东、西昆仑剥露历史与地形演化—中低温热年代学研究

As the first tectonic belt of the northern margin of Tibet plateau, the western and eastern Kunlun Range is a key to reveal the far-effect of collision of Indian-Eurasian and rising of Tibet Plateau. Unfortunately it is lack for understanding the relief history and denudation evolution of the Kunlun Range. When did the contrast relief produce between the eastern and western Kunlun? And how did they evolve? These questions reflect directly how the Kunlun responded the rising Tibet plateau. To answer the questions the systematic study on denudation and relief history of the Kunlun are needed. Middle-low temperature thermochronology could record the upper crust cooling history (T-t track), which is a unique tool to inverse relief and denudation history. Using (U-Th)/He and Ar/Ar thermochronology, we plan to re-build the relief and denudation history of the Kunlun Range, and to answer when and how the Kunlun evolved. These will be a key for understanding how the Kunlun responded the sequence in time, magnitude and manner of the rising Tibet.

东、西昆仑是青藏高原北部边缘第一条构造地貌边界，其新生代隆升剥露历史及地形演化是揭示印度-欧亚大陆碰撞及高原隆升远程效应的关键所在。但目前对东、西昆仑的整体地形演化、剥蚀历史定量研究仍极为欠缺。东、西昆仑地形的巨大差异是什么时候开始形成的？如何演化的？这直接反映了昆仑山作为整体响应青藏高原隆升的方式。回答这一问题，需要对东、西昆仑进行系统性的隆升剥露、地形演化过程的对比研究。中低温热年代学同位素体系能够有效地记录岩体从中上地壳至近地表的冷却历史—T-t轨迹，是我们定量反演山体剥露历史、地形演化、断层活动历史等独一无二的工具。将通过(U-Th)/He与Ar/Ar热年代学手段建立东、西昆仑地形演化、剥露历史的定量过程，回答东、西昆仑新生代以来是何时快速隆升剥露、剥露速率如何演化、地形如何演化等关键问题。这些问题对于我们理解东、西昆仑如何响应青藏高原隆升的时序、幅度、样式等至关重要。

本项目的主要研究内容是通过热年代学手段，分别对东、西昆仑多个（12个）山体（岩体）采取>1500米的高程剖面样品，通过钾长石、黑云母40Ar/39Ar与锆石、磷灰石(U-Th)/He年代学分析，建立年龄-高程剖面，定性地获得冷却历史；通过Pecube+NA、MDD、MCH模型反演建立东、西昆仑地形演化、剥露历史的定量过程，回答东、西昆仑新生代以来是何时开始隆升剥露、剥露速率如何演化、地形如何演化等关键问题。.研究结果厘清了东、西昆仑新生代以来的不同演化过程，这对于我们理解东、西昆仑如何响应青藏高原隆升的时序、幅度、样式等至关重要。取得下列重要成果：.东昆仑对高原隆升的响应最早出现在40Ma，地点在东昆仑西段；东昆仑西段剥露隆升早（40Ma），东段晚（35Ma）；西段应变强、隆升幅度大，是东段的两倍，这是向东挤出效应的体现；.东昆仑一次性成山，发生在40-35Ma，最高地形差是现在的1.82倍。之后长期接受剥蚀，隆升微弱，逐渐降为现今的高度；.西昆仑对青藏高原隆升的响应最早出现在~20Ma，并持续隆升至3Ma。在20Ma之前西昆仑构造上稳定并持续剥蚀去顶；.青藏高原隆升在北缘的效应分为两段：40-20Ma，高原的隆升只造成东昆仑生长，应力的向北传递不明显(只影响到柴达木盆地); 20-今天，高原隆升的效应只影响了西昆仑，应力应变沿阿尔金断裂传递，一直到祁连山、河西走廊，形成晚新生代构造行迹。.研究所取得的年代学数据、模型、模式等对于青藏高原的研究具有重要参考意义。