酒西盆地晚新生代地层的ESR年代

采用ESR(电子自旋共振)方法, 对酒西盆地老君庙剖面晚新生代地层进行了系统测年.结果表明,玉门砾岩开始沉积的年代为3.45 Ma ,结束时间为0.94 Ma;酒泉砾石层自0.84 Ma堆积.玉门砾岩开始堆积的时间大约是祁连山和青藏高原北部强烈隆升开始时.     

祁连山北缘老君庙背斜晚新生代磁性地层与高原北部隆升

河西走廊新生代沉积敏感地记录了青藏高原北部的构造隆升过程. 酒泉盆地玉门老君庙剖面高分辨率磁性地层研究表明, 疏勒河组胳塘沟段和牛胳套段的年龄分别为>13~8.3 Ma和8.3~<4.9 Ma, 玉门砾岩、酒泉砾石层和戈壁砾石层的年龄分别为3.66~0.93, 0.84~0.14和0.14~0 Ma. 岩性和岩相变化表明祁连山自约8 Ma起, 6.6 Ma略有加速, 由较低的高度开始逐步隆起, 盆地沉积从细粒的湖相砂岩-泥岩逐步转变成粗粒的洪积扇沉积, 至约3.66 Ma后, 祁连山开始急剧地整体快速隆升, 并经约<2.94~2.58, <1.8~1.23, 0.93~0.84和0.14 Ma多次阶段性快速隆升, 祁连山最终被抬升到今天的高度.     

青藏高原古近纪-新近纪地层分区与序列及其对隆升的响应

在系统查阅1996～2008年中国地质调查局在青藏高原完成的177幅1:25万地质填图和前人已发表的新生代地层资料的基础上,划分出青藏高原及邻区古近纪-新近纪残留盆地共98个,归属为南疆-西昆仑、柴达木-祁连-西秦岭、羌塘-川西、扬子西缘、冈底斯-喜马拉雅-恒河共5个地层区,进一步细分为13个地层分区.通过对各个地层分区的残留盆地类型、形成构造背景、各分区内的岩石地层序列及其沉积特征、地层接触关系、时代确定依据与沉积演化过程的描述,将青藏高原新生代的隆升及其沉积响应划分为3大阶段、8个亚阶段:一是俯冲碰撞隆升阶段(65～34Ma),含3个亚阶段:(1)65～56Ma:印度与欧亚板块初始碰撞,恒河前陆盆地和成都、塔里木压陷盆地形成.(2)56～45Ma:印度与欧亚板块碰撞高峰期,高原北部柴达木-可可西里-羌塘压陷盆地和东北缘的兰州-西宁压陷盆地形成.(3)45～34Ma:约40Ma左右藏南新特提斯残留海消亡,印度与欧亚板块全面完成碰撞;高原东缘走滑拉分盆地初始发育.约40Ma以来喜马拉雅沉积缺失,标志喜马拉雅初始隆升;约36Ma以来冈底斯带区域不整合面发育,标志冈底斯初始隆升.二是陆内汇聚挤压隆升阶段(34～13Ma),含3个亚阶段:(1)34～25Ma:沿冈底斯分布日贡拉砾岩,是冈底斯持续隆升的产物.高原东北缘出现临夏-循化新的压陷盆地.(2)25～20Ma:沿冈底斯带南缘广布大竹卡组砾岩.可可西里-沱沱河地区角度不整合面发育和盆地内的古近纪地层抬升变形,指示可可西里-沱沱河发生较大幅度隆升.约23Ma时塔里木海相沉积结束,高原及周边不整合面广布,标志高原整体隆升.(3)20～13Ma:高原内及周边大型盆地全面发展,盆内发育持续湖侵充填序列,高原及周边出现最大湖泊扩张期;高原东缘走滑拉分盆地发育进入鼎盛期.三是陆内均衡调整隆升阶段(13Ma以来),含2个亚阶段:(1)13～5Ma:喜马拉雅-冈底斯隆升到相当高度,使该带因东西向伸展而导致南-北向断陷盆地形成;约8Ma左右出现强的构造抬升剥露,8Ma之后高原及邻区大型湖泊进入湖退期.(2)5Ma以来:高原整体隆升;高原内和周缘盆地沉积萎缩.约3.5Ma高原周缘堆积巨砾岩.     

昆仑山黄土与中国西部沙漠发育和高原隆升

昆仑山北坡黄土是塔克拉玛干大沙漠的同期相关沉积. 对出山口河流最高阶地80多米厚的黄土古地磁和古气候记录研究表明, 昆仑山黄土形成于距今约88万年 前, 指出塔里木盆地现代形式环流格局与极端干旱气候和塔克拉玛干沙漠雏形大致于同时出现. 青藏高原、 帕米尔高原和天山山脉的隆起是导致上述过程发生的根本原因, 适应于高原隆升的大气环流变化是干旱化过程进行的机制. 随高原和周边山地的隆升, 中国内陆和塔里木盆地持续干旱化和沙漠化, 沙漠逐步扩大至今天规模, 并在距今约50万年前有一次突变,全球变化仅是叠加于这一变化趋势之上, 并在长期变化和冰期-间冰期旋回演化上, 均表现为西风环流越强, 降水越大, 但水热搭配似仍与亚洲季风区气候变化相似.     

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.     

祁连山北缘酒东盆地晚新生代磁性地层

对河西走廊西端的酒东盆地文殊山背斜剖面开展的磁性地层学工作初步结果表明, 疏勒河群胳塘沟组、牛胳套组和玉门砾岩的年代分别约为>11~8.6, 8.6~4.5和4.5~0.9 Ma. 沉积环境分析发现从约8.6~7.6 Ma起青藏高原北部从较低的高度开始逐步持续的缓慢隆起, 较青藏高原东北部要早, 但并无证据显示当时已经达到最高. 玉门砾岩出现代表的强烈隆升开始于约4.5 Ma.     

戈壁表面阻力系数的实验研究

气流对戈壁表面的响应可定量地用阻力系数来表征.通过风洞模拟实验研究了风蚀戈壁表面阻力系数与砾石粒径、覆盖度的关系.结果表明,当砾石覆盖度大于40％～50％时,戈壁表面阻力系数趋于常数.据此,结合野外调查结果认为,我国干旱区的广大戈壁风蚀面大多在空气动力学上是稳定的,至少不是现代风沙活动及沙尘暴的主要物质源地,在戈壁地区风沙活动及沙尘暴防治重点应放在砾石覆盖度较小的“土戈壁”上.用回归方法建立了包含砾石粒径与覆盖度两个变量的阻力系数预测模型,与风洞实验值吻合得比较好（R2=0.94）.通过阻力系数随砾石摩阻雷诺数的变化规律判定,戈壁风蚀面摩阻效应随戈壁砾石粒径与覆盖度的增大而提高.     

若尔盖RM孔揭示的青藏高原900kaBP以来的隆升与环境变化

通过对青藏高原迄今为止最深的全取芯井,即若尔盖盆地RM孔湖泊沉积物环境多代用指标的综合判识,重建了900kaBP以来盆地的古气候古环境演化序列.根据该孔的沉积特征、沉积旋回的结构,以及沉积速率的变化,结合环境冷暖、干湿的组合特点,分辨出900kaBP以来高原东部3次明显的隆升加速时期,也即800,360及160kaBP.同时对青藏高原3次构造加速抬升在全球变化背景下的环境效应作了初步探讨.     

黄土高原黄土-古土壤序列与青藏高原隆升

根据地层记录,对黄土高原黄土-古土壤序列所反映的构造气候旋回与青藏高原冰碛-古土壤序列所反映的隆升过程进行对比,表明它们在地球轨道偏心率的准0.4Ma周期变化方面具有大致同步的相位关系。在此基础上,初步探讨了黄土-古土壤序列记录的东亚古季风变迁和古季风气候递变,对青藏高原隆升及其下垫面变性的响应。     

青藏高原的隆升过程与地球动力学模型研究进展

综合对比、分析了现有青藏高原隆升过程和地球动力学模型相关成果，认为：（1）高原岩石圈以多圈层为特征，其内部层圈相互作用复杂，从而导致隆升过程和机制的复杂性以及构造演化的阶段性，高原的隆升是多种机制联合作用的产物，具有多阶段、非均一、不等速的特征；（2）现有地球动力学模式多力求用一种动力学体制对高原整体构造格架和成因演化进行解释，然而，高原的隆升过程、状态和动力学机制具有非线性、非周期性和无序性等特征，其隆升作用存在非线性效应；（3）以数值模拟为手段，开展物理与数学的定量模拟研究，建立组合动力学模型，是青藏高原隆升过程和地球动力学研究中有待深化的重要课题。     

青藏高原北部库玛断裂东、西大滩段全新世地震形变带及其位移特征和水平滑动速率

1 前言库玛断裂(库赛湖-玛曲断裂)是青藏高原北部东昆仑缝合线中的主要断层系。它是青藏高原内部所形成的以走滑运动为主的大断裂带之一,也是高原南部与北部相对陷落差异活动十分强烈的断块地貌界线。东昆仑缝合线第四纪时期是活动的,晚第四纪以来沿库玛断裂带发育了多期地震地表破裂,构成长达     

青藏高原东南缘地壳结构与变形机制研究进展

新生代青藏高原的隆升改变了整个亚洲的构造格局,对气候、环境均产生了重要的影响,但高原的隆升扩展机制众说纷纭.青藏高原东南缘作为扩展前缘,其构造演化对了解整个高原的扩展机制具有重要的意义.本文总结了近年来对青藏高原东南缘地壳结构研究的最新进展,特别是2011年中国地震科学探测台阵计划开展以来,利用密集地震台阵取得的新成果,探讨了青藏高原东南缘地壳的结构与变形机制.这些研究发现青藏高原的地壳由高原向外围减薄,但在高原边界断裂附近存在地壳厚度突变带;下地壳中存在两个独立的低速异常,一个位于松潘—甘孜块体下方,被高原的边界断裂所围限,另一个位于小江断裂带下方,呈NE-SW向展布.我们认为青藏高原东南缘下地壳物质被边界(丽江—小金河)断裂所围限,并没有继续向边缘流出,但是地壳挤出产生的应力作用继续向东南方向传递,造成了小江断裂带附近的地壳变形.     

博格达山链新生代抬升过程及意义

东天山的博格达-巴里坤山链是在晚古生代造山以及中生代伸展基础上于新生代强烈抬升而成,其新生代再造山和隆升是欧亚大陆地质史上的标志性重要事件,造就了东天山现今的盆山地貌格局.运用低温热年代学方法,通过系统批量采样,获得了博格达山链新生代抬升过程的3个明显阶段：5.6-19,20-30和42-47Ma,其中20-30Ma是最显著的一期隆升,而且是山链整体的统一隆升,这与西天山以及青藏高原北部同期的构造事件相似.因此,该期隆升意味着青藏高原向北扩展已经影响到了天山一线,同时获得隆升的起动时间为不晚于65Ma,其动力机制是否是印度-欧亚板块开始碰撞的响应目前还不清楚.裂变径迹结果表明,整个博格达-巴里坤山链在整个新生代的构造活动是分阶段的,各期之间具有整体抬升和差异抬升之分,而且沿山体的东西方向和南北方向上具有明显的差异性,表现为隆升由西向东和由北向南迁移,山体以向南的横向扩展为主要趋势.东天山新生代的3期构造事件与青藏高原尤其是高原北部构造事件都能比较好的对应,因此东天山新生代的构造事件很可能是青藏高原尤其是北部演化的响应.     

巴颜喀拉地块东北端第四纪隆升量研究

正青藏高原于新生代在亚洲大陆崛起,成为地球上最雄伟的高原。青藏高原的隆升对于季风气候的形成、过去全球气候变化有着重大的影响,是造成新生代晚期全球气候变冷、北半球冰量变化、亚洲季风形成的根本原因。于是,青藏高原变形的时代、幅度、形式、机制,以及其演化过程和环境效应的研究,成为国际地学界研究的热点和争论的焦点。巴颜喀拉块体属于青藏亚板块东北部的次级块体,北邻秦祁昆块体,南接唐古拉块体,东与扬子块体接触。巴颜喀拉块体东北端(以下简称研究区)地处3个块体交接区,是青藏高     

成都平原红土堆积的磁性地层学及古环境记录

对四川双流县胜利和黄甲2两个红土剖面进行了系统的磁性地层学研究,并且利用沉积学、地球化学及孢粉分析方法探讨了地层的沉积成因及形成环境.磁性地层的研究结果显示出,在2个剖面中,B/M界限均位于网纹红土的上部,并且在剖面的中下部记录了松山负向期的贾拉米洛正向极性亚带,说明成都平原网纹红土的母质形成于第四纪中期.沉积学、地球化学特征的研究表明成都黏土、部分网纹红土的母质与川西黄土一样属于风尘沉积.孢粉分析结果揭示出,网纹红土母质形成的第四纪中期,成都平原的植被为针叶林,气候经历了温凉较湿-寒凉较湿-温和或温凉较湿的变化.第四纪中期成都平原相对寒凉-温凉的气候特征是对全球气候变化的响应,而青藏高原在此时期的快速隆升以及冰冻圈范围的扩张可能是造成该区气温较低的直接原因.     

青海湖二郎剑钻孔的粘土矿物学研究

位于青藏高原东北边缘的青海湖盆地拥有巨厚的新生代沉积,较好地记录了湖盆形成以来的古气候和古环境演化历史,对认识青藏高原东北部隆升过程和东亚气候变化具有重要的科学意义.但迄今为止,对青海湖沉积物长时间尺度的研究尚不多见,对沉积矿物学的研究较少涉及.利用X射线衍射分析技术,基于麦夸特算法对青海湖1108.95 m长的二郎剑钻孔岩芯开展了系统的粘土矿物学研究,获得了该钻孔沉积物中粘土矿物的组成、相对含量、化学指数和结晶学特征等方面的信息.结合钻孔的粒度指标,探讨了晚中新世以来高原构造隆升事件和青海湖地区的风化历史与古气候演化过程.研究表明,麦夸特算法在粘土矿物含量计算中能取得较好的效果,二郎剑钻孔中的粘土矿物以伊利石和绿泥石为主,高岭石和蒙脱石的含量较低;粘土矿物主要为碎屑成因,指示了化学风化作用较弱而物理风化作用强.各项粘土矿物学指标和粒度组分的变化特征揭示了自钻孔底部沉积以来青海湖地区处在总体相对寒冷干旱的气候环境下,并经历了5次大的环境演化阶段.其中在晚中新世早期气候相对温和湿润,之后具趋冷趋干的特点;在晚中新世晚期到上新世早期经历了一个短暂的温暖期之后,一直到第四纪气候持续变得寒冷干旱.各项指标可能也蕴含了自晚中新世以来青藏高原东北部发生过多次构造隆升事件的信息.     

乌鲁木齐河河谷地貌与天山第四纪抬升研究

乌鲁木齐河谷出山口分布400多米厚的沙尔巧克砾石层, 是本段天山隆升形成的磨拉石建造. 一次扩大边界的构造抬升事件使沙尔巧克砾石层堆积终止, 于其前缘发生褶皱断裂, 并开始下切. 砾石层顶部测年表明, 这一时间发生于1148 kaBP, 应该是天山对青藏高原昆-黄运动的响应. 此后是河流反复切割和堆积的阶地形成时期, 共形成9级阶地. 运用ESR和TL测年技术, 第3级阶地与后峡至二营第2级阶地堆积于氧同位素6阶段, 5, 6级阶地分别堆积于338 ka和562～591 kaBP. 同位素12阶段发生最早的高望峰冰期.     

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。     

成都平原红土堆积的磁性地层学

摘要 本文对四川双流县胜利和黄甲两个红土剖面进行了系统的磁性地层学研究, 并且利用沉积学、地球化学及孢粉分析方法探讨了地层的沉积成因及形成环境. 磁性地层的研究结果显示出, 在两个剖面中, B/M界限均位于网纹红土的上部, 并且在剖面的中下部记录了松山负向期的贾拉米洛正向极性亚带, 说明成都平原网纹红土的母质形成于第四纪中期. 沉积学、地球化学特征的研究表明成都粘土、部分网纹红土的母质与川西黄土一样属于风尘沉积. 孢粉分析结果揭示出, 网纹红土母质形成的第四纪中期, 成都平原的植被为针叶林, 气候经历了温凉较湿-寒凉较湿-温和或温凉较湿的变化. 第四纪中期成都平原相对寒凉-温凉的气候特征是对全球气候变化的响应，而青藏高原在此时期的快速隆升以及冰冻圈范围的扩张可能是造成该区气温较低的直接原因.     

西藏吉隆-沃马盆地龙骨沟剖面古地磁年代学及喜马拉雅山抬升记录

研究了西藏吉隆—沃马盆地龙骨沟剖面新近纪沉积环境,作了古地磁年代学研究,认为喜马拉雅山北坡新生代断陷盆地发育始于7.2MaB.P., 3.2MaB.P.湖盆萎缩消亡,标志着喜马拉雅山地区在7.2MaB.P.和3.2MaB.P.发生过强烈的隆升事件.沃马盆地龙骨沟剖面所含三趾马动物群化石层年龄大约为7.0～6.7MaB.P.,隐示着此时青藏地区三趾马生活区与当时的华北平原三趾马生活区有着大体相当的地理、气候环境.之后由于喜马拉雅山持续抬升,断陷盆地下沉,并在5.9～3.6MaB.P.期间湖盆面积最为广阔.青藏高原抬升而华北平原沉降, 中国西部地区地形高于东部,东西部气候环境发生重大差异.3.6MaB.P.由于青藏地区持续强烈隆升,西部地区河流切穿古老湖盆,3.20MaB.P.吉隆—沃马湖盆萎缩,于1.7MaB.P.逐渐消失,进入侵蚀切割阶段.