泥河湾盆地东坡遗址ESR年代学初步研究

中国泥河湾盆地以发育我国北方晚新生代湖相地层和数目众多的古人类文化遗址而闻名于世,是研究中国北方第四纪地质与环境、新旧石器和早期人类演化的一个关键地区。东坡遗址是泥河湾遗址之一,形成时代一直没有确定。根据古地磁和区域地质等分析,初步认为东坡遗址形成时代不早于距今780ka。本文利用石英Ti心ESR法对泥河湾东谷坨剖面B/M界限样品进行了测量,年龄为 750±88ka,这表明利用该方法对泥河湾层水相沉积物进行测年是可行的。我们利用同样方法和参数对东坡遗址进行ESR年代学研究,结果表明东坡遗址文化层的形成时代为距今 304±12ka到333±23ka,平均年龄为321±15ka。     

辽河盆地东部凹陷热历史及构造—热演化特征

根据辽河盆地东部凹陷大地热流测量和镜质体反射率数据,恢复了该区的热历史,结果表明:东部凹陷热流呈现古热流高现今热流低的变化特征,沙河街组三段沉积期到东营组沉积期(距今43～25Ma)盆地热流为66～82mWm²,现今热流值为47～70mWm²。构造沉降史分析显示,盆地经历了早期的裂谷阶段(距今43～25Ma)和后期的热沉降阶段,裂谷阶段包含了两个裂谷亚旋回。盆地现今较低的大地热流和较高的古热流及典型的裂谷型构造沉降样式为东部凹陷的构造—热演化提供了重要认识。     

祁连山新元古代中—晚期至早古生代火山作用与构造演化

祁连山地区的新元古代中—晚期至早古生代火山作用显示系统地时、空变化,其乃是祁连山构造演化的火山响应。随着祁连山构造演化从Rodinia超大陆裂谷化—裂解,经早古生代大洋打开、扩张、洋壳俯冲和弧后伸展,直至洋盆闭合、弧-陆碰撞和陆-陆碰撞,火山作用也逐渐从裂谷和大陆溢流玄武质喷发,经大洋中脊型、岛弧和弧后盆地火山活动,转变为碰撞后裂谷式喷发。850~604 Ma的大陆裂谷和大陆溢流熔岩主要分布于祁连和柴达木陆块。从大约550 Ma至446 Ma,在北祁连和南祁连洋-沟-弧-盆系中广泛发育大洋中脊型、岛弧和弧后盆地型熔岩。与此同时,在祁连陆块中部,发育约522~442 Ma的陆内裂谷火山作用。早古生代洋盆于奥陶纪末(约446 Ma)闭合。随后,从约445 Ma至约428 Ma,于祁连陆块北缘发育碰撞后火山活动。此种时-空变异对形成祁连山的深部地球动力学过程提供了重要约束。该过程包括:(1)地幔柱或超级地幔柱上涌,导致Rodinia超大陆发生裂谷化、裂解、早古生代大洋打开、扩张、俯冲,并伴随岛弧形成;(2)俯冲的大洋板片回转,致使弧后伸展,进而形成弧后盆地;(3)洋盆闭合、板片断离,继而发生软流圈上涌,诱发碰撞后火山活动。晚志留世至早泥盆世(420~400 Ma),先期俯冲的地壳物质折返,发生强烈的造山活动。400 Ma后,山体垮塌、岩石圈伸展,相应发生碰撞后花岗质侵入活动。     

中国东部及邻区早白垩世裂陷盆地构造演化阶段

早白垩世是中国东部及邻区强烈的伸展裂陷和岩石圈减薄时期。根据裂陷盆地几何形态特征和展布型式 ,将早白垩世裂陷盆地分为泛裂陷型 (燕山—松辽断陷盆地群、蒙古断陷盆地群等 )、狭窄型 (沂沭裂谷系、伊兰—伊通裂谷带 )和菱形状型 (胶莱盆地、三江盆地、鸡西盆地等 ) 3种类型。通过综合分析和对比不同类型裂陷盆地沉积序列和构造演化历史 ,结合郯庐断裂带和秦岭—大别造山带白垩纪构造演化历史的研究成果 ,区分了中国东部早白垩世 2个显著不同的引张裂陷阶段和一个构造挤压反转阶段。早白垩世早期引张裂陷阶段 ( 1 4 0～ 1 2 0Ma)形成了宽广展布的燕山—松辽断陷盆地系和蒙古断陷盆地系 ,沿郯庐断裂带发生右旋走滑活动 ,控制了断裂带西侧南华北伸展走滑盆地和东侧胶莱、三江等和沿敦—密断裂带走滑拉分盆地的发育 ;早白垩世中期引张裂陷阶段 ( 1 2 0～ 1 0 0Ma) ,沿郯庐断裂带中、北段发生裂谷作用 ,形成沂沭裂谷系和伊兰—伊通裂谷带 ;早白垩世晚期 ( 1 0 0～ 90Ma)在区域NW SE向挤压应力场作用下 ,所有早白垩世裂陷盆地发生不同程度的构造反转 ,沿郯庐断裂发生强烈的左旋走滑运动。最后指出 ,太平洋古板块向东亚大陆边缘俯冲诱发的大陆岩石圈底侵作用、拆沉作用、地幔底辟和对流 ,以及来自西部块体     

青藏高原羌塘盆地东部鄂尔陇巴组火山岩的锆石SHRIMP U—Pb年龄及其地质意义

藏北羌塘盆地东部地区三叠系巴贡组之上沉积超覆了一套火山岩-火山碎屑岩．该套地层下部玄武岩的锆石SHRIMPu—Pb年龄明显可以分为2组,一组年龄相对年轻（220．4Ma±2．3Ma）,代表了羌塘东部地区鄂尔陇巴组火山岩的喷发年龄;另外一组年龄相对较老（241．4Ma±3．6Ma）,可能与中三叠世羌塘地区普遍存在的碰撞隆升事件有关。羌塘中生代（晚三叠世-早白垩世）盆地演化早期的沉积作用经历了由陆相至海相的超覆过程,沉积超覆作用从冲洪积相开始,伴随着岩浆侵入、火山爆发及火山碎屑沉积作用,总体上表现为一个向上变深的海侵序列,显示裂谷盆地的特征。     

克拉通盆地的演化与成因

对北美古生代克拉通盆地(伊利诺斯盆地,密执安盆地,威利斯顿盆地)构造沉降史的分析表明,它们是由最初的断裂控制、机械沉降、下沉以及随之而来的热沉降作用形成的。热沉降作用在伊利诺斯盆地始于约525～510Ma,密执安盆地约520～410Ma,威利斯顿盆地约530～500Ma。在伊利诺斯盆地,第二期沉降幕(穿越早二叠纪的中晚密西西比期)是随阿伯拉契亚和奥希托褶皱带中的阿莱干尼—海西期造山作用所发生的弯曲前陆沉降形成的。由于时代准确的二叠纪黄长煌斑岩侵入体的产出,推断在伊利诺期盆地存在二叠纪裂谷系,这些部分熔融的火成岩石与纯剪切形成的裂谷系有关。在地壳基底之上的盆地形成作用以及由均衡欠补偿所引起的机械沉降作用导致了火成岩侵入、地幔羽侵入至地壳或区域热变质事件。北美、欧洲、非洲和南美的古生代和中生代克拉通盆地不仅形成时代相同(550～500Ma至220～200Ma),而且有相近的沉积物堆积史、沉积物堆积的暂时体积变化、平行相演化及跨区域不整合时代。它们的形成时代一致,表明它们属于同一成因过程。超大陆的行为可以看作是一个热透镜,它引起了下地壳和上地幔的部分熔融,作为超大陆解体过程中的一部分,这一部分熔融后来在拉张构造时期由纯剪切作用侵入至非造山花岗质地壳。非造山花岗岩及其它部分熔融的侵入作用削弱了大陆岩石圈,从而形成一个固定的区域扩张带。克拉通盆地几乎同时     

郯庐断裂带巢湖—庐江段晚中生代火山岩的锆石U-Pb年代学

采用LA-ICP-MS方法对郯庐断裂带巢湖—庐江段的晚中生代火山岩进行了锆石U-Pb年代学研究。由6个样品获得的该处火山喷发时间在距今125~93Ma,为早白垩世晚期至晚白垩世初期,经历了32Ma的喷发历史。与附近的庐枞盆地、北大别造山带及北淮阳地区相比,该地火山喷发具有较晚的结束时间,说明岩石圈减薄具有相对强烈的程度和较长的持续时间。93Ma是已知的华北克拉通残留富集岩石圈地幔最晚的岩浆岩年代学记录。锆石的饱和温度计算、岩浆中较低的MgO含量和Mg^#值均不支持岩浆由拆沉的下地壳部分熔融形成,岩浆活动的可能成因是壳幔相互作用,岩浆源区具有由幔源向壳源再过渡到幔源的时间演化顺序。这暗示断裂带下强烈的软流圈上涌引起岩石圈地幔的熔融(距今125Ma),随后岩石圈持续的减薄作用导致其内部热流升高,出现了以流纹岩为代表的地热异常背景下地壳源区的部分熔融(距今120Ma),而最终岩石圈强烈减薄背景下的软流圈物质参与岩浆过程可能是晚期幔源岩浆(距今93Ma)的成因。     

泥河湾盆地磁性地层定年与早期人类演化

主要评述了近年来泥河湾盆地磁性地层学的研究进展,包括建立泥河湾组的磁性地层年代格架、厘定泥河湾动物群的时代和确定华北地区早期人类活动年代序列.研究表明:第一,泥河湾组河湖相沉积序列记录了高斯正极性时末期以来的地磁极性特征(松山和布容极性时),即沉积时代始于约2.6Ma.早期人类至少在1.66～0.78Ma期间的大约90万年的时间内长期持续地占据高纬度的泥河湾盆地.泥河湾动物群(包括广义和狭义)的时代为2.0～0.8 Ma.第二,华北地区早期人类已经能够适应东亚高纬度地区冬季风增强、夏季风减弱和干旱化趋势增强的复杂环境变化,尤其能适应中更新世气候转型前后中国北方多变而且不稳定气候条件和生态环境.因此,气候和生态环境的多变性与不稳定性是促进人类进化的重要因素.第三,早期人类走出非洲以后,可能沿不同的路径并以较快的速度扩散到东亚地区.向南越过印度尼西亚的赤道地区,向北至少扩散到40°N的泥河湾盆地.     

华南扬子陆块西缘新元古代康滇裂谷盆地开启时间新证据

苏雄组为华南扬子陆块西缘新元古代康滇裂谷盆地开启初期的火山喷发产物,其形成时限可为制约裂谷盆地开启时间提供新证据。本文对川西汉源九襄地区新元古代苏雄组流纹岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测定。结果显示,测试样品锆石U-Pb谐和年龄为853 ±2 Ma（N=13;MSWD=3.1）,加权平均年龄为853 ±4 Ma（N=13;MSWD=2.2）。新的年龄数据表明,苏雄组的底界年龄应该下延至ca. 850 Ma,扬子西缘新元古代裂谷盆地开启时间应更改为ca. 850 Ma,与全球超级地幔柱上涌和Rodinia超大陆裂解时间基本同步。     

关于建立“板溪系”的建议及其基础的讨论——以黔东地区为例

作者在分析黔东新元古代早期沉积时限的基础上,结合前人关于Sturtian冰期、南华系底界、青白口系年代学的最新研究成果,指出华南新元古代裂谷盆地早期沉积(板溪群或与之相当的高涧群、芙蓉溪群、丹洲群、下江群、登山群、历口群等)时限为740～820Ma,是南华纪冰期前的非冰成沉积,是Rodinia裂解机制下的填平补齐沉积;而青白口系沉积可能是与Rodinia形成相关的板块碰撞机制下坳陷盆地沉积,南华系是与国际成冰系相对应的冰期沉积,是华南新元古代裂谷盆地的第一个盖层,因此,将板溪群、下江群等归入南华系或青白口系均不合理。由此提出了"板溪系"概念,它包括板溪群或与之相当的一套楔状地层。结合目前华南裂谷盆地开启年龄和南华纪冰期的起始年龄,板溪纪的时限暂定为850～740Ma。板溪系的提出不仅将有利于解决长期存在的南华系划分对比问题,同时也必将有利于新元古代裂谷盆地早期演化及其与Rodinia超大陆裂解、冰期形成等关系的研究和相关重大气候、环境巨变问题的探讨。     

青藏高原南部邛多江盆地新建更新统洛村组地层特征及意义

错那-沃卡裂谷是青藏高原南部的众多新生代南北向裂谷之一,该裂谷中段的邱多江盆地沉积了大面积的第四纪湖相沉积物。此前由于地质调查程度较低,古湖积物的地表调查工作基本属于空白。本次调查对洛村-邛多江盆地古湖积物进行了详细研究,在洛村地区发现了完整的古湖积物的连续沉积,测制了地层剖面,开展了精确的光释光定年分析,结果显示其沉积时代为上更新世。鉴于区域上该套更新世地层出露面积广、厚度大,故新建地层单元,定名为洛村组(Qp 3 lc);并推测邱多江-洛村古湖可能是雅鲁藏布江中部超大古堰塞湖的一部分,洛村组是由藏南地区错那-沃卡裂谷和古大湖共同作用形成,初步计算了古湖出水口、湖面高度、湖水面积等参数。     

西藏西南部札达盆地新近纪沉积序列研究

札达盆地为一个藏南晚新生代断陷盆地,基于岩性岩相、古流向和物源分析,认为札达盆地主要经历了裂陷充填期(9.2~7.8 Ma),稳定发展期(7.8~2.6 Ma)和裂后消亡期(2.6~1.7 Ma)。沉积相主要有辫状河相、淡水湖泊相和冲积扇相,以湖相为主;古流向由南西向转变为盆地周缘指向湖盆中心,发展到最后为南东向;物源主要来自北侧的阿伊拉日居山地区,古地势由北东高南西低,经差异抬升变为北西高南东低,沉积中心位于湖盆南缘。至约1.7 Ma之后,贡巴砾岩的出现代表了札达盆地的消亡。札达盆地的演化表明藏南裂陷盆地经历了拉张形成、湖盆最大化而后快速消亡的过程,揭示了藏南在获得最大高度后进一步构造伸展垮塌的演变历程。
      

CENOZOIC TECTONIC EVOLUTION AND GEODYNAMICS OF KEKEXILI BASIN IN NORTHERN QINGHAI—XIZANG PLATEAU

CENOZOIC TECTONIC EVOLUTION AND GEODYNAMICS OF KEKEXILI BASIN IN NORTHERN QINGHAI—XIZANG PLATEAU     

新疆西准噶尔花岗岩类的时代及其成因

在西准噶尔地区存在两期不同成因的花岗岩类,一期为与弧后盆地封闭有关的海西中期(305—320Ma)、以小岩体产出的花岗闪长岩-石英闪长岩;另一期为后造山的海西晚期(240—280Ma)的以巨大岩基形式产出的碱长花岗岩。     

Timing of the Nihewan formation and faunas

Magnetostratigraphic dating of the fluvio-lacustrine sequence in the Nihewan Basin, North China, has permitted the precise timing of the basin infilling and associated Nihewan mammalian faunas. The combined evidence of new paleomagnetic findings from the Hongya and Huabaogou sections of the eastern Nihewan Basin and previously published magnetochronological data suggests that the Nihewan Formation records the tectono-sedimentary processes of the Plio-Pleistocene Nihewan Basin and that the Nihewan faunas can be placed between the Matuyama-Brunhes geomagnetic reversal and the onset of the Olduvai subchron (0.78-1.95 Ma). The onset and termination of the basin deposition occurred just prior to the Gauss-Matuyama geomagnetic reversal and during the period from the last interglaciation to the late last glaciation, respectively, suggesting that the Nihewan Formation is of Late Pliocene to late Pleistocene age. The Nihewan faunas, comprising a series of mammalian faunas (such as Maliang, Donggutuo, Xiaochangliang, Banshan, Majuangou, Huabaogou, Xiashagou, Danangou and Dongyaozitou), are suggested to span a time range of about 0.8-2.0 Ma. The combination of our new and previously published magnetostratigraphy has significantly refined the chronology of the terrestrial Nihewan Formation and faunas.     

羌塘中生代(T3-K1)盆地演化新模式

在羌塘盆地上三叠统那底岗日组陆相火山岩—沉火山碎屑岩及冲洪积相砂砾岩之下,作者发现了一个十分重要的古风化壳。该风化壳穿时超覆于肖茶卡组(T3上三叠统?)及其以下的二叠系及石炭系地层之上,沉积超覆于古风化壳之上的那底岗日组陆相火山岩—沉火山碎屑岩及冲洪积相砂砾岩代表了羌塘中生代(T3—K1,晚三叠世卡尼期至早白垩世时期)新一轮沉积作用的开启。采用SHRIMP锆石U-Pb同位素定年方法,作者在羌塘盆地胜利河地区和望湖岭地区分别获得了一组那底岗日组玻屑凝灰岩和晶屑凝灰岩的年龄,其值为216.8±2.1 Ma和217.3±2.5 Ma;这些同沉积年龄证据证实了羌塘中生代盆地的开启时间应该为晚三叠世卡尼—若利期。羌塘中生代盆地早期沉积作用经历了一个由陆相至海相的沉积超覆过程。伴随着岩浆侵入、火山爆发及火山碎屑沉积作用,沉积超覆作用是从冲洪积相开始。总体上,表现为一个向上由浅变深的海侵序列,显示为被动陆缘裂陷盆地特征。     

Evolution of Cambrian and Early Ordovician arcs in the Kyrgyz North Tianshan: Insights from U-Pb zircon ages and geochemical data

Geochronological, geochemical, and structural studies of magmatic and metamorphic complexes within the Kyrgyz North Tianshan (NTS) revealed an extensive area of early Palaeozoic magmatism with an age range of 540–475 Ma. During the first episode at 540–510 Ma, magmatism likely occurred in an intraplate setting within the NTS microcontinent and in an oceanic arc setting within the Kyrgyz-Terskey zone in the south. During the second episode at 500–475 Ma, the entire NTS represented an arc system. These two phases of magmatism were separated by an episode of accretionary tectonics of uncertain nature, which led to obduction of ophiolites from the Kyrgyz-Terskey zone onto the microcontinent. The occurrence of zircon xenocrysts and predominantly negative whole-rock ɛ_Nd(t) values and ɛ_Hf(t) values of magmatic zircons suggest a continental setting and melting of Precambrian continental sources with minor contributions of Palaeozoic juvenile melts in the generation of the magmatic rocks. The late Cambrian to Early Ordovician 500–475 Ma arc evolved mainly on Mesoproterozoic continental crust in the north and partly on oceanic crust in the south. Arc magmatism was accompanied by spreading in a back-arc basin in the south, where supra-subduction ophiolitic gabbros yielded ages of 496 to 479 Ma. The relative position of the arc and active back-arc basin implies that the subduction zone was located north of the arc, dipping to the south. Variably intense metamorphism and deformation in the NTS reflect an Early Ordovician orogenic event at 480–475 Ma, resulting from closure of the Djalair-Naiman ophiolite trough and collision of the Djel'tau microcontinent with the northern margin of NTS. Comparison of geological patterns and episodes of arc magmatism in the NTS and Chinese Central Tianshan indicate that these crustal units constituted a single early Palaeozoic arc and were separated from the Tarim Craton by an oceanic basin since the Neoproterozoic.     

三水盆地中渐新世火山记录的新建与南海扩张

三水盆地是南海北部邻区陆域唯一具有新生代火山活动记录的盆地,最晚一期火山喷发时间是38Ma,也是南海北部陆域已知的在南海扩张之前最晚的火山喷发年代。应用K-Ar同位素年代测定方法,首次发现三水盆地存在29.27±1.52Ma的玄武岩和28.25±1.14Ma的流纹岩,构造判别图解指示其产出环境是板内拉张,与盆地之前火山类型一致,为双峰式火山岩,玄武岩具有与洋岛玄武岩相似的地球化学特征,流纹岩具有与A型花岗岩相似的地球化学特征,且玄武岩与流纹岩均与其他地区地幔柱成因火山岩具有相似的地球化学特征。这一代表板内破裂的双峰式火山记录将南海北部陆缘的火山喷发活动从早先已知的古新世—中始新世延续至渐新世中期,众所周知,南海的开裂起始时间约在32Ma,对于南海扩张期间周边陆域是否存在相关联的火山活动及建立南海早期开裂模式具有重要意义。     

Geologic and tectonic evolution of the Himalaya before and after the India-Asia collision

The geology and tectonics of the Himalaya has been reviewed in the light of new data and recent studies by the author. The data suggest that the Lesser Himalayan Gneissic Basement (LHGB) represents the northern extension of the Bundelkhand craton, Northern Indian shield and the large scale granite magmatism in the LHGB towards the end of the Palæoproterozoic Wangtu Orogeny, stabilized the early crust in this region between 2-1.9 Ga. The region witnessed rapid uplift and development of the Lesser Himalayan rift basin, wherein the cyclic sedimentation continued during the Palæoproterozoic and Mesoproterozoic. The Tethys basin with the Vaikrita rocks at its base is suggested to have developed as a younger rift basin (～ 900 Ma ago) to the north of the Lesser Himalayan basin, floored by the LHGB. The southward shifting of the Lesser Himalayan basin marked by the deposition of Jaunsar-Simla and Blaini-Krol-Tal cycles in a confined basin, the changes in the sedimentation pattern in the Tethys basin during late Precambrian-Cambrian, deformation and the large scale granite activity (～ 500 ± 50 Ma), suggests a strong possibility of late Precambrian-Cambrian Kinnar Kailas Orogeny in the Himalaya. From the records of the oceanic crust of the Neo-Tethys basin, subduction, arc growth and collision, well documented from the Indus-Tsangpo suture zone north of the Tethys basin, it is evident that the Himalayan region has been growing gradually since Proterozoic, with a northward shift of the depocentre induced by N-S directed alternating compression and extension. During the Himalayan collision scenario, the 10–12km thick unconsolidated sedimentary pile of the Tethys basin (TSS), trapped between the subducting continental crust of the Indian plate and the southward thrusting of the oceanic crust of the Neo-Tethys and the arc components of the Indus-Tangpo collision zone, got considerably thickened through large scale folding and intra-formational thrusting, and moved southward as the Kashmir Thrust Sheet along the Panjal Thrust. This brought about early phase (M1) Barrovian type metamorphism of underlying Vaikrita rocks. With the continued northward push of the Indian Plate, the Vaikrita rocks suffered maximum compression, deformation and remobilization, and exhumed rapidly as the Higher Himalayan Crystallines (HHC) during Oligo-Miocene, inducing gravity gliding of its Tethyan sedimentary cover. Further, it is the continental crust of the LHGB that is suggested to have underthrust the Himalaya and southern Tibet, its cover rocks stacked as thrust slices formed the Himalayan mountain and its decollement surface reflected as the Main Himalayan Thrust (MHT), in the INDEPTH profile.