祁连山区中西段沉积物粒径和青藏高原隆升关系模型

通过对祁连山中西段河流沉积物粒径的测量统计, 探寻其与青藏高原北缘主峰和高原高度的相关关系, 建立相应的关系模型, 并将模型应用到老君庙剖面, 最后得出青藏高原北缘自8.35 Ma以来高原隆升过程曲线. 据此认为青藏高原北部自8.35MaBP隆升以来, 从平均海拔约900 m隆升到现在的约3700 m, 其中8.35~3.1 MaBP隆升较慢, 幅度较小, 总抬升了420 m, 3.1 MaBP至今, 隆升加剧, 表现为明显的后期加速过程, 共抬升了约2400 m. 0.9 Ma左右, 青藏高原北部抬升到平均海拔约3000 m, 进入冰冻圈; 主峰达到4000 m以上, 指示主峰发育冰川.     

青藏高原错鄂湖2.8 Ma来的孢粉记录

青藏高原错鄂湖近2.8 Ma来的孢粉组合揭示出7次大的植被类型的演变过程, 反映了至少5次大的构造抬升过程, 分别发生在2.58, 1.87, 1.17, 0.83和0.3 MaBP前后. 在0.8 MaBP以前, 该区的海拔高度一直处在4000 m以下, 之后高原大幅度隆起, 进入了冰冻圈, 奠定了现代高原面的基本格局. 大的植被类型的演替主要是受青藏高原阶段性隆升所控制的.     

论青藏运动主幕

依据近30年来取得的地质、地貌、地层、古生物等方面的资料,对"青藏运动主幕"进行讨论.青藏高原目前的主体是中新世-上新世漫长的侵蚀作用形成的、被抬升的主夷平面,这个主夷平面在高原内部切过以中生界和古近系为主的变形岩系,向高原周边展布.3.6 Ma前后,高原内外发生强烈的构造运动开始隆升,形成大幅度的地形反差,启动了一个旺盛的磨拉石堆积时期,主夷平面开始解体.至今高原内部仍保持着完整的准平原状态,山顶面和主夷平面之间的物质传输仍为主要的陆面过程.在高原边缘地带,河流强劲侵蚀,但目前尚未切入到腹地,各大江河最老阶地砾石层的年龄集中于1.7~1.9 Ma.按照源于高原的各条江河现在的侵蚀能力估算,假使高原不再抬升,大约需要8.6 Ma高原就将被再次夷平.但考虑地貌循环后期阶段侵蚀会大幅减缓,8.6 Ma则足以使主夷平面消失殆尽,而进入老年、至少壮年期.表明高原面不可能于14 Ma甚至35 Ma前已达到目前的高度并维持至今.古生物资料表明,上新世早期柴达木盆地还生活着大象、长颈鹿、犀牛动物群和红土风化壳、植物群落一致显示湿热低地环境.亚洲中部变干、黄土堆积也与青藏高原上新世晚期以来隆起密切相关.     

青藏高原隆升和夷平过程的数值模型研究

青藏高原自约45Ma前开始隆升以来,经历了多次隆起与夷平的交替过程.基于事实分析和这样一种理论假说:当地磁极性与现代相同时,地球内部对流活动强,造山运动强烈,青藏高原隆起速率大;相反时,地球内部对流活动大为减弱,青藏高原构造抬升速率为零,建立了高原高度随时间变化的微分方程模型.得到了其解析解,并利用古地磁资料和星际氢原子浓度资料计算了自高原隆升以来的高度变迁.对数学模型结果与事实分析结论的比较表明,两者相当一致,该模型较为逼真地再现了地质历史上青藏高原隆升和夷平的交替过程.该模型主要考虑了高原高度对侵蚀速率的影响以及地磁极性和星际氢原子浓度对抬升速率的影响.     

青藏高原东北边缘晚新生代构造变形的时序——临夏盆地碎屑颗粒磷灰石裂变径迹记录

临夏盆地位于青藏高原东北边缘,记录了青藏高原隆生过程中的大量构造事件和气候事件。碎屑颗粒磷灰石裂变径迹热年代学方法揭示出临夏盆地记录的2次青藏高原隆升的时间,分别为约14MaBP和约5.4～8.0MaBP。其中,约14MaBP的快速剥露事件可能反映青藏高原北部由于岩石圈对流减薄而发生的地壳增厚、高原隆升事件;约8.0～5.4MaBP的构造活动可能与高原隆升到相当高度后,由于维持其巨大高度和继续调节南北会聚的需要,青藏高原的东北边界向东向北扩展有关,而控制中国大陆强震活动的活动地块构造格架可能于约8.0～5.4MaBP开始形成。     

关于“昆仑-黄河运动”

昆仑山垭口地区的地貌、构造、沉积相、地层及其生物组合特征表明 ,本区在距今 1 1Ma开始至 0 7Ma前后发生了一次先是大面积抬升 ,后是突发性断块隆起与沉陷的构造运动 ,这次构造运动的后期具有发生突然 ,抬升幅度大的特点 ,青藏高原由此上升到临界高度 30 0 0m以上 ,导致高原第四纪以来最大冰期的发生 ,并且这次抬升可能还是我国在早、中更新世之交的构造 气候旋回中环境发生剧烈变化的驱动因素 ,将这次构造运动被命名为“昆仑 黄河运动”     

错鄂孔深钻揭示的青藏高原中部2.8 MaBP以来环境演化及其对构造事件响应

通过对青藏高原错鄂孔(CE)湖泊沉积岩芯多环境代用指标的综合分析, 重建了高原中部2.8 MaBP以来古气候古环境演化序列. 岩芯磁性地层表明, 错鄂湖盆形成于约2.8 MaBP. 岩芯沉积特征、粒度、磁化率和地球化学指标等共同揭示了高原中部3次大的环境变化过程, 以及至少2次剧烈的隆升. 即2.8~2.5 MaBP高原夷平面解体并快速隆升形成错鄂湖盆; 2.5~0.8 MaBP高原中部在缓慢隆升背景下其环境演化更多地受冰期-间冰期气候旋回影响; 0.8 MaBP以来高原中部加速隆升并最终进入冰冻圈.     

差异抬升:青藏高原新生代古高度变化历史

青藏高原地表抬升历史是新生代以来众多地质事件和气候环境事件的边界条件.高原古高度变化历史将地球深部动力学、地表过程和气候变化等不同圈层的相互作用有机地联系在一起.各种古高度计的发展和在青藏高原的广泛应用推动了对高原隆升历史的进一步认识:早始新世时青藏高原主体由南部的冈底斯山(~4500m)和北部的羌塘中央山脉(~5000m)及夹于其间的低海拔盆地(~2500m)组成,而南部的喜马拉雅山仍处于接近海平面的位置,北部的可可西里盆地海拔高度也不超过1500m.具有"世界屋脊"之称的青藏高原直到中新世以后才基本形成.尽管如此,青藏高原各块体的隆升历史仍然不清,进而制约对整个青藏高原抬升历史的重建.只有尽可能运用不同的古高度计对同一地区进行研究,获得更多的不同地区精确的古高度历史,才能从整体上认识青藏高原的抬升和扩展的形式和过程.     

晚新生代黄河上游地貌演化与青藏高原隆起

黄河上游地貌和新生代地层研究表明,30～3.4Ma是一个构造长期稳定、气候炎热和红色盆地广泛发育的时期,形成分布很广的夷平面,即青藏高原的主夷平面,上有风化壳及古岩溶残留。3.4Ma开始,青藏高原整体抬升,主夷平面被分割、解体,盆地中红色碎屑建造强烈变形,开始以扇砾岩为主的内陆磨拉石沉积。其后,在2.5Ma和1.7～1.66Ma相继发生强烈隆升,青藏高原地貌总轮廓形成,黄河现代水系格局出现,总称之为青藏运动(A,B,C三幕)。随后,黄河及其支流发育一系列阶地,记录了青藏高原阶段性隆升及黄河溯源侵蚀的全过程。     

渭河陇西段第七级阶地年代的确定及其构造意义

昆黄运动是发生在中更新世时期青藏高原及其邻区一次重要的构造抬升事件,河流阶地及地层记录能够较好地反映这次构造事件。渭河陇西段第七级阶地沉积了104.5m厚的黄土,通过对其上覆黄土剖面的古地磁、粒度研究表明,此级阶地形成年代为距今870ka,阶地拔河高度说明自中更新世以来地面至少抬升了205m,其抬升速率约为0.2m/ka。这次构造事件在时间上与昆黄运动相一致,是对青藏高原强烈抬升的响应。     

晚新生代六盘山隆升过程初探

通过对六盘山地区山麓剥蚀面上的红层和陇东盆地的红黏土剖面古地磁测年及地貌地层学研究,发现红层或红黏土均形成于约8.1MaBP,指示了晚白垩世以来形成的夷平面在此时被断裂错开,发育终止,六盘山开始隆升:在约5.2MaBP时再次小规模隆升,堆积相应的细砾沉积,并随后剥蚀形成山麓剥蚀面:到约3.8MaBP,六盘山大规模加速隆起,河流急剧下切,河湖相沉积结束,典型风成红黏土沉积出现.六盘山的隆起过程可较好地与青藏高原及周边山地的隆起过程相对比,它应是青藏高原隆升的响应.     

滇西地区怒江河流阶地、 夷平面变形反映的第四纪构造运动

滇西地区自第四纪以来经过了复杂的构造抬升, 其上新世准平原面被差异抬升为不同高度的夷平面。 在抬升过程中, 怒江的侵蚀作用形成了深切的高山峡谷地貌, 并形成了能反映构造抬升过程的多级河流阶地。 这种高山峡谷地貌的形成不仅与构造活动有关, 还与气候变化有关, 但构造活动是主因。 通过河流阶地和夷平面的研究能够得到河流阶地特征和差异隆升特征, 并能够进一步反演该区的构造活动特征。     

青藏及邻区新生代火山活动及构造演化

青藏高原是现今地球动力学和地质演化研究的一个热点。该区火山活动受中 -新生代以来高原深部地球物理 -化学反应的控制 ,是多种因素相互作用所表现的形式和结果。本区既有富钾质的 (主导 ) ,也有富钠质的火山岩 (次要 ) ;既有喷发熔岩流 (主导 ) ,也有一些浅源上侵的次火山岩体 ;火山活动发育在古近纪、新近纪与第四纪 ,而最强烈的发生在中新世期间。本区钠质和钾质两类火山岩在形成环境和时代上有很大的差异 :前者一般发育在古新世—始新世 (6 0～ 4 0MaBP) ,而后者主要形成在渐新世—中新世 (30～ 10MaBP) ;存在着钠质—钾质—酸性次火山岩的演化过程 ;大体上可划分为西羌塘、北羌塘、可可西里、中昆仑、西昆仑等 5个火山岩省。本文对比了青藏高原及邻区甘肃礼县和云南三岩区 (金沙江北段、腾冲和滇东南地区 )新生代火山岩的岩石组合、同位素年代学以及地球化学特征 ,大量的证据表明 ,这些火山岩形成在原始地幔、或“壳 -幔过渡带”或陆壳基底等源区。在实际考察和综合研究的基础上 ,探讨了岩石圈的区域构造特征及其与高原隆升的关系等     

三门古湖沉积记录的环境变迁与黄河贯通东流研究

晚新生代黄河中游地区发育一系列独立的湖盆, 其中三门湖盆发育了巨厚的三门系地层, 是研究黄河中游地质环境变迁的构造-气候旋回和黄河形成演化的理想之地. 对三门峡水库左岸山西省平陆境内黄底沟附近天然剖面沉积记录的磁性地层、孢粉、有机碳和碳酸盐含量进行了分析, 建立了近5.0 MaBP以来的环境演化序列、区域构造活动和湖盆演化过程. 古三门湖盆沉积记录的气候变迁显示: 大约5.4 MaBP构造成盆, 3.6 MaBP构造运动之后, 湖泊扩张, 夏季风降水增加; 相当于黄土底界的2.60 MaBP左右并未出现气候的巨大转折, 奥杜维尔正向事件之后(约从1.77 MaBP开始)沉积记录中云冷杉出现, 气候转向偏冷; 1.2 MaBP构造运动造成上下三门系之间的轻度角度不整合; 黄土旺盛堆积时期(L15, L9, L6)古三门湖沉积记录显示冷湿的气候特征. 三门湖盆沉积记录的区域构造活动加强时段和青藏高原隆升的构造活动具有时间上的一致性. 沉积记录反映古三门湖水开始外流或三门峡部分切开的时代最早出现在0.41～0.35 MaBP, 黄河完全切穿三门峡、贯通东流入海的时代为0.15 MaBP, 标志现代意义上的黄河形成, 并对中下游地貌和环境演化产生巨大影响.     

夏季青藏高原地区近地层水汽进入平流层的特征分析

青藏高原为亚洲季风区的典型代表区域,研究其水汽进入平流层的过程和机理对认识全球气候和大气环境变化具有一定的现实意义. 本文基于中尺度气象模式(WRF)的模拟输出结果(2006年8月20日至8月26)驱动拉格朗日大气输送模式FLEXPART,通过追踪并解析气块的三维轨迹以及温度、湿度等相关物理量的相关变化特征,初步分析了夏季青藏高原地区近地层-对流层-平流层的水汽输送特征. 研究结果表明,源于高原地区近地层的水汽在进入平流层的过程中受南亚高压影响下的大尺度环流和中小尺度对流的共同影响.首先,在对流抬升作用下,气块在短时间内(24 h)可抬升到9~12 km的高度,然后在南亚高压闭合环流影响下,相当部分气块在反气旋的东南侧穿越对流层顶进入平流层中,并继续向低纬热带平流层输送,进而参与全球对流层-平流层的水汽循环过程. 在对流抬升高度上气块位置位于高原的西北侧,然而气块拉格朗日温度最小值主要分布于高原南侧,两个位置上气块的平均位温差值可达15~35 K,这种显著的温度差异将导致气块进入平流层时"脱水". 比较而言,夏季青藏高原地区近地层水汽进入平流层的多寡主要和大尺度汽流的垂直输送有关,而深对流的作用相对较弱.     

青藏高原南缘现今地球动力学研究

喜马拉雅构造带于新生代时期经历了两代受力条件截然不同的形变。早期造山挤压形变与造山后的引张形变、青藏高原和高喜马拉雅的大幅度抬升。大致低喜马拉雅范围即青藏高原南缘，现今构造活动与青藏高原和高喜马拉雅块断抬升相辅相成。流行的板块聚合动力学模式，即使早新生代发生过，晚新生代以来已经灯熄。东亚大陆现代形变与地震活动的驱动力不可能源于青藏高原南缘被动挤压，而是取决于与高原隆起相关的深部主动动力学过程     

青藏高原东北缘地壳及上地幔间断面研究

青藏高原下方存在着世界上最大规模的陆陆碰撞,在这种碰撞过程中,青藏高原岩石圈发生了强烈变形,缩短量约750～1500 km,同时垂直方向平均隆升了约4500 m.     

青藏高原二期隆升与亚洲季风孕育关系探讨

青藏高原于 2 5～ 1 7Ma前第二期强烈隆升即相当于喜马拉雅运动的二期 ,所达到高度与宽度 ,足以改变环流形势 ,它和同时期热带太平洋的变暖 ,南极冰盖出现后越赤道气流增强 ,亚洲东缘、东南缘边缘海盆的扩大、亚洲大陆的向西伸展、副特提斯海的萎缩等因素结合 ,共同加强了大陆与大洋的热力差别和动力作用 ,孕育了以夏季风为主的亚洲季风系统 ,替代东亚地面老第三纪的行星风系 ,导致东亚干旱草原带大收缩与湿润森林带大发展等的重大环境变化 .其具体出现时间 ,在高原东北边缘的临夏剖面为 2 1 8MaBP .植被从疏林草原转变为森林 .     

末次冰盛期中国西部冰川物质平衡线高度的模拟研究

文章使用9个气候模式的数值试验数据,研究了末次冰盛期中国西部冰川物质平衡线高度(ELA),以期加深理解冰期青藏高原地表环境以及ELA变化成因.相对于工业化革命前期这一参考时段,末次冰盛期青藏高原夏季普遍降温4-8℃,年降水量平均减少25%.在降温和降水减少的共同作用下,中国西部ELA降低,不同区域之间降幅存在差异.在青藏高原地区,其南缘和西北部下降1100m,中部腹地下降650-800m,东部下降550-800m且由西南向东北逐渐变小.中国境内天山上的ELA下降不超过650m,祁连山和阿尔泰山上的下降值在500~600m.另外,水平分辨率高的气候模式能模拟出青藏髙原中部ELA下降不超过500m的低值,这与古冰川遗迹记录一致;末次冰盛期青藏高原冰川物质积累区主要发生在边缘山地,其面积扩张至现代的2-5倍,但仍未覆盖到高原中部.     

青藏高原北缘酒西盆地13 Ma以来沉积演化与构造隆升

13 MaBP以来从祁连山剥蚀的物质广泛沉积于酒西盆地南缘, 可划分出5个沉积相组合, 其沉积演化分为4个阶段. 酒西盆地的沉积与高原隆升响应关系揭示出高原自13 MaBP以来先后经历了: 稳定期(>8.26 Ma)、持续逐步较快速隆升期(8.26~<4.96 Ma)和急剧强烈阶段性隆升期(>3.66~0 Ma). 青藏高原的隆升是一个多阶段、不等速和非均变的复杂过程. 关键词