已经发生了。从本研究区获得的54Ma的重磁化事件在喜马拉雅地区其它地区都有发现,因此可能代表了印/亚碰撞的最终结束以及藏南陆内南北向构造缩短的开始。而在碰撞开始后,拉萨地块和西伯利亚南部之间发生了近1900 km的地壳缩短,主要由阿尔泰-萨彦图瓦褶皱带、印度支那地块东南向挤出逃逸和柴达木盆地北东向挤出逃逸、塔里木地块向青藏高原下部的俯冲以及羌塘地块内的众多逆冲断裂来完成。
对拉萨西南木林县乌郁盆地分布的超钾质-钾质火山岩的古地磁研究表明,这套地层纪录了中新世C5Bn.2n和C5Bn.1r极性亚时及其极性转换期间地磁场的变化,另外还记录了C5ACr-C5ACn极性转换期间地磁场变化。这两次地磁场极性转换期间VGPs主要分布在大西洋地区和太平洋中南部。目前中新世获得的地磁倒转期间的VGP数据似乎不能证明采样位置的经度与其VGP经度差是90°或VGPs随机分布的认识。对在C5Bn.2n和C5Bn.1r极性亚时中获得的高温剩磁分量进行统计分析可以确定,中新世(15Ma)以来在印度板块向欧亚大陆内部的持续挤压作用下,拉萨地块南部边缘至柴达木盆地北部边缘之间发生了~500 km地壳缩短。高原物质持续的侧向挤出逃逸和第三纪中晚期以来青藏高原中部和北缘强烈的构造抬升是造成后碰撞阶段青藏高原内部地壳缩短的主要原因。而青藏高原以北的中亚各块体在中新世以来则保持了稳定块体的性质,没有发生明显的北向运动。另外,中新世(15Ma)以来青藏高原以北的中亚地区整体性相对于欧亚稳定区顺时针旋转了~10°。
思茅地体白垩纪及新生代地层的古地磁结果多数揭示了两个剩磁分量,其中低温剩磁分量为现代地磁场下形成的粘滞剩磁,经过褶皱检验可以确定高温剩磁分量为原生剩磁分量。分析结果表明思茅地体自中新生代以来由于印度板块向欧亚大陆内部的持续挤压,造成印度支那地块沿其北部边界红河左旋剪切断裂带可能发生了近1000km的南向挤出。在南向挤出过程中,思茅地体自中新生代开始相对于华南板块稳定区整体性发生了近40°顺时针旋转,同时还伴随着强烈的内部差异性旋转变形,造成了思茅地体内部不同地区局部性的顺时针旋转和逆时针旋转。这些差异性旋转主要与红河断裂带共轭的剪切断裂系的发育以及红河大断裂上新世时期剪切性质的转变有密切关系。