青藏高原东北缘1.2MaB.P.以来各阶段古气候演变

对青藏高原东北缘北祁连山、门源盆地、西宁盆地化隆、贵德－共和等地第四纪沉积物沉积特征、孢粉组合、^14C、TL（热释光）等测年资料，综合分析发现本区第四纪沉积物最早达1．2Ma，总结分析了1.2MaB.P.以来古气候演变历程，可以确定存在四期主要寒冷事件。     

第四纪以来酒泉盆地环境演变与祁连山隆升

地处青藏高原东北缘的祁连山系是晚新生代以来构造隆升的结果,酒泉盆地的沉积记录了祁连山隆升的过程;第四纪以来,在青藏高原强烈隆升的影响下,酒泉盆地的古地理环境演化变迁经历了漫长和复杂的过程。本文主要依据区内祁连山的冰期及冰川变化、第四纪地层特征及历史文化记录,结合酒泉黄泥堡乡第四纪研究钻孔资料中的孢粉分析成果等,在酒泉盆地第四纪以来建立了交替演化的12个寒冷期和12个温暖期,并分析了酒泉盆地第四纪沉积所记录的环境演变与祁连山隆升之间的关系,认为第四纪以来2500ka左右的“青藏运动B幕”之后,900ka左右的“昆仑一黄河运动”之后和150ka左右的“共和运动”之后随着青藏高原及祁连山的不断隆升,酒泉盆地的气候环境发生了三次大的转型。     

青海南山隆起的沉积证据及其对青海湖—共和盆地构造分异演化的指示

青海南山的隆起对解析青海湖—共和盆地地区构造和区域环境演化过程具有重要的意义。通过共和盆地西北部晚新生代地层的野外地质调查,发现上新世地层中存在一期角度不整合面。角度不整合面上、下地层中沉积碎屑矿物发生了突变：上部地层碎屑组成与现代南山基本一致,而不同于其下沉积地层。常量元素含量、风化特征等地球化学特性的变化,进一步证实了青海南山可能并不是下伏地层的物源区。结合地层变形特征及区域地质资料可以推断,温泉右行走滑断裂的运动致使柴北缘—南山俯冲断裂的再次活动是造成共和盆地向青海湖盆地下俯冲、青海南山隆起的主因。该俯冲运动使其南侧的地层发生掀斜（倾向西南）,原来地貌特征发生了明显的变化,并形成了上新世地层顶部的角度不整合面。之后,青海湖与共和盆地最终成为两个独立的盆地,青海南山成为两侧沉积地层的物源区,两者均开始了截然不同的演化过程。     

中国北方第四纪内陆陆相地层与沿海海陆交互相地层的对比

我国北方内陆第四纪陆相地层沉积类型多种多样, 有黄土、冰债、河湖相沉积、冲积及洪积。有许多地层含有丰富的动植物化石, 在某些地层中也曾发现过人类化石及石器等。我国北方沿海第四纪海陆交互层比较发育, 对于研究沿海的海陆变迁, 古海岸线的变化意义也极大。     

青海共和贵德两盆地间上新世黄河古河道的发现——兼论龙羊峡形成与“共和运动”

共和盆地与贵德盆地位于黄河源头和上游的接合部位,是青藏高原东北缘两个由巨厚的晚新生代沉积所充填的中型断陷盆地。而作为划分黄河源头与上游分界线并分隔共和与贵德两盆地的龙羊峡,则为一长近40km、最深逾700 m的基岩大峡谷。由于共和盆地大部由厚层的河湖相新近纪曲沟组与含早、中更新世哺乳动物化石的共和组及覆于其上的河流相砾石层所组成,且后期形成的多级黄河阶地被14C、热释光(TL)、光释光(OSL)、电子自旋共振(ESR)等方法测得其年龄数据多为0.15～0.1Ma以来,因而人们多将黄河贯穿共和盆地、形成龙羊峡谷和黄河源头段,归因于10到15万年前的地壳运动所引起的溯源侵蚀,并命名为"共和运动"。然而,作者在龙羊峡段黄河之北,发现了一条由厚逾200 m、主要由分选与磨圆良好、砾石成分复杂的大型河床相砾石层夹少量砂层与顶部河漫滩相砂层所组成的古河道,自共和古湖东北端的尕海以东,经多隆沟,并横穿曲乃亥盆地,流向贵德盆地。作者将这条古河道命名为古多隆河。其上段夹于青海南山与瓦里关山之间,河谷狭窄,只有2km或稍宽。该古黄河砾石层与砂层或称曲乃亥组,其顶面在曲乃亥地区高达海拔3150 m,已高出附近龙羊峡段黄河河面约768 m。而位于龙羊峡南岸、最高可达海拔3108 m的黄河阶地T21顶面,只高出附近黄河河面不到718 m。显然,后者是由于共和与贵德两盆地随地壳下沉而湖底与湖面上升至接近和达到其最高堆积位置时——共和古湖所能达到的最高湖面,约为现今海拔(3160±10)m,共和古湖的湖水在现今龙羊峡所在的最高基岩谷肩处向东溢出,从而在瓦里关山南侧的低洼处所产生的一条新河道——龙羊峡段黄河所堆积。由于龙羊峡直接沟通共和与贵德两盆地,其距离要比迂回瓦里关山之北的古多隆河近得多,故按照地貌学的河流"截弯取直"原理及来自青海南山和拉脊山南麓洪积物的堆积,其北的古多隆河必然被堰塞、淹没并最后废弃。随着青藏高原及其东北部地壳运动性质由总体上升但存在若干断陷盆地转为整体隆升仅极少数盆地继续断陷,黄河水系因之下切,龙羊峡的基岩峡谷及共和贵德两堆积盆地持续至今的切割由之形成,完全不必用"共和运动"及其所引起的溯源侵蚀来加以解释。根据曲乃亥剖面曲乃亥组古河道砾石层与砂层及各相关地层砂质样品的石英热活化ESR法测年结果,该古河道发育于(3.79±0.34) Ma与(2.95±0.25) Ma之间的上新世中晚期。曲乃亥组古黄河砾石层下伏的河流相浅砖红色砂砾石互层,其顶部样品的年龄为(4.49±0.38)Ma,也应是早、中上新世古黄河——早期古多隆河所堆积。覆于古河道砾石层之上的巴卡台组洪积砾石层则堆积于(2.95±0.25) Ma与(2.63±0.23) Ma之间的上新世末期。位于龙羊峡南岸的最高黄河阶地T21,其年龄为(2.47±0.22) Ma的早更新世初。二塔拉(T19)及铁盖乡剖面T18至T7(T6以下已被龙羊峡水库所淹没)的年龄为(2.36±0.20)Ma以来的第四纪,表明龙羊峡的切割发生于整个第四纪时期,与前人用其它方法所获得的测年结果明显不同。这些地层与地质事件因测年方法的不同所导致的年龄差异及与哺乳动物化石鉴定结果的矛盾,值得深入探讨和今后进一步研究。     

末次间冰期以来西宁市河谷沉积与环境

在西宁市区开展的钻探工作,获得了河谷平原区第四系的分布及沉积特征。通过对沉积厚度最大部位的2个钻孔岩芯的地层岩性、年代测试、孢粉组合及粒度分析等,探讨了西宁河谷平原区晚第四纪沉积与环境的关系。认为现今西宁市河谷平原内的主体沉积——低阶地沉积及上覆黄土堆积主要是末次间冰期旋回形成,在暖湿气候条件下沉积河流相砂砾石层,在干冷气候期接受风成黄土堆积,推测T3阶地形成于距今7.4万年前后气候由暖湿向干冷的过渡时期。     

青藏高原东北部新近纪古流向与物源分布对隆升的响应

通过对青藏高原东北部11个新近纪沉积盆地的沉积相演化、古流向和物源演变的详细对比研究,揭示了研究区新近纪4次沉积演变与构造隆升的响应.①中新世早期(23～19.5Ma):阿牙克库木湖、柴达木、德令哈和酒泉盆地的古流向和物源分析表明东昆仑和阿尔金已经抬升成剥蚀区.循化、贵德和临夏等盆地物源和古流向指示西秦岭和拉脊山也已成为隆起区.区域上整体地势差异不显著.②中新世早中期(17.5～15Ma):区域湖盆面积扩大,阿牙克库木湖、索尔库里、柴达木和酒泉盆地的资料反映东昆仑、阿尔金和祁连山已经全面隆升,贵德循化、临夏盆地的古流向反映为盆地周缘型,指示西秦岭和拉脊山明显抬升,区域差异隆升造成盆地凹陷扩张进入湖泛期.③中新世中晚期(10～7Ma):阿牙克库木湖、索尔库里、柴达木和酒泉盆地沉积物的粒径和沉积速率增大,与热年代学证据一致,揭示出阿尔金山和祁连山进一步快速隆升.贵德、循化和临夏盆地古流向和物源反映为显著的多源性,除西秦岭和拉脊山外,位于循化和临夏两盆地间的积石山也开始隆起.④上新世(5.3Ma以来):索尔库里、柴达木和酒泉盆地古流向没有明显变化,沉积速率和粒径继续增大,阿尔金和祁连山加速隆升为高海拔地貌.贵德盆地主物源区是拉脊山.区域上,地势差异加强,湖盆被肢解后逐步萎缩消亡.     

山东省第四纪地质研究新进展

近年来山东省第四纪岩石地层划分对比取得了新进展,更新世中－晚期形成的厚层黄土堆积,分别划为羊栏河组和大站组;全新世早期发育有古湖沼沉积,划为黑土湖组。在探讨岩石地层单位的时代归属、穿时现象及第四纪地质发展史等方面,也获得了新的认识。     

青藏高原晚新生代孢粉组合与古环境演化

对取自沱沱河盆地、通天河盆地、那曲盆地、东温泉盆地、乌郁盆地的新近纪湖相沉积与取自巴斯错、错鄂、纳木错的晚第四纪湖相沉积,进行孢粉分析;结合西宁—民和盆地、伦坡拉盆地、南木林盆地、渭河盆地的孢粉资料,分析青藏及邻区新生代晚期古植被和古环境的演化过程。发现渐新世晚期—中新世早期青藏与周边邻区的古环境发生了显著分异,导致青藏地区热带亚热带植物濒临消亡,与全球温暖气候条件和青藏地区古纬度环境不符,是青藏高原隆升的重要标志。中新世早期—第四纪晚期,青藏高原落叶阔叶林和针叶林呈现总体减少趋势和准周期性波动,与全球气候变化呈良好对应关系。第四纪晚期草本植物含量逐步增高,出现蒿—松—桦为主,针叶林、落叶阔叶林、灌木、草本植物混生的植被景观。     

天水-秦安一带中新世黄土堆积区沉积-地貌演化

前人的构造地质学研究,将天水-秦安一带的中新世黄土分布区划归两个不同的构造单元.文章基于野外调查和已有年代地层学工作,结合前人成果,对该区新生代沉积-地貌演化历史进行研究,并划分为以下主要阶段:1)古近纪初南部秦岭山地的剥蚀,使本区在原有基岩准平原地形的基础上,形成以冲洪积平原为主的地形.古近纪末-新近纪初的构造活动使冲洪积平原解体,在秦安地区形成基岩台地与沉陷盆地相间、天水-西和地区形成拉分盆地与隆起山地交错的地貌景观,这些高地为中新世黄土堆积提供了地形基础.2)中新世从22Ma到11Ma,基岩台地和相对平缓的高地上堆积典型黄土-古土壤序列,盆地内则主要发育次生黄土等洼地沉积,表明研究区类似于今天的黄土高原.3)中新世晚期约11Ma起发生的一次侵蚀事件,使研究区的一些小盆地内发育河流相和间歇性浅湖相沉积,秦安一带的黄土堆积也遭到侵蚀,形成的洼地内发育黄土状土或洼地静水沉积,其中包含较多哺乳动物化石,而大范围的相对平坦高地上一直继续发育黄土-古土壤序列.这次侵蚀对本区内甘肃群的沉积多样性有重要贡献,但一直没有深水湖泊发育的条件.4)发生于3.5Ma以后的另一次重大侵蚀,奠定了该区今天狭窄长墚地形的基础,是第四纪黄土堆积在本区保存较差的主要原因.     

青海湖地区晚第四纪黄土的物质来源

青海湖地区的晚第四纪黄土记录了湖区晚第四纪以来的环境和气候变化.迄今为止,对于青海湖地区晚第四纪黄土物质来源的研究较薄弱.以青海湖东岸的种羊场晚第四纪风成沉积剖面为主要研究对象,在青海湖区及其周边采集了黄土、风成砂、湖相沉积、河流沉积等样品,结合黄土高原西部临洮黄土样品,对它们的元素组成(＜75 μm的硅酸盐组分)进行了对比研究.初步结果表明:(1) K₂O/Al₂O₃(摩尔比)和Zr/Ti、Zr/Nb比值显示青海湖地区的风成沉积显著区别于本区的河流沉积和湖相沉积;(2) 青海湖地区的晚第四纪黄土与黄土高原西部临洮黄土的K₂O/Al₂O₃和Zr/Ti、Zr/Nb比值相一致;(3) 青海湖地区的晚第四纪黄土可能来自柴达木盆地.      

青藏高原东北部阶段性变形隆升：西宁、贵德盆地高精度磁性地层和盆地演化记录

青藏高原东北部的形成演化是检验高原隆升模型及其驱动季风-干旱环境形成假说的关键。青海贵德和西宁盆地新生代高精度磁性地层和盆地演化揭示出贵德和西宁盆地在早新生代两个盆地曾经为一个统一的、发育于东昆仑山前的弱挤压型陆内挠曲盆地或前陆盆地,可能包括兰州盆地、循化-化隆盆地和祁连山东部一些盆地在内的周边地区都向这个统一的盆地内注入水流和沉积物质,在西宁一带形成汇水中心,并在当时为行星风系的亚热带副高压带作用下形成巨厚的膏盐层。从约21Ma的中新世早期开始,前陆盆地挠曲下沉明显加剧,盆地早期地层被挤压变形,形成盆地中最显著的角度不整合,推测分隔贵德盆地东部的海宴—泽库右旋断裂强烈活动,分隔贵德和西宁盆地的拉脊山东部开始隆升,贵德盆地河流水系由北转向西流,至中中新世,隆升可能席卷整个拉脊山,贵德盆地水系明显南流,盆地挤压中心由早先的昆仑山前转移至拉脊山两侧。从约8Ma开始,拉脊山开始强烈阶段性幕式(3.6、2.6及1.8Ma)变形隆升,导致两侧断层以花状向盆地中心逐步扩展,断裂、掀斜和褶皱地层,盆地转变成山间盆地,并在约1.8Ma的强烈变形隆升后,黄河出现,紧接着形成上千米深切河谷和7级阶地,高原东北部现今构造地貌沉积格局最终形成。上述盆地形成演化过程总体揭示出印度板块碰撞早期最远端的高原东北部就已经开始变形隆升响应,这个过程阶段性由弱至强,至8Ma以来达到最大,反映了高原南北的同步变形隆升但幅度不同的动力学过程与形成模式,可能指示了脆性上地壳块体间柔性变形、块体内刚性挤压破裂变形和塑性下地壳连续变形增厚与流动的共同作用机制。     

柴达木盆地一里坪石膏~(230)Th定年及成盐期与第四纪冰期和构造运动的关系

本文采用多接收电感耦合等离子体质谱法(MC-ICP-MS),对柴达木盆地一里坪15YZK01钻孔中前336.2 m含石盐地层中的7个石膏样品进行230Th定年。依据年代-深度公式,获得S1-S4盐层的成盐年代分别为733.8~716.0 ka、581.9~573.8 ka、181.6~179.3 ka和158.0~154.2 ka;含芒硝粉砂地层的年代为171.6 ka。结合前人对一里坪表面盐壳的14C测年数据,证实一里坪表面盐层S5开始形成于末次冰期。15YZK01钻孔记录的成盐期与青藏高原第四纪冰期及构造运动存在一定的对应关系:石盐层S1对应于"昆黄运动"之后的望昆冰期,以及深海氧同位素第18阶段(MIS18);S2对应于大间冰期,但是该年代比较接近望昆冰期;S3和S4石盐层及含芒硝粉砂层对应于共和运动和倒数第二次冰期MIS6;S5石盐层开始形成的时代对应于末次冰期MIS2。同时,通过对柴达木盆地多个钻孔含盐地层的测年数据进行总结,证实中更新世以来青藏高原冰川活动与柴达木盆地盐类沉积存在着一定的对应关系。柴达木盆地西北部的成盐盆地中通常发于有倒数第二次冰期和末次冰期的石盐层;而盆地东南部的察尔汗盐湖区仅发现有末次冰期以来的石盐层。柴达木盆地成盐期受到青藏高原第四纪冰期和构造运动的影响,第四纪冰期中盐湖水源补给量的减少,是导致柴达木盆地成盐的重要驱动因素。     

柴北缘地区层序格架下的沉积特征

中国中西部含油气沉积盆地大多具有前陆盆地层序组合特征,可以识别出前陆层序和非前陆层序。柴达木盆地柴北缘层序地层格架主要包括非前陆层序的侏罗系和古近系以及前陆层序的新近系。通过井剖面层序分析结合有限的地震剖面,可以对柴达木北缘侏罗系划分7套III级层序。古近系—第四系划分11套III级层序。侏罗系属于非前陆期沉积,新近系属于前陆期沉积。通过柴北缘地区层序框架下沉积特征的解剖,表明柴北缘地区非前陆期遗迹化石以缺氧环境化石群为主,沉积相以河流-湖沼体系为特征。前陆期遗迹化石以陆相氧化河湖相环境化石群为主,湖退体系域(RST)冲积扇-河流三角洲-滨浅湖相沉积体系非常发育。柴达木盆地的沉积层序表现为受构造强烈活动和气候变化的影响,强烈活动期潮湿气候下层序表现为山前带发育进积式准层序组,凹陷区形成退积式准层序组。干旱气候配合下的层序表现为多物源更加明显,山前带沉积物供应更加迅速,且沉积中心迁移强烈。     

柴达木盆地第四纪环境演变、构造变形与青藏高原隆升的关系

青藏高原北部柴达木盆地发育了巨厚的第四纪河湖相沉积。盆内沉积地层强烈的构造变形以及湖盆环境突变进一步证实了青藏高原经历了多期挤压隆升运动。沉积环境、介形虫和植物孢粉化石及磁性地层研究表明,自距今 2.5Ma以来,青藏高原共经历了距今2.52～2.28Ma,1.94～1.66Ma,1.38～1.1Ma,0.71～0.5Ma和 0.24～0.09Ma 5次强烈的隆升阶段,分别对应于青藏运动B幕和C幕、昆黄运动A幕和B幕以及共和运动。高原内、外 9个盆地的构造—沉积记录对比研究也进一步揭示了青藏高原隆起的整体性和阶段性。     

柴北缘西段侏罗系沉积特征*

柴达木盆地北缘中小盆地(包括苏干湖盆地)是中国西部潜在的油气资源战略接替区,前期工作揭示了在柴北缘西段发育具有一定生油潜力的中生界烃源岩。沉积特征和沉积环境分析对于研究烃源岩及储集层分布具有重要意义。但有关柴北缘西段沉积特征和沉积环境的认识相对较少,制约了油气勘探工作的进一步开展。通过野外露头观测、钻测井资料分析以及地球化学测试等技术手段,初步落实了柴北缘西段侏罗系的沉积体系和沉积环境,为今后的油气勘探提供了依据。研究表明,苏干湖盆地早中侏罗世发育扇三角洲—湖泊沉积,晚侏罗世发育辫状河,物源可能主要来自北部祁连山;赛什腾山南缘侏罗纪发育沼泽—三角洲—湖泊沉积体系,富含煤层,物源来自西北和东北;冷湖一带早侏罗世主要发育湖西山组深湖—半深湖沉积,物源可能来自西北部阿尔金山附近。泥岩样品沉积地化分析显示研究区整体为还原环境,不同采样点样品的稀土元素配分模式具有相似性。构造-沉积演化分析表明,早侏罗世柴达木盆地北缘西段初始断陷,湖盆沉积中心位于冷湖一带;中侏罗世中期(对应于大煤沟组四段)苏干湖盆地内部裂陷成盆,沉积中心向东转移,后期(对应于七段)湖泛形成大湖盆。侏罗系烃源岩主要发育于大煤沟组五段至七段湖平面上升时期。     

柴达木盆地旺尕秀地区上侏罗统-下白垩统风成砂的发现及其意义*

本次研究在柴达木盆地旺尕秀地区上侏罗统红水沟组上覆地层中,首次发现了风成沉积。地层主体为一套棕黄色细-中砂岩,由分选、磨圆好的石英砂组成;扫描电镜下可见风成砂特有的碟形撞击坑和新月形撞击坑等特征;层内普遍发育风成大型高角度板状交错层理,层系厚度巨大,风成沙丘前积层特征明显;发育液化作用产生的牵引褶曲、倒转褶曲等常见的风成沙丘同沉积变形构造。根据岩性和沉积构造特征共在地层中识别出4种沉积亚相: 沙丘亚相、丘间亚相、旱谷亚相和沙漠湖亚相,其中沙丘亚相以风成大型交错层理为显著特征,丘间、旱谷和沙漠湖亚相则以水成沉积为主。风成砂沉积的存在丰富了柴达木盆地中生代的沉积类型,为区域地层对比及西北地区晚中生代古气候和古环境研究提供了新的证据和材料。     

西宁和贵德盆地新生代沉积物重矿物变化对构造活动的响应

位于青藏高原东北缘的西宁、贵德盆地的新生代沉积序列较完整的记录了盆地周围物源区构造变形过程。重矿物是碎屑物质的重要组成部分,是最直观、有效揭示源区母岩、构造-沉积过程的重要手段。通过重矿物的系统分析,结合沉积-构造变形,揭示出始新世-上新世末西宁-贵得盆地及其源区经历了几个构造活动阶段:古新世-始新世早期的隆升阶段、始新世中期-渐新世晚期的构造稳定阶段、渐新世末-中新世初的构造隆升阶段、中中新世构造稳定阶段和晚中新世以来的强烈隆升阶段。并结合特征矿物（绿泥石）及古水流分析,推断古近纪西宁-贵德盆地是东昆仑山前一个统一盆地。中新世早期青藏高原的扩张导致了拉脊山开始隆起,使原型盆地解体;约8.5 Ma以来拉脊山强烈隆升,两侧盆地逐渐转变为山间盆地。这为正确理解青藏高原东北缘盆山格局的形成和演化提供了重要依据。     

柴达木盆地新生代湖相叠层石沉积序列及古环境意义

气候、沉积环境和湖平面的演变直接或间接地影响湖相叠层石的生长,因而叠层石的出现可以作为此三者变化的判别标志。通过对比研究柴达木盆地西部地区西岔沟、长尾台两条新生代陆相地层剖面中近10个湖相叠层石的发育层位、垂向沉积序列,表明叠层石主要发育于新生代两个气候温暖湿润的高湖面时期,而且叠层石沉积亦同时出现在青藏高原其他邻近陆相新生代盆地,显示区域性的大规模异常湿润性气候,以强蒸发和强降水的交替为特征;划分出的4种含叠层石基本沉积序列中,叠层石可在泥岩或砂砾岩硬底上生长,含叠层石灰岩层之上通常是细粒碎屑沉积或间断面,这暗示了叠层石的生长出现在滨湖、浅湖相次级湖泛面附近,或指示湖水的突然加深。     

应用粒度分析辨别某些第四纪混杂堆积成因初探

本文从粒度特征分析了青海昆仑山垭口地区的第四纪混杂堆积和甘肃武都泥石流堆积以及贡嘎山海洋性冰川的现代冰碛之间的差异性,明显看出,由于各种第四纪混杂堆积的搬运介质、搬运过程及沉积过程不同,第四纪混杂堆积的粒度特征存在明显的不同。沉积物的粒度特征反映了沉积环境。因此,用粒度特征来辨别各种第四纪混杂堆积也是一种行之有效的方法。