2020, Vol.40
2 中国地质科学院地质力学研究所, 北京 100081)
在印度-欧亚陆陆碰撞造山过程中，位于青藏高原东南部、喜马拉雅东构造结东侧的西南三江地区在新生代经历了强烈变形，形成了复杂的构造样式[1~3]。受印度板块持续挤压变形的影响，不仅形成了长达数千公里岩石圈规模的深大断裂，而且断层所夹地块绕东喜马拉雅构造结发生了大规模的顺时针旋转，不仅是现今地壳形变和地震活动最强烈的地区之一，地貌形态(缓变)也与青藏高原东缘、北缘(突变)相差较大，因此是研究青藏高原现今地壳形变模式和构造演化规律的热点地区[4~5]。西南三江地区的新构造运动现象丰富，类型多样，保存完好。西南三江地区不仅保存有发生解体和变形的新生代夷平面，而且在众多的盆地中保存有不同成因类型的新生代地层，河谷中发育多级阶地[6]。开展盆地沉积记录研究是反演该区构造变形特点和重建新构造运动过程的基础，而盆地中的新生代沉积是关键。地层精细年代的确定，是开展新构造与气候变迁研究的前提和关键。但在西南三江地区开展新构造研究的难点在于新生代地层以陆相为主，地表露头少，且地层中缺乏具有年代学意义的生物化石，无法准确的确定地层的年龄。因此，寻找合适的地层开展精细年代学研究是当前该区的热点之一。
青藏高原东南部的剑川盆地位于西南三江的核心部位，是杨子板块、松潘-甘孜地体、兰坪-思茅地体的交汇部位，受金沙江-红河断裂带和丽江-剑川断裂的共同控制，是东喜马拉雅构造结持续变形影响的地区。剑川盆地保存了完好的新生界陆相沉积(图 1)，是开展构造演化的理想地区[6~7]。新生界早期地层为紫红色砂岩、砂泥岩为主，自下而上为古新统勐野井组、始新统宝相寺组、渐新统金丝厂组；而后期的两套地层与较早的紫红色砂岩、砂泥岩沉积特征差别较大[8]，一套是双河组含煤地层(图 1中黄色部分)，仅见于剑川以西双河一带，一套是剑川组火山—沉积岩层(图 1中绿色部分)，分布在剑川以西及西北，主要见于上塔曲、新华、江尾塘及双河一带。双河组[7]最初由云南区调队(1959年)命名为“双河煤系”，1963年云南省地质局十二地质队测制了剖面，并更名为“双河煤组”，时代归属中新世；1965年赵国光[9]沿用此名，但将含义扩大，指平行不整合于丽江组之上，不整合于剑川火山-沉积岩组之下的一套含煤地层，归属上中新统；1974年云南一区测队三分队更名为“双河组”，时代归入中新统[8]；此后被广泛采用，其层型剖面在剑川双河[8]。剑川组最早由米士[10]创名为“剑川粗面岩层”，时代归第三纪；1963年云南地质局12地质队改称“剑川凝灰砂岩组”，归入上新世[8]；1965年赵国光[9]改称“剑川火山-沉积岩组”，置于中新世末至上新世早期；1974年云南一区测队三分队在填制1 ︰ 200000兰坪幅时更名为“剑川组”，归属上新世，置于中新世双河组之上[8]；此后被广泛采用。云南省岩石地层[8]以剑川县上塔曲剖面为层型剖面，将剑川组定义为一套以火山岩为主夹碎屑岩的地层序列。
|
图 1 滇西北剑川盆地地质简图(据文献[21]编绘) Fig. 1 Generalized geological map of the Jianchuan Basin, northwest Yunnan Province |
近年来，对这两套地层的时代提出了新的认识，认为双河组与剑川组属始新世晚期[11~20]，马宏杰[11]获得剑川组年龄为36.34±0.27Ma；Hoke等[12]测得双河组底部年龄为37.1±0.78/-1.59Ma；Gourbet等[13]提出的剑川组时代约35.4±0.8Ma及双河组时代约35.9±0.9Ma(年龄范围34.7~37.1Ma)；Sorrel等[14]提出双河组和九子岩组的时代为35~37Ma；覃琼等[15]限定剑川组的年龄在35.46±0.76~36.23±0.88Ma，为始新世晚期蔡家冲期。生物化石新材料[16~17]也表明双河组及九子岩组属始新世晚期。另外，Yang等[18]在宝相寺组中获得侵入岩脉的年龄为36.59±0.67Ma和35.0±2.3Ma；沈阳等[19]测得剑川富碱岩浆岩体锆石U-Pb定年的成岩年龄为35.1~36.1Ma；Deng等[20]测试剑川一带岩体的年龄在33~37Ma。以上这些新认识表明剑川组与双河组均属于晚始新世沉积，与之前的中上新世而言，是创新性的进展。
尽管获得了长足进展，但现有结果中剑川组和双河组的地层时代还相互包含，如Sorrel等[14]提出的双河组和九子岩组的时代为35~37Ma就包含了覃琼等[15]限定剑川组的年龄在35.46±0.76~36.23±0.88Ma和Gourbet等[13]提出的剑川组时代约35.4±0.8Ma及双河组时代约35.9±0.9Ma。因此，还需要对地层时代做进一步的细化。笔者通过野外地层的观察，获得了一些新的发现，特别是双河组之下的凝灰岩层，对精确限定双河组的起始时代提供了新的认识；另外，对马登盆地上塔曲剖面剑川组的时代进行了测定。在此基础上，获得了一些新的认识。
1 测年方法主要针对双河组及剑川组的顶底年代为研究目标和采样位置，样品以凝灰岩层主，辅以地层中的侵入岩脉的年龄进行限制。野外采集样品时，有采石厂处选择新开采出来的新鲜样品；没有采石场时，剥离风化层采集内部样品。样品采自地层的大致位置见图 1及图 2。样品回到室内后，按要求分选出云母、长石及锆石等单矿物，在河北省区域地质矿产调查研究所实验室完成。
|
图 2 剑川盆地研究地层柱状示意图(样品位置、编号及年龄结果) 1.砂砾岩(sandy conglomerate)；2.泥岩(mudstone)；3.灰岩(limestone)；4.凝灰岩(tuff)；5.煤层(coal seam)；6.泥灰岩(marlite)；7.侵入岩及岩脉(intrusive rock/dyke)；8. Ar-Ar年龄(Ar-Ar age)；9. U-Pb年龄(U-Pb age) Fig. 2 Stratigraphic column diagram of Jianchuan Basin(sample location, number and results) |
Ar-Ar年龄共测试了5个样品(表 1)，其中3个样品在中国地质科学院地质研究所Ar-Ar定年实验室完成(简称“地质所”)，2个样品在美国OSU Argon Geochronology Laboratory实验室完成(简称“OSU”)。采用的实验方法如下：
|
表 1 剑川盆地Ar-Ar年代测试结果 Table 1 Ar-Ar results of Jianchuan Basin |
选纯的矿物(纯度>99 %)用超声波清洗。清洗后的样品被封进石英瓶中送核反应堆中接受中子照射。照射工作是在中国原子能科学研究院的“游泳池堆”中进行的，使用B4孔道，中子流密度约为2.60×1013 n/cm2 ·S。照射总时间为1444min，积分中子通量为2.25×1018 n/cm2；同期接受中子照射的还有用做监控样的标准样：ZBH-25黑云母标样，其标准年龄为132.7±1.2Ma，K含量为7.6 %。
样品的阶段升温加热使用石墨炉，每一个阶段加热30min，净化30min。质谱分析是在多接收稀有气体质谱仪Helix MC上进行的，每个峰值均采集20组数据。所有的数据在回归到时间零点值后再进行质量歧视校正、大气氩校正、空白校正和干扰元素同位素校正。中子照射过程中所产生的干扰同位素校正系数通过分析照射过的K2SO4和CaF2来获得，其值为：(36 Ar/37Aro)Ca=0.0002389，(40 Ar/39 Ar)K=0.004782，(39 Ar/37 Aro)Ca=0.000806。37 Ar经过放射性衰变校正；40 K衰变常数λ＝5.543×10-10a-1；用ISOPLOT程序计算坪年龄及正、反等时线。坪年龄误差以2 s给出。详细实验流程见有关文章[22~23]。
有4个样品分析的是黑云母，有1个样品分析的是钾长石(见表 1)，从图 3上的样品结果看，样品具有较好的坪，表明样品可靠性较好。12JC-8和12JC-9的样品采自凝灰岩，代表了喷出(沉积)的年龄。12JC-21、sh250和15XFP-1的样品采自小型岩脉，其冷却时间短，可代表结晶年龄。
|
图 3 剑川盆地Ar-Ar样品薄片特征及坪年龄 Fig. 3 Thin section characteristics and plateau age of Ar-Ar samples in Jianchuan Basin |
3个锆石SHRIMP U-Pb分析在北京离子探针中心SHRIMP Ⅱ上完成。具体原理和分析流程见文献[24~25]。本次实验过程中一次离子流O2-强度为约5 nA，一次离子流束斑直径为30~40μm，仪器质量分辨率为5000 (1 %峰高)。对分析点表面清洗(Raster)时间为240 s。每个数据点测试由5次扫描对9个质量峰进行数据采集，9个质量峰分别为90Zr2 16 O+、204 Pb+、背景值(Background)、206 Pb+、207 Pb+、208 Pb+、238 U+、232 Th16 O+和238 U16 O+。实验过程中，应用标准锆石M257(年龄值为561.3Ma，U=840 ppm)[26]标定未知锆石样品的U、Th含量，并在开始实验时根据一次M257的测定，确定一个初步的Pb/U校正系数(A值)，用于初步计算TEM和样品的年龄，便于监测仪器工作状态并指导测试[27]；应用TEM(417Ma)[28~29]进行样品年龄值校正，校正公式[24]为：206 Pb+/238 U+= A(254UO+/238 U+)2。为了进行有效的监控，得到更加准确的结果，测定的待测样品和TEM标准样品的比例为2 ︰ 1。数据处理采用SQUID1.03和ISOPLOT。表和图中给出的单个数据点误差为1σ，年龄平均值的误差为2σ。标准锆石的Ln(Pb/U)-Ln(UO/U)拟合直线斜率为2.18。对于年轻样品，一般采用其206 Pb/208 U年龄。本次共测试了7个样品的年龄，其结果列于下表 2。
|
|
表 2 剑川盆地锆石SHRIMP U-Pb年代测试结果 Table 2 Zircon SHRIMP U-Pb results of Jianchuan Basin |
各样品的锆石U-Pb年代谐和图见于图 4-1和图 4-2，左侧为其对应样品的薄片图。大部分锆石样品为板状，具有环带；少量呈粒状(图 4-2)。打点时尽量贴锆石边部，获取锆石最年轻的年龄。岩体的锆石年龄多集中在34~35Ma，显示为同期形成。两个凝灰岩的锆石年龄差别较大，一个约在34Ma，另一个约在37Ma。在12JC13样品中，发现了捕获的老锆石(图 4-2)。
|
图 4-1 剑川盆地锆石样品薄片特征及谐和年龄图(Ⅰ) Fig. 4-1 Thin section characteristics and harmonic age maps of zircon samples in Jianchuan Basin(Ⅰ) |
|
图 4-2 剑川盆地锆石样品薄片特征及谐和年龄图(Ⅱ) 样品12JC13含老的捕获锆石 Fig. 4-2 Thin section characteristics and harmonic age maps of zircon samples in Jianchuan Basin(Ⅱ), and sample 12JC13 contains old trapped zircon |
查明地层间的接触关系是判断地层时代的前提。野外在剑川县城西北侧较多地点，可以看到剑川组不整合于双河组之上，如在剑川双河白岩菁煤矿一带(图 5a)；在九子岩一带的勘探剖面中，两者呈角度不整合接触(图 5c)；在双河煤矿矿部西南侧新开的采石场，可以清晰地看到双河组置于一套英安质含角砾熔结凝灰岩之上(图 5b)，这是本文的新发现，之前的文献中未见提及。总体上看，剑川组以火山角砾岩为主，固结程度远比双河组高，往往形成陡峭山峰，在双河煤矿一带向东南方向倾斜；而双河组为一套含煤的泥岩砂岩地层，中部有一层泥灰岩层，总体上易风化，形成的坡度较缓，在双河煤矿一带向东南方向倾斜。凝灰岩层的硬度比双河组稍大，也易形成陡坡。九子岩组硬度最高，易形成陡崖，出露面积较小，双河煤矿一带只出现于双河煤矿管理部西侧三家村一带和双河村西侧一带，分别是向斜的西冀和东冀。图 5d为站在双河煤矿五家村一带向对岸北侧九子岩方向的野外照片，各组地层上下关系清晰可见。
|
图 5 剑川盆地剑川组与双河组地层关系 Fig. 5 The relationship between Jianchuan Formation and Shuanghe Formation in the Jianchuan Basin |
在双河村九子岩东侧的白岩菁煤矿处剑川组最底部，采集到安山质沉凝灰岩，其中黑云母的Ar-Ar坪年龄为35.89±0.24Ma(样品12JC-9，见图 1②、表 1、图 2和3)；在马登盆地的上塔曲，采自剑川组底部正长斑岩脉的锆石SHRIMP U-Pb年龄为35.73±0.50Ma(样品13MD-1，见图 1⑥、图 2、表 2和图 4-1)。两地、两种方法测试的结果一致，表明剑川组开始堆积的时代晚于36Ma。
在马登盆地的上塔曲，采自剑川组顶部的粗面质凝灰岩屑砂岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为34.1±1.9Ma(样品12JC18，见图 1⑦、图 2、表 2和图 4-1)；采自九子岩北侧西峰坪出露辉石正长斑岩侵入岩脉的钾长石Ar-Ar坪年龄为35.60±0.08Ma(样品15XFP-1，见图 1⑤、表 1、图 2和3)；采自剑川双河水库北侧侵入剑川组的辉石正长斑岩脉中的黑云母Ar-Ar坪年龄为34.08±0.26Ma(样品12JC-21，见图 1③、表 1、图 2和3)。年代结果表明剑川组的时代至少早于34Ma左右。
另外，老君山正长斑岩岩体年轻锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为34.9±1.3Ma(样品12JC11-1，见图 1⑧、表 2和图 4-1)、33.74±0.89Ma(样品12JC12，见图 1⑨、表 2和图 4-1)；玉召块花岗斑岩岩体年轻锆石SHRIMP U-Pb年龄33.96±0.74Ma(样品12JC13，见图 1⑩、表 2和图 4-1)；沙帽山正长斑岩岩体年轻锆石SHRIMP U-Pb年龄35±1Ma(样品12JC7，见图 1B11 、表 2和图 4-2)。以上表明者3个岩体形成时代相近，均为始新世晚期的侵入岩。
按照云南省岩石地层[8]的定义，并遵从赵国光[9]提出的“剑川火山-沉积岩组”意见，即正长斑岩(岩体及岩脉)、花岗斑岩(岩体及岩脉)、粗面质凝灰岩屑砂岩和安山质沉凝灰岩均属于剑川组的范畴，它们的年龄值，代表了剑川组的形成时代。这些年龄结果相近，集中在34~36Ma之间，与晚始新世普利亚本阶(Priabonian Stage)地质时间段相同。另外，对这一地区岩浆岩测年结果也无上新世期间的年龄值[20, 30]，表明在上新世期间，剑川地区并无火山活动。因此，剑川组主要形成于始新世晚期，时间在34~36Ma，而不是之前所认为的上新世。
2.2 双河组时代特征本文重要的发现是在双河组之下有一套英安质含角砾熔结凝灰岩(图 5b)，其厚度较大，分布在双河煤矿矿部以西、三家村至五家村以东，该套凝灰岩的年代限制了双河组开始沉积的时代；采自双河煤矿矿部北侧双河组底部凝灰岩顶部的黑云母的Ar-Ar坪年龄为36.87±0.46Ma(样品12JC-8，见图 1①、表 1、图 2和3)，双河煤矿矿部南侧采石场凝灰岩中部的锆石SHRIMP U-Pb年龄为36.68± 0.32Ma(样品13JC-1，见图 1B12 、表 2、图 2和图 4-2)。以上两种方法所测结果非常一致，表明双河组开始堆积的时间不早于37Ma左右。
在双河煤矿矿部北方向蝴蝶箐煤矿一带，可见到辉石闪长玢岩脉侵入到双河组中部泥灰岩与含煤的泥岩粉砂岩之间，其黑云母的Ar-Ar坪年龄为35.62±0.09Ma(样品sh250，见图 1④、表 1、图 2和3)，其时代与剑川组起始年代基本一致，也表明双河组结束沉积的时间早于此年龄。因此，可以大致认为双河组形成于36~37Ma之间，属始新世晚期，而不是之前所认为的中新世。
3 讨论最早对双河组及剑川组主要依据植物化石组合与其他地区同时代地层中植物化石组合进行类比来确定地层时代[7~8]。目前来看，这存在很多不确定性。首先对植物化石的认识正在不断深入，其早期的认识可能存在错误；其次在现今对地层年代精度的要求越来越高，植物化石组合显然达不到现今研究精度的需要。近期的研究结果和我们的年龄结果，均表明双河组与剑川组的时代属始新世晚期无疑，而不是之前所认为的中、上新世。
近期前人研究结果将剑川组时代置于单一的年龄35.4±0.8Ma[13]，稍后将其限定为35.46±0.76~36.23±0.88Ma[15]，这里有两个方面需要考虑，一是没有将老君山、玉召块和沙帽山岩体归入剑川组；二是没有对马登盆地剑川组进行研究，沙绍礼和敖德恩[30]根据1 ︰ 50000填图结果建议将马登盆地江尾塘剖面作为剑川组的正层型剖面，在该剖面中含有煤层(图 6a)，显然将剑川组的时代赋予单一年龄值是不合适的。我们的研究结果综合了双河剖面和马登上塔曲剖面(云南省岩石地层将其作为副层型剖面)，并将同期岩体、岩脉也归入剑川组，锆石U-Pb年龄和黑云母钾长石Ar-Ar年龄具有较好的一致性，获得剑川组的时代为34~36Ma。
|
图 6 马登盆地江尾塘剖面剑川组含煤地层(a)、双河煤矿矿部一带凝灰岩层远景(b)及近景(c) Fig. 6 Coal-bearing strata of Jianchuan Formation in Jiangweitang section of Madeng Basin, The tuff layer prospect (b) and close range (c) of the Shuanghe coal mine area |
双河组与下伏凝灰岩层的清晰关系(图 5b)是本文首次报道，凝灰岩层的年龄直接限定了双河组的起始时代。对该凝灰岩层(图 6b远景、图 6c近距离拍摄，薄片鉴定图见图 4-2样品13JC-1)锆石U-Pb年龄和黑云母Ar-Ar年龄完全一致，从而限定了双河组的起始年龄为37Ma，因此将双河组的时代置于36~37Ma。目前对这套凝灰岩层的归属还需进一步研究，将其归于双河组是一种办法，但其与之上的双河组在岩性上差别显然较大。
凝灰岩层之下为一套灰岩为主的九子岩组(图 2)，其呈不整合披覆于古近系宝相寺组之上。李鼎容等[31]将九子岩组置于宝相寺组与金丝厂组之间。但从野外沉积特征看，宝相寺组与金丝厂组均为红色陆相砂岩沉积，并且两者并无沉积间断。因此，九子岩组应置于金丝厂组之上；相应的，再之上为双河组，顶部为剑川组。前人研究[14]将九子岩组和双河组的时代置于35~37Ma，其底界年龄显然与凝灰岩层的年龄相一致，表明详细的九子岩组时代还需要进一步研究解决。之前的研究[13]提出双河组属短期沉积，时代为35.9±0.9Ma，其实际上所测得的年龄范围为34.7~37.0Ma，显然包含了剑川组和双河组的沉积过程。
因此，剑川一带始新统自下而上分别为宝相寺组、金丝厂组、九子岩组、双河组及剑川组。这样一来，该地区就缺失了渐新统沉积。我们的研究把双河组与剑川组的时代进行了进一步的限定。
剑川组堆积之后，至少发生了两次区域性的构造运动，早期表现为宝相寺及九子岩组的褶皱，其核部在双河石菜江村西去往桃树村的石菜江桥西侧，冀部分别在三家村东侧一带和双河村西侧一带；后期表现为双河组及剑川组的掀斜。尽管最近的研究表明该褶皱发生的时间很可能是晚渐新世-早中新世[32~33]，但收集云南地区发表的盆地年龄数据，鹤庆盆地[34]为0~2.8Ma，洱源盆地三营组[35]为1.8~7.6Ma，盈江盆地南林组[36]为约16Ma，禄丰盆地[37]为5.8~6.9Ma，元谋盆地[38~39]为1.37~11.0Ma，昭通盆地[40]为2.6~8.8Ma，开远盆地[41]为约11.6~12.5Ma，这些新生代盆地沉积均始于中新世。因此，本文认为渐新世期间云南地区为褶皱隆起期，全区可能普遍缺失渐新统堆积；之后中新世开始由挤压环境转换为走滑拉分环境，形成一系列的拉分盆地。这可能指示着青藏高原至少在渐新世期间强烈隆升，不仅表现在高原周缘的构造变形[6, 27~28]，也足以影响到气候环境的改变，如季风的开始[42]、现代红河格局的形成[43~44]与长江的形成[45]及中新世黄土堆积[46]等。
4 结论(1) 剑川盆地双河组顶部凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为34.1±1.9Ma；底部凝灰岩Ar-Ar坪年龄为35.89±0.24Ma，与底部侵入岩脉锆石SHRIMP U-Pb年龄为35.73±0.50Ma一致；岩体及侵入岩脉的年代集中34~36Ma，表明双河组时代为34~36Ma。剑川组底部凝灰岩Ar-Ar坪年龄为36.87±0.46Ma，与锆石SHRIMP U-Pb年龄为36.68±0.32Ma一致，指示双河组时代为36~37Ma。剑川组及双河组均属始新世晚期沉积。
(2) 剑川盆地始新统地层自下而上包括宝相寺组、金丝厂组、九子岩组、双河组和剑川组，缺失渐新统沉积。剑川组堆积之后，至少发生了两次区域性的构造运动，早期表现为宝相寺及九子岩组的褶皱，后期表现为双河组及剑川组的掀斜。剑川乃至整个云南地区在渐新世期间为褶皱隆起期。
致谢: 感谢审稿专家多次建设性的修改意见，使文章得以完善!
| [1] |
Tapponnier P, Xu Z, Roger F, et al. Oblique stepwise rise and growth of the Tibet Plateau[J]. Science, 2001, 294(5547): 1671-1677. DOI:10.1126/science.105978 |
| [2] |
Shen F, Royden L H, Burchfiek B C. Large-scale crustal deformation of the Tibetan Plateau[J]. Journal of Geophysical Research Atmospheres, 2001, 106(B4): 6793-6816. DOI:10.1029/2000JB900389 |
| [3] |
Clark M K, House M A, Royden L H, et al. Late Cenozoic uplift of southeastern Tibet[J]. Geology, 2005, 33(6): 525-528. DOI:10.1130/G21265.1 |
| [4] |
Royden L H, Burchfiel B C, King R W, et al. Surface deformation and lower crustal flow in eastern Tibet[J]. Science, 1997, 276(5313): 788-790. DOI:10.1126/science.276.5313.788 |
| [5] |
Zhang P Z, Shen Z K, Wang M, et al. Continuous deformation of the Tibetan Plateau from global positioning system data[J]. Geology, 2004, 32(9): 809-812. DOI:10.1130/G20554.1 |
| [6] |
何科昭, 赵崇贺, 何浩生, 等. 滇西陆内裂谷与造山作用[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 1996: 1-138. He Kezhao, Zhao Chonghe, He Haosheng, et al. The Intracontinental Rift and Orogeny in Western Yunnan[M]. Wuhan: China University of Geosciences Press, 1996: 1-138. |
| [7] |
云南省地质矿产局. 云南省区域地质志[M]. 北京: 地质出版社, 1990: 256-272. Bureau of Geology and Mineral Resources of Yunnan Province. Regional Geology of Yunnan Province[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1990: 256-272. |
| [8] |
云南省地质矿产局. 云南省岩石地层[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 1996: 240-263. Bureau of Geology and Mineral Resources of Yunnan Province. Stratigraphy(Lithostratic)of Yunnan Province[M]. Wuhan: China University of Geosciences Press, 1996: 240-263. |
| [9] |
赵国光. 滇西北大理丽江地区新生代地层及构造的初步观察[J]. 地质论评, 1965, 23(5): 345-355. Zhao Guoguang. A preliminary study on the Cenozoic strata and structure in the Lijiang-Dali area, northwest of Yunnan Province[J]. Geological Review, 1965, 23(5): 345-355. DOI:10.3321/j.issn:0371-5736.1965.05.001 |
| [10] |
Mish P. Remarks on the tectonic history of Yunnan, with special reference to its relations to the type of the Young orogenic deformation[J]. Bulletin of the Geological Society of China, 1945, 25(1): 47-153. DOI:10.1111/j.1755-6724.1945.mp25001004.x |
| [11] |
马宏杰.中国西南横断山地区新生代地层学及古环境变化研究[D].昆明: 昆明理工大学士博士学位论文, 2013: 1-183. Ma Hongjie. Cenozoic Stratigraphy and Paleoenvironmental Changes in Hengduan Mountains, Southwest China[D]. Kunming: The Doctoral Dissertation of Kunming University of Science and Technology, 2013: 1-183. |
| [12] |
Hoke G D, Liu-Zeng Jing, Hren M T, et al. Stable isotopes reveal high southeast Tibetan Plateau margin since the Paleogene[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2014, 394: 270-278. DOI:10.1016/j.epsl.2014.03.007 |
| [13] |
Gourbet Loraine, Leloup Philippe Hervé, Paquette Jean-Louis, et al. Reappraisal of the Jianchuan Cenozoic basin stratigraphy and its implications on the SE Tibetan Plateau evolution[J]. Tectonophysics, 2017, 700-701: 162-179. DOI:10.1016/j.tecto.2017.02.007 |
| [14] |
Sorrel Philippe, Eymard Ines, Leloup Philippe-Herve, et al. Wet tropical climate in SE Tibet during the Late Eocene[J]. Scientific Reports, 2017, 7: 7809. DOI:10.1038/s41598-017-07766-9 |
| [15] |
覃琼, 徐亚东, 张克信, 等. 滇西剑川盆地剑川组火山事件的定年和古环境研究[J]. 地质学报, 2018, 92(10): 2096-2105. Qin Qiong, Xu Yadong, Zhang Kexin, et al. Geological dating and paleoenvironmental research on volcanic events of the Jianchuan Formation in the Jianchuan Basin, western Yunnan Province[J]. Acta Geologica Sinica, 2018, 92(10): 2096-2105. DOI:10.3969/j.issn.0001-5717.2018.10.010 |
| [16] |
郑国栋, 徐亚东, 张克信, 等. 云南剑川盆地上始新统双河组双壳类新材料及其地质意义[J]. 古生物学报, 2018, 57(2): 237-248. Zheng Guodong, Xu Yadong, Zhang Kexin, et al. Late Eocene bivalvia fossils from the Shuanghe Formation in Jianchuan Basin, Yunnan Province and its geological implication[J]. Acta Palaeontologic Sinica, 2018, 57(2): 237-248. |
| [17] |
Wu Jing, Zhang Kexin, Xu Yadong, et al. Paleoelevations in the Jianchuan Basin of the southeastern Tibetan Plateau based on stable isotope and pollen grain analyses[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2018, 510: 93-108. DOI:10.1016/j.palaeo.2018.03.030 |
| [18] |
Yang T N, Liang M J, Fan J W, et al. Paleogene sedimentation, volcanism, and deformation in eastern Tibet:Evidence from structures, geochemistry, and zircon U-Pb dating in the Jianchuan Basin, SW China[J]. Gondwana Research, 2014, 26: 521-535. DOI:10.1016/j.gr.2013.07.014 |
| [19] |
沈阳, 郑远川, 张爱萍, 等. 滇西剑川始新世富碱岩浆岩锆石U-Pb年代学与Sr-Nd-Hf同位素地球化学及其对岩石成因的制约[J]. 岩石学报, 2019, 35(3): 849-866. Shen Yang, Zheng Yuanchuan, Zhang Aiping, et al. Zircon U-Pb geochronology, geochemistry and Sr-Nd-Hf isotopes of the Eocene alkali-rich magmatic rocks in the Jianchuan area of west Yunnan and their implications for petrogenesis[J]. Acta Petrologica Sinica, 2019, 35(3): 849-866. |
| [20] |
Deng Jun, Wang Qingfei, Li Gongjian, et al. Cenozoic tectono-magmatic and metallogenic processes in the Sanjiang region, Southwestern China[J]. Earth-Science Reviews, 2014, 138: 268-299. DOI:10.1016/j.earscirev.2014.05.015 |
| [21] |
云南省地质调查院. 1: 25万丽江市幅地质图(未出版). 2005. Yunnan Geologic Survey Institute. 1: 250000 Geological Map of Lijiang City(unpublished). 2005. |
| [22] |
陈文, 张彦, 金贵善, 等. 青藏高原东南缘晚新生代幕式抬升作用的Ar-Ar热年代学证据[J]. 岩石学报, 2006, 22(4): 867-872. Chen Wen, Zhang Yan, Jin Guishan, et al. Late Cenozoic episodic uplifting in southeastern part of the Tibetan Plateau-Evidence from Ar-Ar thermochronology[J]. Acta Petrologica Sinica, 2006, 22(4): 867-872. |
| [23] |
张彦, 陈文, 陈克龙, 等. 成岩混层(I/S)Ar-Ar年龄谱型及39Ar核反冲丢失机理研究——以浙江长兴地区P-T界线粘土岩为例[J]. 地质论评, 2006, 52(4): 556-561. Zhang Yan, Chen Wen, Chen Kelong, et al. Study on the Ar-Ar age spectrum of diagenetic I/S and the mechanism of39Ar recoil loss-Examples from the clay minerals of P-T boundary in Changxing, Zhejiang Province[J]. Geological Review, 2006, 52(4): 556-561. DOI:10.3321/j.issn:0371-5736.2006.04.015 |
| [24] |
Williams I S. U-Th-Pb geochronology by ion microprobe[M]//McKibben M A, Shanks Ⅲ W C, Ridley W L eds. Application of Microanalytical Techniques to Understanding Mineralizing Processes. Reviews in Economic Geology(Vol. 7), 1998: 1-35.
|
| [25] |
宋彪, 张玉海, 万渝生, 等. 锆石SHRIMP样品靶制作、年龄测定及有关现象讨论[J]. 地质论评, 2002, 48(增刊): 26-30. Song Biao, Zhang Yuhai, Wan Yusheng, et al. Mount making and procedure of the SHRIMP dating[J]. Geological Review, 2002, 48(Suppl): 26-30. |
| [26] |
Lutz Nasdala, Wolfgang Hofmeister, Nicholas Norberg, et al. Zircon M257-A homogeneous natural reference material for the ion microprobe U-Pb analysis of zircon[J]. Geostandards and Research Geoanalytical, 2008, 32(3): 247-265. DOI:10.1111/j.1751-908X.2008.00914.x |
| [27] |
简平, 刘敦一, 张旗, 等. 蛇绿岩及蛇绿岩中浅色岩的SHRIMP U-Pb测年[J]. 地学前缘, 2003, 10(4): 440-458. Jian Ping, Liu Dunyi, Zhang Qi, et al. SHRIMP U-Pb dating of ophiolite and leucocratic rocks[J]. Earth Sciences Frontiers, 2003, 10(4): 440-458. |
| [28] |
Lance P Black, Sandra L Kamo, Charlotte M Allen, et al. TEMORA 1:A new zircon standard for Phanerozoic U-Pb geochronology[J]. Chemical Geology, 2003, 200: 155-170. DOI:10.1016/S0009-2541(03)00165-7 |
| [29] |
Lance P Blacka, Sandra L Kamo, Charlotte M Allen, et al. Improved 206Pb/238U microprobe geochronology by the monitoring of a trace-element-related matrix effect; SHRIMP, ID-TIMS, ELA-ICP-MS and oxygen isotope documentation for a series of zircon standards[J]. Chemical Geology, 2004, 205: 115-140. DOI:10.1016/j.chemgeo.2004.01.003 |
| [30] |
沙绍礼, 敖德恩. 大理-剑川地区新生代火山岩岩石学特征及火山喷发期研究[J]. 云南地质, 2001, 20(4): 361-368. Sha Shaoli, Ao De'en. A study of the petrographic characteristics and eruption period of the Cenozoic volcanic rock in Dali-Jianchuan area[J]. Yunnam Geology, 2001, 20(4): 361-368. DOI:10.3969/j.issn.1004-1885.2001.04.003 |
| [31] |
李鼎容, 黄兴根, 王安德, 等. 滇西北区早第三纪海相灰岩的发现及其意义[J]. 科学通报, 1986, 32(4): 292-296. Li Dingrong, Huang Xinggen, Wang Ande, et al. Discovery and significance of Early Tertiary marine limestone in northwestern Yunnan Province[J]. Chinese Science Bulletin, 1986, 32(4): 292-296. |
| [32] |
沈青强, 曹凯, 王国灿, 等. 剑川-兰坪盆地古近纪沉积-构造变革及其区域构造意义[J]. 大地构造与成矿学, 2017, 41(1): 23-41. Shen Qingqiang, Cao Kai, Wang Guocan, et al. Paleogene sedimentary and structural evolution of the Jianchuan-Lanping basins, western Yunnan and its regional tectonic implications[J]. Geotectonica et Metallogenia, 2017, 41(1): 23-41. |
| [33] |
Cao Kai, Wang Guocan, Philippe Hervé Leloup, et al. Oligocene-Early Miocene topographic relief generation of southeastern Tibet triggered by thrusting[J]. Tectonics, 2019, 38. |
| [34] |
An Zhisheng, Steven C Clemens, Shen Ji, et al. Glacial-interglacial Indian summer monsoon dynamics[J]. Science, 2011, 333(6043): 719-723. DOI:10.1126/science.1203752 |
| [35] |
Li Shihu, Deng Chenglong, Yao Haitao, et al. Magnetostratigraphy of the Dali Basin in Yunnan and implications for Late Neogene rotation of the southeast margin of the Tibetan Plateau[J]. Journal of Geophysical Research:Solid Earth, 2013, 118: 791-807. DOI:10.1002/jgrb.50129,2013 |
| [36] |
赵永胜, 陈布科, 钟九成, 等. 云南陇川含油气盆地地层层序划分及地层时代探讨[J]. 岩相古地理, 1994, 14(4): 49-56. Zhao Yongsheng, Chen Buke, Zhong Jiucheng, et al. An approach to geological ages and division of stratigraphic sequences in the Longchuan oil-and gas-containing Basin, Yunnan[J]. Sedimentary Facies and Palaeogeography, 1994, 14(4): 49-56. |
| [37] |
Yue Leping, Zhang Yunxiang, Qi Guoqin, et al. Paleomagnetic age and palaeobiological significance of hominoid fossil strata of Yuanmou Basin in Yunnan[J]. Science in China(Series D), 2004, 47(5): 405-411. DOI:10.1360/02yd0217 |
| [38] |
Zhu R X, Potts R, Pan Y X, et al. Paleomagnetism of the Yuanmou Basin near the southeastern margin of the Tibetan Plateau and its constraints on Late Neogene sedimentation and tectonic rotation[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2008, 272: 97-104. DOI:10.1016/j.epsl.2008.04.016 |
| [39] |
Zhu Rixiang, Liu Qingsong, Yao Haitao, et al. Magnetostratigraphic dating of hominoid-bearing sediments at Zhupeng, Yuanmou Basin, Southwestern China[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2005, 236: 559-568. DOI:10.1016/j.epsl.2005.05.039 |
| [40] |
Ji Xueping, Jablonski Nina G, Su Denise F, et al. Juvenile hominoid cranium from the terminal Miocene of Yunnan, China[J]. Chinese Science Bulletin, 2013, 58(31): 3771-3779. DOI:10.1007/s11434-013-6021-x |
| [41] |
Li Shihu, Deng Chenglong, Dong Wei, et al. Magnetostratigraphy of the Xiaolongtan Formation bearing Lufengpithecus keiyuanensis in Yunnan, Southwestern China:Constraint on the initiation time of the southern segment of the Xianshuihe-Xiaojiang fault[J]. Tectonophysics, 2015, 655: 213-226. DOI:10.1016/j.tecto.2015.06.002 |
| [42] |
Sun Xiangjun, Wang Pinxian. How old is the Asian monsoon system? Palaeobotanical records from China[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2005, 222(3-4): 181-222. DOI:10.1016/j.palaeo.2005.03.005 |
| [43] |
Chen Yi, Yan Maodu, Fang Xiaomin, et al. Detrital zircon U-Pb geochronological and sedimentological study of the Simao Basin, Yunnan:Implications for the Early Cenozoic evolution of the Red River[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2017, 476: 22-33. DOI:10.1016/j.epsl.2017.07.025 |
| [44] |
颜茂都, 陈毅. 晚始新世古红河流域变化:来自思茅盆地早新生代地层碎屑锆石U-Pb年代学证据[J]. 第四纪研究, 2018, 38(1): 130-144. Yan Maodu, Chen Yi. Detrital zircon U-Pb age analyses of the Early Cenozoic sediments from Simao Basin and evolution of the paleo-Red River drainage system[J]. Quaternary Sciences, 2018, 38(1): 130-144. |
| [45] |
Zheng Hongbo, Clift Peter D, Wang Ping, et al. Pre-Miocene birth of the Yangtze River[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of United States of America, 2013, 110(19): 7556-7561. DOI:10.1073/pnas.1216241110 |
| [46] |
Guo Zhengtang, Ruddiman W F, Hao Qingzhen, et al. Onset of Asian desertification by 22 Myr ago inferred from loess deposits in China[J]. Nature, 2002, 416(6877): 159-163. DOI:10.1038/416159a |
2 Institute of Geomechanics, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100081)
Abstract
Jianchuan area, located in plate contact zone in northwest Yunnan, with relatively complete Cenozoic strata in the Jianchuan Basin, is an important place for neotectonics study. According to the 1:250000 geological map, from bottom to top, the Cenozoic is composed of the Paleocene Mengyejing Formation, Eocene Baoxiangsi Formation, Oligocene Jinsichang Formation, Miocene Shuanghe Formation and Pliocene Jianchuan Formation. The Shuanghe Fm is formed with a set of sand-shale mixed with marl deposits, containing minable seam, and the Jianchuan Fm is a set of volcanic-sedimentary rocks. Recent studies have revealed that both the Shuanghe Fm and Jianchuan Fm belong to Eocene; however, the published ages are overlapped, and they don't separate the two. We use Ar-Ar and zircon U-Pb methods to test the ages of the tuff at the top and bottom of the Shuanghe Fm and Jianchuan Fm. Associating with the ages of the rock mass and dike, the ages of the two groups at the top and bottom are redetermined. In the Jianchuan Fm, the zircon SHRIMP U-Pb age of the tuff at the top is 34 Ma±; the Ar-Ar plateau age of the bottom tuff biomica is 36 Ma±, which is consistent with the zircon SHRIMP U-Pb age of the bottom intrusive dike; the biotite Ar-Ar plateau age of the upper middle intrusive rock dyke is between 34~36 Ma. In addition, the zircon SHRIMP U-Pb ages of the Laojunshan rock mass, Yuzhaokuai rock mass and Shamaoshan rock mass range from 34 Ma to 35 Ma. The age of the Jianchuan Fm is between 34~36 Ma, belonging to the Late Eocene. There is a set of newly discovered tuff under the Shuanghe Fm in the area from Jianchuan Shuanghe Coal Mining Department to Sanjia village and Wujia village, which clearly indicates that the Shuanghe Fm overlays it, and it can limit the initial age of the Shuanghe Fm. The biotite Ar-Ar plateau age and zircon SHRIMP U-Pb age of the tuff are both 37 Ma±, showing the initial age of the Shuanghe Fm is earlier than 37 Ma. The Shuanghe Fm was formed between 36~37 Ma, also belonging to the Late Eocene. Our research results show that the Eocene strata in the Jianchuan Basin include the Baoxiangsi Fm, Jinsichang Fm, Shuanghe Fm and Jianchuan Fm, and lack of the Oligocene deposits. Combined with the age data of other basins in Yunnan, it shows that the Jianchuan area and even the whole Yunnan are in the fold-uplift period during the Oligocene.