扬子北缘黄陵隆起的机制与构造演化过程研究

中新生代陆内构造变形机制、过程及其动力学是大陆动力学的核心问题之一，上扬子北部的汉南、黄陵及其北侧与之遥相对应的佛坪、武当构成扬子北部地区四个具有突出特征的基底隆升构造，是研究陆内构造过程中前缘构造变形的细节过程、穹状隆起动力学，以及隆升与剥蚀相互作用过程等大陆动力学问题的良好载体和实验室。本研究选择黄陵隆起为切入点，在黄陵隆起及其邻区野外地质调研基础上，确定不同演化阶段地层之间接触关系；通过详细构造解析，筛分不同构造的叠加改造关系，利用构造热年代学方法，确定黄陵隆起构造的隆升、剥蚀历史；结合东、西两侧秭归盆地和荆当盆地内部中新生代沉积物中碎屑矿物的热年代学示踪，确定黄陵隆升剥蚀与东、西两侧盆地沉降沉积的耦合关系；同时，利用磁组构学分析，恢复黄陵基底隆升与侧向构造运动轨迹，确定黄陵隆起的形成机制与动力学过程；进而与神农架、武当隆升过程相对比，探讨扬子北缘中新生代构造演化过程及其动力学背景。

本项目按照原定计划，超额完成了研究任务，取得了一些列重要研究成果，达到了预期目标。在详细的野外地质研究基础上，结合沉积学、锆石U-Pb年代学和低温热年代学研究（包括锆石、磷灰石裂变径迹，磷灰石U-Th/He定年等）。确定了黄陵花岗岩的形成年龄，重建了黄陵隆起、上扬子北缘的隆升、剥露过程。. 利用LA-ICP-MS测定了黄陵隆起中的闪长岩锆石206Pb /238U年龄为801±11 Ma，黑云母花岗岩锆石206Pb /238U年龄为788±41 Ma。分别代表其结晶形成年龄。确定了黄陵岩体侵入事件主要发生于800--780 Ma期间。. 晋宁期基底构造隆升，表现为黄陵隆起之上角度不整合覆盖莲沱组砂岩，南沱组冰碛岩呈角度不整合覆盖于下伏不同层位之上，南沱组与其上的陡山沱组则为整合接触。推断基底岩系可能发生过区域性抬升事件。. 中低温年代学研究表明，印支期上扬子北缘构造主要为差异隆升，集中在城口-房县断裂带以北的南秦岭构造带，包括武当地块、北大巴山逆冲断裂带及佛坪穹窿。最新的锆石、磷灰石裂变径迹定年显示武当地块具有晚三叠纪和早白垩纪两阶段快速冷却的特点。佛坪穹窿隆升始于于印支期，直到第三纪中期持续冷却剥露。汉南-米仓及黄陵隆起则主要发生于燕山期。燕山期（160-90 Ma）上扬子北缘经历了强烈的构造隆升、陆内变形，并形成弧形构造。尽管地质证据也显示印支期构造变形向南已影响到城口断裂以南的川北地区，我们最新的锆石、磷灰石裂变径迹显示黄陵及汉南-米仓山地区快速隆起始于中晚侏罗纪（160±10Ma），并持续到晚白垩世早期约90Ma。磷灰石裂变径迹及U—Th/He定年均显示，晚白垩（-90Ma）至第三纪早（40-45Ma）上扬子北缘为缓慢剥蚀及准平原化过程，冷却剥露速率变慢，新生代45-40Ma川北盆地、南大巴及黄陵隆起快速剥蚀去顶，新生代末（20-10Ma）青藏高原的剧烈隆升及向东和东北方向的扩张，上扬子北缘转入相对快速的隆升剥露期。低温年代学研究显示北大巴山及武当地区均经历了自约20-10Ma以来的快速冷却。. 本项目发表学术论文18篇（标注14篇），其中国际论文和摘要12篇，SCI收录国际论文10篇，国内论文6篇；培养博士6人、硕士7人，主办或协办国内外学术会议5次，出国参加国际学术会议3人次。