天山开都河流域河流阶地形成年代与新构造运动意义

天山开都河流域河流阶地序列及形成时代研究对揭示天山山脉新生代构造隆升意义重大。据野外工作确定开都河流域发育7级河流阶地,类型以堆积阶地为主,对具代表性的河流阶地采集10个ESR样品,测试成果表明,阶地形成时代为(3.6±0.3)ka~(653.7±65)ka。开都河流域河流阶地与天山北麓玛纳斯河流域河流阶地形成具可对比性,表明天山地区中更新世至全新世普遍存在河流下蚀作用。结合河流阶地高程,用线性回归定量计算出河流下切速度为0.101 m/ka,能约束天山山脉新构造时期的隆升速率。研究表明开都河流域河流阶地受构造隆升和气候变化共同控制,河流下蚀作用的地质营力来源于地壳的整体隆升。     

天山北麓塔西河河流阶地的变形特征及成因探讨

通过对穿过吐谷鲁背斜的塔西河变形阶地测量和年代学分析，计算出该背斜处地壳抬升速率在75～130ka间为1．70～3．24mm／a．12～13ka间增至12．25～8．16mm／a．全新世时则为2．25—2．57mm／a,明显具有脉动性的特点，其平均隆升速率为2．06～3．57mm／a．第四纪以来．构造活动及气候变化控制着河流下切和侧蚀作用的进行．因此塔西河阶地的形成和发育明显受第四纪以来构造活动和气候变化等因素的影响，具有多成因性和多层次性．是构造气候相互耦合作用的结果．     

河流阶地演化与构造抬升速率——以天山北麓晚第四纪河流作用为例

构造地貌学重点关注构造和地表过程对于地形地貌演化的差异化作用,构造活动速率则是评估这种影响的一个重要指标。利用河流阶地数据计算河流下切速率从而约束构造抬升速率是常用的方法,但由于阶地成因复杂,这一方法具有不确定性。对于山前河流地貌序列,基于背斜段与未变形段的阶地拔河高度差以及阶地面形成年龄,计算得到的河流下切速率可在一定程度上消除气候等因素的影响,因此可用于估算背斜自阶地形成以来的平均抬升速率。基于该方法,本文通过研究天山北麓乌鲁木齐河、塔西河、玛纳斯河、金钩河、安集海河及奎屯河等河流在背斜段发育的主要阶地,分析了背斜抬升速率及其时空特征。天山北麓发育3排逆断裂一背斜带,结果表明位于第Ⅱ排逆断裂一背斜带的吐谷鲁背斜自约13ka以来的抬升速率为3.52mm/a,同时期霍尔果斯背斜构造抬升速率为4.8mm/a,玛纳斯背斜东端的抬升速率相对较小,为2ram/a;第Ⅲ排构造带中的独山子背斜全新世抬升速率仅为1.2~1.9mm/a。这可能表明,自山前向盆地方向晚第四纪背斜抬升速率大致呈减小趋势,与背斜地壳缩短量的空间分布规律基本一致。更多的阶地年龄数据有助于更好地揭示天山北麓晚第四纪背斜构造活动特征。     

酒西盆地内部白杨河逆断裂-褶皱构造变形

祁连山各个山前盆地内发育了大量断裂和褶皱,是青藏高原向北扩展的重要表现形式。对这些断层和褶皱的研究有助于探讨青藏高原向北扩展和隆升的机制问题。酒西盆地是位于祁连山最西端的山前坳陷盆地,其内部正在发育最新生的白杨河逆断裂-褶皱带。本文通过对白南断裂-白杨河背斜的地质调查、阶地测量以及探槽开挖工作,对酒西盆地内部最新生的白杨河逆断裂-褶皱得到了几点认识:①白杨河逆断裂-褶皱是酒西盆地内新生的逆断裂-褶皱,是酒西盆地边界断层无法完全吸收青藏高原向北扩展的变形量所产生的次级构造。②白南断裂-白杨河背斜符合断层相关褶皱中的断弯褶皱模型,并存在膝折带迁移的现象。③白杨河背斜的起始隆升时间在中更新世后期,即距今300ka左右,平均隆升速率约0.21mm/a;构造强度有逐渐增大的趋势,全新世以来隆升速率约0.36~0.5mm/a。④白南断裂是全新世活动断裂,全新世以来发生过至少2次古地震。在近1ka以来至少存在一次最新的古地震事件。     

西昆仑山前冲断带晚新生代构造地貌特征

在卫片解译、DEM数据处理、地形图分析与剖面制作的基础上,结合野外构造地貌考察与观测,对西昆仑山前冲断带的构造地貌特征进行了定量、半定量的研究。沿山前发育系统的水系变化、冲积扇变化、不对称背斜、大规模正断裂、不对称河流阶地等典型的构造地貌,表明这条由南向北逆冲的冲断带在扩展过程中存在着由西向东迁移的特征。冲断带的东西分段以桑株河为界,以西发育固满背斜,其构造样式为向北的逆冲伴随向南的反冲;以东发育一系列不对称的背斜,表现出明显的由南向北逆冲的特征,地表无明显的反冲构造出现。利用生长地层和河流阶地估算了西昆仑山的隆升速率:晚上新世—早更新世以来的最低隆升速率为0.21～0.25mm/a,100ka以来的隆升速率为1.5mm/a。     

晚新生代天山北缘构造变形定量研究

晚新生代以来,由于印藏板块陆—陆碰撞,天山山脉重新活动并隆升剥蚀。确定天山隆升变形时间和规模对研究大陆岩石圈变形以及构造活动、气候和剥蚀关系具有重要意义。本文通过生长地层和磁性地层研究,结合天山北缘地震剖面的构造解析,确定了天山北缘三排平行于天山山脉的褶皱带形成时间,并对三排褶皱带的变形量进行平衡恢复,其中三排褶皱中第一排的构造缩短量约为2.9 km(缩短率为15.1％),构造形成时间约为6 Ma,其缩短速率为0.4 mm/a;第二排构造缩短量约为5.9km(缩短率为23.7％),构造形成时间约为2 Ma,缩短速率为2.9mm/a;第三排构造缩短量约为4.3 km(缩短率为15.7％),构造形成时间约为1Ma,缩短速率为4.3mm/a;结果表明晚新生代以来天山构造活动强度可能在加大。     

阴山西段河流阶地发育的年代序列及其对构造隆升的指示意义

阴山位于河套断陷带北部,晚新生代以来,构造运动非常活跃,阴山持续不断隆起,河套随之不断下陷,作为地貌响应之一,阴山河谷中发育了一系列河流阶地。本文通过详细的野外地质调查,结合地貌学、沉积学及年代学方面的研究,厘定了阴山西段河谷普遍发育的4~5级河流阶地;并利用光释光(OSL)测年方法,恢复了其堆积-下切历史,建立了河流阶地年代框架:T4、T3、T2、T1级阶地大致形成时间分别为58.00ka BP、46.25ka BP、32.19ka BP、15.79ka BP之后;分析了本区河流阶地的成因:阴山的构造隆升为本区河流下切提供动力基础,是形成河流阶地的主要驱动力,气候变化通过改变水流流量与沉积物通量的比率影响阶地的堆积-下切行为的转换,是河流阶地形成的重要影响因素;进而利用河流侵蚀速率差异性讨论了晚更新世以来阴山西段的构造隆升模式:51.61~41.28ka BP之间,阴山西段隆升以中部高于东西部的穹窿式差异性隆升为主,23.22ka BP之后,阴山西段的隆升区段差异性减小,趋向于整体隆升。     

北京平谷山前河流阶地发育序列、形成时代及地质意义

河流阶地是研究河流演化、构造运动的良好载体, 虽然北京地区第四纪地质研究程度较高, 但北京东部地区对河流阶地的相关研究资料较少。本文以北京平谷燕山山前发育的泃河、黄松峪石河、将军关石河为研究对象, 通过野外地质调查、光释光测年技术（OSL）详细划分了上述河流阶地的发育序列, 在此基础上讨论了部分河流阶地的形成时代、阶地成因及河流阶地对燕山隆升的响应等地质问题, 认为泃河南岸发育有3级阶地, 北岸发育2级阶地;黄松峪石河最多发育有6级阶地;将军关石河发育有5级阶地。将军关石河至晚形成于中更新世晚期（161. 7±7. 7 ka BP）, 黄松峪石河至晚形成于晚更新世早期（121. 2±5. 4~100. 3±4. 1 ka BP）, 泃河至晚形成于晚更新世中期（79. 4±3. 3~70. 8±3. 4 ka BP）。泃河、黄松峪石河、将军关石河各级阶地的形成受到了古气候变化和燕山隆升的双重影响, 平谷地区燕山在中更新世晚期以来, 一直处于隆升的状态, 晚更新世早期时隆升速率达到最大, 可达0. 24~0. 34 mm/a, 晚更新世中期时隆升速率降低, 0. 18~0. 24 mm/a。以上成果对研究北京东部河流阶地发育特征、形成时代具有重要参考价值, 也为中更新世晚期以来燕山的隆升提供了新的证据。     

西昆仑山前河流阶地的形成及其构造意义

西昆仑山前河流普遍发育6级阶地,利用光释光（OSL）与热释光（TL）方法对采自西昆仑山前几条主要河流的低阶地堆积物样品进行年代测定。研究结果显示,主要河流低阶地的形成具有同时性,构造活动是河流阶地形成的主要控制因素。河流阶地的年龄测定结果表明,西昆仑山前河流阶地最早形成于约1.2Ma,T4、T3、T2阶地分别形成于约39ka、18ka和5ka。多级阶地的形成反映了河流自早更新世中期开始下切于活动抬升的西昆仑山。河流阶地的发育及区域对比揭示了西昆仑第四纪晚期以来的隆升过程,区域构造活动明显地影响河流的形态与行为。河流阶地的分布、地貌特征及区域对比表明,河流阶地的形成与演化受新构造活动、山脉隆升、气候变化等多种因素的影响。     

铲式逆冲断层的地貌约束：以东天山尤路都斯盆地巴音背斜构造为例

将地表河流阶地变形特征与运动学模型、地貌年代相结合,可以推测出地下断层几何形态、断层变形量与变形速率.定量限定天山山间盆地不同褶皱冲断带的几何形态、运动学和变形速率是研究天山挤压应变吸收作用的关键.在天山东部的尤路都斯盆地内,开都河横穿巴音背斜构造发育并保存了较为完整的三级河流阶地.通过详细的野外考察发现,处于巴音背斜构造后翼位置的河流阶地具有宽阔、连续和逐渐倾斜的特点,符合通过翼部旋转运动而褶皱变形的铲式逆冲断层模型,其深部根植于平面断层斜坡.基于该运动学模型并结合阶地年代,得到巴音背斜构造下伏断层晚第四纪滑动速率为（0.35-0.06）～(0.35+0.16) mm/a,地壳缩短速率为（0.23-0.04）～(0.23+0.10)mm/a.对比尤路都斯盆地北部那拉提断裂的构造应变和GPS速率揭示的东天山南北向总地壳缩短速率,认为巴音背斜构造的变形作用占尤路都斯盆地总变形作用的15%～20%,进而容纳了～2%的东天山南北向地壳应变.东天山内部的山间盆地在天山变形量分配中占据重要作用.     

福建三明万寿岩地区中更新世晚期以来地壳多期隆升特征及地质意义

为研究福建三明万寿岩地区的新构造运动特征,本次研究以区内两级层状洞穴和两级河流阶地为研究对象,通过对洞穴和阶地的详细剖面测量,结合洞穴和阶地的年龄,认为万寿岩地区从中更新世晚期以来至少经历了四次隆升:262 ka前为第一隆升期,185~37 ka为第二隆升期,37~17.4 ka为第三隆升期,10.4 ka以来为第四隆升期。其中前两次间歇期分别形成灵峰洞和船帆洞,后两次隆升期分别形成鱼塘溪的二级阶地和一级阶地。262 ka以来隆升速率的计算结果显示,万寿岩地区各时期隆升速率相差较大,但总体活动强度较弱。万寿岩地区间歇性隆升与福建东部沿海地区地壳沉降形成鲜明反差,表明福建境内的新构造运动具有差异性升降特征。     

青藏高原西北部晚第四纪以来的隆升作用 ——来自西昆仑阿什库勒多级河流阶地的证据

青藏高原的隆升是新生代最壮观的地质事件,关于青藏高原隆升研究一直是地学界的研究焦点.河流阶地的发育记录了丰富的构造运动和气候变化的信息,近年来被广泛应用于构造运动和气候演变的研究,但前人研究的河流阶地基本分布在青藏高原的周缘,阶地的形成可能是气候与构造运动共同作用的结果.本文通过高分辨率卫星影像的解译,在青藏高原内部的西昆仑阿什库勒地区发现了多达七级的河流阶地.对该处河流阶地结构、沉积特征、几何特征的研究表明该阶地是典型的构造成因阶地.野外利用全站仪对河流阶地地貌形态进行了精细的测量,获得了各级阶地的拔河高度分别为4～5m(T1)、9～ 10m(T2)、16 ～ 18m(T3)、28～31m(T4)、45～48m(T5).通过宇宙成因核素10Be测年方法对各级阶地面的暴露年龄进行了测定,获得了各级阶地的形成时代分别为7.7±0.7ka(T1)、32.7±3.lka (T2)、53.6±2.5ka(T3)、115.7±23.2ka(T4)、166.8±10.4ka (T5)、19.5±8.5ka (T6).由此确定了晚第四纪166.8ka以来不同时期的河流下切速率总体介于0.2～0.35mm/yr,该速率代表了青藏高原西北部晚第四纪166.8ka以来的平均隆升速率.     

阿尔金山北段阿克塞—当金山口一带新生代山体抬升和剥蚀的裂变径迹证据

阿尔金山北段阿克塞—当金山口一带的裂变径迹测年证据表明,该地区于9～7 Ma以来发生过快速抬升和剥蚀,并且一直持续形成了现今所见的阿尔金山。新生代以来至少经历了三次抬升:早期43.6～24.3Ma、中期19.6～13.6 Ma、晚期9～7 Ma。抬升速率先缓慢、后相对快速,9～7 Ma以来的抬升速率为0.94 mm/a。晚期的构造拾升可能与阿尔金断裂带左行走滑活动有关,而与相邻的柴达木盆地北缘地区的构造抬升并不一致。     

维西-乔后断裂新活动特征及其与红河断裂的关系

根据野外调查结果,重点阐述了维西-乔后断裂晚第四纪活动特征,并对其与红河断裂之间的关系进行了探讨分析。维西-乔后断裂对晚新生代盆地具有明显的控制作用,右旋走滑特征明显,沿线山脊和河流表现为同步右旋位错。德胜和长邑南探槽揭示其断错了晚更新世晚期-全新世堆积。岩曲-石岩村一带Ⅱ级河流阶地和后缘洪积扇上发育长约3 km、高2.5 m左右的断层陡坎。根据洪积扇、冲沟和河流阶地位错量估算,该断裂晚更新世晚期以来右旋水平滑动速率为1.8~2.4 mm/a,垂直滑动速率为0.30~0.35 mm/a。它南与红河断裂相连,北与金沙江断裂相接,新生代以来具有与红河断裂和金沙江断裂相似的运动学特征、相同的地质演化历史和构造变形机制,是红河活动断裂的北延部分。维西-乔后断裂与红河、金沙江以及德钦-中甸-大具等断裂一起,共同构成了川滇活动块体的西部边界。      

北天山山前安集海河阶地形成的时代及意义

北天山山前几条主要河流普遍发育河谷阶地。安集海河发育６～８级阶地,通过年代测定及区域对比,可得出安集海河阶地形成于中更新世晚期一晚更新世早期（约１２～１４万年左右）。第四纪以来构造活动及气候变化控制着河流下切和侧蚀作用的进行,安集海河阶地的形成和发育明显受第四纪晚期构造活动和气候变化等因素的影响。     

中新生代南北天山差异性抬升历史的磷灰石裂变径迹证据

堆积于天山山前坳陷内部的巨厚新生代地层不仅记录所在沉积区的热历史信息,还记录了物源区的信息。本文选择天山南北两侧山前坳陷中3条地质剖面进行了大量的磷灰石裂变径迹测试和部分样品的热历史模拟分析,来揭示上新世以来天山在南北方向上隆升过程的差异性。采样剖面的选取较前人更加靠近前陆盆地方向,样品所在地层年代更新。结果显示,东秋里塔格背斜剖面中的样品记录了中天山、南天山和背斜区分别在55~65Ma、20~25Ma和5Ma经历了构造隆升。玛纳斯背斜剖面中的样品记录了北天山的三次构造隆升事件分别发生于55~65Ma、20~25Ma和5Ma,其中距今5Ma为玛纳斯背斜带起始隆升的时代。结合前人在相同区域的研究成果,分析得出天山的不同部分经历了不同的构造演化历史,自150Ma以来经历了三期差异性隆升。中生代时期(150~125Ma)表现为山体整体抬升,中生代晚期-新生代早期(100~50Ma)北天山明显早于南天山开始构造隆升,新生代以来(~50Ma)的构造运动以向前陆盆地方向扩展为特征,而隆升起始时间南北差异变小。虽然在南北方向上天山山体隆起时间上存在明显的差异,但是中新生代以来山体物源区的剥蚀速率大体相同。因此,隆升起始时间与隆升量之间并不存在必然的定量关系。天山的不同块体具有不同的构造演化历史的事实提示在研究大范围构造隆升作用时,应将构造作用作为一个过程来对待。变形在传递的过程中,在时间和空间上存在一定的滞后现象。     

西南天山阿图什背斜晚第四纪的阶段性隆升

摘要：西南天山山前的阿图什背斜带是晚第四纪以来强烈活动的褶皱带,博古孜河横切背斜构造的中段,在背斜区形成6级基座阶地,为晚第四纪以来阿图什背斜阶段性褶皱隆起的地貌标志。 用差分GPS测量阶地纵剖面,发现T1、T2和T4阶地面在背斜的北翼坡向北,与河流的流向相反。T1、T2和T5阶地面在背斜的南翼坡向南,平均坡度分别为0.9°、1.2°和1.8°,远大于现代河床的平均坡度角0.5°。通过细颗粒石英和细颗粒混合矿物的光释光简单多片再生法(SMAR)测年,确定博古孜河T1、T2、T3、T4和T5阶地的形成年龄分别为距今约(25.0±2.6)、(42.7±4.4)、(63.1±6.3)、(96.9±9.9)和(120±10) ka BP。晚第四纪不同时段博古孜河的下切速率具有不均匀性,其中T3和T4阶地的下切速率分别为049和044 mm/a,T1 、T2和T5阶地的下切速率分别为12、169和136 mm/a。博古孜河分别在(120±10)～(96.9±9.9) ka、(42.7±4.4)～(25.0±2.6) ka和(25.0±2.6) ka至今的3个时段发生强烈的下切,应是阿图什背斜带在该时段快速构造隆起导致河流加速下切。     

Fission track evidence for the Mesozoic Cenozoic tectonic uplift of Mt. Bogda, Xinjiang, Northwest China

1 IntroductionThe Mesozoic-Cenozoic tectonic evolution and ki-netics mechanism of the intracontinental orogen are thekey subjects of continental dynamics (Ma Zongjin andGao Xianglin, 2004) and the key to understanding theregional geological tectonics (Qia…