摘要
黑龙江东部在区域大地构造上属于中亚造山带最东段,是东北亚大陆边缘的重要组成部分,因此其中-新生代的热演化历史是认识陆内造山活动的关键。由于黑龙江东部地区自古生代以来,先后接受古亚洲洋及古太平洋构造域的影响,构造演化比较复杂,成为地质学家研究的热点地区。尽管前人在东北地区进行了一定的低温热年代学研究工作,但研究方法主要集中在裂变径迹,更低温的磷灰石(U-Th)/He和更高温度的锆石(U-Th)/He分析比较薄弱,并且缺乏冷却剥露过程的定量化研究,造成其中-新生代的热演化史缺乏有效的约束。因此本文应用磷灰石裂变径迹、锆石和磷灰石(U-Th)/He等多种低温热年代学方法,对东北那丹哈达岭和虎林地区的花岗岩开展构造-热演化历史研究。热年代学数据和热历史模拟结果表明,那丹哈达岭地区存在早白垩世晚期-晚白垩世(110~70 Ma)、古新世-始新世(60~40 Ma)两期快速剥露冷却事件,其剥露速率分别为98~164 m/Myr~(-1)、38~52 m/Myr~(-1),冷却速率分别为3.42~4.81℃/Myr~(-1)和1.43~1.83℃/Myr~(-1)。而虎林盆地由于受沉积作用的影响导致中生代以来的剥露冷却相对较慢,其主要经历了晚白垩世以来的(~100-56 Ma)和始新世以来(~56 Ma)的一段连续的冷却剥露过程,剥露速率分别为63 m/Myr~(-1)、20 m/Myr~(-1),冷却速率分别为2.20℃/Myr~(-1)、0.70℃/Myr~(-1)。结合区域构造和应力分析,本文认为引起黑龙江东部那丹哈达岭和虎林地区快速隆升剥露的直接原因是区域挤压及敦化-密山断裂带的多期活动。内在的驱动力主要是由古太平洋板块俯冲引起的,第一期冷却剥露事件是古太平洋板块北西向俯冲引发的构造叠加到鄂霍特莫茨克地块并与东亚大陆边缘碰撞引起;而第二期冷却剥露事件是太平洋俯冲的板片后撤使东亚陆缘处于伸展环境,造成东北大面积的剥露作用引起。这次研究增强了对东亚陆缘中新生代构造-热演化历史的认识,对于理解大陆内部造山带的构造变形过程与机理具有重要意义。