中文摘要：

祁连山新生代隆升过程对青藏高原扩展及其大陆动力学具有重要限定作用。本申请选取南祁连南缘为研究对象，针对多个南倾、北倾断裂所控制的冲断片岩体开展基于裂变径迹和U-Th/Th的多标尺热年代学研究，厘定这些冲断片的隆升时间及隆升幅度和速率，揭示不同倾向断层在南祁连南缘隆升扩展过程中所起的作用；在山前选取以大红沟剖面为代表的典型剖面的沉积学研究，结合前人磁性地层研究成果，通过沉积物粒度、沉积组合以及古河道样式的变化等沉积事件揭示与造山带隆升对应的盆地充填过程。在此基础上，综合揭示南祁连南缘新生代隆升扩展过程，并将研究成果与前人北祁连北缘的研究成果进行对比，探讨青藏高原在北缘地区的隆升扩展过程。

结论摘要：

青藏高原是研究陆陆碰撞及造山作用的天然试验场。关于印度和欧亚板块碰撞如何造就现今所看到的青藏高原，国际地质学界一直存在着高原变形由南向北逐次传递和高原变形集中于高原块体边缘两种端元模型的争论，这一争论直接反应出地质学界对于高原地壳是“硬地壳”还是“软地壳”的认识差异。对于青藏高原新生代变形和造山作用的时空分布研究是解决这一争论的关键窗口。本项目选取青藏高原东北部的南祁连南缘作为研究地区，通过造山带内部样品的热年代学研究和与造山带相邻的柴代木盆地北缘地区的新生代沉积序列的沉积学研究，试图厘定南祁连南缘新生代的活动时间和期次，同时评估先存的中生代地壳薄弱带对新生代印度与欧亚板块碰撞挤压背景下产生的变形和造山作用的影响。南祁连南缘的柴达木山岩体样品的热年代学结果显示，磷灰石裂变径迹年龄集中在始新世至中新世，而柴达木北缘的绿梁山岩体样品的磷灰石裂变径迹年龄集中在白垩纪。基于裂变径迹单颗粒年龄数据和径迹长度数据的热史模拟结果显示，柴达木山经历了始新世-早渐新世和晚中新世以来两期快速冷却事件，而绿梁山经历了白垩纪和渐新世-中新世以来两期快速抬升冷却事件。山前大红沟剖面新生代沉积研究显示，路乐河组由冲积扇相砂砾岩组成；下干柴沟组为三角洲相砂、泥岩组成；上干柴沟组主要为湖相泥岩、粉砂岩夹河流相砂岩以及中、厚层状湖相砂泥岩互层；下油砂山组为河流相、冲积相砂、砾岩组成；上油砂山组主要为冲积相席状砾岩、砂岩、泥岩不等厚互层；狮子沟组由冲积扇砾岩、砂岩组成。这些研究成果表明，南祁连南缘新生代变形造山作用起始于始新世印度与欧亚板块刚开始全面碰撞时，除此之外，造山带热年代学结果及山前沉积序列还记录了渐新世-中新世以及晚中新世以来的两期较为剧烈的造山时间。结合前人造山带内Ar/Ar年龄数据及柴代木盆地北部地区变形研究结果，本项目认为南祁连南缘地区在中生代变形所产生的薄弱地壳条件下，新生代时期在印度与欧亚板块初始全面碰撞时即开始活动，经历了渐新世-中新世的造山带显著抬升之后，至晚中新世以来变形作用开始显著先盆地内传播。这些结果表明，青藏高原在印度与欧亚板块碰撞背景下表现为首先是先存的薄弱地壳的再活化活动，之后变现为变形作用向盆地传递的过程。该结果显示青藏高原新生代变形并没有一个严格的由南向北逐次传递的过程，而是表现为边界条件限定的复杂过程。