从新疆叶城剖面砂岩和砾岩组分看西昆仑山的剥蚀历史

叶城晚新生代山前盆地沉积序列由中新统乌恰群,上新统阿图什组和上新统-更新统西域组构成。乌恰群岩性为细粒泥岩夹砂岩,阿图什组为砂岩夹薄层砾岩,西域组为粗粒砾岩。中新世的沉积以细颗粒泥岩和砂岩为主,表明物源区较远,古流域坡度较小,搬运距离较长。叶城剖面碎屑岩粒度总体上是沿剖面向上逐渐变粗,到上新统的阿图什组时,开始出现砾石沉积,砂岩的岩屑成分增加,成熟度降低,反映西昆仑山已经开始有规模地隆升。西域组的沉积标志着作为物源区的西昆仑山已有相当的高度。西域组砾石成分在剖面下部以沉积岩为主,向上过渡为沉积岩和深变质岩为主,反映了源区的沉积盖层首先被剥蚀,随着山系的隆升,基底岩石(深变质岩和侵入岩)也被暴露和剥蚀。      

塔里木盆地北缘库车盆地白垩系风成砂岩研究--以库车河剖面为例

库车盆地的早白垩世地层为一套干旱气候条件下的红层沉积，包括洪积扇砾岩、间歇性河流砂砾岩、风成细砂岩和粉砂岩、沙漠湖相紫红色泥岩等类型的沉积，组成一个较为典型的沙漠沉积体系。在库车河剖面，下白垩统红层中发育一些厚层至块状的“高能细砂岩和高能粉砂岩”，多为岩屑长石石英砂岩和长石岩屑石英砂岩。它们以良好的分选性和较高的结构成熟度、较细的粒度、较低的成分成熟度和大型交错层理的发育为特征，显示出较为明显的风成沉积特点。     

沙漠沉积体系的层序地层学研究——以新疆库车盆地下白垩统为例

新疆塔里木北部库车盆地内下白垩统发育,为一套干旱红层地层。该套地层中有干盐湖及内陆萨布哈相泥岩、风成砂岩、间歇性河流砂砾岩和洪积扇砾岩等类型的沉积物,组成了一个较为典型的沙漠沉积体系。伴随着盆地基底的抬升与下沉,在地层记录中显示出旋回性沉积作用的特点,在早白垩世地层中识别出5个三级层序,它们构成1个二级构造层序,这些三级层序具有从冲积相粗碎屑沉积到湖泊相细粒沉积的相序组构,以向上变细为特征。研究表明,风成砂岩是库车盆地储集性能最好的天然气储集层,库车盆地中的克拉2气田是中国第一个以风成砂岩为主要储集层的大型天然气田。     

中新生代天山剥蚀与塔里木盆地北缘沉积耦合过程:新疆库车河剖面的低温热年代学证据

天山造山带中新生代快速剥露对于了解天山构造演化过程意义重大.然而,人们对于中新生代精确的冷却时间还一直存在争议.本文报道了塔里木盆地北缘库车河剖面中生界砂岩中碎屑磷灰石裂变径迹数据和早二叠世流纹岩热史演化模拟结果. 热年代学年龄趋势显示碎屑磷灰石裂变径迹的主要年龄组分为143.0~148.9 Ma和35.7~38.1 Ma,其中较年轻的组分已经完全重置,揭示了库车坳陷的剥露信息. 热史模拟结果显示了160~140 Ma的快速冷却事件. 结合库车河剖面前人的碎屑锆石U-Pb和重矿物数据,笔者认为欧亚南缘拉萨地体的拼贴是通过刚性的塔里木将挤压应力传递至天山,导致其在晚侏罗世?早白垩世强烈隆升剥蚀,大量碎屑被搬运沉积在塔里木盆地北缘,造成库车坳陷中广泛发育的早白垩世亚格列木组砾岩及其与晚侏罗世地层之间的角度不整合. 在欧亚板块南缘多块体持续拼贴的远程效应下,天山经历始新世快速隆升变形,变形持续向南扩展,导致库车坳陷在晚始新世遭受变形和抬升.      

关中盆地上新世地层形成时代、层序划分及沉积相特征研究

关中盆地位于华北板块西南缘,为一新生代断陷盆地,具典型地堑形态,沉积巨厚的新生代地层。针对盆地新近纪上新世地层形成时代有争议、地层层序划分不明确、沉积相界定较笼统等问题,利用钻测井资料及野外调研,结合前人研究成果,对盆地新生代地层进行了重新划分,明确了上新世各地层形成时代及其地层层序划分和沉积相类型。研究结果表明,上新统可划分为蓝田组(11Ma—7 Ma)、灞河组(7.3 Ma—2.6 Ma)、张家坡组(3.4 Ma—2.6 Ma);新生代层序地层可划分为古近系构造层序、中新统构造层序、上新统构造层序和第四系构造层序等4个一级层序,存在6个构造层序界面。蓝田组以"三趾马红黏土"的风成沉积为特征。灞河组沉积时期,关中盆地的西安凹陷为一套冲(洪)积相、河流、三角洲相沉积,固市凹陷为一套冲(洪)积、河流、三角洲及滨浅湖相沉积;盆地边部开始出现小范围的风成黏土沉积。张家坡组以河湖相沉积为主,沉积中心向南移;盆地南北两侧或边部为冲(洪)积扇相、河流相及三角洲相沉积,边部也有小范围的风成黏土沉积。     

新疆乌拉根砂岩型铅锌矿床地质特征与控矿条件

新疆乌拉根铅锌矿是与含油气盆地有关的砂岩型矿床,发育于塔里木盆地西北缘的喀什凹陷。在区域地层、构造、沉积岩和最新勘探资料综合分析的基础上,对该矿床的地质特征和控矿地质条件进行了研究。结果表明,其矿化层为一套海退砂、砾-泥-碳酸盐岩沉积建造,下白垩统克孜勒苏群(K1kz)和古新统阿尔塔什组(E1a)是成矿的物质基础,矿化蚀变发育于下白垩统克孜勒苏群第五岩性段+古近系阿尔塔什组第一岩性段,铅锌矿体呈层状、似层状产出,总体产状与地层产状一致。碎屑岩与矿化关系显示,从砾岩-砂砾岩-含砾砂岩-砂岩-泥岩,矿化强度依次减弱,除白云质(角砾)灰岩由于后期热液叠加多形成块状、细脉状矿石,矿化最强外,其余岩性按岩石颗粒粒度从小到大,矿化强度依次增强。该矿床的形成明显受乌拉根向斜和后期张性裂隙构造的制约,主矿体主要分布在砂砾岩层和白云质(角砾)灰岩中,矿体和上盘白云质(角砾)灰岩接触带局部张裂隙中发育黄铁矿型铅锌矿。塔西南喀什凹陷北缘中新生代碎屑岩盆地,是寻找砂岩型铜铅锌等多金属矿床最有利的远景区带。     

青藏高原东缘盐源盆地古近纪风成沙丘及其古地理意义*

盐源盆地始新世丽江组沉积时期发育了一套具大型高角度交错层理的红色砂岩,其确切成因对于厘定青藏高原东缘古近纪古地理格局、恢复东亚新生代干旱带与古气候演化过程具有重要意义。文中通过对盐源盆地始新统丽江组红色砂岩的沉积特征进行系统分析,证明该套砂岩的岩性、粒度分布、石英颗粒表面特征与沉积构造等明显不同于水成沉积,而与典型风成沙丘相应特征完全一致,表明其为风成沙丘沉积。结合古近纪研究区的古气候条件、大气环流样式与大地构造背景,笔者进一步推断盐源盆地始新世风成沙丘可能沉积于中国古近纪干旱带内的沙漠环境。根据目前相关研究资料,确认青藏高原东缘存在一个厚度稳定的古近纪风成沙丘富集带。     

鲁东诸城地区晚白垩世恐龙集群埋藏地沉积相与埋藏学初步研究

鲁东诸城盆地白垩系由下向上包括林家庄组、辛格庄组和红土崖组。下白垩统林家庄组为杂色粗碎屑岩系;上白垩统辛格庄组为杂色细碎屑岩系,红土崖组为砖红色砂岩、砾岩互层沉积夹玄武岩(73.5Ma),为恐龙化石埋藏层位,并与区域上莱阳青岛龙及恐龙蛋化石等产出层位可以对比。诸城地区晚白垩世时期主要为冲洪积沉积环境,辛格庄组上部为洪泛平原粉砂岩—细砂岩—灰质土加积序列,局部夹扇中辫状河砾岩、粗砂岩,红土崖组下部与下伏辛格庄组顶部过渡部位是冲积扇泥石流、辫状河和洪泛平原粉砂泥质砾岩、砂岩加积沉积序列。识别出与冲积扇沉积体系相关的3种埋藏相类型:冲积扇泥石流、洪泛平原和辫状河河道(砂砾岩),前二者是研究区主要的埋藏相类型。所含化石主要为鸭嘴龙的残体骨骼,个体大小参差不等,互相间可叠盖一起,同时也有孤立发育的骨骼化石。高密度、单一种类恐龙残体骨骼化石的沉积、埋藏特征代表了恐龙集群埋藏—沉积事件。     

新疆叶城晚新生代山前盆地演化与青藏高原北缘的隆升——I 地层学与岩石学证据

叶城晚新生代山前盆地的岩性主要由中新世的细粒泥岩和砂岩(乌恰群),上新世的砂岩夹薄层砾岩(阿图什组)及上新世-更新世的粗粒砾岩(西域组)构成.中新世的沉积以细颗粒泥砂岩为主,表明物源区较远,古流域坡度较小,搬运距离较长.古流向分析显示物源区位于南和偏南方,此时昆仑山的地势起伏尚不大.到上新世的阿图什组沉积时,开始出现砾石沉积,反映西昆仑山已经开始有规模地隆升.西域砾岩的沉积标志着作为物源区的西昆仑山已有相当的高度,随着山系的隆升,基底岩石被暴露和剥蚀.     

兰州黄河Ⅱ和Ⅲ级阶地的地层结构、年龄及环境意义

通过对兰州段黄河Ⅱ和Ⅲ级阶地剖面的地层岩性、粒度分析和光释光测年等,认为剖面中被普遍界定为河漫滩沉积的一套厚几米至几十米具水平层理的细粒砂土层是以冲、洪积与黄土互层的交互式沉积,其开始沉积的时期与气候进入冰期或冰阶相对应。据此可将兰州段黄河阶地剖面地层划分为三部分,即:河流砂砾石层、加积层与风成黄土层,分析了这一地层结构的发育过程,指出沉积相的识别和划分对于阶地研究具有重要意义。     

Late Neogene loess deposition in southern Tarim Basin: tectonic and palaeoenvironmental implications

Uplift of the Tibetan Plateau during the late Cainozoic resulted in a thick apron of molassic sediments along the northern piedmonts of the Kunlun and Altyn Mountains in the southern Tarim Basin. Early Neogene sediments are characterised by sandstone, siltstone and red mudstone, representing floodplain to distal alluvial fan environments. The Early Pliocene Artux Formation consists of medium-grained sandstone and sandy mudstone with thin layers of fine pebbly gritstone. The Late Pliocene to Early Pleistocene Xiyu Formation is dominated by pebble to boulder conglomerate typical of alluvial fan debris flow deposits. Sedimentological investigation, together with grain size and chemical analyses of siltstone bands intercalated with sandstone and conglomerate in the Xiyu and Artux Formations, point to an aeolian origin, suggesting desertic conditions in the Tarim Basin by the Early Pliocene. The onset of aeolian sedimentation in the southern Tarim Basin coincided with uplift of the northern Tibetan Plateau inferred from the lithofacies change from fine-grained mudstone and sandstone to coarse clasts. Tibetan Plateau uplift resulted in the shift of sedimentary environments northwards into the southern Tarim Basin, and could well have triggered the onset of full aridity in the Taklimakan region as a whole.     

新疆叶城晚新生代山前盆地演化与高原北缘的隆升—Ⅰ地层学与岩石学证据

叶城晚新生代山前盆地的岩性主要由中新世的细粒泥岩和砂岩（乌恰群）,上新世的砂岩夹薄层砾岩（阿图什组）及上新世－更新世的粗粒砾岩（西域组）构成。中新世的沉积以细颗粒泥砂岩为主,表明物源区较远,古流域坡度较小,搬运距离较长。古流向分析显示物源区位于南和偏南方,此时昆仑山的地势起伏尚不大。到上新世的阿图什组沉积时,开始出现砾石沉积,反映西昆仑山已经开始有规模地隆升。西域砾岩的沉积标志着作为物源区的西昆仑山民有相当的高度,随着山系的隆升,基底岩石被暴露和剥蚀。     

青藏高原南部乌郁盆地渐新世—上新世地层沉积相分析

青藏高原南部乌郁盆地是欧亚与印度板块碰撞以来冈底斯山隆升最具代表性的盆地之一,也是青藏高原南部较大的新生代残留盆地之一。沉积盆地中保存着完整的渐新世—早更新世连续沉积记录,自下而上由古新世—始新世林子宗群（典中组、年波组和帕那组）、渐新世—中新世日贡拉组、中新世芒乡组、来庆组、上新世—早更新世乌郁群（乌郁组、达孜组）,总厚度大于4180m。林子宗群为一套中—酸性钙碱性火山岩系,夹紫红色砂岩、砾岩及粉砂岩。日贡拉组主要为紫红色砂岩、砾岩,夹少量火山熔岩及酸性火山凝灰岩,为一套山间盆地沉积。芒乡组为灰色、深灰色泥岩、砂岩,夹煤和油页岩,为湖泊相—前三角洲相—沼泽相。来庆组为一套褐色安山岩、火山碎屑岩。乌郁组是一套碎屑岩,颜色呈灰色、灰褐色,夹煤及油页岩,为山间盆地辫状河—湖泊—沼泽沉积。达孜组是一套黄褐色砾岩、砂砾岩、砂岩,夹少量泥岩,发育铁质结核,为辫状河沉积。沉积相分析表明具有明显的古新世—始新世林子宗群（典中组、年波组和帕那组）、渐新世—中新世日贡拉组—芒乡组、中新世来庆组—上新世乌郁组、上新世—早更新世达孜组四个阶段式隆升—剥蚀过程。从芒乡组的潮湿炎热的气候转变为乌郁组的干燥凉爽,显然与青藏高原隆升密切相关。乌郁盆地渐新世—早更新世沉积相分析对于研究青藏高原隆升和油气等能源均具有重要意义。      

西藏色林错及邻区古近纪沉积凹陷对地壳增厚的响应

青藏高原中部古近纪发育伦坡拉盆地、色林错盆地、尼玛盆地,组成伦坡拉-色林错-尼玛沉积凹陷,总体呈近东西走向,长超过250km,宽30~50km;凹陷中心古近系河湖相沉积地层厚度达5~6km,下部为古新统-始新统牛堡组砾岩、砂岩、泥岩、泥灰岩,上部为渐新统丁青湖组泥岩、页岩、粉砂岩夹油页岩,顶部被新近系河湖相沉积不整合覆盖。凹陷南部发育尼玛-色林错逆冲推覆构造,凹陷北侧发育赛布错-扎加藏布逆冲推覆构造,伦坡拉盆地北部发育薄皮推覆构造,伴有不同规模的褶皱变形。地壳深部不同深度发育多重逆冲推覆构造,羌塘地块南部自北向南逆冲推覆,拉萨地块北部自南向北逆冲推覆;两者对冲部位地壳厚度发生显著变化,地表形成古近纪沉积凹陷。根据深地震反射及构造解释,结合Airy均衡分析,表明不同深度逆冲推覆及对冲构造运动导致地壳缩短增厚,增厚地壳均衡隆升及密度差异对古近纪沉积凹陷及盆地演化具有重要控制作用。色林错凹陷及邻区古近纪沉积记录对青藏高原地壳增厚与隆升过程具有重要指示意义。     

新疆天山地区早更新世沉积及其下限

经过对新疆天山地区第四纪地层的广泛、综合研究，提出该区早更新世由两套沉积组成：下部西域砾岩层，为随青藏高原隆升而发生的山前磨拉石堆积，后受盐水沟运动影响，岩层褶皱，组成山前成排的背斜构造，并受剥蚀。上部为五梁司砾石层，按岩性分为两层：下层为山麓冰川前缘冰水堆积；上层为经长途搬运的间冰期冰水沉积物。五梁司层与西域岩层呈不整合接触，并构成天山山前最高台地顶部。根据对安集海和独山子两剖面的地层岩性、古地磁、孢粉、重矿物等的综合对比研究，确定新疆第四系下限应依西域砾岩层底界年龄而定。本文指出西域砾岩层底界特征，并根据古地磁测试确定其底界位于古地磁柱高斯正极性时凯恩纳负极性亚时的顶面，年龄为２．９２ＭａＢ．Ｐ。本文还分析了新疆早更新世的构造背景和沉积环境。     

Tectonically‐controlled Evolution of the Late Cenozoic Nihewan Basin,North China Craton: Constraints from Stratigraphy,Mineralogy, and Geochemistry

The Late Cenozoic basins in the Weihe–Shanxi Graben, North China Craton are delineated by northeast-striking faults. The faults have, since a long time, been related to the progressive uplift and northeastward expansion of the Tibetan Plateau. To show the relation between the basins and faults, two Pliocene–Pleistocene stratigraphic sections(Chengqiang and Hongyanangou) in the southern part of the Nihewan Basin at the northernmost parts of the graben are studied herein. Based on the sedimentary sequences and facies, the sections are divided into three evolutionary stages, such as alluvial fan-eolian red clay, fan delta, and fluvial, with boundaries at ~2.8 and ~1.8 Ma. Paleocurrent indicators, the composition of coarse clastics, heavy minerals, and the geochemistry of moderate–fine clastics are used to establish the temporal and spatial variations in the source areas. Based on features from the middlenorthern basin, we infer that the Nihewan Basin comprises an old NE–SW elongate geotectogene and a young NW–SE elongate subgeotectogene. The main geotectogene in the mid-north is a half-graben bounded by northeast-striking and northwest-dipping normal faults(e.g., Liulengshan Fault). This group of faults was mainly affected by the Pliocene(before ~2.8–2.6 Ma) NW–SE extension and controlled the deposition of sediments. In contrast, the subgeotectogene in the south was affected by northwest-striking normal faults(e.g., Huliuhe Fault) that were controlled by the subsequent weak NE–SW extension in the Pleistocene. The remarkable change in the sedimentary facies and provenance since ~1.8 Ma is possibly a signal of either weak or strong NE–SW extension. This result implies that the main tectonic transition ages of ~2.8–2.6 Ma and ~1.8 Ma in the Weihe–Shanxi Graben are affected by the Tibetan Plateau in Pliocene–Pleistocene.     

甘肃石包城盆地新生代沉积特征及与阿尔金断裂的关系研究

阿尔金断裂是由阿尔金主干断层及其它次级断裂组成的巨型走滑断裂系,其分布规律符合左行走滑挤压模式。石包城盆地位于阿尔金断裂带内,为祁连山所围限,面积大约为3 000 km~2。通过对盆地上新统地层、砾岩砾石成份、古流向等沉积特征的综合研究分析表明:盆地南部边缘位于土大坂以南,主要由砾岩和含砾砂岩组成,其中灰岩占砾石成份80%以上;盆地东部边缘在石包城乡地区,砾岩砾石成份以花岗岩、片岩和片麻岩等变质岩居多,夹杂少量硅质岩;盆地的沉降中心位于双泉井子附近,靠近阿尔金断裂一侧;石包城盆地古水流方向为北西和北北西方向,说明该地区地势自南东至北西方向逐渐降低,盆地南东方向应为隆起区;石包城盆地双泉井子以西物源区应为盆地南缘的大雪山等一系列山体,而东北部物源应来自石包城乡附近的山体。石包城盆地是阿尔金断裂带中主干断层与分枝断层联合作用形成的走滑分枝盆地,从上新世以来,盆地至今扩张量约为30～40 km。按相同的位移速率,本文估算了阿尔金主干断层石包城段自渐新世以来的走滑量,大约为218 km。     

青藏高原西北缘晚新生代构造变形研究

晚新生代,印亚碰撞的远程效应使青藏高原周缘发生了强烈的构造变形和隆升作用,然而不同学者对高原强烈构造变形和隆升时代的认识却大相径庭。本文通过对青藏高原西北缘晚新生代褶皱冲断带的构造变形、沉积作用、岩浆活动与地貌响应等的综合研究,依据古新统至中新统地层的连续沉积和产状的协调一致,提出青藏高原西北缘在古新世—中新世末并未发生区域性强烈的构造变形,并基于褶皱、生长地层、楔顶沉积和冲断带中局部不整合等标定青藏高原西北缘强烈构造变形的时代为上新世—早更新世,其中最强烈的构造变形发生于西域砾岩沉积结束阶段,即约1.1～0.7Ma的昆黄运动最终使中更新世以前地层全面褶皱-抬升,形成区域性的乌苏群与西域砾岩之间的角度不整合,这为青藏高原西北缘晚新生代的构造变形提供了关键的构造地质学证据;同时,根据磷灰石裂变径迹的研究成果提出青藏高原西北缘的主要隆升可能是在上新世—早更新世通过高原边缘的边界断层系以后展式逆冲扩展作用抬升形成的,并就裂变径迹热历史模拟的剥蚀厚度提出西域砾岩很可能主要来自高原边缘地形变化最剧烈的陡坡带,支持西域砾岩属构造成因的认识。     

青藏高原北部可可西里盆地第三纪风火山群沉积环境分析

青藏高原北部的可可西里盆地是高原腹地最大的第三纪沉积盆地,分布着沉积厚度达 4 782.8m的早始新世-早渐新世风火山群灰紫色砂岩、泥岩和砾岩,其沉积环境演化经历了四个阶段,从早期 56.0～ 52.2Ma河流为主的环境,到中期 52.2～ 4 3.1Ma的湖泊环境和 4 3.1～ 3 8.3Ma的河流与扇三角洲环境,演变到晚期 3 8.3～ 3 2.0Ma河流为主的环境。古水流方向也由北东向变为南东向,到晚期又转变为北向为主,反映盆地沉积中心逐渐向东向北迁移。这种沉积环境演化和盆地沉积中心迁移可能受青藏高原早期隆升的影响.