早更新世以来青藏高原隆升作用在塔里木盆地腹地的响应

自约55Ma印度-欧亚板块碰撞,青藏高原经历持续挤压,发生多次阶段性隆升作用.晚新生代以来强烈隆升作用不仅造就了青藏高原北部强烈的构造变形效应,还引起了大规模的干旱化.位于塔里木盆地腹地(N38° 40.911′,E80°18.484′)的玛扎塔格褶断带东西向延伸约300km,南缘发育出露连续、完全的早更新世地层,岩性主要以灰黄色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩为主,含有薄层粗砂岩及砾岩.本文延展了原来研究剖面,共采集古地磁样品90块共9个采点.系统热退磁结果揭示出了正反极性,高分辨率的磁性地层学及野外磁化率研究确定研究剖面时代约为2.2～0.1Ma,对玛扎塔格整个剖面地层的年龄控制提供了限定.利用MS2磁化率仪对野外剖面现场测量,采集209米695点数据.通过与深海氧同位素比对分析,说明磁化率结果不仅较好揭示了全球气候变化,还精确记录了约1.8Ma、1.2Ma、0.9Ma、0.65Ma等多期构造活动,并且直接证明年龄约0.05Ma的地层发生了较强构造变形.青藏高原早更新世以来隆升过程具有脉冲特征,约0.9Ma的强烈隆升使主体达到冰冻圈,起到的屏障效应使塔里木盆地开始较快速干旱化,同时为黄土高原提供了更多风尘物质和增强了对粉尘的搬运能力,导致巨厚的粗粒上砂岩层L9形成.     

兰州—民和盆地河口群沉积相和岩石磁化率——祁连山白垩纪隆升的记录

研究白垩纪祁连山构造隆升过程对认识青藏高原形成及其环境效应具有重要意义,兰州—民和盆地连续出露的河口群沉积物较好地记录了早白垩世祁连山隆升过程。河口群从下向上由冲积扇、扇三角洲、辫状河、滨湖、滨浅湖、半深湖、三角洲7个沉积相体系组成;综合分析沉积相时空演化、砾石成分及古水流方向统计和岩石磁化率测量,揭示出早白垩世祁连山经历了3期隆升过程:早期(约143～123Ma)快速强烈隆升阶段,此时祁连山东段开始逐渐断陷下沉,盆地沉积了冲积扇至滨浅湖相沉积体系的砾岩、砂岩和泥岩,岩石磁化率值总体偏低,隆升速度较快;中期(约123～113Ma)稳定隆升阶段,湖盆面积达到最大,沉积物以半深湖相泥岩为主,磁化率值总体偏高,隆升速度较慢;晚期快速隆升阶段,约从113Ma开始,祁连山隆升速度加快,湖盆萎缩,沉积了以三角洲相为主的泥岩和砂岩,磁化率值总体偏低,直至109Ma以后,盆地回返,祁连山地区整体抬升遭受剥蚀。     

青藏高原西北缘晚新生代沉积岩古流向的磁化率各向异性确定及其构造意义

古流向的确定是重建沉积物来源及沉积过程的有效方法,而磁化率各向异性作为古流向恢复的可靠信息载体在室内沉积实验和具体工作中已得到认可.本文对青藏高原西北缘柯克亚剖面晚新生代地层鸟恰群、阿图什组和西域组80块样品开展了磁组构研究,磁面理与磁线理图、磁化率各向异性度与磁化率椭球体形状因子图直观地说明研究对象均具有磁面理较磁线理发育的特点,代表了原生沉积组构特征.柯克亚剖面乌恰群、阿图什组和西域组的磁化率各向异性测量则恢复了三个时期的古流向.古流向在不同时期的变迁显示了重要的青藏高原西北缘的隆升信息.乌恰群与阿图什组、阿图什组与西域组之间的古流向的改变反映出西昆仑山北缘具有西早东晚的构造隆升过程.     

塔里木盆地玛扎塔格第四纪沉积环境演变及构造学意义

塔里木盆地腹地玛扎塔格地区最近发现了完好出露的新生代连续沉积地层,其中第四系主要为细粒湖相沉积,从而提供了最新的来自盆地内部的古气候古环境研究载体。在详细野外考察基础上,沿厚约140m的剖面采集两百多块样品,本文报道了野外考察结果和样品碳氧稳定同位素数据,以期初步探讨盆地新生代晚期环境变化及相应的构造意义。中更新世气候转型期在玛扎塔格地区有清楚显示,主要表现为沉积组合的显著不同,湖相沉积物氧碳同位素数据(δ¹⁸O和δ¹³C)则呈现周期性波动震荡特征,并呈现出明显的反相关特征,尤其剖面最上部出现显著的δ¹⁸O负偏和δ¹³C正偏,可能暗示了一次较为极端的气候异常事件,或说明冰雪融水的影响逐步加深,说明积雪源区向沉积区的扩展。玛扎塔格地区广泛发育的第四纪湖相沉积和山前地带沉积特征明显不同,说明了区域构造运动的显著不均一性,作为西昆仑北缘冲断带的前锋部位,玛扎塔格断裂的最新活动时间为更新世晚期或全新世,且目前可能仍在持续进行。     

塔里木盆地腹地玛扎塔格地区新近纪砂岩组分和重矿物组合特征及物源分析

发育于塔里木盆地腹地——玛扎塔格地区的新近纪沉积地层出露良好,保存了其物源区造山带的隆升剥蚀信息。利用古水流、砂岩碎屑组构和重矿物组合特征等研究方法,结合研究区的区域构造演化,探讨玛扎塔格地区晚新生代以来古地貌格局及沉积物源区隆升剥蚀的沉积响应关系。结果表明该研究区的古地貌总体格局为西高东低,沉积物源在上新世早期之前主要来自于西昆仑造山带和帕米尔造山带,而到了上新世以来其沉积物源主要来自于帕米尔造山带,并且在上新世早期,物源区发生明显的构造隆升运动,更新世期间物源区出现快速隆升剥蚀构造事件。     

准噶尔西北部山地晚新生代以来隆升过程: 来自沉积学和磁组构的证据

通过对准噶尔西北缘和什托洛盖盆地新近系白杨河剖面详细的沉积学和磁组构的研究, 探讨了准噶尔西北部山地约7 Ma以来的构造变化.白杨河剖面由下至上可划分为塔西河组、独山子组和西域组, 分别对应于浅湖相、扇三角洲相和砾质辫状河相.古流向和砾石成分分析表明, 剖面物源来自和什托洛盖盆地北侧山地.根据沉积学和磁化率与磁组构参数(P_j、T、L和F)的变化, 准噶尔西北部地区约7 Ma以来的构造-环境演变可划分为3个阶段: 阶段Ⅰ(6.80~3.50 Ma): 浅湖相, 磁化率和磁组构参数值为剖面最低, 且变化幅度很小, 代表了构造环境比较稳定, 地势高差较小或物源区较远; 阶段Ⅱ(3.50~2.58 Ma): 扇三角洲相, 沉积速率、磁化率和磁组构参数值显著增大, 表明准噶尔西北部山地强烈隆升; 阶段Ⅲ(＜2.58 Ma): 砾质辫状河相, 磁化率和磁组构参数值进一步增大, 可能是构造隆升与气候变化共同作用的结果.3.50 Ma准噶尔西北部山地强烈的构造隆升与天山地区和青藏高原周缘约3.00~4.00 Ma的构造隆升具有准同时性, 是印度-欧亚板块陆内俯冲挤压远程效应表现.      

中国北方上新世晚期-更新世早期风成沉积物磁化率各向异性初探

前人对中国黄土高原晚更新世黄土沉积物的磁化率各向异性的研究表明,磁化率椭球体最大轴(Kmax)偏角的方向能够指示黄土沉积时期的搬运动力方向,即古风向,并可以通过这种途径进行古季风的重建.本研究试图通过对中国黄土高原晚上新世-早更新世转折时期的风成沉积磁化率各向异性研究进一步检验其在古风向重建方面的应用潜力.选择分别地处黄土高原中部、南部和东部地区的灵台、渭南和保德3个剖面,对红粘土向黄土过渡时期4个不同地层单元古土壤层(S32)、黄土层(L33)、过渡层(TU)以及红粘土沉积(RC)的样品进行了磁化率各向异性测量,结果表明磁线理L值很小,而磁面理F较为发育,这与前人对晚更新世黄土沉积磁化率各向异性的研究结果一致;同时,4个不同地层单元的磁面理F、各向异性度P和形状因子T在3个剖面上均表现出随土壤发育程度增强而减小的变化趋势,说明后期的成壤作用能够不同程度地降低磁面理、磁化率各向异性度以及形状因子的大小.与前人对于晚更新世黄土沉积磁化率各向异性的研究结果不同的是3个剖面的S32,L33,TU以及RC的Kmax的偏角似乎并不能反映出当时的搬运动力方向,即古风向,而长期的压实作用以及不同程度的后期土壤化作用是造成这一时期黄土和红粘土沉积物磁化率各向异性最大轴偏角方向未能反映出当时搬运动力方向(古风向)的原因之一.     

内蒙古托克托湖相地层时代讨论

采用岩性描述以及OSL和ESR测年方法,研究内蒙古托克托台地郝家窑剖面和郝家窑钻孔的地层时代。研究表明,郝家窑剖面出露地层厚度47.0 m,湖相层顶部的年龄约为距今100 ka,剖面底部的年龄约为距今150 ka。郝家窑钻孔岩性大致分3段:0～12.77 m为棕黄色粉砂质黏土、黏土质粉砂,OSL年龄为距今120～40 ka,应属晚更新世马兰黄土;12.77～72.23 m为淡黄绿、灰褐色粉、细砂层和粉砂质黏土,湖相沉积层,OSL年龄约为距今400～100 ka,属上更新统—下更新统;72.23～118.45 m为棕红色粉砂质黏土层夹钙质层,属受流水影响的风成黄土,ESR年龄为距今476～990 ka,对应于中更新统离石黄土。托克托湖相层的时代与萨拉乌苏河流域经典的萨拉乌苏组(距今75～150 ka)有较大差距,似乎不宜归入萨拉乌苏组,建议暂称为托克托组。     

塔里木盆地石炭系划分对比及玛扎塔格组的建立

塔里木盆地覆盖区石炭系自上而下划分为8个岩性段:小海子组顶灰岩段、卡拉沙依组含灰岩段、砂泥岩段、上泥岩段、标准灰岩段、中泥岩段、巴楚组生屑灰岩段和下泥岩段。通过大量钻井地层和地表剖面的划分对比、地震资料的解释追踪,以及与塔西南地表石炭系的地层对比,表明在卡拉沙依组上泥岩段与砂泥岩段间存在海西早期抬升事件造成的不整合,应当将沙泥岩段和含灰岩段从卡拉沙依组中分出,这样卡拉沙依组仅包括中泥岩段、标准灰岩段和上泥岩段,时代为早石炭世早中期。砂泥岩段和含灰岩段新建玛扎塔格组,时代为早石炭世晚期至晚石炭世早中期,层型剖面为玛401井1 291.0~1 682.0m井段剖面。     

柴西西岔沟新近系磁组构特征对环境变化的响应

通过对柴达木盆地西部(简称柴西地区)的干柴沟背斜南西翼的西岔沟层型剖面进行系统测制和2～3 m等间隔磁性地层学、磁化率各向异性系统采样,并进行精确测量,利用在该区建立的高分辨率、高精度磁性地层年代资料,结合沉积学等研究,讨论了磁化率各向异性参数变化趋势对环境的指示,并揭示在约23～6.2 Ma期间环境演化经历了三个阶段:Ⅰ阶段(22.4～13.4 Ma)为湿润环境;Ⅱ阶段(13.4～8.2 Ma)为温干环境向干冷转型;Ⅲ阶段(8.2～6.2 Ma)气候转冷变干且变化更复杂。认为7.8 Ma以来气候转型及有规律的变化与现代季风形成有关。为青藏高原的隆升过程及其环境效应提供可靠资料。     

西藏西南部札达盆地新近纪沉积序列研究

札达盆地为一个藏南晚新生代断陷盆地,基于岩性岩相、古流向和物源分析,认为札达盆地主要经历了裂陷充填期(9.2~7.8 Ma),稳定发展期(7.8~2.6 Ma)和裂后消亡期(2.6~1.7 Ma)。沉积相主要有辫状河相、淡水湖泊相和冲积扇相,以湖相为主;古流向由南西向转变为盆地周缘指向湖盆中心,发展到最后为南东向;物源主要来自北侧的阿伊拉日居山地区,古地势由北东高南西低,经差异抬升变为北西高南东低,沉积中心位于湖盆南缘。至约1.7 Ma之后,贡巴砾岩的出现代表了札达盆地的消亡。札达盆地的演化表明藏南裂陷盆地经历了拉张形成、湖盆最大化而后快速消亡的过程,揭示了藏南在获得最大高度后进一步构造伸展垮塌的演变历程。
      

阿尔金断裂带新生代活动在柴达木盆地中的响应

阿尔金断裂新生代以来发生多期次的走滑运动,并伴随强烈的隆升作用,进而影响柴达木盆地新生代的构造演化。本文通过遥感卫星影像解译、地震反射剖面解释、区域地层分析,结合野外考察资料对阿尔金断裂新生代活动在柴达木盆地中的响应进行了研究。对柴达木盆地卫星影像的解译发现盆地中褶皱形态指示了近东西走向的褶皱构造带与近南北走向的褶皱构造带的叠加干涉效应,其中近东西向褶皱构造带是在印度/欧亚板块碰撞作用下青藏高原隆升并向北东扩展过程的响应,近南北向褶皱构造带是阿尔金断裂新生代活动的响应。对NW-SE向穿过阿尔金山-柴达木盆地的盆山结合带地震反射剖面的再解释,发现新生代地层中发育的多层生长地层,记录了阿尔金断裂新生代活动的信息。对盆地中新生代地层分布等厚图褶皱干涉样式的分析表明,上油砂山组沉积时期(14.9Ma)阿尔金断裂活动已经明显影响到柴达木盆地,而狮子沟组沉积时期(8.2~2.6Ma)断裂活动对柴达木盆地改造最强。通过对研究区已有的低温热年代学数据和沉积、构造、磁性地层年代学等方面研究成果的总结和分析,认为阿尔金断裂在新生代至少存在三期(~30Ma,~8Ma、~2.6Ma)强烈的构造活动和隆升作用,在柴达木盆地内表现为相应地质时代沉积速率的加快、沉积物岩性的变化、构造地貌的变形和同构造生长地层的出现。其中后两期(~8Ma、~2.6Ma)构造活动在整个青藏高原及周边地区广泛存在,为准同期构造事件,而月牙山地区地震地表破裂带的发现则表明阿尔金断裂带现在仍在强烈活动,并且直接影响到了柴达木盆地。阿尔金断裂带新生代以来的构造活动具有多期性,并影响和改造了柴达木盆地,可能对油气成藏有重要影响。     

阿尔金山新生代隆升历史:来自塔东南若羌凹陷的沉积记录

阿尔金山位于青藏高原北部边缘,在高原隆升和演化过程中扮演着重要的角色。但是,关于它的新生代隆升历史现今仍存在较大的争议。阿尔金山北麓若羌凹陷新生代接受来自山脉的剥蚀物质。因此,凹陷内的沉积特征记录了阿尔金山新生代隆升的重要信息。本文利用石油钻井编录资料及地震剖面,通过对盆地区新生代各个地层之间的接触关系、沉积相组合和沉积速率变化进行研究,结果显示阿尔金山34Ma以来的隆升分为两阶段:第一阶段为34~20.4Ma,持续低速隆升;第二阶段为16Ma至现今,急剧快速隆升。结合前人研究成果,认为渐新世—早中新世,阿尔金断裂作为一个局限在中、下地壳的韧性剪切带造成阿尔金山一带产生大范围的地表隆起,控制了山脉在第一阶段的持续低速隆升;中中新世以来,阿尔金断裂大规模左行走滑,青藏高原北缘主要通过地壳缩短的形式释放应力,控制了山脉在第二阶段的急剧快速隆升。     

阿尔金山脉新生代剥露历史——前陆盆地沉积记录

新疆且末县江尕勒萨依盆地位于阿尔金山脉的北西山前,其内连续沉积了中生代一新生代地层。盆地内古新统一始新统为河流相沉积;渐新统至中新统为山麓河流相灰色砾岩和棕色砂岩;上新统为山麓洪积相砾岩夹泥岩;下更新统全为砾岩层。岩性组合特征及其砂岩碎屑、砾石组分变化规律,反映出阿尔金山脉的新生代剥蚀历史：古近纪早、中期,阿尔金山脉的地形高差小,古生界双峰式火山岩首先被剥蚀;至渐新世末一中新世早期,山脉高差加大,基底元古宇开始出露地表被剥蚀;中新世末期,山脉高差进一步加大,剥蚀速率加快;至第四纪早期西域砾岩开始沉积时,地形高差加剧,中、古元古界开始暴露被剥蚀。区域资料分析表明,阿尔金山脉在新生代具有多期次阶段性隆升的特征,存在3期次快速隆升事件：渐新世末一中新世早期、中新世晚期(大约8Ma)和第四纪早期。     

柴西红沟子地区晚新生代岩石磁学特征及对青藏高原北缘隆升的响应

柴达木盆地为青藏高原东北缘的一个内陆沉积盆地,发育了巨厚的中-新生代沉积地层,这些地层记录了盆地及周缘山地的构造、环境演变历史。本文通过对柴达木盆地西北部红沟子地区晚新生代天然剖面沉积物岩石磁学的研究,表明在约9.8 Ma磁化率值突然增大,同时沉积物中磁铁矿的含量也明显增加。结合剖面沉积物岩相、岩性及沉积速率等分析,依据沉积物磁学性质与环境变化和构造运动之间的关系,我们认为该地区晚新生代物源变化,可能是造成岩石磁学特征在大约9.8 Ma变化的主要原因,同时可能还暗示了青藏高原东北缘一次强烈的构造隆升事件,阿尔金山作为柴达木盆地的物源之一,也响应了此次构造运动,隆升到了一定高度使剥蚀速度增加,这一过程被柴西地区的红沟子构造所记录。     

阿尔金断裂对柴达木盆地西南地区的影响——来自构造节理分析的证据

阿尔金断裂在100～85 Ma、40～25 Ma、10～8 Ma具有多期活动的特征。通过对柴达木盆地西南地区中-新生代地层中构造节理数据的采集、层面校正和综合分析,认为阿尔金断裂多期活动在柴达木盆地西南地区的表征存在差异：即晚白垩世断裂走滑活动对该地区的影响范围较窄,限于阿尔金山前附近;始新世上干柴沟组、中新世下油砂山组沉积之后,阿尔金断裂2期明显的走滑逆冲活动影响范围逐渐增大,可分别达到干柴沟、油砂山一带。这可能与南部青藏高原的多期推覆逆冲导致阿尔金断裂被动活化有关。因此,盆地西南地区油气勘探过程中阿尔金断裂3期走滑逆冲活动的影响值得重视。     

Late Cenozoic Stratigraphy and Paleomagnetic Chronology of the Zanda Basin, Tibet, and Records of the Uplift of the Qinghai-Tibet Plateau

The characteristics of Late Cenozoic tectonic uplift of the southern margin of the Qinghai- Tibet Plateau may be inferred from fluvio-lacustrine strata in the Zanda basin, Ngari, Tibet. Magnetostratigraphic study shows that the very thick fluvio-lacustrine strata in the basin are 5.89- 0.78 Ma old and that their deposition persisted for 5.11 Ma, i.e. starting at the end of the Miocene and ending at the end of the early Pleistocene, with the Quaternary glacial stage starting in the area no later than 1.58 Ma. Analysis of the sedimentary environment indicates that the Zanda basin on the southern Qinghai-Tibet Plateau began uplift at -5.89 Ma, later than the northern Qinghai-Tibet Plateau. Presence of gravel beds in the Guge and Qangze Formations reflects that strong uplift took place at -5.15 and -2.71 Ma, with the uplift peaking at -2.71 Ma.     

阿尔金山脉新生代隆升-剥露过程

阿尔金山脉位于青藏高原北缘。文中主要是利用磷灰石裂变径迹测年分析,探讨阿尔金山脉的隆升和剥露过程。来自阿尔金山脉34个花岗岩、花岗闪长岩和片麻岩样品中磷灰石的裂变径迹测试结果表明,阿尔金山脉存在至少5个阶段的剥露作用,反演出阿尔金山脉具有多期次、阶段性的隆升特征,并存在差异性:EW向的阿尔金北缘拉配泉—红柳沟山体隆升-剥露时间早(61~34Ma);NE向且末—茫崖山脉的主要隆升时间位于始新世晚期—中新世(42~11Ma);沿阿尔金(主)断裂山体的隆升-剥露最为年轻,存在三期主要的剥露作用:10·2~7·3、5·5~4·5和2·1~1·8Ma。结合区域磷灰石测年数据、区域变形事件及其阿尔金断裂走滑历史分析,推测阿尔金山脉在晚白垩世曾有过初期隆升和剥露,古近纪的剥露局限于阿尔金山脉北缘EW向的山脉,始新世晚期—中新世、上新世晚期和早更新世的山脉剥露作用遍及了青藏高原北缘山脉,8Ma是青藏高原抬升和变形的一期重要构造事件发生时间;前陆盆地和阿尔金山间盆地的沉积作用研究也显示了阿尔金山脉的隆升剥露过程与阿尔金断裂的走滑及其相关盆地沉积构造-演化具有很好的耦合关系。