第四纪中国自然环境变迁的原因机制

作者在重建晚第三纪和第四纪古气候环境的基础上,着重讨论了晚第三纪和第四纪古气候之间的显著差异以及引起中国第四纪自然环境大幅度变迁的主要原因机制。中国新生代晚期构造运动导致自然环境的巨大变迁,其中青藏高原隆起的影响尤为突出。作者认为,青藏高原隆起及其反馈作用、季风环流的加强以及全球气候变化的影响,协同成为中国第四纪气候大幅度变化的主要原因,当然也是新生代晚期以来,尤其是中更新世以来中国自然环境变迁的主要原因机制。     

青藏高原古大湖与夷平面的关系及高原面形成演化过程

青藏高原经过古近纪挤压缩短和增厚地壳均衡隆升,晚新生代形成了以走滑和伸展为主的相对稳定构造环境。中新世早期与晚更新世分别发育巨型古大湖,上新世-早更新世发育很多规模较大的古湖泊,古大湖对夷平面形成演化具有重要的控制作用。中新世早期(（24.1±0.6） ~（14.5±0.5）Ma)以古大湖的湖面为侵蚀基准面,经过隆起区剥蚀夷平和长期湖相沉积,在高海拔环境下形成早期夷平面。中新世晚期-第四纪以湖面与五道梁群湖相沉积顶面为基准,在高海拔环境下继续发生剥蚀夷平和准平原化,逐步形成主夷平面或高原面。第四纪河流溯源侵蚀导致内外流水系分界线自东向西迁移,在青藏高原东部形成高山峡谷地貌。     

青藏高原的剧烈隆起对中华文明产生的影响

自1百万年前以来,青藏高原的迅速隆起确定了长江、黄河的形成。在青藏高原周围的两个构造结附近,已发现有元谋人和兰田猿人等。从而提出：这些中国古人类起源的环境因素与青藏高原的剧烈隆起有关。由青藏高原隆起形成的特殊地质、地理、气象条件,对近万年来中华文明的形成过程也产生了重要影响,从而形成独特的中华文明思想体系。因此,中华文明的形成不仅与长江、黄河等流域有关,而且与青藏高原的剧烈隆起有密切关系。     

长春市新构造运动特征

本文主要叙述了研究区内的活动性断裂,第四纪以来形成的褶皱构造,第四纪隆起和拗陷,地震活动,火山活动,河流的迁移,冰期及沉积物,新构造期的地壳运动。长春市新构造运动特征同其他地区一样,具有新构造运动的普遍性、多样性、继承性、不均衡性及间歇性等。     

中国喜马拉雅山地区的第四纪下限问题

划分和建立喜马拉雅山地区的晚新生代地层是研究青藏高原隆起时代、过程、幅度和形成原因的最主要的基础工作之一。长期以来, 特别是1973年以来中国科学院青藏高原综合科学考察队的考察和研究, 在这方面已取得了很多的资料, 本文就其中的第四纪下限问题作一初步讨论。     

浅论多旋回构造理论对第四纪深部物理运动研究的推动

第四纪最突出的事件是青藏高原和南海海盆的形成和演化。众多中外学者几乎一致认为，青藏高原的形成是由于印度克拉通向北的推动，南海等西太平洋边缘海是在太平洋板块和菲律宾海板块向西俯冲的过程中形成的。笔者另辟蹊径，提出，由于新生代(尤其是第四纪)以来两个相互交切的东亚断裂和南亚断裂的深部物理运动，使得南海等西太平洋边缘海地区的陆壳物质被逐渐吸入地幔，经转化为“幔源壳质”以后，再不断输送、补充给青藏地区。其结果必然是，南海等西太平洋边缘海地区的陆壳迅速转化为过渡型壳甚至洋壳，青藏地区则由洋壳转化为陆壳，并迅速隆起、增厚。     

第四纪华容隆起构造活动、成因及动力机制

第四纪华容隆起位于江汉—洞庭盆地中部。通过地表观察和第四系钻孔对华容隆起及周缘地貌、第四纪断裂和沉积进行调查,恢复华容隆起构造升降特征与过程,进而探讨华容隆起的成因及其构造活动的动力机制。研究表明:早更新世-中更新世中期华容隆起与周缘凹陷一道沉降,同时前者受周边正断裂控制相对后者有抬升,中更新世晚期一道抬升,晚更新世—全新世构造稳定或弱沉降。第四纪期间华容隆起总体表现为明显的构造沉降。以上表明第四纪华容隆起主要由前第四纪盆—山地貌分异造成,其次与第四纪期间相对周缘凹陷抬升有关。上述地质特征以及区域第四纪地质资料,表明早更新世-中更新世中期江汉—洞庭盆地为断陷盆地,中更新世晚期—全新世转变为坳陷盆地。就华容隆起第四纪构造活动的动力机制进行了探讨并提出:1)早更新世-中更新世中期江汉—洞庭盆地断陷沉降与地幔上隆背景下的深部物质迁出有关。2)中更新世晚期以来的构造活动可能与深部物质蠕移运动的回返以及板块尺度的物质运动和挤压作用有关。3)江汉—洞庭盆地的整体性沉降导致盆地中部的华容隆起以沉降为主;华容隆起特殊的地壳物质结构可能导致深部物质更难向外迁移,使其相对周缘凹陷有抬升。     

川西龙泉山西坡更新世泥石流的发现及其意义

在川西地区龙泉山西坡首次发现了第四纪泥石流沉积。泥石流沉积相组合为AA1B、AA1C、AA1,反映泥石流为洪积扇扇中沉积组合,具有粘性泥石流的沉积特征。ESR测年及孢粉化石组合特征表明泥石流沉积于早-中更新世温暖湿润的气候环境下。龙泉山泥石流的形成反映了龙泉山早-中更新世之交的构造隆升,以及四川盆地盆地期夷平面的解体,是对早-中更新世之交青藏高原的隆起、季风的加强、暴雨式降水出现的沉积响应,对于研究四川盆地西部及青藏高原东缘第四纪构造运动及古气候特征具有重要的意义。     

柴西第四纪湖泊冰水沉积的发现及意义

柴达木盆地西部的茫崖坳陷发育了第四纪湖泊冰水沉积,其特征是灰绿、黄褐色页岩和泥岩中含大量的冰水滴石。滴石最大粒径可达4cm×12cm,成分复杂,有火山岩、变质岩及沉积岩。孢粉分析表明,其形成时代为第四纪,极有可能为更新世,与我国西部的第四纪冰期形成时代相同,但具体期次尚不能确定。柴西茫崖坳陷第四纪冰水沉积证据充分,对于研究我国第四纪冰期及青藏高原的形成演化、古气候、古地理具有重要意义。另外,第四纪冰水沉积充分说明在第四纪冰期青藏高原没有被整个大冰盖所覆盖。     

中国南方红土生物气候信息初探

近年来,随着过去全球变化研究的深入,中国南方广泛分布的第四纪红土日益受到第四纪地质学、土壤学研究者关注,一系列研究表明红土中赋含了丰富的古环境、古气候信息,是热带-亚热带季风气候环境下的产物,与青藏高原隆升、秦岭-大别中央造山带隆起及中国南北第四纪环境分异等重大事件紧密关联,亦为全球变化的信息载体.     

华容隆起及周缘第四纪构造-沉积特征与演化

第四纪华容隆起位于江汉—洞庭盆地中带。通过地表地质调查和钻孔资料对华容隆起及周缘第四纪构造-沉积特征与演化进行了研究。华容隆起总体呈EW向展布,北接江汉盆地,南与洞庭盆地安乡凹陷和沅江凹陷相邻,总体轮廓大致受到北面的EW向石首断裂、南西面的NW向南县—黄山头断裂、东面的NNE向砖桥断裂等正断裂所控制。隆起周缘凹陷第四纪各时代地层(冲积和湖积)发育较齐全。隆起内部低洼区及山地区边缘不同程度发育早更新世晚期—全新世沉积,其他地区分布前第四纪基岩或残坡积物。根据地貌、边界断裂、第四纪沉积以及前第四纪基岩分布等,重塑华容隆起和周缘第四纪构造升降活动、沉积和剥蚀特征及演化过程。第四纪初华容隆起内部因先期剥蚀切割而形成原始地貌分异。早更新世早期隆起周边断裂开始伸展活动,江汉盆地、安乡凹陷与沅江凹陷构造沉降并接受沉积,华容隆起遭受风化剥蚀。早更新世晚期—中更新世中期周边断裂继续伸展活动,华容隆起与周缘凹陷均构造沉降,前者沉降幅度较小而相对抬升。华容隆起内低洼地区及周缘凹陷接受沉积,期间在早更新世末有过构造抬升而受到剥蚀。中更新世晚期华容隆起及周边凹陷整体抬升并遭受剥蚀与网纹化,期间有过构造稳定时期并在华容—砖桥主隆起区的边缘形成河流与滨湖沉积。晚更新世区域构造较稳定,于主隆起边缘和外围平原形成冲、湖积。晚更新世末区域海平面大幅下降,导致华容隆起及周缘地区遭受剥蚀。全新世受海平面上升影响,周缘凹陷及隆起内部低洼地带形成河湖相堆积。受先期高地势控制,华容隆起主体、南部的南山次隆以及西部团山次隆局部地区等第四纪期间一直遭受风化剥蚀,部分地区形成较大规模的残坡积。受江汉—洞庭盆地整体沉降控制,华容隆起第四纪期间总体表现为明显的构造沉降。     

塔北隆起-库车坳陷区中新生代基底-盖层构造变形机理

利用三维建模软件获取了塔北隆起-库车坳陷区现今及不同时期基底构造格局，为基底构造分析提供了新的技术方法。研究表明，三叠纪-古近纪，塔里木盆地北部块体的基底构造基本处于稳定状态，基底-盖层构造变形不明显；新近纪，克拉苏背斜带以北的塔里木盆地基底明显向天山倾斜，库车基底俯冲变形导致基底转折带逐渐向南迁移，库车前陆盆地形成；第四纪时期，库车-拜城盆地的基底整体向天山下倾斜，基底构造的强转折带迁移到塔北隆起带；新近纪以来库车坳陷的基底转折期与塔北隆起盖层的负反转构造形成期在时间上一致，在空间上，库车坳陷的基底在强烈沉降俯冲的同时，相邻塔北隆起的基底相对隆起，形成库车新生代前陆盆地的前隆；库车前陆冲断带的形成是在库车基底斜坡上伴随天山的推覆而形成的；塔北隆起为库车前陆盆地的前隆，基底俯冲变形及其转折带迁移导致塔北隆起盖层负反转构造的形成。     

青藏高原第四纪重点湖泊地层序列和湖相沉积若干特点

本项研究对青藏高原代表性第四纪湖泊沉积区作了大范围调查,北自柴达木昆特依湖和昆仑山口、南抵江布-林芝,西起甜水海、东至迪庆.据青藏高原地质构造、沉积建造和地貌特点,将高原第四纪地层区划分为6个地层分区:藏南湖盆分区(Ⅰ)、羌塘高原湖盆分区(Ⅱ)(羌南湖盆亚区(Ⅱ-1)和羌北湖盆亚区(Ⅱ-2))、三江高山河谷分区(Ⅲ)、昆仑高山分区(Ⅳ)、柴达木、青海湖盆分区(Ⅴ)和阿尔金-祁连山高山区(Ⅵ).并对上述Ⅰ-Ⅴ分区第四纪湖相地层层序作了较详细划分和对比.从而指出青藏高原第四纪湖相沉积具有如下特点:①除了柴达木-青海湖盆分区外,其余各分区的湖滨剖面湖相碎屑沉积相对较粗,而同青藏高原属于全球第四纪最新隆起区相一致;②在湖盆区的湖相沉积常叠加或伴生冲洪积、风积相和冰碛或冰水沉积以及部分泥石流沉积、化学沉积与热水沉积.它们既反映青藏高原在第四纪隆升进入冰冻圈后湖盆沉积环境时有冷期发生,又反映高原隆升背景下,洪水期诱发山崩和泥石流堵塞成湖,或由于洪水泛滥,导致高原边缘内流湖决溃、湖泊消失(如Ⅲ、Ⅳ分区),还反映高原湖泊成盐过程与深部作用、强烈的新构造运动密切相关;③除了柴达木-青海湖分区(Ⅴ)和羌塘高原湖盆分区部分大型湖盆自第四纪以来有连续湖相沉积外,其他分区第四纪湖相沉积多不连续;④由于全新世青藏高原口趋干旱,除了一些现代积水湖盆外,有相当多湖泊干化,而缺失顶部湖相沉积.综上所述,为了获取青藏高原第四纪沉积连续环境记录,需选择高原内部或周边为数较少的新生代连续沉积盆地.本文论证了柴达木盆地是一个较理想的研究高原晚新生代湖相沉积区,建议在柴达木盆地实施晚新生代资源环境科学钻探工程.     

东昆仑东段第四纪成山作用过程与地貌变迁

东昆仑山的现代地貌格局为一系列北西西向的山系和盆地(谷地) 相间列, 第四纪沉积和岩相分布与地貌格局存在良好的匹配性, 第四纪不同时代沉积反映了山系的成山作用过程.显著地貌分异首先出现于北部的布尔汗布达山, 即早更新世中晚期(1525ka), 表现为受布尔汗布达山地貌控制的其南部山脚的早更新世中期(1525ka) 左右冲洪积物的始现.南部马尔争—布青山的成型发生于早中更新世之交, 这次成山作用在整个青藏高原昆仑—黄河源地区具有广泛影响.更南部的查哈西里山在1113.9~979.6ka间的沉积特征也显示了这一事件的影响, 即由湖相转变为冲洪积相, 但在这一时期查哈西里山总体仍为沉积区, 山系并未形成, 山顶最高层位粗冲洪积物的砾石成分统计和砾石扁平面产状统计仍显示物源来自北部, 沉积与北部隆起的马尔争-布青山有关, 查哈西里山真正隆起高于两侧, 应发生在晚更新世.伸展断裂组合与地貌之间的良好耦合关系表明, 东昆仑地区山体的崛起与伸展断裂构造之间存在密切的成因关系.山系突出于高原面的成山作用主要受控于近南北向的伸展作用, 这一伸展作用应与青藏高原整体隆升后边缘的重力失稳垮塌及均衡作用相联系, 这种伸展垮塌随着时间的迁移向南发展.      

自然地理与地貌学家——李吉均院士

李吉均,男,汉族, 1933年10月9日出生于四川省彭州市(彭县). 1956年毕业于南京大学地理系, 1956～1958年在兰州大学读研究生后留校工作至今. 1962～1963年在北京大学地理系进修; 1984～1985年在美国华盛顿大学和加州大学访问工作; 1991年11月当选为中国科学院院士. 现任兰州大学教授、中国地理学会副理事长、西部资源环境研究中心首席科学家、国务院学位委员会地理学科评议组组长、国际第四纪联合会亚洲冰川组主任. 曾任第八届全国人大代表、第七届甘肃省人大常委、政协委员、兰州大学地理系系主任、兰州大学资源环境学院院长等职务. 学术成就 李吉均院士长期从事我国西部地区的自然环境研究和教学工作,特别是有区域特色的青藏高原冰川、冻土、地貌演化、高原隆升及其对我国自然环境形成的影 响研究在国际上有重大影响,对我国干旱环境的形成演化有独到见解. 李吉均院士的主要成就概括为以下几个方面： (1)长期从事地貌学与第四纪地质的科学研究工作,在青藏高原隆起过程、黄河起源、现代冰川与中国东部第四纪古冰川、黄土地层与第四纪环境演变等方面提出了许多新观点,有重要突破. 主要学术贡献包括： 提出青藏高原的上升时代、幅度和形式问题. 1979年即指出高原第四纪以来整体断块加速上升3 500～4 000 m,近年又指出青藏高原分别在3.6 Ma、 2.4 Ma、 1.6 Ma前发生强烈运动. 约2.4 Ma前,高原海拔超过2 000 m,导致了现代意义的东亚季风,黄土从此开始堆积. 这一创见性研究被公认为经典,在国内外被广泛引用,其后众多的研究都未超越这一理论的主要方面.     

青藏高原东北缘武威盆地内部全新世伸展构造特征及其成因机制

武威盆地位于青藏高原东北缘北祁连山与龙首山之间的河西走廊东端,全新世期间处于北东向挤压环境中。野外地质调查发现,武威盆地内部发育有两组走向近于垂直的正断层,即北西西走向和北东走向的正断层。光释光测年结果表明,两组正断层在0.70 ka、0.49~0.18 ka发生了两期构造活动。分析结果认为,北西西走向正断层是由武威盆地内部坟门山隆起持续隆升所产生的垂直于地层层面的差异应力作用所形成;北东走向正断层可能是盆地两侧近东西走向左旋走滑断裂控制下形成的张性破裂（T破裂）,也不排除是由在青藏高原北东向挤压作用下,与挤压应力相垂直方向上的伸展作用形成。因此,晚全新世期间武威盆地的构造变形受到青藏高原东北缘构造的控制。      

第四纪洞庭盆地赤山隆起与安乡凹陷升降运动的沉积记录

通过地表地质调查和钻井资料,对第四纪洞庭盆地南部赤山隆起及其西侧安乡凹陷的沉积和地貌特征进行研究,进而探讨二者的升降过程。赤山隆起为居于洞庭盆地南部的小型抬升断块,主要受东、西边界正断裂所控制,长约18 km,宽4~5 km。隆起内早更新世汨罗组和中更新世新开铺组、白沙井组组成多级阶地。安乡凹陷内充填200~300 m厚的河流和湖泊相沉积,自下而上依次为早更新世华田组、汨罗组,中更新世洞庭湖组,晚更新世坡头组,全新世湖积、冲积等。地貌与沉积特征表明,早更新世—中更新世中期赤山隆起总体表现出抬升期与稳定期交替的脉动式抬升,而安乡凹陷则表现出缓慢与快速沉降交替的幕式沉降特征;前者构造较稳定期和构造抬升期分别对应于后者缓慢沉降期和快速沉降期。中更新世晚期二者因区域构造反转而整体抬升并遭受剥蚀。晚更新世—全新世安乡凹陷在拗陷背景下接受沉积。上述第四纪早期赤山隆起脉动式抬升与安乡凹陷幕式沉降的对应关系,为洞庭盆地与周边隆起的盆—山耦合过程提供了约束,同时暗示盆地断陷活动可能与地幔上隆导致中地壳物质自凹陷向周边迁移有关。     

海原-六盘山地区活动构造的活动时间厘定: 来自光释光测年的限定

海原-六盘山地区位于现今青藏高原东北部, 该地区活动构造的研究不仅可以为地震安全评价提供依据, 也可以为第四纪青藏高原的扩展提供限定.在野外地质调查的基础上, 运用光释光定年技术, 限定研究区活动构造的活动时间.研究显示, 海原-六盘山断裂和香山-天景山断裂在晚第四纪存在剧烈活动, 产生了如角度不整合(夷平面)、褶皱和断层构造.这些结果表明, 研究区应该作为地震安全评价的重点关注区域, 同时也显示青藏高原东北部在晚第四纪存在持续的扩展.      

青海扎陵湖和鄂陵湖盆地第四纪河湖相地层研究

通过对扎陵湖和鄂陵湖沿岸的湖积阶地中湖相沉积的野外地质调查和实测剖面,对分布于盆地内的第四纪早更新世-全新世湖相地层进行了详细的研究和划分、重新厘定了该区第四纪岩石地层单元,确立了生物地层和年代地层序列.建立了青海东南部地区第四纪早更新世-全新世湖相地层单位-黄河源群(QH),黄河源群是由第四系下更新统野生沟组(Qp~1γ)、中更新统鄂陵湖组(Qp~2e)、上更新统大野马岭组(Qp~3d)和全新统黑河乡组(Qhh)等4个组组成.为青藏高原湖泊演化、气候变化、古地理变迁研究,以及第四纪地层的划分与对比等提供了新资料.     

西藏札达盆地的上新世地层

<正> 1976年,中国科学院青藏高原综合科学考察队地貌和第四纪地质组(张青松、王富葆),在阿里地区札达县香孜农场采得小古长颈鹿的上颌化石,同时在札达、香孜和曲松等地,系统采集了孢粉样品和其它动物化石,为研究札达盆地湖相地层的时代、沉积环境及西藏高原的隆起过程,提供了新的证据,现简要报道如下。