文档介绍：内华达,黑岩山,北西部盆岭的构造和岩浆演化以及它们向火山岩台地的过渡关系译者:王立群 Derek William Lerch 等摘要: 地处北部盆岭东西边缘的地震活动带得到了广泛的研究, 然而该区的北西边缘还仍然保留着不完整的认识。内华达州黑岩山的北西部处于盆岭之间, 向南东向过渡, 而平坦的火山岩台地则向西延伸。这个缺乏研究的地区保留了非常完整的新生代岩浆作用记录, 并对加利福尼亚州东部和俄勒冈州南部的狭长火山岩台地的前中新世历史提供了重要窗口。地质成图和来自黑岩山北部的 40 Ar/ 39 Ar 地质年代数据表明在始新世到中新世中期存在三个有地质意义的火山作用期。始新世( 35Ma ) 玄武岩直接地覆盖在中生代花岗岩和岛弧火山岩以及沉积岩之上。局部喷发的渐新世到早中新世( 27 —— 21Ma ) 的双峰式火山岩构成新生代的主体并整合地覆盖在始新世玄武质熔岩流之上。这些双峰式地层包括流纹质熔岩、凝结程度不等的流纹质火山灰流、非凝结火山灰空落堆积物和薄的玄武质熔岩流。在靠近 Pine Fores t 山向北 20KM 处,与上述相似的渐新世到早中新世地层单元被大于 500 米厚的玄武质熔岩流和流纹质火山灰流凝灰岩所覆盖。在黑岩山的北部, 中新世中期的玄武岩在地层剖面中少见, 流纹质火山灰流凝灰岩直接地覆盖在早中新世的熔岩流之上。玄武质和流纹质火山岩形成于黑岩山的北部,时间范围是 35 —— 16Ma ,含有许多由火山口和岩墙组成的渐新世火山岩地层单元。尽管有本地成因的符合研究精度的熔岩流复合体, 但是新生代地层仍然是宽展的整合接触并且逐渐地向北西向倾斜。在 35 —— 16Ma 的时间范围内不具有岩层明显倾斜的地区, 在 16Ma 之后,出现了中等程度的岩层倾斜并发生了与此相关的隆起现象。该构造运动史与附近的 Pine Forest 和 Santa Rosa 山的构造运动史相一致,此处低温的热年代学数据表明在 12Ma 之后,沿山体边缘发育有正断层。靠近黑岩山北部的地壳速度变化被最近的地球物理勘探所揭示(地球物理勘探包括地震反射、折射和重力勘探) ,解释的结果与地质成图预测的盆地深度具有一致的变化趋势。根据最近完成的研究区周边的地质和地球物理成果及我们的工作, 我们认为盆岭北部边缘的地质演化以长时间发育的、规模巨大的、没有明显构造运动的火山作用为特征,这种火山作用沿高角度正断层分布,但作用级别小于 20% 。关键词: 盆岭,地质年代学,分布,岩浆作用,地壳地震学。前言: 北部盆岭的东西边缘已经得到了广泛的研究, 但是该区的北西边缘到北西加利福尼亚和南俄勒冈的高火山岩台地的过渡地带则所知甚少(图 1) 。现阶段,北西部盆岭的地形特征在断块和平均地貌上普遍与研究区相似(图1), 而且两地区具有相似的大地热流值( 90mw/m 2) 和相对较薄的地壳厚度( 30 —— 32KM ) 。最近的地质和地球物理研究表明盆岭的拉张区涵盖了内华达北西的大范围盆岭地区, 两者的地质年代都相对较轻, 而且与北西盆岭的中部相比火山作用级别较小( ≤ 20% ) 。当拉张的断裂带出现在北西盆岭区的、年代为 12Ma 的时候, 大量的火山作用出现在晚始新世到中新世中期, 与岩浆作用和拉张作用明显分带的盆岭其它地区相似。内华达北西的黑岩山(图1) 涵盖东部的盆岭断块所构成的过渡地带, 相对狭长的火山岩台地延伸到西部。在内华达北西以远的高火山岩台地内, 却少有地质意义的正断层( 本文称为 Sheldon 台地,图 1) 。假设比中新世中期更老的任何地层单元都没有出露,那么就可以把黑岩山作为揭示该区地表以下的前中新世历史的重要窗口(图 1) 。该区的地质历史对于理解过渡地带的构造特征和位于火山岩层之下的、延伸到西部和北部的岩性的成因是相当重要的。但是黑岩山北部地区仅存普查阶段的地质图和少量的 K-Ar 地质年代数据,因此本研究的目的是对本地区的火山岩地层进行成图并测定他们的地质年代以便在最近所做的 300KM 长的地震反射和折射剖面中更好地获取解释数据(图 2)。地质成图揭示三个明显的火山作用期, 时间范围跨越晚始新世到中新世中期, 在这一时间所形成的地层中没有发现断层或倾斜岩层。由盆岭断块组成的较小的、拉张的块体沿着切割出露在该区的年轻地层单元的高角度正断层分布(图3,4和5), 拉张块体的形成时间与以前测定的该区的热年代学数据一致,为 12Ma 。黑岩山和邻近黑岩山的沙漠盆地的速度模型约束盆地的深度为并揭示出沿着黑岩山向西降低的速度。 40 Ar/ 39 Ar 年代数据指示火山岩剖面的年代数据是 35 —— 16Ma ,它有助于对比火山岩地层与包括区域事件在内的黑岩山北部岩浆演化之间的关系。我们所综合的地质和地球物理解释成果指出拉张作用的