青藏高原东南缘芒康地区河流地貌演化的磷灰石U-Th/He记录

青藏高原东南缘地处印度与欧亚板块碰撞侧向逃逸的特殊构造部位,地势起伏相对较缓,形成三江并流的独特地貌格局.然而,对于东南缘大尺度地形地貌形成机制与水系演化的认识仍存在很大的分歧.本文获得的澜沧江流域芒康地区5个基岩样品磷灰石U-Th/He年龄表明该地区在早-中中新世(23～15Ma)经历了一次区域性冷却事件,且冷却速率在5Ma期间从40℃/Ma降低到28℃/Ma以下.目前可获得的青藏高原东缘-东南缘的低温年代学数据表明:尽管川西-藏东-滇北一带具有相似地貌特征,但高海拔、低起伏地貌面的形成是穿时性的,不能将它作为一个区域上连续的等时面来计算和探讨一个统一的区域抬升启动时间;三江地区地形属于非稳态的过渡型地形,尤其芒康-左贡地区剥蚀速率的差异比较清晰地展示了澜沧江流域地形演化处于非稳态期.此外,河流下切是塑造澜沧江流域的地形地貌主要驱动力之一:干流的侵蚀速率远远高于支流的侵蚀速率;河流下切强烈的地区(如德钦)对应的侵蚀速率及地形起伏度都较大,芒康地区微弱的地形起伏度取决于较低的侵蚀速率.第三纪以来的印度-欧亚板块碰撞导致青藏高原崛起的同时,也对周边尤其藏东南三江地区的地形地貌塑造及气候变化产生重大的影响.     

藏南定结地区喜马拉雅造山带新生代的隆升剥蚀历史及其地质意义

本文利用裂变径迹方法研究藏南定结地区喜马拉雅造山带新生代的隆升和剥露过程,并探讨内动力和外动力地质作用共同塑造地貌形态的耦合性。由于构造活动的阶段性,可能导致大喜马拉雅结晶岩系（GHC）的冷却剥蚀在构造强烈时期主要由构造活动控制,在构造活动平静期主要与外动力地质作用密切相关。在定结地区的GHC选取两个剖面进行磷灰石裂变径迹（AFT）研究,剖面高程跨度为3 800～4 500 m,其年代学结果范围为11～2 Ma,揭示了中新世以来经历了3 个阶段的冷却剥蚀历史。不同的冷却剥蚀阶段具有不同的驱动力,中新世晚期11 Ma左右的隆升剥蚀阶段,主要是由构造活动驱动;7～3 Ma的缓慢冷却剥蚀阶段,构造活动趋于平静,主要与区域内的河流侵蚀作用密切相关;上新世晚期3 Ma以来较快速的冷却剥蚀阶段,以河流侵蚀为主的外动力作用加强。定结GHC在3 Ma以来冷却剥蚀速率迅速增强,并且驱动力主要为外动力地质作用,暗示了GHC经历了中新世强烈的构造隆升之后已经确定了现有地貌格局,在3 Ma已达到显著高度。     

藏南冲巴雍错淡色花岗岩体热年代学及其对藏南拆离系和亚东裂谷构造活动时限的制约

藏南拆离系和亚东裂谷是藏南地区重要的伸展构造,与青藏高原的隆升和生长密切相关,其新生代以来的构造热-年代学研究,对探讨高原的生长过程和大陆变形动力学具有重要意义。本文对西藏南部亚东地区的冲巴雍错花岗岩进行了U-Pb定年和低温热年代学分析,结果表明,岩体自22Ma侵位后经历了5个不同的冷却阶段：18~15.6Ma期间岩体的冷却速率为125℃/Myr;15.6~11Ma期间,平均冷却速率约94℃/Myr;11~7Ma期间,平均冷却速率约24℃/Myr;7~3Ma平均冷却速率约5℃/Myr;3Ma以后平均冷却速率约为14℃/Myr。因岩体位于藏南拆离系内,又被亚东断层切过,认为藏南拆离系的活动时限为22~11Ma,亚东正断层的起始活动时间为11Ma,且热历史模拟结果显示岩体在~3Ma发生了快速冷却,可能指示了亚东裂谷的一次强烈活动。     

喜马拉雅造山带亚东地区晚新生代剥露历史及其构造意义：来自磷灰石和锆石(U- Th)/He数据的约束

喜马拉雅造山带中部亚东地区位于藏南拆离系与南北向裂谷交汇处，是研究青藏高原南北向伸展和东西向伸展构造体制转换的关键地区，该地区新生代构造变形与冷却剥蚀过程对理解青藏高原的隆升历史和深部- 浅部动力学机制具有重要意义。本文对亚东地区开展两个剖面的磷灰石和锆石(U- Th)/He低温热年代学以及QTQt热史模拟分析，结果显示亚东地区大喜马拉雅结晶岩系剖面的10个磷灰石(U- Th)/He年龄分布范围为11.23~4.87 Ma，亚东- 谷露裂谷剖面的锆石和磷灰石(U- Th)/He年龄分别介于9.02~6.48 Ma和8.63~6.13 Ma。综合区域热年代学资料提出亚东地区大喜马拉雅结晶岩系自中新世以来经历了两期快速冷却事件：第一期为中新世中期(16~11 Ma)，由藏南拆离系（哲古拉拆离断层）伸展拆离作用控制的快速冷却，11 Ma前后冷却速率的明显转折变化指示了剥蚀驱动机制的转变，高原伸展体制开始向东西向伸展转换；第二期为中新世晚期到上新世(10~5 Ma)，期间存在由于亚东- 谷露裂谷伸展活动而导致的构造剥露，产生了9~6 Ma极快速冷却，平均冷却速率为290 ℃/Ma，约束了亚东- 谷露裂谷的启动时间为10 Ma左右。沿亚东藏南拆离系向南剖面上，磷灰石(U- Th)/He年龄数据总体呈现“老—新—老”的变化趋势，暗示了经历过部分熔融的大喜马拉雅结晶岩系通过中下地壳渠道流侧向挤出。综合已有的大喜马拉雅结晶岩系的结晶、冷却年代数据，提出大喜马拉雅结晶岩系的剥蚀冷却过程呈现多阶段和不等速特征，即存在25~11 Ma、10~5 Ma以及约3 Ma以来三个主要快速冷却阶段，受控于区域构造活动或者气候剧烈变化。     

裂变径迹方法约束的塘古兹巴斯坳陷中-新生代热演化史——来自青藏高原构造运动的响应

塘古兹巴斯坳陷中生代地层缺失严重,中生代以来的构造发育、隆升过程,是该区构造-沉积演化的难点。裂变径迹低温热年代学技术是近年来用于沉积盆地热史研究的新技术,在地质热事件定年、地质体热演化历史、构造区隆升与剥蚀等方面应用十分广泛,在确定隆升过程及热历史上有其独到的优越性。本文通过塘参1井钻井岩心样品的裂变径迹实验和热演化史模拟,结合地层发育情况,揭示了塘古兹巴斯坳陷中-新生代存在5个冷却抬升-增温沉降旋回,即248~240Ma(早-中三叠世)、199~120Ma(三叠纪末-早白垩世)、72~55Ma(晚白垩世-古新世)、24~15Ma(晚渐新世-早中新世)和7.4~2.2Ma(中新世晚期-上新世)等5个抬升冷却期,期间为沉降沉积期。此5个冷却阶段的平均冷却速率的变化具有先增后降的过程,从三叠纪至中新世期,平均冷却速率逐渐增大;在早中新世达到最大为4.22℃/Myr;晚中新世至今,平均冷却速率逐渐减小。反映了中-新生代以来隆升最快的时期为喜马拉雅中期(24~15Ma)。持续最长时间的抬升表现在侏罗纪-早白垩世中期,塘古兹巴斯坳陷处于前缘隆起,未接受沉积,并使中上三叠统沉积地层遭受剥蚀。且塘古兹巴斯坳陷中古生代及晚古生代早期沉积地层,在早-中三叠世前经历了较高的古地温,致使磷灰石样品发生完全退火,锆石样品部分退火,不同于相邻的巴楚地区。塘古兹巴斯坳陷热演化过程中冷却(抬升)及增温(沉降)事件的发生时期,与古特提斯、新特提斯闭合及印度-亚洲碰撞的关键时刻相吻合,可作为青藏高原多阶段构造运动的响应。     

西藏多龙矿集区热构造演化历史——来自磷灰石(U-Th)/He的证据

西藏多龙矿集区是西藏最重要的斑岩-浅成低温热液型矿集区。多龙矿集区经历了多期次的构造抬升-剥蚀事件,成矿后的埋藏-剥蚀历史对矿体的保存至关重要。本文运用磷灰石(U-Th)/He数据对多龙矿集区的低温热年代学进行研究。磷灰石(U-Th)/He年龄平均值分布在85. 1±4. 0Ma到37. 9±2. 5Ma,记录了晚白垩世到古新世、始新世、渐新世的热-构造事件。热历史模拟显示,多龙矿集区主要经历4次冷却事件:Ⅰ) 100～75Ma,冷却速率约为4℃/Myr,剥速率约为0. 16km/Myr,与班公湖-怒江洋的闭合以及拉萨-羌塘地块的碰撞事件有关;Ⅱ) 75～45Ma,冷却速率约为0. 3℃/Myr,剥蚀速率约为0. 01km/Myr,与拉萨-羌塘地块的继续碰撞事件以及由碰撞作用引起的逆冲推覆构造事件有关;Ⅲ) 45～30Ma,冷却速率约为2℃/Myr,剥蚀速率约为0. 08km/Myr,与印度-欧亚大陆的碰撞抬升事件有关;Ⅳ) 30Ma至今,冷却速率约为1℃/Myr,剥蚀速率约为0. 04km/Myr,与渐新世以来印度-欧亚大陆的持续碰撞作用以及渐新世以来青藏高原发育的频繁构造事件有关。多龙矿集区斑岩-浅成低温热液型矿床形成后在强烈的隆升-剥蚀的环境下保存下来,得益于早白垩世美日切错组火山岩的覆盖,由拉萨-羌塘地块碰撞作用引起的逆冲推覆构造引起的上部地层加厚,以及印度-欧亚大陆碰撞事件在多龙矿集区产生的相对较弱的破坏效应。拉萨-羌塘地块碰撞作用引起的地层加厚对多龙矿集区矿床起主要的保护作用。     

青藏高原东缘中新生代隆升及构造扩展方式转换

为研究青藏高原向东构造挤压过程中，构造变形扩展方式的变化，文章选取青藏高原东缘为研究对象，开展了磷灰石和锆石裂变径迹测定及分析工作。结果表明，若尔盖盆地和龙门山块体具有诸多低温热年代学及构造隆升差异：若尔盖盆地样品冷却速率较为集中，介于1.257～1.285℃/Myr，而龙门山块体样品冷却速率变化较大，介于1.243～2.875℃/Myr；若尔盖盆地在100 Ma以来共经历了2次明显的构造热事件，第一次为100～80 Ma（冷却速率为4.40±0.395℃/Myr），第二次为21～12 Ma（冷却速率为2.89±0.597℃/Myr），龙门山块体东缘地区在70 Ma以来，总体上表现为构造隆升程度的逐渐增强，且在8 Ma以来构造隆升持续增强，冷却速率达到了5.75±0.238℃/Myr；若尔盖盆地的构造变形属于前展式构造扩展，而龙门山块体则为后展式（自8 Ma以来），文章将该过程总结为“构造变形扩展的反射和折射”现象，“反射部分”在第四纪（4.48 Ma）达到龙日坝断裂附近，形成兼具逆冲与右旋走滑的龙日坝断裂带。     

东昆仑山小南川岩体裂变径迹年代与中新世晚期以来的构造地貌演化

对昆仑垭口地区小南川岩体7件样品进行磷灰石裂变径迹年代学测试, 分析了岩体的冷却过程及岩体的剥露与构造地貌演化的关系.结果表明东昆仑山区中新世晚期视剥蚀速率极为缓慢, 为0.020~0.035mm/a, 反映的是构造隆升作用微弱、地貌缓和的地质环境, 因而构造隆升速率与低的视剥蚀速率相当.上新世以来小南川岩体突发性快速隆升冷却, 造成超过3km的物质揭顶, 这不是由单纯的剥蚀过程导致, 而是反映了昆仑山上新世以来的强烈构造隆升驱动下的成山作用过程.岩体上新世的裂变径迹年龄与近东西向的昆仑河-野牛沟谷地断裂断陷、昆仑垭口盆地断陷以及后期西大滩谷地断陷的综合构造地貌演化有密切的成因联系.此外裂变径迹年龄的空间分布格局反映了区域性的差异隆升作用, 由南向北、由西向东, 隆升和剥蚀作用逐渐衰减, 这与东昆仑山南北向以及东、西昆仑山之间地貌发育的差异性以及新生代火山作用分布是吻合的.      

彬县-铜川地区延长组油页岩晚白垩世以来的抬升剥蚀与冷却历史

利用古温标与热年代学数据共同恢复油页岩的隆升冷却历史对于研究油页岩成矿的热背景有着重要的理论意义.利用钻孔ZK900磷灰石（U-Th）/He测年数据,结合已有的永参1井磷灰石裂变径迹资料分别获得铜川地区和彬县地区延长组油页岩晚白垩世以来的古地温、抬升冷却期次、抬升冷却速率及剥蚀厚度等数据,并对比了两个地区油页岩经历的构造热演化史的差异性.ZK900钻孔长6、长9和长10段磷灰石He年龄均值依次为43.83 Ma、31.87 Ma和22.88 Ma.铜川地区油页岩晚白垩世以来经历了97~40 Ma快速抬升、40~8 Ma缓慢抬升和8 Ma以来快速抬升3个阶段,剥蚀厚度及抬升速率分别为600 m、10.5 m/Ma,10 m、0.3 m/Ma和1 290 m、161.3 m/Ma,对应的古温度及冷却速率分别为100~60 ℃、0.70 ℃/Ma,60~50 ℃、0.22 ℃/Ma和50~25 ℃、2.90 ℃/Ma.彬县地区延长组油页岩晚白垩世以来经历了3期抬升冷却过程:97~40 Ma,持续抬升冷却（130~75 ℃）,冷却速率为0.96 ℃/Ma,抬升速率为14.4 m/Ma,剥蚀厚度820 m;40~8 Ma温度基本未变（75~70 ℃）,抬升/冷却速率均很低,分别为1.9 m/Ma与0.16 ℃/Ma,剥蚀厚度60 m;8 Ma以来急剧降温（70~31 ℃）,抬升速率125 m/Ma,冷却速率4.88 ℃/Ma,剥蚀厚度1 000 m.彬县-铜川地区三叠系油页岩晚白垩世以来经历了3个抬升阶段,始新世40 Ma和中新世8 Ma为该套油页岩成矿后期冷却的关键时刻.研究表明,彬县地区和铜川地区抬升冷却和剥蚀历史具有一定的差异性,在今后油页岩成矿及后期改造研究中应区别分析.      

黑龙江省东部佳木斯隆起多期隆升剥露历史的热年代学研究

黑龙江省东部佳木斯隆起是佳木斯地块重要组成部分,经历了多期板块碰撞闭合事件的影响,对其隆升剥露历史的热年代学研究有助于加深对东北各地块的碰撞拼贴历史以及古亚洲洋东端构造演化的认识。本文通过对黑龙江省东部佳木斯隆起老平岗花岗岩岩体中的锆石LA-ICP-MS、独居石Th-U-Pb化学法(CHIME)以及(钾长石、黑云母)~(40)Ar-~(39)Ar法同位素年龄的测定,恢复了佳木斯隆起多期隆升剥露的构造热演化历史。研究结果显示佳木斯隆起晚三叠世之前主要存在三个隆升阶段,分别为早古生代早期(511~494Ma)和晚二叠世-中三叠世早期(260~240Ma)的快速隆升阶段以及期间的相对慢速隆升阶段。511~494Ma快速隆升阶段,冷却速率为11.76℃/Myr,隆升速率为0.294mm/a,17Myr隆升总幅度达5.00km,代表了佳木斯地块与松嫩地块的碰撞拼贴事件;494~260Ma相对慢速隆升阶段,冷却速率为1.51℃/Myr,隆升速率为0.038mm/a,234Myr隆升总幅度仅有8.80km;260~240Ma快速隆升阶段,冷却速率平均为8.44℃/Myr,隆升速度平均为0.211mm/a,20Myr隆升幅度平均达4.22km,该事件应与佳木斯地块与华北板块在晚二叠世-中三叠世的碰撞拼接事件有关。     

“青藏高原南部空白区基础地质调查与研究”计划项目新成果、新进展

通过2 0 0 4年度各相关图幅的大力工作,在基础地质、矿产和资源等方面取得了大量实际材料,综合研究区域构造地层格架、青藏高原地质图和青藏高原南部火山岩及其地球动力学意义等,取得重要进展和新认识,在矿产资源、旅游和人文景观等方面也取得重要阶段性成果。     

截潜工程在计算山前侧向补给量中的应用

在计算山前侧向补给量的方法中,最常用的就是达西断面法,但达西断面法需要获取较多的参数,对于山前无钻孔或只有少量钻孔且水文地质研究程度较低的区域,很难采用达西断面法来计算得到山前侧向补给量。对于无法运用达西断面法但存在完整式截潜工程的山丘区,可以结合完整式截潜工程的截潜量利用水量均衡法计算山前侧向补给量。     

国际埃迪卡拉系年代地层学研究进展与发展趋势

埃迪卡拉系为国际地层表新增的新元古界最上部的系级年代地层单位,层型剖面被确定为南澳大利亚弗林德斯山脉依诺拉马河剖面,其底界点位（GSSP）选定为埃拉逖那冰成杂砾岩（Elatina diamictite）之上盖帽碳酸盐岩努卡利那组（Nuccaleena Formation）的下界（Gradstein et al．,2004;Knoll et al．,2004）。我国修定后的震旦系与埃迪卡拉系完全相当,底界以南沱冰碛岩之上盖帽碳酸盐岩的下界为界。本文综合国际地层委员会新元古代地层分会以及相关国家和地区近年来在埃迪卡拉系年代地层学领域研究的新进展、存在问题以及未来发展趋势作一概要介绍,以期引起国内晚前寒武纪地层古生物学者的广泛关注。     

"青藏高原南部空白区基础地质调查与研究"计划项目新成果、新进展

通过2004年度各相关图幅的大力工作，在基础地质、矿产和资源等方面取得了大量实际材料，综合研究区域构造．地层格架、青藏高原地质图和青藏高原南部火山岩及其地球动力学意义等，取得重要进展和新认识，在矿产资源、旅游和人文景观等方面也取得重要阶段性成果。     

Global repeating events in the history of the Earth and the motion of the Sun in the Galaxy

Chronological analyses of correlations between certain global repeating events (mass extinctions of marine organisms, meteorite impacts, and flashes in the frequency of geomagnetic reversals) during the Phanerozoic Eon and the motion of the solar system in the Galaxy are presented for five rotationally symmetrical models for the regular Galactic gravitational field. Thirteen of sixteen mass-extinction events can be described by a repetition interval of 183±3 million years. This is in agreement with the anomalistic period (interval between two subsequent passages of the Sun through the apocenter of its Galactic orbit) in the model of Allen and Martos. The positions of the minima and maxima in Gaussian functions approximating the frequency distribution for geomagnetic reversals also agree with the times of passage of the Sun through the apocenter and pericenter, respectively, of its Galactic orbit in this model. The maximum in the distribution of the deviations of the dates of mass extinctions from the nearest dates of impacts of large, crater-forming bodies is close to zero, providing evidence that many such events are correlated. As a rule, extinctions follow impact events. The impacts of large bodies have occurred most often when the solar system passes through the Galactic plane, while mass extinctions occur more often at some distance from the Galactic plane (about 40 pc). As a rule, intervals of increases in the frequency of geomagnetic reversals coincide with dates of impacts of large bodies. At the same time, these intervals do not show a clear correlation with the dates of mass extinctions. The intensity of mass extinctions, like the energy released by impacts, is consistently higher in periods when the Sun is moving from the apocenter toward the pericenter of its orbit, than when it is moving from the pericenter toward the apocenter. Thus, there is evidence for a variety of relationships between repeating global events in the Phanerozoic and the motion of the Sun in the Galaxy. Long-period variations in the frequency of geomagnetic reversals are correlated with the orbital motion of the Sun, and increases in the frequency of geomagnetic reversals are correlated with impacts. Mass extinctions are correlated with the impacts of large bodies, whose motions may have been perturbed by clouds of interstellar material concentrated toward the Galactic plane and by the shock front associated with the Perseus spiral arm, through which the solar system passes. The velocity of the Sun relative to the spiral pattern is estimated.     

生物活动在吉林东南部寒武纪沉积铜形成过程中的作用

吉林东南部寒武纪沉积铜主要为沉积和后期热液改造综合作用的产物。它们在形成过程中，生物活动起了很大的作用，生物直接成因标志和间接成因迹象在本区都有体现。前者主要表现在由藻类群落形成的有机质胶体和胶团中聚集了大量的黄铜矿和黄铁矿颗粒，草莓状构造即为其典型构造之一。后者则为由生物形成的有机酸在通过红色矿源层时形成可溶性有机铜盐，并运移到适当部位富集起来，形成具一定程度的矿化现象。“圈闭构造”在形成本区这类矿化现象中起到了十分重要的作用。     

微亮晶（臼齿）碳酸盐成因及其在元古宙地球演化中的意义

本文应用多种技术方法,对微亮晶碳酸盐岩的成岩作用及其成因从宏观至微观进行了分析。根据岩石矿物学、地球化学和有机地球化学等研究证明,它是早期成岩过程中,在超高压的大气 CO_2,水平急剧下降的转折期,快速石化作用形成的具等粒结构μm级的微亮晶方解石集合体。MT 碳酸盐岩微亮晶成岩作用有两种类型:一是主要发生在海底沉积软泥中,在其底基质软泥中经差异压实作用形成褶皱肠状及复杂形的 MT 构造;二是直接在海水中或重力流搬运过程中形成的微亮晶球粒(核)。简言之,MT 碳酸盐岩石是在地球早期浅海环境下,由于微生物自养作用形成的地球化学成因产物。微亮晶碳酸盐岩是约束古大气圈和古海洋环境变化的最灵敏标志。通过详测 MT 丰度值和编制地球古大气圈 CO_2水平演化模式等,在前寒武纪发现有太古宙末期、早元古宙末期、中元古宙中期和新元古宙早-中期四个 MT 碳酸盐岩发育高峰值期,证明全球古大气圈 CO_2水平发生过四次不连续性、跳跃式下降周期,直到晚新元古宙未,全球雪球事件的发生,导致了 MT 碳酸盐岩的消失。其后,才进入显生宙的 CO_2低水平状态。MT 碳酸盐岩具有重要的油气资源远景,应予以重视。     

黄骅坳陷歧北次凹古近系沙一下亚段地质体精细刻画

综合运用钻井、测井、地震等资料,将黄骅坳陷目前的勘探热点地区——歧北次凹的主要勘探目的层段,即沙一下亚段划分为4个四级层序和8个五级层序,建立了沙一下亚段高精度层序地层格架。结合属性提取和测井约束反演等地球物理方法技术,在高精度层序地层格架约束下对歧北次凹目标层内单个地质体进行多层次多角度的精细刻画,研究其空间展布,并剖析其内部结构特征,分析地质体的控制因素。研究发现:物源供给、断裂陡坡带及断裂转换带对地质体的发育具有重要的控制作用,最后提炼出地质体发育模式,为研究区隐蔽油气藏的勘探和开发提供科学依据。     

环境中硒形态分析方法的研究进展

硒的形态研究是了解环境中硒的毒性、生物可利用性、迁移和生物地球化学循环等方面的基础,其研究方法一般分为直接和间接法。本文总结了环境中硒形态的研究方法,特别是对环境样品中常用的硒形态分析技术——连续化学浸提技术作了全面详细的讨论,并综述了其它硒形态分析方法的最新动态。