碧口地块东-北缘中、新生代构造隆升及演化：来自磷灰石和锆石裂变径迹的证据

青藏高原具有复杂的构造演化特征,该地区自中、新生代以来的构造隆升和构造演化机制一直是地质研究的热点。为精细刻画青藏高原板块、华北板块和华南板块之间的拼合关系及差异性隆升特征,对位于青藏高原东北端的碧口地块进行了磷灰石和锆石裂变径迹测试,以及热史模拟和岩石冷却速率计算。结果锆石和磷灰石裂变径迹年龄分别在（118±5～265±29）Ma和（29.0±2.7～54.0±7.0）Ma之间;碧口地块东北缘及北缘冷却速率接近,在3.125～3.448 ℃/Ma之间,东缘冷却速率相对较低,为2.041～2.273 ℃/Ma。结果表明,中、新生代以来,碧口地块及其周缘总体上经历了持续隆升过程,但不同地区隆升特征具有差异性：碧口地块北侧在早、中侏罗世（151±7）Ma经历了构造挤压和隆升过程;东部相对较晚,在晚侏罗世（143±11）Ma经历了构造隆升阶段;东北端在早白垩世才与华北板块拼接并进入持续构造隆升阶段。进入古近纪（54.0±7.0）Ma隆升阶段,即始新世早期后,碧口地块东缘在始新世中后期（44 Ma）开始发生构造隆升,北缘自渐新世中晚期（29～32 Ma）开始发生显著的构造隆升。上述区域在10 Ma（中新世晚期）共同进入快速隆升阶段。     

阿尔金-祁连山晚新生代隆升-剥露过程——来自岩屑磷灰石裂变径迹热年代学的制约

阿尔金-祁连山位于青藏高原北缘, 其新生代的隆升-剥露过程记录了高原变形和向北扩展的历史, 对探讨高原隆升动力学具有重要意义。本文采用岩屑磷灰石裂变径迹测年分析, 利用岩屑的统计特征限定阿尔金-祁连山新生代的隆升-剥露过程。磷灰石裂变径迹测试结果表明, 阿尔金-祁连山地区存在4个阶段的抬升冷却: 21.1~19.4 Ma、13.5~10.5 Ma、9.0~7.3 Ma、4.3~3.8 Ma。其中, 4.3~3.8 Ma抬升冷却事件仅体现在祁连山地区, 9.0~7.3 Ma抬升冷却事件在区内普遍存在, 且9.0~7.3 Ma隆升-剥露造就了现代阿尔金-祁连山的地貌。区域资料分析表明, 9~7 Ma(或者8~6 Ma)期间, 青藏高原北缘、东缘, 甚至整个中国西部地区发生了大规模、区域性的抬升, 中国现今"西高"的构造地貌形态可能于当时开始形成。阿尔金-祁连山地区4期抬升冷却事件与青藏高原的隆升阶段有很好的对应关系, 应该是对印度-欧亚板块碰撞的响应。     

松辽盆地新生代构造演化对砂岩型铀矿成矿的控制作用——来自磷灰石裂变径迹的证据

本文针对松辽盆地北部隆起区的4个钻孔13件样品系统展开了磷灰石裂变径迹测试,揭示了松辽盆地新生代构造演化对砂岩型铀矿床的限制作用。13件磷灰石裂变径迹测试结果表明,松辽盆地北部晚白垩世以来的构造演化过程主要经历了3期快速隆升事件：①晚白垩世—始新世(71~48 Ma),期间以8~56 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部整体呈抬升状态;②早渐新世—中新世(36~18 Ma),期间以24~49 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部呈差异性抬升过程,第二期抬升事件隆升强度和持续时间较第一期抬升事件略低;③中新世 至今(18~0 Ma),期间以2~19 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部缓慢抬升,构造活动较弱,三期构造抬升事件与太平洋板块俯冲速率和方向转向密切相关。结合前人低温热年代学数据,针对南部地区钱家店铀矿床成矿年代学成果研究发现,新生代以来的构造抬升事件伴生其后均成藏有砂岩型铀矿,砂岩型铀成矿与新生代构造密切相关,尤其与中新世末次隆升事件紧密相关,成矿过程延续至今。     

宁武盆地中-新生代构造演化的裂变径迹证据

为深入研究宁武盆地中-新生代的构造演化及煤层气资源的赋存条件,采集样品进行裂变径迹测试。锆石裂变径迹年龄为156~139 Ma,磷灰石裂变径迹年龄为97~47 Ma。宁武盆地中-新生代的构造演化历史可分为3个阶段。晚侏罗世(156 Ma),盆地两翼的岩体开始缓慢隆升,核部坳陷沉积,到早白垩世晚期(100 Ma),宁武盆地古地温达到最高,烃源岩达到了生气高峰期。白垩世晚期-古新世(79~59 Ma),快速抬升剥蚀。之后,虽有短暂埋藏,但总体处于隆升状态。渐新世晚期(40~30 Ma)以来快速抬升到现今位置。宁武盆地抬升剥蚀具有空间上的不均衡性。北东部抬升剥蚀早于南部,周缘岩体隆升剥蚀速率大于核部。宁武盆地是在中生代山西地块上形成一系列雁行状排列的复背斜和复向斜的构造背景下,新生代受印度洋板块挤压欧亚大陆,两翼山体强烈抬升推挤作用形成,属于华北克拉通区域构造事件的响应。     

祁连山中段白垩纪以来阶段性构造抬升过程的磷灰石裂变径迹证据

祁连山作为青藏高原的东北边界,是研究青藏高原隆升和扩展的重要区域,利用磷灰石裂变径迹分析反映的祁连山地区白垩纪以来阶段性隆升和扩展新认识对理解青藏高原的隆升过程有重要的意义。分别采自南祁连陆块、疏勒南山—拉脊山缝合带、中祁连陆块和北祁连缝合带22个样品的磷灰石裂变径迹年龄介于(124±11)Ma与(13±2)Ma之间,平均径迹长度介于(13.6±2.3)μm和(10.3±1.8)μm之间。时间-温度反演模拟结果表明祁连山地区至少经历了3个重要构造活动阶段:1)白垩纪早期((129±14)~(115±17)Ma)祁连山隆升,南祁连陆块和疏勒南山—拉脊山缝合带的冷却速率及剥蚀速率均较大,并且祁连山南部可能率先抬升而初步构成高原的东北边界;2)白垩纪中晚期—中新世((115±17)~(25±7)Ma)祁连山构造平静,南祁连陆块和疏勒南山—拉脊山缝合带冷却速率及剥蚀速率均较低;3)中新世以来祁连山由南向北逐渐扩展,构造活动强烈而最终形成盆-山构造地貌格局。祁连山白垩纪早期的快速冷却过程可能是受拉萨地块和羌塘地块碰撞的影响;中新世以来向北扩展则主要是受印度—欧亚板块碰撞的影响。     

青藏高原东缘甘孜地区新生代隆升过程之磷灰石裂变径迹证据

通过青藏高原东缘甘孜地区7件砂岩磷灰石样品裂变径迹分析,取得了测试样品的表观年龄,运用模拟退火法对所有样品进行了热史模拟,获得了样品的热演化史;分析出甘孜地区在新生代古近纪以来经历了相似的构造演化过程,强构造隆升阶段分别发生在古近纪46~30 Ma间和新近记9 Ma以来,平均抬升速率和平均抬升量分别为1261 m/Ma、2634 m和388 m/Ma、1043 m;甘孜地区构造隆升具有不平衡性、阶段性、地区性差异,冷却速率、抬升速率和抬升幅度也存在偏差。     

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。     

东昆仑野马泉地区磷灰石裂变径迹热年代学及构造意义

通过对东昆仑西段野马泉地区所获得的5个磷灰石样品的裂变径迹分析, 探讨该地区构造演化特征.磷灰石裂变径迹年龄分为153.8 Ma、106.8~81.0 Ma、48.7~44.4 Ma 3个年龄组, 其中153.8 Ma记录了班公湖-怒江洋闭合事件; 106.8~81.0 Ma是拉萨地块与羌塘地块碰撞拼合事件对东昆仑地区的远程效应; 48.7~44.4 Ma是印度-欧亚大陆碰撞之后伸展事件的体现.野马泉地区热历史分为3个阶段:第1阶段(130~110 Ma)持续隆升, 对应班公湖-怒江洋闭合后拉萨地块与羌塘地块拼合事件; 第2阶段(110~14 Ma)持续隆升, 90 Ma之前隆升速度较快, 与阿尔金断裂走滑及西大滩断裂韧性变形有关, 90 Ma之后进入一个时间较长的平稳抬升期; 第3阶段(14 Ma至今)受青藏高原新近纪以来强烈构造活动的影响, 快速隆升.3个阶段的隆升速率和隆升量分别0.021 mm/a和0.42 km、0.01 mm/a和1.0 km、0.1 mm/a和1.43 km, 平均隆升速率为0.028 mm/a, 总隆升量为2.86 km.      

藏北改则康托盆地逆冲推覆构造磷灰石裂变径迹年代学制约

对采自羌塘地块南部改则地区康托盆地的碎屑岩及火山岩进行磷灰石裂变径迹年代学测试及AFT热历史模拟,获得77±6Ma、62±5Ma、44±3Ma、35±2Ma四组磷灰石裂变径迹年龄,平均径迹长度介于11.6±2.0~13.3±1.9μm之间。AFT热历史模拟结果指示,研究区自晚白垩世至现今主要历经了3次构造抬升冷却过程:晚白垩世(100~65Ma)快速隆升剥蚀阶段,其降温速率和隆升速率分别为1.46~4.26℃/Ma、0.05~0.14mm/a,该事件为新特提斯洋洋壳沿雅鲁藏布江俯冲作用的响应;始新世中期(50~35Ma)快速隆升剥蚀阶段,该阶段降温幅度相对以第一次较小,该构造事件与印度大陆的向北俯冲具有成因联系;20Ma至现今的快速抬升冷却阶段为青藏高原整体拉张走滑构造环境所影响,其隆升速率和降温速率分别为3.25~6.0℃/Ma、0.03~0.2mm/a。     

青藏高原东南部及三江地区新生代构造隆升——来自裂变径迹热史反演分析

通过对青藏高原东南部及三江地区8个样品磷灰石和锆石裂变径迹分析、热史反演,对这一地区构造运动及隆升作用进行定量分析.表明青藏高原东南部新生代以来经历两次构造抬升期,在50 Ma和6～5 Ma,其特点是早期为缓慢隆升;晚期为快速抬升期,抬升速率为0.5 mm/a.位于三江地区杨子地块的楚雄盆地构造隆升受青藏高原隆升的影响...     

新疆阿尔泰造山带构造活动的磷灰石裂变径迹证据

从对新疆阿尔泰造山带西部构造活动的研究中获得一批较为系统的磷灰石裂变径迹分析结果。 32个磷灰石裂变径迹年龄为 (16 3.0± 6 .4 )～ (4 6 .9± 7.2 )Ma ,平均径迹长度为 (14 .5± 0 .1)～(11.3± 0 .4 ) μm ,长度标准差为 1.4～ 2 .7μm。区内具有 3阶段热历史 :约 110Ma之前处于约 10 0～12 0℃较高温稳定阶段 ,然后在约 110～ 4 0Ma期间发生快速冷却与隆升事件 ,从约 4 0Ma开始发生另一较为缓慢的冷却事件。总体上自北而南 ,剥蚀速率和冷却速率均逐渐变小。文中裂变径迹资料表明 ,阿尔泰山西段主要断裂带现在向南倾斜 ,区内构造演化亦主要受Tesbahan、Kulti和Basei三条断裂带逆冲热事件的控制。     

西藏冈底斯新生代以来的抬升过程——磷灰石裂变径迹热史模拟的证据

西藏冈底斯南缘中酸性侵入岩的磷灰石裂变径迹年龄在37~25Ma之间,热史模拟过程反映冈底斯经历了3个阶段的抬升演化。40~26Ma的快速冷却抬升阶段:受控于印度-欧亚大陆完全碰撞拼合的影响,并在37~26Ma抬升至现今海拔高度;26~8Ma的剥蚀阶段:受夷平和大型逆冲推覆活动的影响,出现剥蚀和抬升交替过程;8~0Ma的缓慢冷却阶段:受南北向裂谷作用影响,出现内部差异抬升。此外,北部墨竹工卡地区和南部泽当、桑耶地区,西部桑耶地区和东部泽当地区,均具有相似的抬升过程和历史,没有明显差异,暗示冈底斯经历了整体性、较均一的阶段性抬升过程。     

羌塘盆地中央隆起带的抬升演化:构造-热年代学约束

本文综合磷灰石裂变径迹年龄(113~43 Ma)、锆石裂变径迹年龄(169~103 Ma)、锆石U-Pb年龄(215~206 Ma)、黑云母K-Ar年龄(186~178 Ma),通过磷灰石热史模拟,TASC图谱分析和矿物封闭温度年龄等手段,获得了中央隆起晚三叠世至今较为完整的冷却抬升历史。中央隆起主要经历了早侏罗世、晚侏罗世-早白垩世、晚白垩世-中新世早期和中新世晚期至今四期冷却事件,与南北羌塘板块后碰撞伸展、拉萨羌塘板块碰撞、新特提斯洋板片俯冲、印度欧亚板块碰撞以及中新世南北向走滑伸展存在动力学联系,造成11.4 km、2.85 km、4.3~5 km和0.85 km的抬升量。中央隆起在侏罗纪相对两侧盆地抬升,随着两侧盆地经历了侏罗纪的沉积增厚,与两侧盆地高差减小,在早白垩世早期可能位于海平面附近,随后快速抬升至2~2.5 km,统一接受晚白垩世红层沉积,并经历长期持续的逆冲推覆构造活动,进一步抬升至5 km,随后受到中新世古大湖夷平和南北向伸展作用影响,中央隆起相对盆地发生差异抬升。     

塔北中新生代构造演化与砂岩型铀成矿作用关系——来自磷灰石裂变径迹的证据

塔里木盆地北部萨瓦甫齐及塔里克地区4个样品的磷灰石裂变径迹测年以及热史反演结果显示,两个地区的隆升时代不同,其中萨瓦甫齐地区裂变径迹年龄为3．5～3．9Ma,而塔里克地区的裂变径迹年龄为53～59Ma。热史分析揭示出岩体至少记录了自晚白垩世以来的3个显著冷却阶段。同时,结合前人对塔北中新生代隆升剥蚀研究结果,重点对塔北地区中新生代构造隆升阶段进行了详细研究与划分,结合新疆中新生代砂岩型铀成矿年龄,提出了对塔北地区中新生代构造演化与砂岩型铀成矿作用的新认识。     

缅甸中央盆地北部新生代隆升的裂变径迹证据

缅甸中央盆地北部新生代隆升作用的研究,不仅对全面认识西缅地块的演化具有重要的意义,而且对该地区的油气勘探也具有重要的指导意义.对采自研究区的2个碎屑岩样、1个钻井基底样品进行了磷灰石裂变径迹测年及热历史模拟分析.在弧前钦敦坳陷西缘冲断带、东缘冲起带和西缅岛弧带获得了逐渐变年轻的裂变径迹年龄（分别是70.6±9.3 Ma、53.4±7.5 Ma和22.7±3.0 Ma）,表明缅甸中央盆地北部在空间上存在自西向东的递进变形过程.磷灰石的热历史模拟分析显示,缅甸中央盆地北部自晚白垩世（80±1 Ma）开始,经历了隆升→快速隆升→平稳→缓慢隆升4个阶段.缅甸中央盆地29~20 Ma的快速隆升冷却事件是缅甸北部区域性隆升剥露作用的体现;4 Ma以来缅甸中央盆地缓慢隆升,这一构造事件是印度板块向东挤压碰撞作用的响应.研究表明缅甸中央沉积盆地的空间发育演化与递进式构造变形（隆升）是新特提斯洋/印度洋岩石圈在新生代期间向西缅地块下的多期次俯冲的直接响应.      

西秦岭阳山金矿带成矿热年代学:锆石和磷灰石裂变径迹研究

阳山金矿带因其独特的构造位置、超大型金资源量以及成矿后区域发生大规模隆升剥蚀事件,成为矿床学领域研究热年代学的理想选区。本文针对金矿带成矿后热历史演化开展锆石和磷灰石裂变径迹研究,获得如下成果：（1）锆石裂变径迹年龄值分布范围为(287.0±21)～(101±3) Ma(1σ),且不同岩性的年龄值各有特征,砂板岩锆石裂变径迹年龄值跨度最大(287～107 Ma),千枚岩锆石裂变径迹值分布范围为177～101 Ma,斜长花岗斑岩中锆石裂变径迹年龄值为193～185 Ma;（2）磷灰石裂变径迹年龄值分布范围为(69±7)～(46±14) Ma(1σ),径迹长度及其分布特征显示金矿带在晚白垩世—古新世的地层冷却表现为单调且缓慢地通过磷灰石裂变径迹的封闭温度。根据金矿带热历史演化分析,结合研究区古地温梯度、成矿深度数据,得出泥山矿段先于葛条湾矿段剥蚀,阳山金矿带自白垩纪以来地层总剥蚀厚度约为12.24 km,矿体剥蚀厚度上限约为880 m,推测阳山金矿带北部地层剥蚀少的矿段有较大的找矿潜力。     

磷灰石裂变径迹数据的热史反演及其局限性

应用一种局部优化方法——模拟退火法对磷灰石裂变径迹长度分布及径迹年龄进行热史的反演。反演中采取了Laslet等(1987)的扇型径迹退火模型。通过对理论热史模型及实测资料的反演,结果表明应用磷灰石裂变径迹数据提取热史信息是有效的。但是,由于径迹的退火主要受温度的控制,因此以前记录在径迹中的热史信息有可能被后期高温改造而难以反映。指出磷灰石径迹资料在冷却盆地的应用可以获取较精确的热史信息,而在有复杂演化史的盆地中精度较差。     

Late Mesozoic‐Cenozoic exhumation history of the Lesser Hinggan Mountains,NE China,revealed by fission track thermochronology

This study uses zircon and apatite fission‐track (FT) analyses to reveal the exhumation history of the granitoid samples collected from the Lesser Hinggan Mountains, northeast China. A southeast to northwest transect across the Lesser Hinggan Mountains yielded zircon FT ages between 89.8 ± 5.7 and 100.4 ± 8.6 Ma, and apatite FT ages between 50.6 ± 13.8 and 74.3 ± 4.5 Ma with mean track lengths between 11.7 ± 2.0 and 12.8 ± 1.7 µm. FT results and modelling identify three stages in sample cooling history spanning the late Mesozoic and Cenozoic eras. Stage one records rapid cooling from the closure temperature of zircon FT to the high temperature part of the apatite FT partial annealing zone (∼210–110 °C) during ca. 95 to 65 Ma. Stage two records a period of relative slow cooling (∼110–60 °C) taking place between ca. 65 and 20 Ma, suggesting that the granitoids had been exhumed to the depth of ∼1−2 km. Final stage cooling (60–20 °C) occurred since the Miocene at an accelerated rate bringing the sampled rocks to the Earth's surface. The maximum exhumation is more than 5 km under a steady‐state geothermal gradient of 35 °C/km. Integrated with the tectonic setting, this exhumation is possibly led by the Pacific Plate subduction combined with intracontinental orogeny associated with asthenospheric upwelling. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

东昆仑造山带多期隆升历史的地质热年代学证据

对格尔木附近东昆仑山花岗岩类侵入岩体中锆石和磷灰石进行裂变径迹（FT）定年与热历史的模拟,得到了中、新生代东昆仑山多阶段冷却与隆升的构造热历史。锆石FT年龄反映了东昆仑山中生代2期冷却历史,分别为第1期侏罗纪（194.1~ 144.4Ma）和第2期早白垩世（115.7~100.2Ma）冷却历史。磷灰石FT年龄和热历史模拟给出新生代3期冷却历史,分别为第1期始新世早期（约52.9Ma）、第2期中新世中期（16.3~10.0Ma）和第3期上新世（5.1~0.9Ma）冷却历史。东昆仑山新生代3期冷却历史与逆冲断层系的发育紧密相关。新生代第1期（约52.9Ma）可能反映了柴达木盆地南缘一个夭折了的前陆盆地的存在。新生代第2期（16.3~10.0Ma）和第3期（5.1~0.9Ma）冷却年龄具有规律性的空间分布,反映了东昆仑山背驮式逆冲断层系的发育历史,表明柴达木盆地主要是作为东昆仑山的背驮式盆地而建立盆山耦合关系的。根据新生代第2期冷却历史的结束与昆仑断裂大规模左行走滑运动开始的年龄对比,推测东昆仑山区域变形作用由挤压向剪切转换的时间可能在10.0Ma左右。     

Cenozoic Exhumation of Larsemann Hills,East Antarctica: Evidence from Apatite Fission-track Thermochronology

<正>Does Cenozoic exhumation occur in the Larsemann Hills,East Antarctica? In the present paper,we conducted an apatite fission-track thermochronologic study across the Larsemann Hills of East Antarctica.Our work reveals a Cenozoic exhumation event at 49.8±12 Ma,which we interpret to be a result of exhumation caused by crustal extension.Within the uncertainty of our age determination, the timing of extension in East Antarctica determined by our study is coeval with the onset time of rifting in West Antarctica at c.55 Ma.The apatite fission-track cooling ages vary systematically in space, indicating a coherent block rotation of the Larsemann Hills region from c.50 Ma to c.10 Ma.This pattern of block tilting was locally disrupted by normal faulting along the Larsemann Hills detachment fault at c.5.4 Ma.The regional extension in the Larsemann Hills,East Antarctica was the result of tectonic evolution in this area,and may be related to the global extension.Through the discussion of Pan-Gondwanaland movement,and Mesozoic and Cenozoic extensions in West and East Antarctica and adjacent areas,we suggest that the protracted Cenozoic cooling over the Larsemann Hills area was caused by extensional tectonics related to separation and formation of the India Ocean at the time of Gondwanaland breakup.