西藏羌塘盆地抬升冷却历史及意义

任战利，崔军平，刘池洋，李铁军，陈　刚，陈占军，祁　凯，豆　霜

(1.西北大学 大陆动力学国家重点实验室，西安　710069； 2.西北大学 地质学系，西安　710069；

3.中国石化 科技开发部，北京　100728)



西藏羌塘盆地抬升冷却历史及意义

任战利1,2，崔军平1,2，刘池洋1,2，李铁军3，陈刚1,2，陈占军2，祁凯2，豆霜2

(1.西北大学 大陆动力学国家重点实验室，西安710069； 2.西北大学 地质学系，西安710069；

3.中国石化 科技开发部，北京100728)

摘要：以地质构造背景及热演化程度为约束，运用磷灰石裂变径迹分析方法，对羌塘盆地进行了低温热年代学研究。羌塘盆地记录的抬升冷却年龄可划分为2大阶段：第一阶段主要为早白垩世晚期—晚白垩世(108.7～69.8 Ma)；第二阶段主要为始新世中、晚期—中新世晚期(44.4～10.3 Ma)。第一阶段抬升冷却年龄是班公湖—怒江洋关闭后进一步会聚挤压造成羌塘盆地中央隆起地层抬升冷却的记录。第二阶段抬升冷却年龄可进一步划分为3期，分别对应44.4～30.8，26.1～22.6，10.3 Ma，其中渐新世晚期—中新世早期(26.1～22.6 Ma)为主隆升期。第二阶段抬升冷却年龄反映了印度板块与欧亚板块碰撞及之后强烈挤压造成羌塘盆地抬升冷却过程。磷灰石裂变径迹方法确定的羌塘盆地抬升冷却年龄表明，青藏高原在44.4 Ma开始挤压隆升，在26.1～22.6 Ma青藏高原大规模整体隆升，青藏高原形成，在中新世晚期(10.3 Ma)以来青藏高原继续挤压隆升。

关键词：裂变径迹；退火带；冷却带；抬升冷却;羌塘盆地；青藏高原

羌塘盆地位于青藏高原腹地，面积约180 000 km2，是我国陆上面积最大的中生代海相残留盆地之一，盆地沉积厚度巨大，具有良好的油气地质条件[1-2]。羌塘盆地广泛发育三叠系—侏罗系海相沉积地层，侏罗纪末的燕山运动和之后的喜马拉雅运动使羌塘盆地进入全面改造时期，受到后期多期次构造事件的影响。新生代青藏高原的隆升过程及相伴随的重大地质事件倍受世界关注[3-9]，国内外学者从构造解析、构造热年代学、大陆碰撞造山—隆升等方面，对青藏高原隆升、形成的时间、隆升的动力机制等进行了深入研究[10-14]。羌塘盆地处于青藏高原腹地，是研究青藏高原隆升的理想地区。

磷灰石、锆石裂变径迹法作为低温热历史及抬升冷却历史研究的一种有效方法，已经被广泛应用于造山带和盆地热历史的重建及抬升冷却历史的研究[15-16]。羌塘盆地的构造抬升事件虽然取得了一些裂变径迹数据及新的研究结果[17-18]，但这些数据较少，缺乏对裂变径迹年龄数据与层位关系及退火带划分的深入分析，对盆地整体抬升冷却过程及不同区带的差异性、规律性也缺乏系统研究。笔者曾在1995—1996年对羌塘盆地热演化史进行过深入研究[19-20]。本文通过对裂变径迹样品实验结果的分析及解释，在详细地质格架及镜质体反射率等成熟度指标的约束下，研究了羌塘盆地磷灰石裂变径迹的退火特征及退火带划分，在盆地抬升冷却期次、过程及与青藏高原隆升关系方面取得了新认识。

1地质背景

羌塘盆地是在羌塘地块古老基底之上形成的古生代—中生代以海相地层为主的大型复合盆地，南北分别以班公湖—怒江断裂带和拉竹龙—金沙江断裂带为界(图1)[5-6]。盆地现今划分为北羌塘坳陷、南羌塘坳陷、中央隆起带3个一级构造单元[21]。现今构造格局是经过多期构造运动后形成的，其地质构造发展过程不仅与北部边界拉竹龙—金沙江和南部班公湖—怒江断裂缝合带密切相关，也与印度板块与欧亚大陆的碰撞、会聚密不可分[5-6]。

图1　羌塘盆地构造单元及采样位置

羌塘盆地中生界中大断裂发育，褶皱强烈；现今地表出露中生界地层, 并有古生界或更老岩层。羌塘盆地是以中生界海相地层为主体的残留盆地[1-2]，陆相白垩系阿布山组出露极为零星，以陆相红色磨拉石建造及火山岩相为主，与上下地层呈角度不整合接触。第三系渐新统双湖组、中新统康托组、上新统唢呐湖组、石平山组在盆地零星分布，第四系广泛分布[1，5]。

羌塘盆地形成演化经历了早古生代克拉通阶段、晚古生代裂谷化阶段、早中生代反转阶段及晚中生代以来的变形改造期。羌塘盆地的主要构造变形期为燕山—喜马拉雅期[22-23]，表明盆地在中生代沉积结束后曾发生过强烈的变形(图2)。

图2　羌塘盆地南北向构造大剖面

羌塘盆地南侧边界班公湖—怒江缝合带于晚侏罗世—早白垩世闭合[24]，该缝合带的闭合对盆地中生代晚期的构造变形有重要影响。印度与欧亚板块的碰撞对羌塘盆地后期变形改造影响很大，新生代以来的构造变形、地层不整合与印度和欧亚板块的碰撞及强烈挤压有关。

2样品分析及解释

2.1　磷灰石裂变径迹分析原理

磷灰石裂变径迹法是建立在磷灰石所含U238裂变产生的径迹，在地质时间内受温度作用而发生退火行为的基础之上。不同的矿物退火温度不同，对于10 Ma的加热时间，磷灰石裂变径迹出现退火温度为70~125 ℃。磷灰石裂变径迹分析不仅能够确定最大古地温，而且还能给出热事件发生的时间以及古地温随时间的变化[15，25]。

2.2　退火带的划分

采集羌塘盆地不同构造部位磷灰石、锆石裂变径迹分析样品40块(图1)，采样层位主要为二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系砂岩。应用裂变径迹分析方法对样品热演化史及抬升冷却历史进行分析[19-20]。

羌塘盆地现今地壳厚度大(65~70 km)，现今大地热流值低(42~62 mW/m2),为冷盆地性质[26]。现今地温场是古地温及抬升冷却过程分析的基础。

2.2.1北羌塘坳陷

北羌塘坳陷多格错仁剖面上侏罗统雪山组3块样品，裂变径迹年龄为59.9~88.4 Ma，p(χ2)<5%[p(χ2)为n-1 个自由度χ2值的几率，n为矿物颗粒数]，表明年龄属于混合年龄组。裂变径迹年龄都远小于地层年龄(135~155 Ma)，表明退火作用较强；其径迹长度大于10 μm的占很大比例，说明在低温环境下时间较长，处于部分退火带。在盆地南部其香错附近渐新统双湖组样品，磷灰石裂变径迹年龄为55.4 Ma，大于地层年龄(23.3~35.4 Ma)，径迹长度中短径迹较多，说明该样品处于未退火带中，其古地温小于65 ℃。在盆地南部安多以北渐新统地层镜质体反射率为0.5%，热演化程度较低，渐新统地层经历的古地温较低,与裂变径迹分析处于退火带的结果一致。

羌塘盆地乌兰乌拉湖、沱沱河白垩系2块样品，磷灰石裂变径迹年龄在53.6~60.1 Ma之间，小于地层年龄(118~131 Ma)，p(χ2)<5%，为混合年龄，径迹长度分布呈双峰型，处于部分退火带。

雀莫错、乌兰乌拉湖地区侏罗系的6块样品裂变径迹年龄在26.0~56.5 Ma之间，远小于地层年龄。其中雀莫错上侏罗统雪山组地层年龄为135~155 Ma，雪山组1块样品的裂变径迹年龄为56.5 Ma，p(χ2)<5%，年龄属于混合年龄组(图3)，径迹长度小于8 μm的占一定比例，长度分布呈双峰型，处于部分退火带中，其古地温小于120 ℃；乌兰乌拉湖地区上侏罗统雪山组1个样品的裂变径迹年龄为43.5 Ma，p(χ2)>5%，年龄属于同一年龄组，已处于冷却带中。雪山组以下地层古地温大于120 ℃，裂变径迹年龄很快减小，剖面上裂变径迹年龄变化在23.2~44.4 Ma之间，p(χ2)>5%，年龄属于同一年龄组，已处于冷却带中，属冷却年龄(图3)。在雀莫错上侏罗统雪山组镜质体反射率小于1.0%，中侏罗统布曲组镜质体反射率大于1.2%，表明中侏罗统热演化程度高，热演化程度分析结果进一步证明裂变径迹分析结果的可靠性。

在尖头山北雪山组磷灰石裂变径迹年龄为117.0 Ma，小于地层年龄(135~155 Ma)，p(χ2)<5%，年龄属于混合年龄组；长度分布呈双峰型，处于部分退火带中，古地温小于120 ℃；雪山组镜质体反射率小于1.0%，表明热演化程度较低。在那底岗日中侏罗统3块样品磷灰石裂变径迹年龄为26.1~56.1 Ma，远小于地层年龄(157~278 Ma)，说明退火作用很强。除中侏罗统上部夏里组(J2x)1块样品磷灰石裂变径迹年龄为56.1 Ma，p(χ2)<5%，年龄属于混合年龄组，处于部分退火带外，其余中侏罗统上部夏里组以下地层样品镜质体反射率大于1.2%，热演化程度较高，地层古地温大于120 ℃，磷灰石裂变径迹年龄为26.1~30.8 Ma，p(χ2)>5%，年龄属于同一年龄组，已处于冷却带中，属冷却年龄。

在白龙冰河夏里组1块样品磷灰石裂变径迹年龄平均值为121.1 Ma，年龄值比较分散，p(χ2)<5%，为混合年龄，其中值位于85.0 Ma左右，小于地层年龄157~161 Ma,短径迹占很大比例，长径迹比例较小，说明在低温下所处时间较短。该样品部分处于退火带中。

2.2.2南羌塘坳陷

南羌塘坳陷依仓玛剖面4块样品磷灰石裂变径迹年龄在10.3~99.0 Ma之间，远小于地层年龄(135~178 Ma)。上侏罗统雪山组磷灰石裂变径迹年龄为99 Ma，p(χ2)<5%，为混合年龄，处于部分退火带中。中侏罗统布曲组和雀莫错组样品磷灰石裂变径迹年龄为10.3~54.5 Ma，年龄明显减小，其中雀莫错组有一样品磷灰裂变径迹年龄为10.3 Ma，p(χ2)>5%，年龄属于同一年龄组，已处于冷却带中，古地温大于120 ℃，为冷却年龄(图4)。中侏罗统镜质体反射率大于1.2%，热演化程度高，也证明磷灰石裂变径迹解释的可靠性。

图3　北羌塘坳陷磷灰石裂变径迹年龄、长度与层位关系

南羌塘坳陷土门格拉地区三叠系2块样品磷灰石裂变径迹年龄在22.6~77.8 Ma之间，远小于地层年龄。其中1个样品为22.6 Ma，p(χ2)>5%，年龄属于同一年龄组，已处于冷却带中，为冷却年龄(图4)。三叠系镜质体反射率可达1.4%，热演化程度高，也证明磷灰石裂变径迹解释的可靠性。另1个样品年龄77.8 Ma，p(χ2)<5%，为混合年龄，处于部分退火带中。

2.2.3中央隆起带

中央隆起菊花山剖面下侏罗统曲色组上部地层磷灰石裂变径迹年龄为132.1 Ma,p(χ2)<5%，为混合年龄，处于部分退火带中。曲色组下部地层磷灰石裂变径迹年龄为108.7 Ma，小于地层年龄178~208 Ma，p(χ2)>5%，裂变径迹年龄为同一年龄组，为冷却年龄，表明古地温在120 ℃以上(图5)。在拉雄错中侏罗统上部夏里组1块样品的磷灰石裂变径迹年龄为78.3 Ma，远小于地层年龄(157~161 Ma)，p(χ2)>5%，年龄属于同一年龄组，已处于冷却带中，古地温大于120 ℃。拉雄错中侏罗统上部夏里组镜质体反射率大于1.8%，热演化程度高，也证明磷灰石裂变径迹解释的可靠性。

在中央隆起带热觉茶卡下三叠统、果干加年山上二叠统、肖茶卡上三叠统热演化程度高，镜质体反射率大于1.2%，磷灰石裂变径迹年龄在25.7~124.9 Ma之间，p(χ2)>5%，为抬升冷却年龄，中央隆起不同地区冷却年龄差异较大，如肖查卡东、西冷却年龄分别为101 Ma和25~35 Ma，燕山晚期、喜马拉雅期构造运动在中央隆起带有明显表现，肖查卡东、西冷却年龄及差异代表了2期构造运动导致的抬升年龄。中央隆起带冷却年龄可分为2组，一组为25.5~35.0 Ma，p(χ2)>5%，裂变径迹年龄为同一年龄组，为冷却年龄；另一组为69.8~101.6 Ma，p(χ2)>5%，裂变径迹年龄为同一年龄组，为冷却年龄。两组年龄远远小于地层年龄，表明处于退火带中，古地温大于120 ℃(图5)。

图4　南羌塘坳陷磷灰石裂变径迹年龄、长度与层位关系

从以上羌塘盆地不同地区的磷灰石裂变径迹分析资料解释可以看出，羌塘盆地第三系地层热演化程度低，第三系渐新统在其香错处于未退火带；白垩系处于部分退火带中；上侏罗统、部分地区中侏罗统夏里组基本上处于退火带底部，夏里组以下及三叠系、二叠系已处于冷却带之中，热演化程度较高，古地温大于120 ℃。

3抬升冷却期次及意义

3.1　不同构造单元抬升冷却时间及差异

羌塘盆地不同构造单元部分退火带、冷却带的划分为抬升冷却事件及时间的确定提供了可靠的依据，冷却带的确定表明羌塘盆地后期经历过强烈的抬升过程。

在北羌塘坳陷雀莫错、祖尔肯乌拉山、那底岗日记录了44.4~23.2 Ma之前的一次冷却事件(图6，图7a)，即冷却事件发生在中晚始新世—渐新世，抬升较早。

在南羌塘坳陷的土门格拉、依仓玛地区记录的抬升冷却年龄为22.6～10.3 Ma(图4，图7b)，为中新世，表明南羌塘抬升冷却较晚。

图5　羌塘盆地中央隆起带

中央隆起带肖茶卡、果干加年山、热觉察卡、菊花山记录了2次冷却事件(图5，图7c)，可分为2组：一组为108.7～69.8 Ma；另一组为35.0～25.5 Ma，即分别发生在早白垩世—晚白垩世和渐新世及之后。

从34个样品磷灰石裂变径迹测试结果确定的17个抬升冷却年龄数据来看，羌塘盆地记录的抬升冷却事件主要有2大阶段：第一阶段主要为早白垩世晚期—晚白垩世(108.7～69.8 Ma)；第二阶段主要为始新世中、晚期—中新世晚期(44.4～10.3 Ma)(图7d)。新生代以来主抬升冷却年龄为26.1～22.6 Ma。

从羌塘盆地裂变径迹年龄与层位关系来看，冷却带中44.4～22.6 Ma 的冷却年龄几乎不随深度变化(图3-6)，反映在44.4 Ma以来抬升剥蚀强烈。根据羌塘盆地地表广泛出露的中下侏罗统及三叠系已处于冷却带中地层经历的最大古地温大于120 ℃判断，估计44.4 Ma以来抬升剥蚀厚度至少在2 000~3 000 m以上。

羌塘盆地新生代以来的隆升开始于44.4 Ma，全面强烈抬升冷却发生在26.1~22.6 Ma，即渐新世晚期—中新世早期，在中新世晚期(10.3 Ma)以来全面抬升，渐新世晚期以来的全面、快速抬升与印度板块碰撞产生的强烈挤压有直接的关系。

图6　北羌塘坳陷磷灰石退火带与层位关系

图7　羌塘盆地裂变径迹冷却年龄频率分布

羌塘盆地记录的2次抬升冷却事件分别发生在早白垩世晚期—晚白垩世及始新中、晚期—中新世晚期，冷却时间一般滞后于隆升时间，因此2次抬升冷却事件前者和班公—怒江洋的关闭导致的挤压有关，晚期则与印度板块碰撞产生的强烈挤压有成因联系[7，13]。

3.2　抬升冷却确定对大陆演化的意义

羌塘盆地及邻区白垩系地层与下伏上侏罗统雪山组及更老地层均为区域不整合接触关系，表明在雪山组沉积之后，白垩系阿布山组沉积之前，有一次强烈的挤压运动发生。阿布山组主要为一套紫红色砂砾岩加砂泥岩沉积。本文确定的盆地第一阶段抬升冷却年龄为早白垩世晚期—晚白垩世(108.7～69.8 Ma)，第一阶段抬升冷却年龄进一步可分2期，分别是108.7～101.6 Ma和87.37～69.8 Ma。盆地第一阶段主要抬升冷却年龄为108.7～101.6 Ma(图7d)，在晚白垩世持续隆升。班公湖—怒江洋大致在早白垩世末(100 Ma 左右)完全闭合，完成了拉萨地块与羌塘地块的碰撞拼合[27]。羌塘盆地早白垩世晚期构造挤压、岩浆活动均较为强烈。抬升冷却年龄在时间上一般略滞后于导致地层变形隆升的构造运动发生的时间，羌塘盆地第一阶段抬升冷却年龄略滞后于班公湖—怒江洋的关闭时期，抬升冷却年龄是班公湖—怒江洋关闭后进一步会聚挤压，造成羌塘盆地中央隆起地层在早白垩世晚期—晚白垩世抬升冷却。

羌塘盆地的陆相白垩系阿布山组出露极为零星，以陆相红色磨拉石建造及火山岩相为主，与上下地层为角度不整合接触，阿布山组就是在隆升背景下的沉积。最新研究获得了阿布山组下部的火山岩夹层锆石年龄为75～69 Ma[28]，表明该组为晚白垩世沉积,这也是早白垩世—晚白垩世隆升的证明。

青藏高原的形成与隆升时间存在多种观点，分别为70，65，55，50，45，40~34 Ma[29]。雅鲁藏布洋闭合较晚，在白垩纪/古近纪之交(65/70 Ma左右)印度大陆开始与拉萨地块(即欧亚大陆南缘)碰撞，经过约25 Ma(即到40/45 Ma)，完成了印度板块与欧亚板块的“硬碰撞”[7]，从而奠定了形成青藏高原的基础[27]。

本文确定的羌塘盆地第二抬升冷却阶段主要为始新世中晚期—中新世晚期(44.4～10.3 Ma)(图7)，第二次的抬升冷却又可进一步分为3期，分别对应44.4～30.8，26.1～22.6，10.3 Ma。其中渐新世晚期—中新世早期(26.1～22.6 Ma)为主隆升期。羌塘盆地第二大阶段抬升冷却年龄的确定对青藏高原的隆升研究有重要意义，从羌塘盆地第二阶段抬升冷却年龄的分布及期次划分可以看出，印度与欧亚板块碰撞后挤压效应在44.4 Ma已明显传到羌塘盆地，始新世中、晚期—渐新世早期(45~30.8 Ma)羌塘盆地开始挤压隆升，该时期羌塘盆地岩浆活动强烈；在渐新世晚期—中新世早期(26.1 ~22.6 Ma)羌塘盆地大规模整体强烈隆升[30]，该期羌塘盆地有中基性岩喷发，沉积了中新统康托组，康托组与下伏地层、上覆上新统唢呐湖组均为角度不整合，表明该期构造变形强烈。该期整个青藏高原变形强烈，断裂活动。中新世晚期(10.3 Ma)以来羌塘盆地继续挤压隆升，在羌塘盆地多格错仁、赤布张错有基性火山岩(10.6~9.4 Ma)活动。

3.3　抬升冷却事件对油气评价的意义

羌塘盆地主要发育上侏罗统索瓦组,中侏罗统夏里组、布曲组和上三叠统肖茶卡组4 套烃源岩，有4套生储盖组合，羌塘盆地已发现200 多处“油苗”[31]。羌塘盆地见众多油气显示,就是油气藏遭受破坏的证据。现今羌塘盆地上侏罗统在盆地大面积出露，表明抬升剥蚀强烈。

磷灰石裂变径迹确定的羌塘盆地2期抬升冷却事件分别与燕山晚期及喜马拉雅期变形密切相关,2期抬升冷却事件对羌塘盆地油气藏有明显的改造、破坏作用。

羌塘盆地第一阶段主要抬升冷却年龄为108.7~69.8 Ma，在晚白垩世持续隆升，对形成的油气藏有改造作用，在北羌塘坳陷中部区改造较弱。羌塘盆地新生代以来的隆升开始于44.4 Ma，全面强烈抬升冷却发生在26.1~22.6 Ma，即渐新世晚期—中新世早期，在中新世晚期(10.3 Ma)以来全面抬升，新生代以来抬升剥蚀厚度大，对油气藏破坏影响最大。

羌塘盆地后期抬升剥蚀强烈，盆地后期抬升剥蚀对盆地保存条件的影响是油气成藏及评价的关键。羌塘盆地现今处在4 500 m 以上的海拔高度，具有整体性的隆升特点,在羌塘盆地改造弱的地区仍有一定的找油前景。羌塘盆地中央隆起带、盆地两侧边界大断裂附近与盆地东北部沱沱河一带构造变形强烈；北羌塘坳陷中部区构造变形相对较弱,保存条件较为有利[32]，仍有找油的希望。

4结论

(1)对羌塘盆地磷灰石裂变径迹退火特征、裂变径迹数据与层位的关系进行了系统分析，在此基础上划分了退火带、冷却带。退火带的准确划分是确定抬升冷却期次、时期的重要依据。

(2)羌塘盆地磷灰石裂变径迹记录的抬升冷却年龄可划分为2大阶段，第一阶段主要为早白垩世晚期—晚白垩世(108.7～69.8 Ma)；第二阶段主要为始新世中、晚期—中新世晚期(44.4～10.3 Ma)。

(3)羌塘盆地第一阶段抬升冷却年龄(108.7～69.8 Ma)是班公湖—怒江洋关闭后进一步会聚挤压造成羌塘盆地中央隆起地层抬升冷却的记录。第二阶段抬升冷却年龄可进一步划分为3期，分别对应44.4～30.8，26.1～22.6，10.3 Ma，其中26.1～22.6 Ma为主隆升期。羌塘盆地44.4 Ma以来抬升剥蚀强烈，抬升剥蚀厚度至少在2 000~3 000 m以上。始新世中晚期以来的第二阶段抬升冷却年龄，反映了印度板块与欧亚板块碰撞及之后强烈挤压造成羌塘盆地整体快速抬升冷却。

(4)磷灰石裂变径迹方法确定的羌塘盆地抬升冷却年龄表明，青藏高原在44.4 Ma开始挤压隆升，在26.1~22.6 Ma青藏高原大规模整体强烈隆升，青藏高原形成，在中新世晚期(10.3 Ma)以来青藏高原继续挤压隆升。

(5)羌塘盆地具有整体性的隆升特点,2期抬升冷却事件对盆地油气成藏有明显的破坏作用。在羌塘盆地改造弱、保存较好的北羌塘坳陷中部区仍有找油的希望。

参考文献:

[1]赵政璋,李永铁,叶和飞,等.青藏高原羌塘盆地石油地质[M].北京:科学出版社,2001.

Zhao Zhengzhang,Li Yongtie,Ye Hefei,et al.Petroleum geological characteristics of Qiangtang Basin in the Tibetan Plateau[M].Beijing:Science Press,2001.

[2]王成善,李亚林,李永铁.青藏高原油气资源远景评价问题[J].石油学报,2006,27(4):1-7.

Wang Chengshan,Li Yalin,Li Yongtie.Discussion on evaluation of oil and gas resources in Qinghai-Tibet Plateau[J].Acta Petrolei Sinica,2006,27(4):1-7.

[3]李吉均,文世宣,张青松,等.青藏高原隆起的时代、幅度和形式的探讨[J].中国科学,1979(6):608-616.

Li Jijun,Wen Shixuan,Zhang Qingsong,et al.A discussion on the period,amplitude and type of the uplift of the Qinghai-Xizang Plateau[J].Science in China,1979,22(11):1314-1328.

[4]李吉均,方小敏.青藏高原隆起与环境变化研究[J].科学通报,1998,43(15):1569-1574.

Li Jijun,Fang Xiaomin.Uplift of the Tibetan Plateau and environmental changes[J].Chinese Science Bulletin,1999,44(23):2117-2124.

[5]赵政璋,李永铁,叶和飞,等.青藏高原大地构造特征及盆地演化[M].北京:科学出版社,2001.

Zhao Zhengzhang,Li Yongtie,Ye Hefei,et al.The study on the tectonic structure and evolution of the Qinghai-Tibet Plateau[M].Beijing:Science Press,2001.

[6]王成善,伊海生.西藏羌塘盆地地质演化与油气远景评价[M].北京:地质出版社,2001.

Wang Chengshan,Yi Haisheng.The geological evolution and prospective oil and gas assessment of the Qiangtang Basin in Northern Tibetan Plateau[M].Beijing:Geological Publishing House,2001.

[7]刘池洋,赵红格,张参,等.青藏—喜马拉雅构造域演化的转折时期[J].地学前缘,2009,16(4):1-12.

Liu Chiyang,Zhao Hongge,Zhang Can,et al.The important turning Period of evolution in the Tibet-Himalayan tectonic domain[J].Earth Science Frontiers,2009,16(4):1-12.

[8]李廷栋.青藏高原隆升的过程和机制[J].地球学报,1995,16(1):1-9.

Li Tingdong.The uplifting process and mechanism of the Qinghai-Tibet Plateau[J].Acta Geoscientica Sinica,1995,16(1):1-9.

[9]王成善,戴紧跟,刘志飞,等.西藏高原与喜马拉雅的隆升历史和研究方法：回顾与进展[J].地学前缘,2009,16(3):1-30.

Wang Chengshan,Dai Jingen,Liu Zhifei,et al.The uplift history of the Tibetan Plateau and Himalaya and its study approaches and techniques:a review[J].Earth Science Frontiers,2009,16(3):1-30.

[10]许志琴,杨经绥,李海兵,等.印度—亚洲碰撞大地构造[J].地质学报,2011,85(1):1-33.

Xu Zhiqin,Yang Jingsui,Li Haibing,et al.On the tectonics of the India-Asia collision[J].Acta Geologica Sinca,2011,85(1):1-33.

[11]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):256-267.

Cui Junwen,Zhang Xiaowei,Tang Zhemin.Tectonic division of the Qinghai-Tibet Plateau and structural characteristics of deformation on their boundaries[J].Geology in China,2006,33(2):256-267.

[12]侯增谦,莫宣学,高永丰,等.印度大陆与亚洲大陆早期碰撞过程与动力学模型:来自西藏冈底斯新生代火成岩证据[J].地质学报,2006,80(9):1233-1248.

Hou Zengqian,Mo Xuanxue,Gao Yongfeng,et al.Early proce-sses and tectonic model for the Indian-Asian continental collision:evidence from the Cenozoic Gangdese Igneous Rocks in Tibet[J].Acta Geologica Sinica,2006,80(9):1233-1248.

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

Zhong Dalai,Ding Lin.Rising process of the Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau and its mechanism[J].Science in China ：Series D:Earth Sciences,1996,39(4):369-379.

[14]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):605-614.

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):605-614.

[15]任战利.利用磷灰石裂变径迹法研究鄂尔多斯盆地地热史[J].地球物理学报,1995,38(37):339-349.

Ren Z L.Thermal history of Ordos Basin assessed by apatite fission track analysis[J].Acta Geophysica Sinica,1995,38(37):339-349.

[16]王瑜.构造—热年代学：发展与思考[J].地学前缘,2004,11(4):435-443.

Wang Yu.Some thoughts on tectono-thermochronology[J].Earth Science Frontiers,2004,11(4):435-443.

[17]王立成,魏玉帅.西藏羌塘盆地白垩纪中期构造事件的磷灰石裂变径迹证据[J].岩石学报,2013,29(3):1039-1047.

Wang Licheng,Wei Yushuai.Apatite fission track thermochronology evidence for the Mid-Cretaceous tectonic event in the Qiangtang Basin,Tibet[J].Acta Petrologica Sinica,2013,29(3):1039-1047.

[18]宋春彦,王剑,谭富文,等.青藏高原腹地羌塘盆地白垩纪快速隆升的锆石裂变径迹测年证据[J].矿物学报,2014,34(2):77-84.

Song Chunyan,Wang Jian,Tan Fuwen,et al.Cretaceous rapid uplift of the Qiangtang Basin in the central Tibet:evidence from the zircon fission track dating[J].Journal of Mineralogy and Petrology,2014,34(2):77-84.

[19]任战利,李铁军.羌塘盆地热演化史研究[R].西安:西北大学地质系,1997.

Ren Zhanli,Li Tiejun.Research on geothermal history of Qiangtang basin[R].Xi’an:Geology Department of Northwest University,1997.

[20]刘池阳,任战利,陈刚,等.羌塘盆地构造—热演化研究[R].西安:西北大学地质系,1997.

Liu Chiyang,Ren Zhanli,Chen Gang,et al.Research on tectonic-thermal history of Qiangtang basin[R].Xi’an:Geology Department of Northwest University,1997.

[21]余家仁,雷怀玉,王权,等.羌塘盆地构造单元划分及含油气评价[J].新疆石油地质,2003,24(6):509-512.

Yu Jiaren,Lei Huaiyu,Wang Quan,et al.The Classification of structural element in Qiangtang Basin and the preliminary evaluation[J].Xinjiang Petroleum Geology,2003,24(6):509-512.

[22]李亚林,王成善,黄继钧.羌塘盆地褶皱变形特征、定型时间及其与油气的关系[J].石油与天然气地质,2008,29(3):283-289,296.

Li Yalin,Wang Chengshan,Huang Jijun.Deformation characte-ristics and finalizing age of the folds in the Qiangtang Basin and their relations to oil and gas accumulation[J].Oil & Gas Geology,2008,29(3):283-289,296.

[23]刘池洋,杨兴科,任战利,等.藏北羌塘盆地查桑地区构造格局与演化[J].中国科学：D辑：地球科学,2001,31(增刊):14-19.

Liu Chiyang,Yang Xingke,Ren Zhanli,et al.Structural framework and its evolution in Chasang area of Qiangtang Basin in northern Tibetan[J].Science in China：Series D:Earth Sciences,2001,44(S1):18-26.

[24]邱瑞照,周肃,邓晋福,等.西藏班公湖—怒江西段舍马拉沟蛇绿岩中辉长岩年龄测定：兼论班公湖—怒江蛇绿岩形成时代[J].中国地质,2004,31(3):262-268.

Qiu Ruizhao,Zhou Su,Deng Jinfu,et al.Dating of gabbro in the Shemalagou ophiolite in the western segment of the Bangong Co-Nujiang ophiolite belt,Tibet:with a discussion of the age of the Bangong Co-Nujiang ophiolite belt[J].Geology in China,2004,31(3):262-268.

[25]Naeser N D,Naeser C W,McCullon T H.The application of fi-ssion track Dating to the depositional and thermal history of rock in sedimentary basins[M]//Naeser N D,McCullon T H.Thermal history of sedimentary basins:Methods and Case Histories.Berlin:Spring-Verlag,1989:157-180.

[26]沈显杰,朱元清,石耀霖.青藏热流与构造热演化模型研究[J].中国科学：B辑,1992(3):311-321.

Shen Xianjie,Zhu Yuanqing,Shi Yaolin.Heat flow on the Qinghai-Xizang (Tibetan) Plateau and the modeling of the Tectono-thermal evolution[J].Science in China ：Series B,1992,35(3):340-356.

[27]莫宣学.青藏高原地质研究的回顾与展望[J].中国地质,2010,37(4):842-853.

Mo Xuanxue.A review and prospect of geological researches on the Qinghai-Tibet Plateau[J].Geology in China,2010,37(4):842-853.

[28]Li Y L,Wang C S,Li Y T,et al.The Cretaceous tectonic event in the Qiangtang Basin and its implications for hydrocarbon accumulation[J].Petroleum Science,2010,7(4):466-471.

[29]莫宣学,赵志丹,周肃,等.印度—亚洲大陆碰撞的时限[J].地质通报,2007,26(10):1240-1244.

Mo Xuanxue,Zhao Zhidan,Zhou Su,et al.On the timing of India-Asia continental collision[J].Geological Bulletin of China,2007,26(10):1240-1244.

[30]Ren Zanli, Cui Junping,Liu Chiyang ,et al.Apatite fission track evidence of uplift cooling in Qiangtang Basin and constraints on the Tibetan Plateau Uplift[J].Acta Geologica Sinica,2015,89(2):467-484.

[31]南征兵,张艳玲,李永铁,等.羌塘盆地油气成藏主控因素分析[J].天然气地球科学,2012,23(3): 469-473.

Nan Zhengbing,Zhang Yanling,Li Yongtie,et al.Key controlling factors of hydrocarbon accumulation in the Qiangtang Basin[J].Natural Gas Geoscience,2012,23(3):469-473.

[32]郭祖军,李永铁,南征兵,等.羌塘盆地变形构造与油气聚集保存关系[J].石油勘探与开发, 2008,35(5):563-568.

Guo Zujun,Li Yongtie,Nan Zhengbing,et al.Relationship bet-ween deformation structure and petroleum accumulation and preservation,Qiangtang Basin,Tibet[J].Petroleum Exploration and Development,2008,35(5):563-568.

(编辑徐文明)

Uplift and cooling history of Qiangtang Basin and its significance

Ren Zhanli1,2, Cui Junping1,2, Liu Chiyang1,2, Li Tiejun3, Chen Gang1,2, Chen Zhanjun2, Qi Kai2, Dou Shuang2

(1.StateKeyLaboratoryofContinentalDynamics,NorthwestUniversity,Xi’an,Shaanxi710069,China; 2.DepartmentofGeology,

NorthwestUniversity,Xi’an,Shaanxi710069,China; 3.DepartmentofTechnologicalDevelopment,SINOPEC,Beijing100083,China)

Abstract:The low temperature thermochronology of the Qiangtang Basin was studied by the apatite fission track method based on tectonic and thermal evolution. The uplift and cooling ages recorded in the Qiangtang Basin could be divided into two phases: the first one mainly happened from the late Early Cretaceous to the Late Cretaceous (108.7 to 69.8 Ma) and the second one mainly from the Middle-Late Eocene to the Late Miocene (44.4 to 10.3 Ma). The first phase is an uplift and cooling record of the central uplift belt in the Qiangtang Basin, which was caused by the compression of the closing of the Bangong-Nujiang oceans. The second phase can be further divided into three times: 44.4-30.8, 26.1-22.6, and 10.3 Ma, among which the Late Oligocene to Early Miocene (26.1-22.6 Ma) is the main uplift period. The second phase is an uplift and cooling record that was caused by the compression due to the collision of the Indian and Eurasian plates. The apatite fission track method was used to determine the uplift and cooling ages of the basin. The Qinghai-Tibet Plateau began to uplift at 44.4 Ma, and an overall strong uplift took place during 26.1-22.3 Ma. The plateau was formed after the strong uplift, and has continued to uplift since the Late Pliocene (10.3 Ma).

Key words:Fission track; annealing zone; cooling zone; uplifting and cooling; Qiangtang Basin; Qinghai-Tibet Plateau

基金项目：国家自然科学基金(41372128)和国家重大专项 (2011ZX05005-004-007HZ)资助。

作者简介：任战利(1961—)，男，二级教授，博士生导师，从事盆地热史与油气成藏及油气评价研究。E-mail：renzhanl@nwu.edu.cn。

收稿日期：2015-07-06；

修订日期：2015-12-15。

中图分类号：TE121.1+1

文献标识码：A

文章编号：1001-6112(2016)01-0015-08doi：10.11781/sysydz201601015