地带性与非地带性夷平面*

夷平面是指由剥蚀和夷平作用所产生的,以截面形式横切所有在年龄上先于它的地层和构造的一种平缓地形。前人普遍认为,夷平面是在构造相对稳定条件下经过长期外营力作用形成的一个接近基准面的平坦地形,是地貌长期演化的终极产物。 流水侵蚀是夷平面形成的动力学基础。"夷平面"一直是解释新生代以来大的构造格局和地貌演化的重要理论依据,如我国青藏高原隆升的研究。 基于气候地貌学原理,文章提出了寒冻夷平面和干旱夷平面的概念;从坡地演化过程理论模型入手,探讨了寒冻、干旱夷平面和流水夷平面的形成机理;提出有别于传统"构造侵蚀旋迴"理论的"构造隆升和地面剥夷动态平衡"的气候夷平地貌假说;此外,还简要分析了这三类夷平面的全球分布规律。     

构造地貌——认识高原历史的钥匙

简要评述了构造地貌的研究.并以青藏高原西北缘克里雅河流域地貌演化说明了构造变形与青藏高原的形成历。以西域砾岩顶部的玄武岩作为区域构造地貌的标志,获得的高质量Ar-Ar年龄的加权平均值为1.09Ma±0.13Ma。该年龄不仅代表了西域砾岩沉积结束的时间,并制约了区域风沙堆积时代的下限,是一个重要的气候环境变化的转折点。更重要的是,该年龄标志了克里雅河演化的开始,即目前可观察的克里雅河的历史不过1.1Ma。另外获得的系统、丰富、翔实的沉积学、构造地质学、低温热年代数据和克里雅河流域地貌的测量结果还揭示了上新世晚期以来区域强烈的变形与构造地貌的演化。获得的重要结论还包括：能够分析恢复的前克里雅河的历史不超过西域砾岩沉积期,能够推测的青藏高原西北缘河流体系演化的最老历史不超过上新世阿图什组沉积期。在中新世乌恰组沉积时,基本观察不到青藏高原现今地貌体系产生的沉积作用的记录,而是更老的前青藏高原构造地貌格榘对沉积体系产生的影响。青藏高原的主体可能在中更新世早期前后才抬升进入冰冻圈。现今的克里雅河地貌主要是在区域构造抬升中由冰川融水侵蚀形成的。克里雅河源头可能残留了青藏高原演化的关键记录。     

Cenozoic uplift of the Tibetan Plateau: Evidence from the tectonic-sedimentary evolution of the western Qaidam Basin

Geologists agree that the collision of the Indian and Asian plates caused uplift of the Tibet Plateau.However,controversy still exists regarding the modes and mechanisms of the Tibetan Plateau uplift.Geology has recorded this uplift well in the Qaidam Basin.This paper analyzes the tectonic and sedimentary evolution of the western Qaidam Basin using sub-surface seismic and drill data. The Cenozoic intensity and history of deformation in the Qaidam Basin have been reconstructed based on the tectonic developments,faults growth index,sedimentary facies variations,and the migration of the depositional depressions.The changes in the sedimentary facies show that lakes in the western Qaidam Basin had gone from inflow to still water deposition to withdrawal.Tectonic movements controlled deposition in various depressions,and the depressions gradually shifted southeastward.In addition,the morphology of the surface structures in the western Qaidam Basin shows that the Cenozoic tectonic movements controlled the evolution of the Basin and divided it into(a) the southern fault terrace zone, (b) a central Yingxiongling orogenic belt,and(c) the northern fold-thrust belt;divided by the XI fault (Youshi fault) and Youbei fault,respectively.The field data indicate that the western Qaidam Basin formed in a Cenozoic compressive tectonic environment caused by the India—Asia plate collision. Further,the Basin experienced two phases of intensive tectonic deformation.The first phase occurred during the Middle Eocene—Early Miocene(Xia Ganchaigou Fm.and Shang Ganchaigou Fm.,43.8—22 Ma),and peaked in the Early Oligocene(Upper Xia Ganchaigou Fm.,31.5 Ma).The second phase occurred between the Middle Miocene and the Present(Shang Youshashan Fm.and Qigequan Fm., 14.9—0 Ma),and was stronger than the first phase.The tectonic—sedimentary evolution and the orientation of surface structures in the western Qaidam Basin resulted from the Tibetan Plateau uplift,and recorded the periodic northward growth of the Plateau.Recognizing this early tectonic—sedimentary evolution supports the previous conclusion that northern Tibet responded to the collision between India and Asia shortly after its initiation.However,the current results reveal that northern Tibet also experienced another phase of uplift during the late Neogene.The effects of these two stages of tectonic activity combined to produce the current Tibetan Plateau.     

构造地貌－认识高原历史的钥匙

简要评述了构造地貌的研究,并以青藏高原西北缘克里雅河流域地貌演化说明了构造变形与青藏高原的形成历史.以西域砾岩顶部的玄武岩作为区域构造地貌的标志,获得的高质量Ar-Ar年龄的加权平均值为1.09Ma±O.13Ma.该年龄不仅代表了西域砾岩沉积结束的时间,并制约了区域风沙堆积时代的下限,是一个重要的气候环境变化的转折点.更重要的是.该年龄标志了克里雅河演化的开始,即目前可观察的克里雅河的历史不过1.1Ma.另外获得的系统、丰富、翔实的沉积学、构造地质学、低温热年代数据和克里雅河流域地貌的测量结果还揭示了上新世晚期以来区域强烈的变形与构造地貌的演化.获得的重要结论还包括:能够分析恢复的前克里雅河的历史不超过西域砾岩沉积期,能够推测的青藏高原西北缘河流体系演化的最老历史不超过上新世阿图什组沉积期.在中新世乌恰组沉积时,基本观察不到青藏高原现今地貌体系产生的沉积作用的记录,而是更老的前青藏高原构造地貌格架对沉积体系产生的影响.青藏高原的主体可能在中更新世早期前后才抬升进入冰冻圈.现今的克里雅河地貌主要是在区域构造抬升中由冰川融水侵蚀形成的.克里雅河源头可能残留了青藏高原演化的关键记录.     

青藏高原东南部第四纪右旋剪切运动

通过对藏东南嘉黎断裂和滇西北断裂实地考察研究，表明青藏高原南部不存在统一的边界走滑断裂。嘉黎断裂的西段位于青藏高原南部，是一个南北挤压作用下的东西向伸展构造区，发育近南北向的地堑系，嘉黎断裂西段是这些地堑之间的转换断层，具有较高的右旋走滑速率。滇西北断裂与红河断裂构成川滇菱形块体的西南边界，该块体具有向东南逃逸和顺时针旋转运动。     

构造地貌－认识高原历史的钥匙

简要评述了构造地貌的研究,并以青藏高原西北缘克里雅河流域地貌演化说明了构造变形与青藏高原的形成历史。以西域砾岩顶部的玄武岩作为区域构造地貌的标志,获得的高质量Ar-Ar年龄的加权平均值为1.09 Ma ±0.13Ma。该年龄不仅代表了西域砾岩沉积结束的时间,并制约了区域风沙堆积时代的下限,是一个重要的气候环境变化的转折点。更重要的是,该年龄标志了克里雅河演化的开始,即目前可观察的克里雅河的历史不过1.1Ma。另外获得的系统、丰富、翔实的沉积学、构造地质学、低温热年代数据和克里雅河流域地貌的测量结果还揭示了上新世晚期以来区域强烈的变形与构造地貌的演化。获得的重要结论还包括：能够分析恢复的前克里雅河的历史不超过西域砾岩沉积期,能够推测的青藏高原西北缘河流体系演化的最老历史不超过上新世阿图什组沉积期。在中新世乌恰组沉积时,基本观察不到青藏高原现今地貌体系产生的沉积作用的记录,而是更老的前青藏高原构造地貌格架对沉积体系产生的影响。青藏高原的主体可能在中更新世早期前后才抬升进入冰冻圈。现今的克里雅河地貌主要是在区域构造抬升中由冰川融水侵蚀形成的。克里雅河源头可能残留了青藏高原演化的关键记录。     

LATE CENOZOIC LITHOLOGY AND MAGNETIC POLARITY STRATIGRAPHY IN THE JIUXI BASIN: IMPLICATIONS FOR TECTONIC EVENTS OF THE WEST QILIAN MT

LATE CENOZOIC LITHOLOGY AND MAGNETIC POLARITY STRATIGRAPHY IN THE JIUXI BASIN: IMPLICATIONS FOR TECTONIC EVENTS OF THE WEST QILIAN MTtheNationalKeyProjectforBasicResearchandCASProjectforTibetanResearchProject (KZ951 A1 2 0 4 ,KZ95T 0 6 )     

Decomposition and Evolution of Intracontinental Strike-Slip Faults in Eastern Tibetan Plateau

Little attention had been paid to the intracontinental strike-slip faults of the Tibetan Plateau. Since the discovery of the Longriba fault using re-measured GPS data in 2003, an increasing amount of attention has been paid to this neglected fault. The local relief and transverse swath profile show that the Longriba fault is the boundary line that separates the high and flat tomography of the Tibet plateau from the high and precipitous tomography of Orogen. In addition, GPS data shows that the Longriba fault is the boundary line where the migratory direction of the Bayan Har block changed from eastward to southeastward. The GPS data shows that the Longriba fault is the boundary fault of the sub-blocks of the eastern Bayan Har block. We built three-dimensional models containing the Longriba fault and the middle segment of the Longmenshan fault, across the Bayan Har block and the Sichuan Basin. A nonlinear finite element method was used to simulate the fault behavior and the block deformation of the Eastern Tibetan Plateau. The results show that the low resistivity and low velocity layer acts as a detachment layer, which causes the overlying blocks to move southeastward. The detachment layer also controls the vertical and horizontal deformation of the rigid Bayan Har block and leads to accumulation strain on the edge of the layer where the Longmenshan thrust is located. After a sufficient amount of strain has been accumulated on the Longmenshan fault, a large earthquake occurs, such as the 2008 Wenchuan earthquake. The strike slip activity of the Longriba fault, which is above the low resistivity and low velocity layer, partitions the lateral displacements of the Bayan Har block and adjusts the direction of motion of the Bayan Har block, from the eastward moving Ahba sub-block in the west to southeastward moving Longmenshan sub-block in the east.     

洮河水系流域地貌特征及其构造指示意义

通过数字高程模型(DEM)的空间分析技术,系统提取研究区洮河水系流域盆地典型的河流地貌参数,并利用活动造山带地区发育的基岩河道纵向剖面形态等典型参数,分析洮河水系流域盆地地貌发育不对称性特征及洮河在岷县流向的急剧转变成因。研究表明洮河上游南岸水系较北岸水系形状指数高、流域面积大、水系发育更成熟,下游东岸河流河长较短、流域面积小、形状指数低于西岸,西岸水系更发育,且上游流域要比下游河道平缓,水系的相对落差更低,发育更成熟,表明上游河道形成时间早于下游河道。临潭—宕昌断裂带的逆冲隆升作用是造成洮河上、下游水系形态差异的主要原因。岷县东侧山脉的快速隆起致使古洮河被截断,之后被东北侧河流溯源侵蚀,切穿西秦岭北缘构造带,进行河流袭夺,从而形成了现今的洮河。最后探讨了对青藏高原东北端晚新生代以来的构造响应。     

Sedimentary Evolution of the Qinghai–Tibet Plateau in Cenozoic and its Response to the Uplift of the Plateau

We have studied the evolution of the tectonic lithofacies paleogeography of Paleocene–Eocene, Oligocene, Miocene, and Pliocene of the Qinghai–Tibet Plateau by compiling data regarding the type, tectonic setting, and lithostratigraphic sequence of 98 remnant basins in the plateau area. Our results can be summarized as follows. (1) The Paleocene to Eocene is characterized by uplift and erosion in the Songpan–Garzê and Gangdisê belts, depression (lakes and pluvial plains) in eastern Tarim, Qaidam, Qiangtang, and Hoh Xil, and the Neo-Tethys Sea in the western and southern Qinghai–Tibet Plateau. (2) The Oligocene is characterized by uplift in the Gangdisê–Himalaya and Karakorum regions (marked by the absence of sedimentation), fluvial transport (originating eastward and flowing westward) in the Brahmaputra region (marked by the deposition of Dazhuka conglomerate), uplift and erosion in western Kunlun and Songpan–Garzê, and depression (lakes) in the Tarim, Qaidam, Qiangtang, and Hoh Xil. The Oligocene is further characterized by depressional littoral and neritic basins in southwestern Tarim, with marine facies deposition ceasing at the end of the Oligocene. (3) For the Miocene, a widespread regional unconformity (ca. 23 Ma) in and adjacent to the plateau indicates comprehensive uplift of the plateau. This period is characterized by depressions (lakes) in the Tarim, Qaidam, Xining–Nanzhou, Qiangtang, and Hoh Xil. Lacustrine facies deposition expanded to peak in and adjacent to the plateau ca. 18–13 Ma, and north–south fault basins formed in southern Tibet ca. 13–10 Ma. All of these features indicate that the plateau uplifted to its peak and began to collapse. (4) Uplift and erosion occurred during the Pliocene in most parts of the plateau, except in the Hoh Xil–Qiangtang, Tarim, and Qaidam.     

涪江上游流域盆地地貌特征及构造指示意义

对涪江上游流域盆地地貌特征及成因进行研究,有助于揭示青藏高原东缘晚新生代以来新构造活动的差异性。本文以ArcGIS水文分析模块为技术平台,在研究区域内系统提取涪江上游流域盆地地表水系网络和涪江干流东西两侧36个亚流域盆地,并对亚流域盆地面积、周长、水系总长度、水系分支比、流域盆地演化阶段进行统计分析,结果表明,涪江干流河道东西两侧典型地貌参数存在显著差异。通过对该区域构造运动、岩石抗侵蚀能力、降水特征等几方面因素与河流下切过程相关性的分析可知,降水条件和岩性差异并不是涪江上游亚流域盆地不对称发育的主要影响因素,该区域断裂活动导致的地形不对称分布格局及岩层破碎程度的差异是涪江上游流域地貌差异演化的主控因素。另外,涪江上游干流展布呈现出两个特征:涪江干流河道因雪山断裂、北川-映秀断裂、彭县-灌县断裂的右旋(或左旋)走滑作用而沿断裂发生同步弯曲;涪江干流河道在北川-映秀断裂北侧由西北-东南流向转变为近正南流向,究其原因,主要是龙门山断裂带3条主干断裂的区域性右旋走滑活动驱动该区域物质产生相应右旋运动,从而使长期处于断层右旋作用控制之下的涪江干流河道发生转向。     

西秦岭嘉陵江上游瞬时地貌发育特征

西秦岭位于青藏高原东北缘,是青藏高原晚新生代构造扩展的前缘部位。西秦岭地区发育的一系列河流水系作为高原物质向外扩展的载体,记录了高原扩展过程中的地貌演化信息。本文选取西秦岭嘉陵江上游的支流作为研究对象,以河流纵剖面的形态和陡峭指数的空间分布为基础数据,初步分析了嘉陵江上游的地貌特征及其影响因素。结果表明,嘉陵江上游地貌演化处于瞬时状态,裂点以上的低陡峭指数区域代表了残余地貌,裂点以下高陡峭指数区域是裂点响应基准面下降后形成的新地貌。通过对比区域岩性和降水条件发现,岩性和降水对河流裂点发育以及陡峭指数的影响是有限的,河流裂点的发育和陡峭指数的变化主要受控于区域构造抬升引起的基准面下降。陡峭指数的空间分布特征表明构造作用对地貌发育起了重要的塑造作用。西秦岭瞬时地貌的发育是对印度板块与欧亚板块碰撞汇聚以来的远程效应的响应。     

新生代构造抬升与斑岩型铜、金矿床的次生富集作用

以中国西南"三江"(澜沧江-金沙江-怒江)地区西范坪铜矿床、玉龙铜矿床和北衙金矿床为例说明了该地区斑岩型铜或金矿床的次生分带特征,概述了青藏高原、滇川西部高原的隆升,以及新生代构造抬升对地表化学风化的影响;指出西范坪铜矿床、玉龙铜矿床和北衙金矿床等明显经历过表生成矿作用的典型斑岩型矿床均位于青藏高原强烈隆升区的边部或边缘地带,新生代构造抬升对这些地段气候、地形的影响大大促进了地表的化学风化作用;认为新生代强烈隆升可能是导致这些矿床发生强烈次生富集作用的深层次原因.     

长江源区新生代地堑的构造特征与形成机制

长江源地区近南北走向的地堑构造是该区现今最为显著的构造现象,也是青藏高原迄今发现的同类构造发育的最北部地区.长江源地区地堑构造包括温泉、常错、当拉错纳玛和沱沱河4个规模较大的近南北向地堑.断层年代学和断陷盆地沉积作用研究结果表明,研究区伸展变形至少自中新世末-上新世初就已开始,对长江源地区现今的地貌格局、水系型式具有显著的制约作用.长江源区主要水系是沿南北走向的地堑构造和正断层侵蚀发育而成的.青藏高原新生代伸展地堑构造是高原经历早期地壳强烈缩短变形之后,在深部动力学机制作用下快速隆升的产物.     

长江源区新生代地堑的构造特征与形成机制

长江源地区近南北走向的地堑构造是该区现今最为显著的构造现象,也是青藏高原迄今发现的同类构造发育的最北部地区。长江源地区地堑构造包括温泉、常错、当拉错纳玛和沱沱河4个规模较大的近南北向地堑。断层年代学和断陷盆地沉积作用研究结果表明,研究区伸展变形至少自中新世末—上新世初就已开始,对长江源地区现今的地貌格局、水系型式具有显著的制约作用。长江源区主要水系是沿南北走向的地堑构造和正断层侵蚀发育而成的。青藏高原新生代伸展地堑构造是高原经历早期地壳强烈缩短变形之后,在深部动力学机制作用下快速隆升的产物。     

青藏高原壳幔结构构造的基本特征

青藏高原是新生代以来由于印度板块与欧亚板块碰撞而迅速隆起,平均海拔超过4000 m的高原,是研究碰撞过程和形成演化的理想窗口。有关青藏高原的碰撞过程及印度板块岩石圈北缘界线,至今仍然存在较大争议,这可能主要是由于不同研究方法获得认识的差异性和局限性所导致。基于此,本文利用前人深部结构资料,讨论了高原岩石圈的壳幔构造及物质组成等,并从新的地质视角讨论了班怒带的大地构造属性。通过梳理前人的深部结构资料,认为青藏高原的壳幔岩石圈结构较为复杂,如高原内部岩石圈厚度显著大于周缘地区,中下地壳及上地幔广泛分布着低速高导层,这些特殊的地质地球物理结构是印亚板块碰撞的结果。此外,本文进一步对比分析了班怒带的地质与地球物理结构,揭示该构造带两侧存在显著的差异,认为其是印度岩石圈的北缘,这对于认识青藏高原的形成演化具有重要的意义。     

青藏高原东北缘何时卷入现今青藏高原构造系统?——来自西秦岭北缘漳县盆地新生代沉积记录的约束

新生代以来印度-欧亚板块持续碰撞汇聚形成号称世界第三极的青藏高原。青藏高原的扩展生长和构造变形系统形成的动力学过程是地球科学研究的重大科学问题。青藏高原东北缘新生代以来构造演化过程及其与印度-欧亚板块碰撞汇聚的动力学耦合关系研究对于揭示青藏高原扩展生长过程具有重要地质意义。尽管前人已经开展了大量研究探索,提出各种构造-隆升模型,但青藏高原东北缘何时卷入印度-欧亚碰撞汇聚的青藏高原构造系统尚未达成共识。作为青藏高原东北缘组成部分的西秦岭北缘构造带漳县地区不仅新生代地层记录齐全,而且断裂构造发育,构造变形现象丰富,是研究青藏高原东北缘新生代构造演化及印度-欧亚碰撞汇聚远程构造响应的良好区域。通过对西秦岭北缘构造带漳县地区新生代沉积盆地地层构造格架、沉积地层序列和沉积旋回等详细野外观测研究,结合区域断裂带几何学-运动学及变形历史分析,取得如下认识:(1)西秦岭北缘漳县地区新生代沉积地层主要由为不整合分隔的两套构造性质完全不同的构造地层单元组成,即渐新世—中新世伸展断陷盆地沉积和上新世再生前陆磨拉石盆地沉积;(2)渐新世—中新世时期的地壳伸展拉张构造环境与印度-欧亚碰撞汇聚的挤压环境相悖,指示了西秦岭北缘在渐新世—中新世尚未卷入现今的印度-欧亚碰撞汇聚构造系统;(3)上新世磨拉石盆地的发育标志着西秦岭北缘构造带从伸展到挤压的构造体制转换,可能指示了印度-欧亚碰撞汇聚的挤压构造作用这时才波及西秦岭北缘;(4)上新世粗砾岩、西秦岭造山带地层和中生代沉积地层共同经历了抬升剥蚀作用,形成了西秦岭北缘广泛发育的夷平面。第四纪以来夷平面的抬升和解体、现代河流侵蚀系统和多级河流阶地的出现,指示了青藏高原东北缘整体的不均匀大规模抬升而进入现今青藏高原构造系统。     

西藏东北部比如盆地中生界油气苗的发现与意义

比如盆地位于西藏的东北部。野外石油地质考察期间,在比如盆地发现了大量的地表油气苗。油气苗均为干沥青,出露层位集中在中-上侏罗统拉贡塘组与下白垩统多尼组中,其他层位未发现油气苗。镜下观察结果显示,拉贡塘组与多尼组碎屑岩骨架颗粒之间发育有油气包体与不发光沥青。从地表出露形态与特点看,干沥青主要分布于断裂带、裂缝等构造强变形的部位。与青藏高原腹地同类残留盆地对比,比如盆地新生代构造变形更强烈,盆地抬升并遭受剥蚀的幅度更大。由此,提出高原找油可能面临的诸多难题,应该重点关注新生代构造与构造地貌演化对油气藏的影响。     

青藏高原新生代地堑构造研究中几个问题的讨论

青藏高原新生代近南北走向地堑构造是高原现今最为显著的构造现象,对探讨青藏高原构造演化具有重要意义,也是现今高原研究的热点构造问题之一。针对目前地堑构造研究中存在的分布范围、形成时代和形成机制等关键问题,根据笔者新的研究和对以往研究资料综合分析认为,地堑构造广泛发育于喜马拉雅地体、冈底斯地体和羌塘地体,地堑构造形成于14～7Ma。地堑构造是高原地壳南北向强烈挤压短缩隆升之后,构造体制发生转变并在深部热动力学机制作用下快速隆升的结果,地堑构造标志着高原隆升作用由早期挤压短缩机制向晚期深部热动力机制的转变,并非高原隆升达到最大高度重力塌陷的标志。     

MULTIPLE ISLAND ARC-BASIN SYSTEM AND ITS EVOLUTION IN GANGDISE TECTONIC BELT,TIBET

MULTIPLE ISLAND ARC-BASIN SYSTEM AND ITS EVOLUTION IN GANGDISE TECTONIC BELT,TIBET