青藏高原北羌塘地块下泥盆统平沙沟组古地磁学研究

泥盆纪时期各板块的古地理重建缺乏可靠古地磁数据,以至于古特提斯洋在泥盆纪的演化过程存在争议,而高质量的古地磁数据定量限定板块的古纬度位置是解决上述问题的关键.本文对北羌塘地块早泥盆世平沙沟组灰岩进行了古地磁学研究,提供了一个较为可靠的古地磁数据.镜下观察及岩石磁学实验结果表明平沙沟组灰岩样品中的主要载磁矿物为磁铁矿和赤铁矿,并且没有重磁化的特征.系统热退磁与混合退磁实验结果表明,样品的天然剩磁强度较低,从54块样品中获得了较为集中的特征剩磁分量,在样品水平下的平均方向为D_g=358.5°,I_g=22.8°,k_g=17.7,α₉₅=4.6°,D_s=8.8°,I_s=-0.9°,k_s=18.1,α₉₅=4.5°,通过了C级倒转检验,对应的古地磁极为λ_p=54.8°N,φ_p=251.2°E,(dp/dm=2.3°/4.5°),这一极位置与石炭纪以来可靠的古地磁极位置存在差异,很...     

川北旺苍-南江地区晚侏罗世古地磁学研究与真极移的探讨

本文对四川北部旺苍-南江地区晚侏罗世蓬莱镇组进行了较为详细的岩石磁学和古地磁学研究．逐步热退磁揭示出蓬莱镇组岩石所携带的剩磁由两个分量组成,其中低温组分（次生剩磁）的解阻温度低于420℃;高温组分（特征分量）可通过褶皱及倒转检验,由此求得磁偏角和磁倾角分别为18．4°和29．3°（构造校正后）,95％置信回（α95）为8．5°,对应的古地磁极经纬度分别为236．4°E和66．6°N．基于古地磁结果,并结合已有的地质证据,提出根据古地磁学确定的扬子地块晚侏罗世古纬度偏低的原因可能是由真极移造成的．     

青藏高原羌北地块晚古生代古地磁研究的初步结果

羌塘地区是解决特提斯的演化和冈瓦纳大陆与欧亚大陆界线问题的关键地区.对青藏高原羌北地块晚古生代及早三叠世剖面（33.7°N,86.7°E）15个采点163块砂岩、灰岩和安山岩定向样品进行了系统的古地磁学实验研究.结果表明：样品中主要载磁矿物为赤铁矿和磁铁矿.在逐步热退磁和热-交变混合退磁过程中,大部分样品的剩磁具有明显的双分量特征,低温分量方向在地理坐标系下接近于现代地磁场偶极子场（PEF）方向,很可能是粘滞剩磁;高温分量显著不同于PEF方向.部分样品具有单分量特征,并与双分量样品的高温分量方向一致.高温特征剩磁分量可通过95%置信度的倒转检验和99%置信度的褶皱检验,并且有岩脉检验,应代表岩石形成时的原生剩磁.羌北古地磁极位置：晚石炭世（31.8°S,45.7°E,（dp=3.9,dm=2.1））;早、中二叠世（31.7°S,46.8°E,（dp=16.9,dm=9.2））;晚二叠世（34.4°S,54.1°E,（dp=12.5,dm=6.9））;早三叠世（16.9°S,22.5°E（dp=9.2,dm=4.9））.     

印欧大陆碰撞前亚洲大陆南缘古位置再研究:林周盆地上白垩统红层的古地磁新结果

拉萨地块林周盆地白垩系红层的古地磁数据一直都有较大争议.过去认为磁倾角变浅可能是造成这些分歧的主要原因.我们在林周盆地设兴组背斜两翼进行了系统的古地磁采样,15个采样点的特征剩磁分量在倾斜校正和倾伏褶皱校正后平均方向为D=339.3°,I=22.9°(α_(95)=5.1°).特征剩磁分量在大约69%展开时获得最大集中,表明其为同褶皱重磁化;此时平均方向为D=339.1°,I=27.3°(α_(95)=4.1°),对应的古地磁极为65.4°N,327.5°E(A_(95)=3.5°),参考点29.3°N/88.5°E的古纬度为15.0°N±3.5°.薄片镜下分析显示赤铁矿为次生矿物,岩石磁组构(AMS)也表现为过渡型构造变形组构.样品的特征剩磁方向应为重磁化的结果,E/I(elongation vs inclination)校正法显示特征剩磁方向并没有发生倾角变浅.根据区域构造,重磁化时代约为72.4±1.8 Ma到64.4±0.6 Ma.综合考虑拉萨地块东西部的古地磁数据以及地震层析成像资料后我们认为,碰撞前拉萨地块大约呈NW-SE向准线性分布,并处于~10°N-15.0°N;自~70 Ma以来,拉萨地块与稳定欧亚大陆之间至少存在1200±400 km(11.1°±3.5°)的南北向构造缩短量;印度大陆与欧亚大陆的碰撞不应晚于55 Ma.     

羌北地块晚石炭-早二叠世古地磁结果及构造意义

本文报道唐古拉山北坡开心岭地区的晚石炭-早二叠世地层的古地磁学研究结果.岩石磁学实验研究表明扎日根组灰岩样品中的磁性矿物以磁铁矿为主,诺日巴尕日保组砂岩样品中的磁性矿物以赤铁矿为主或磁铁矿与赤铁矿共存.采用系统热退磁方法对样品进行磁清洗,大部分样品的退磁曲线呈双分量特征,高温分量明显.高温特征分量成功通过了砾石可靠性检验,代表了地层岩石的原生剩磁信息.获得羌北地块晚石炭-早二叠世地层(16个采点127块样品)的原生剩磁分量的平均方向为Ds=30.2°,Is=-40.9°,ks=269.0,a95=2.3°;其对应的古地磁极位置为λ=25.7°N,φ=241.5°E,dp/dm=2.8/1.7,相应的古纬度为23.4°S.表明晚石炭-早二叠世时期羌北地块位于南纬低纬度地区,可能属于冈瓦纳大陆的北缘.结合前人古地磁学研究结果,该地块在其后快速北移,可能与早二叠世-晚三叠世古特提斯洋快速消亡以及新特提斯洋北支班公湖-怒江洋快速扩张相关.     

中国西南思茅地体中部白垩纪古地磁结果及陆内地壳变形特征

对我国西南地区思茅地体中部巍山和五印地区白垩纪地层进行了详细的岩石磁学和古地磁研究,获得了两个地区的高温剩磁分量并通过了褶皱检验.巍山剖面特征剩磁方向为Ds=64.3°,Is=48.5°,k=54.6,α95=4.7°;五印剖面特征剩磁方向为Ds=15.4°,Is=44.8°,k=212.0,α95=4.6°.通过思茅地体磁偏角变化与兰坪—思茅褶皱带构造线迹变化的相关性分析,确定思茅地体内部差异性旋转变形受控于思茅地体弧形构造带的形成和演化.通过青藏高原东南缘走滑断裂带活动年代分析,确定兰坪—思茅褶皱带蜂腰构造部位形成于两期构造事件,早期构造变形与东喜马拉雅构造结北北东向挤压缩进有关,后期构造变形与川滇微地块发生顺时针旋转时南向挤出运动有关.以华南板块稳定区白垩纪古地磁极为参考极,计算得出巍山和五印相对于华南板块分别发生了10.5°±6.0°和3.8°±4.9°的南向运移量.通过选取思茅地体内部构造形态较稳定的巍山和普洱地区白垩纪古地磁极为参考极,计算得出五印相对于巍山和普洱分别发生了3.4°±5.0°和3.1°±5.4°的北向纬向运移,表明五印和和巍山之间自印亚碰撞以来经历了较大规模的北向地壳缩短变形作用.     

川北旺苍-南江地区晚侏罗世古地磁学研究与真极移的探讨

本文对四川北部旺苍-南江地区晚侏罗世蓬莱镇组进行了较为详细的岩石磁学和古地磁学研究．逐步热退磁揭示出蓬莱镇组岩石所携带的剩磁由两个分量组成,其中低温组分（次生剩磁）的解阻温度低于420℃;高温组分（特征分量）可通过褶皱及倒转检验,由此求得磁偏角和磁倾角分别为18．4°和29．3°（构造校正后）,95％置信回（α95）为8．5°,对应的古地磁极经纬度分别为236．4°E和66．6°N．基于古地磁结果,并结合已有的地质证据,提出根据古地磁学确定的扬子地块晚侏罗世古纬度偏低的原因可能是由真极移造成的．     

扬子褶皱带侏罗纪砂岩古地磁及其褶皱带弧形弯曲的成因

为了更好地认识上扬子褶皱带和中扬子褶皱带走向差异的机制,我们对中、上扬子褶皱带过渡的关键地区重庆市万州和云阳两个地区的中、晚侏罗世砂岩进行了古地磁研究.逐步热退磁分离出两个组分,低温组分（LTC）在所有样品中均分离出来,为现代地磁场的重磁化;中侏罗世样品和万州地区的晚侏罗世样品分离出来的高温组分（HTC）也为现代地磁场的重磁化.云阳地区晚侏罗世样品分离出来的高温组分通过逐步展平褶皱检验显示：在褶皱展平至33.8%时,精度参数达到最大,相应的古地磁方向为D=19.1°,I=48.9°（α₉₅= 6.3°）,古地磁极为73.5°N,198.2°E（dp=5.5°, dm=8.3°）,与白垩纪参考古地磁极对比,此高温组分揭示云阳地区在褶皱变形的后期经历了7.7°±6.1°的顺时针旋转.结合前人的数据,我们认为中扬子褶皱带普遍存在弯山构造（orocline）,这可能与华北板块向华南板块的挤入作用有关;但是中、上扬子褶皱带过渡地区的弧形弯曲总体上不是由弯山构造形成的,很可能是在太平洋板块向北西方向俯冲的宏观板块构造背景下的应变分异作用形成的.     

湘西沅麻盆地早白垩世红层古地磁学研究及其对川东褶皱带新生代构造变形的指示

川东褶皱带作为华南板块中部的“侏罗山式”褶皱,开始形成于晚古生代.自白垩纪晚期开始,受太平洋板块和印度板块对欧亚大陆挤压的影响,这一构造带乃至华南板块中部又叠加了新的构造变形.但是,目前对于川东褶皱带白垩纪以来的构造演化缺乏足够的认识.位于川东褶皱带东侧、雪峰造山带西麓的沅麻盆地形成于早白垩世.晚白垩世以来,沅麻盆地与川东褶皱带处于同一构造应力场中,因此对盆地内早白垩世红层的古地磁研究对于解释川东褶皱带中生代晚期以来的构造演化有着重要的意义.该研究在沅麻盆地早白垩世红层中开展的古地磁学研究获得了可靠的原生剩磁分量:Ds=15.6°,Is=42.9°,k=118.6,α₉₅=2.6°,表明沅麻盆地自早白垩世以来发生了4.1°±3.0°的顺时针构造转动.对川东褶皱带周缘白垩纪古地磁数据所揭示的地壳旋转变形,与断裂和褶皱轴组成的构造线迹变化之间的线性相关性分析,表明川东褶皱带位于齐岳山断裂带东南侧的部分,受印度板块-欧亚大陆、太平洋板块-华南板块间的挤压作用,自晚白垩世以来累积了约50~93 km的右旋错断量.     

四川旺苍早三叠世古地磁学结果及其大地构造学意义

对四川北部旺苍地区(32.14°106.17°)早三叠世地层进行了古地磁学和岩石磁学研究,其结果表明剩磁载磁矿物主要为磁铁矿,另有少量赤铁矿.采样地层岩石高温剩磁分量(D=45.1°,I=18.0°,a_(95)5. 9°),通过褶皱及倒转检验,表明认岩石中获得的高温分量为原生分量.由原生分量求得扬子地块早三叠世虚地磁极为:42.5°N,214.6°E(d_(p)=3.2,d_m=6.1),古纬度为9.2°.认为,华北与扬子地块在自早三叠世期间已基本拼合,现有古地磁结果支持秦岭造山带为陆内造山作用的结果     

羌北地块早-中志留世古地磁学初步研究结果及其构造意义

本文报道羌北地块早-中志留世龙木措组灰岩古地磁研究初步结果,据此探讨羌北地块早-中志留世的古位置及其起源问题.在日土县龙木措北岸(34.4°N,80.3°E)龙木措组中采集了10个采点,共125块古地磁独立定向样品.岩相学与岩石磁学结果表明样品中主要载磁矿物为磁铁矿.系统热退磁与交变退磁显示,退磁曲线具有双分量或单分量...     

柴达木盆地北缘中新生代地层的磁组构特征及其沉积——构造学意义

柴达木盆地沉积地层记载着青藏高原东北部的构造演化信息.对该盆地路乐河地区上中生界—新生界地层系统采样,获得千余块定向岩心样品.岩石磁学研究表明样品中的磁性矿物主要为赤铁矿和磁铁矿;磁组构研究表明为初始沉积磁组构特征.磁组构特征指示了自中侏罗统大煤沟组(J2d)至早中新统下油砂山组(N12y)7个地层单位沉积时期,古水流方向共经历了4次阶段性的变化,表明柴达木块体相应地发生了4次旋转.在中—晚侏罗世块体逆时针旋转约22°;至早白垩世,块体又顺时针旋转约65°;在65.5～32 Ma期间块体旋转方向再次改变,逆时针旋转约63°;到32～13Ma阶段块体又发生约50°的顺时针旋转.柴达木块体的旋转及其方向的转换,可能与其南的羌塘块体、拉萨块体和印度板块阶段性北向碰撞挤压紧密相关.拉张环境与挤压环境的多次转换可能与中特提斯的关闭、新特提斯的张开和闭合、高原快速隆升后其边部松弛相联系.     

帕米尔东北缘晚新生代旋转运动新证据

为进一步研究帕米尔东北缘晚新生代演化特征,在塔里木盆地西部英吉沙背斜上新世地层中采集了11个采点共111块古地磁样品.对样品进行系统热退磁测定,揭示了一组高温特征剩磁分量,获得了采样剖面的上新世古地磁极.特征剩磁方向为:Dg=342.4°,Ig=59.2°,κg=32.3,α95=8.6°;Ds=352.4°,Is=49.9°,κs=59.1,α95=6.3°,相对应的古地磁极位置为:79.7°N,295.9°E,dp=5.6°,dm=8.4°,α95=6.9°.这一高温分量通过了倒转检验,代表了研究区上新世时期的原生特征剩磁.通过对英吉沙背斜周缘断裂及形成的大地构造背景分析,结合其地貌特征、GPS数据,认为英吉沙背斜在开始形成至今经历了明显的逆时针构造旋转,该旋转同晚新生代以来帕米尔东北缘喀什凹陷发生刚性构造旋转运动有着密切的关系.     

黑龙江省饶河枕状玄武岩古地磁学研究及其构造意义

蛇绿岩中枕状玄武岩的古地磁学研究可为古海洋的恢复与演化提供定量化依据.黑龙江省饶河地区中侏罗世枕状玄武岩的岩石学、岩石磁学研究表明,该岩石具备水下喷出特点,发育辉长结构,载磁矿物为磁铁矿.17个采点181块样品的热退磁实验表明,中侏罗世枕状玄武岩记录了高温分量和中温分量,前者为熔岩喷发记录的原生剩磁方向,平均方向D/I=59.4°/46.3°,α95=6.8°,对应的极位置为40.3°N,224.6°E,A95=7°;后者可能为晚侏罗世—早白垩世岩浆热事件的叠加,平均方向D/I=55.4°/60.6°,α95=3.9°,对应的极位置为50.8°N,210.6°E,A95=5.2°.综合考虑区域地质背景,将这一结果与邻区同时代的古地磁数据对比,推测在中侏罗世之前,在饶河杂岩与佳木斯地体之间存在一定规模的海域,与现今日本海相似;早白垩世时期,该海域封闭,饶河杂岩与华北、西伯利亚板块在动力学上已成为整体.     

New Early Cretaceous paleomagnetic results from Qilian orogenic belt and its tectonic implications

Lower Cretaceous red sedimentary rocks from the depositional basin of East Qilian fold belt have been collected for a paleomagnetic study. Stepwise thermal demagnetization reveals two or three components of magnetization from dark red sandstones. Low-temperature magnetic component is consistent with the present Earth Field direction in geographic coordinates. High-temperature magnetic components are mainly carried by hematite. The mean pole of 19 sites for high-temperature magnetic components after tilt-correction is λ=62.2°N, φ=193.4°E, A95=3.2°, and it passes fold tests at 99% confidence level and reversal tests at 95% confidence level. The paleopole is insignificantly different from that of Halim et al. (1998) from the same sampling area at the 95% confidence level. Compared with paleomagnetic results for North China, South China, and Eurasia, our results suggest that no significant relative latitudinal displacement has taken place between Lanzhou region and these blocks since Cretaceous time. Remarkably, the pole of Lanzhou shows a 20° clockwise rotation with respect to those of North China, South China, and Eurasia. Geological information indicates that the crustal shortening in the western part of Qilian is greater than that in eastern part. In this case, the clockwise rotation of sampling area was related to India/Eurasia collision, and this collision resulted in a left-lateral strike-slip motion of the Altun fault in north Tibetan Plateau after the Cretaceous.     

贝加尔裂谷区地壳上地幔复杂的各向异性及其动力学意义

位于西伯利亚板块东南缘的贝加尔裂谷是最典型的大陆裂谷之一,其形成的动力机制与演化过程一直是地学界争论的焦点.本研究使用一种改进的横波分裂测量方法——全局最小切向能量法,对研究区宽频带固定台站ULN和TLY记录的SKS震相和接收函数PmS震相进行分裂测量,得到了裂谷地区地壳和上地幔的各向异性属性.ULN台的SKS分裂测量结果表明,台站下方存在双层各向异性结构,其中,上层的快波偏振方向为N74°E,快、慢波分裂时差为0.80 s,下层的快波偏振方向为N128°E,快、慢波分裂时差为0.80 s;PmS震相分裂测量结果表明,台站下方地壳内存在单层各向异性结构,其快波偏振方向为N77°E,与SKS分裂测量的上层各向异性的快波偏振方向相近,快、慢波分裂时差为0.26 s,这说明SKS分裂测量的上层各向异性同时包含了地壳和地幔岩石圈.对TLY台进行SKS分裂测量时发现,台站下方上地幔结构表现出横向非均匀性:当反方位角<90°时,快波偏振方向在N60°E左右,快、慢波分裂时差为1.27 s;当反方位角>90°时,快波偏振方向约为N120°E,快、慢波分裂时差为1.40 s;PmS震相分裂测量没有获得有效的结果,并且不同方位的PmS震相到时基本一致,说明TLY台下方地壳结构接近各向同性.根据分裂测量结果,结合贝加尔裂谷区的构造演化过程,得到以下结论:(1)ULN台双层各向异性的上层主要是岩石圈原始结构的反映,并且存在地壳与地幔岩石圈的一致性形变,而下层指示着现今软流圈地幔的流动;(2)由于刚性的西伯利亚克拉通的阻挡,地幔流动方向在克拉通南缘发生了偏转,在深部绕克拉通边缘流动,因此形成了TLY台下方上地幔结构的横向变化.     

南大巴山前陆褶皱带荆竹坝—石窝剖面磁组构特征及其对构造演化的制约

通过野外构造观测、岩石磁学与磁组构综合分析,本文研究了南大巴山前陆褶皱带荆竹坝—石窝剖面的叠加构造特征及其形成演化.从北东向南西,剖面构造变形总体呈减弱趋势,褶皱轴面总体倾向北东,大尺度褶皱枢纽均以小角度向北西倾伏.古应力分析显示最大主压应力为北东—南西向,反映以南大巴山的推覆为主.剖面J₃之前的采样层位主要表现为变形组构,而J₃-K₁的采样层位则表现为初始弱变形组构.磁线理呈NW-SE向的优势方位,与剖面主构造线基本平行,主要反映来自南大巴山的推覆挤压.剖面发育特殊磁组构：①磁面理与地层面斜交,主要与褶皱作用中的平行层简单剪切相关;②磁线理均不同程度斜交于地层走向,指示构造叠加背景.沿剖面北东向南西区段K_min的倾伏角随构造变形强度减弱而增大,据此相关性可将K_min的倾伏角作为判别弱变形沉积岩变形强度的标志.本文认为,在晚侏罗世以南大巴山的推覆为主而米仓山短轴背斜与川东褶皱带挤压次之的联合作用使南大巴山前陆褶皱带具有构造叠加特征,之后的早白垩世仍主要表现为南大巴山的推覆,而其他两个方向的挤压较之前相对较弱.该结果也反映了秦岭J₃-K₁陆内造山作用及燕山期雪峰陆内构造变形的影响,为探索陆内构造与陆内造山的大陆动力学提供了佐证.     

塔里木地块奥陶纪古地磁新结果及其构造意义

本文报道塔里木地块阿克苏—柯坪—巴楚地区奥陶纪古地磁研究新结果.对采自44个采点的灰岩、泥灰岩及泥质砂岩样品的系统岩石磁学和古地磁学研究表明,所有样品可分成两组：第一类样品以赤铁矿和少量磁铁矿为主要载磁矿物,该类样品通常可分离出特征剩磁组分A;第二类样品以磁铁矿为主要载磁矿物,系统退磁揭示出这类样品中存在特征剩磁组分B.特征剩磁组分A分布于绝大多数奥陶纪样品中,具有双极性,但褶皱检验结果为负,推测其可能为新生代重磁化.特征剩磁组分B仅能从少部分中晚奥陶世样品中分离出,但褶皱检验结果为正,且其所对应古地磁极位置（40.7°S,183.3°E,dp/dm=4.8°/6.9°）与塔里木地块古生代中期以来的古地磁极位置显著差别,表明其很可能为岩石形成时期所获得的原生剩磁.古地磁结果表明塔里木地块中晚奥陶世位于南半球中低纬度地区,很可能与扬子地块一起位于冈瓦纳古大陆的边缘;中晚奥陶世之后,塔里木地块通过大幅度北向漂移和顺时针旋转,逐步与冈瓦纳大陆分离、并越过古赤道;至晚石炭世,塔里木地块已到达古亚洲洋构造域的南缘.