新生代晚期天山北缘沉积记录、环境变化和构造隆升的关系研究

天山是中亚造山带的重要组成部分,受欧亚板块和印度板块碰撞远程效应的影响,新生代晚期发生了显著隆升[1～9].新生代晚期天山隆升的沉积响应和环境效应的研究,对于认识天山陆内造山过程和构造、环境、沉积记录相互耦合关系具有重要意义.通过新生代晚期天山北缘3000 m厚的塔西河剖面系统的沉积环境和相、层序地层学、沉积岩石学、稳定同位素记录、孢粉组合等分析,厘定了天山北缘新生代晚期的5次主要环境事件.     

西藏东南雅鲁藏布大峡谷入口处 第四纪多次冰川阻江事件*

在第四纪的末次冰期、新冰期和小冰期期间,位于大峡谷入口处的则隆弄跃动冰川发生多次的快速前进,多次发生阻塞雅鲁藏布江事件,在大峡谷以上河段形成4期(Ⅳ~Ⅰ)的林芝古堰塞湖。¹⁴ C测年结果指示第2次、第3次和第4次堰塞湖分别发生在9760~11300aB.P.,1220±40~1660±40aB.P.和287±93~394±83aB.P.。估计Ⅳ~Ⅱ期堰塞湖库容量约2150km³,835km³和81km³。冰川阻塞湖坝的溃决释放突发性洪水,对下游的雅鲁藏布大峡谷河段及下游地区的环境产生巨大的影响。     

准噶尔西北部山地晚新生代以来隆升过程: 来自沉积学和磁组构的证据

通过对准噶尔西北缘和什托洛盖盆地新近系白杨河剖面详细的沉积学和磁组构的研究, 探讨了准噶尔西北部山地约7 Ma以来的构造变化.白杨河剖面由下至上可划分为塔西河组、独山子组和西域组, 分别对应于浅湖相、扇三角洲相和砾质辫状河相.古流向和砾石成分分析表明, 剖面物源来自和什托洛盖盆地北侧山地.根据沉积学和磁化率与磁组构参数(P_j、T、L和F)的变化, 准噶尔西北部地区约7 Ma以来的构造-环境演变可划分为3个阶段: 阶段Ⅰ(6.80~3.50 Ma): 浅湖相, 磁化率和磁组构参数值为剖面最低, 且变化幅度很小, 代表了构造环境比较稳定, 地势高差较小或物源区较远; 阶段Ⅱ(3.50~2.58 Ma): 扇三角洲相, 沉积速率、磁化率和磁组构参数值显著增大, 表明准噶尔西北部山地强烈隆升; 阶段Ⅲ(＜2.58 Ma): 砾质辫状河相, 磁化率和磁组构参数值进一步增大, 可能是构造隆升与气候变化共同作用的结果.3.50 Ma准噶尔西北部山地强烈的构造隆升与天山地区和青藏高原周缘约3.00~4.00 Ma的构造隆升具有准同时性, 是印度-欧亚板块陆内俯冲挤压远程效应表现.      

广东四会古森林地下生态系统14 C地层年代学研究*

运用AMS-¹⁴ C定年技术,研究了被埋藏水松古木的发育和死亡时间以及土壤剖面中总有机碳的¹⁴ C表观年龄和细根的¹⁴ C年龄。结果表明:该地区的水松古木开始发育和死亡的时间大致为4~3kaB.P. 。根据土壤有机碳¹⁴ C的表观年龄,该土壤剖面的¹⁴ C年代地层可以分为3层,分别为:1)表层,2634±32~3305±29aB.P. ; 2)腐殖层,3305±29~3813±31aB.P. ; 3)基底,3813±31~4544±33aB.P. 。基底、腐殖土层和表层的沉积速率分别为0.55mm/a, 4.33mm/a和0.26mm/a。 细根的¹⁴ C年龄变化范围为2290±29~3542±28aB.P. ,较同层位的土壤有机碳的年龄年轻。腐殖层土壤中有机碳含量高达33 ％ ~46 ％ ,大多数有机碳仍处于未分解状态。该地区自4~3kaB.P.以来,环境演化可能经历了由陆到沼泽再到被水淹没最后又变成陆地的过程,植被从以水松为优势种的森林群落演化成当前以常绿阔叶林为主的森林生态群落,气候和海平面变化、地质构造运动和人类活动是这种环境演化的主要驱动因子。     

河北平原南部曲周地区河间洼地沉积若干特征及相关问题——对吴忱等问题的回答

河北平原南部曲周地区一河间洼地剖面中240cm,160cm和80cm深度处的AMS¹⁴C测年结果分别为10210±80aB.P.,8270±70aB.P.和6500±60aB.P.。由这3个测年数据和代用指标数据相结合推测的曲周地区全新世古环境状况及其变化与其他研究者在其他地区,尤为河北平原其他地区所获的结果是相同或相似的,并且在时间上是吻合的。由这3个数据推导的沉积物的埋深、厚度、堆积速率以及岩性等特征大都是这一剖面所处沉积环境和构造活动部位的反映,与前人有关河间洼地沉积的基本特征及其影响因素的阐述是相符的。充分认识河间洼地沉积物的特征,尤为其与河道沉积等的差别,对于更全面、深入地了解河流系统可能是有益的     

美国西部Owens湖地球化学记录及其古气候意义

美国加州中部Owens湖的稳定同位素、稀酸可溶相锂元素浓度及其它地球化学指标揭示本区0.155MaB.P.～62500aB.P.间的气候变化。在0.155～0.140MaB.P.,0.122～0.114MaB.P.,91000～83000aB.P.和72000～62500aB.P.期间,气候冷湿,对应于深海氧同位素(MIS)6,5d,5b和4阶段。这些期间内湖泊开放,^δ18 O和^δ13 C无协变性,Li和有机碳浓度很低。在0.140～0.122MaB.P.,0.114MaB.P.～91000aB.P.和83000～72000aB.P.期间,气候干热,对应于MIS5e,5c和5a阶段。湖泊在这些期间内封闭,^δ18 O和^δ13 C有很好的协变性,封闭湖^δ18 O的变化代表了湖水体积的变化。来自湖中自生镁硅酸盐的锂元素浓度的变化反映了盐度和温度的变化。Owens湖的记录与DevilsHole洞穴流石记录和格陵兰冰芯记录有很好的对比,进一步证实了终结期Ⅱ在海相记录中的年龄滞后。本文讨论了冰期与间冰期之间,美国西部和中国黄土地区气候模式的差异及其互动机制。     

天津南部平原区3.6 Ma以来沉积环境演化——以沧县隆起ZKQ1孔为例

沧县隆起是渤海湾盆地的重要构造单元之一,对该区地层长尺度的沉积环境演化分析可为盆地演化、水工环地质勘查以及区域古地理研究等提供基础资料。本文通过对沧县隆起上的ZKQ1孔岩芯详细的沉积特征研究和综合测井、测年（AMS¹⁴C、OSL、古地磁）等研究工作,结果表明：①B/M界线位于62.80 m;M/G界线位于130.60 m;钻孔底界年龄不早于3.6 Ma;上更新统、全新统底界分别位于50.30 m、13.10 m。②沧县隆起3.6 Ma以来的沉积环境演化为晚上新世（<3.6—2.58 Ma）由泛滥平原→湖相三角洲→曲流河演变;早更新世以泛滥平原为主,夹湖沼和分支河道;中更新世存在沉积间断;晚更新世—全新世表现为三期河海交互作用沉积演化时期。     

西藏纳木错盆地116ka以来沉积演化与青藏高原隆升

根据湖相或湖滨相沉积的铀系等时线年龄测定结果,116kaB.P.以来,在西藏纳木错沿岸,发育了拔湖48m以下的6级湖岸阶地和拔湖48m以上,最高至139.2m的高位湖相沉积.可划分出3个沉积相组合,其演化可划分为4个阶段:①116~72kaB.P.,为深湖环境,古湖面拔湖高于现今纳木错140~48m;②72~37kaB.P.,为半深湖环境,拔湖为48~26m;③37~30kaB.P.,为浅湖环境,拔湖26~19m;④30kaB.P.以来,湖水逐渐变浅,拔湖<19m.纳木错盆地沉积与青藏高原隆升响应关系,揭示出高原自116kaB.P.以来先后经历了稳定期、持续逐步较快隆升期(116~37kaB.P.)、急剧强烈阶段性隆升期(37~30kaB.P.)和较稳定期(30kaB.P.以来).青藏高原的隆升是一个多阶段、不等速和非均变的复杂过程.      

基于大样本14 C测年资料的 华北平原沉积速率研究*

华北平原是我国研究程度较高的地区,历年来积累了大量的¹⁴ C测年资料。从这些资料中尽可能地提取沉积速率的信息,并进而研究华北平原沉积速率的变化及其与流域自然和人文环境变化之间的关系,是一个有重要意义的问题。利用华北平原456个地点的¹⁴ C年龄与样品埋深资料,计算出了各个样品所在层位沉积以来的平均沉积速率(R_T),以此来近似反映各地点的平原沉积速率,并据此建立了R_T随时间的变化关系。从古至今, R_T有明显的增大趋势。以点群的上包线反映各时代的平原最大沉积速率,该指标可以反映华北平原的主体即黄河下游冲积平原的沉积速率。发现了最大平均沉积速率随时间变化过程中的4个突变点,分别为10000aB.P. , 5000aB.P. , 3000aB.P. 和1400aB.P. 。4个突变点将上包线分成5条折线,由此可以将近4万年以来的变化分成5个阶段。从古至今,5条折线的斜率增大,反映了平原沉积的加速过程; 并对4个突变点的成因进行了解释。阶段1,阶段2和阶段3沉积速率的加速是由自然原因造成的; 阶段4和阶段5沉积速率的加速则是由自然和人为原因共同造成的。从456个地点的¹⁴ C年龄与样品埋深资料中提取了距今4万年以来华北平原的平均沉积速率的信息,计算出平均沉积速率为0.9mm/a。按此求出,近4万年以来华北平原的沉积总厚度为36m。     

新疆巴里坤湖全新世环境记录及区域对比研究

选择位于西风环流显著影响区的巴里坤湖作为研究对象,采用¹⁴C测年建立了巴里坤湖沉积剖面约9400cal.aB.P.以来的时间序列。对该湖泊剖面沉积物的矿物X射线衍射、自生碳酸盐稳定同位素、碳酸盐含量和粒度指标的综合分析表明,9400cal.aB.P.以来,巴里坤湖地区的气候环境变化大致经历了冷干（9400～7400cal.aB.P.）-暖湿（7400～5900cal.aB.P.）-暖干（5900～3100cal.aB.P.）-凉湿（3100～1100cal.aB.P.）-冷干（1100～500cal.aB.P.）-暖干（500cal.aB.P.以来）的气候变化过程,该过程基本上同周边区域的气候环境变化记录相一致。在3800cal.aB.P.左右,北疆地区的几个典型湖泊沉积记录序列都指示该时期气候环境发生了较为明显的转折,可能暗示了这一时期亚洲中部干旱区（至少在北疆地区）大气环流状况发生了重大调整。     

甘肃张掖地区白垩系风成砂岩沉积序列! 祁连山白垩纪隆升的沉积学响应

白垩纪祁连山隆升过程及其沉积学响应的研究,对认识青藏高原的形成及其环境效应具有重要意义。受控于祁连山隆升过程的甘肃张掖地区下白垩统,包括赤金堡组、下沟组和中沟组,其基本特征是：（1）分布局限而且厚度上千米的赤金堡组,主要由旋回性发育的“冲积扇（或洪积扇—辫状河—滨湖相风成沙丘”序列所组成,形成一种反映了“雨影效应”的粗碎屑岩序列;（2）下沟组总体为一套红层沉积,在盆地边缘发育更多的风成沙丘,可能代表了与祁连山更加快速隆升相对应的更加强烈的“雨影效应”时期的产物;（3）中沟组,从冲积体系演变为一个分布广泛的湖泊沉积体系,总体上属于潮湿气候背景下未受到“雨影效应”影响的产物,与祁连山均衡抬升存在成因联系;（4）研究区上白垩统总体缺失,可能与祁连山的卸载过程产生的山前地壳均衡反弹存在关联。因此,从赤金堡组到下沟组的风成砂岩序列、特殊的沉积相构成及其演化序列,不但成为窥视早白垩世祁连山隆升过程的物质记录,而且为早白垩世东亚大气环流格局的重建提供了另外一个重要的物质记录。     

中祁连木里盆地古近系ESR年龄及地质意义

对中祁连木里盆地新生代红层进行ESR测年,获得了祁连山地区新生代红层沉积时代及构造变形年代学数据.研究表明,中祁连木里盆地内沉积了巨厚的新生代红层,较好地记录了祁连山隆升历史.盆地最老的新生代地层为始新世由湖相沉积组成的火烧沟组,ESR年龄为40.2～35.3 Ma,与上覆沉积时代为32.6～24.3 Ma的渐新世河湖相沉积组成的白杨河组呈角度不整合接触.构造变形特征与沉积环境的变化说明始新世末与渐新世初木里地区发生了构造变形和山脉的隆升,与祁连山地区新生代早期的隆升有很好的对应关系.     

准噶尔盆地南缘侏罗纪沉积相演化与盆地格局

通过对准噶尔盆地南缘侏罗系5条剖面的沉积特征对比,结合钻井资料和地震资料,确定了准噶尔盆地南缘侏罗纪盆地边界、沉积相演化及盆地格局。头屯河剖面和后峡剖面的沉积相对比及古流向测量表明二者在早、中侏罗世形成于同一沉积体系。在早、中侏罗世,沉积相逐渐从以辫状河-三角洲-湖泊相为主过渡到以河流相-湖泊相为主,沉积水体逐渐变浅;其中三工河组沉积时期盆地沉积范围达到最大,西山窑组沼泽相发育,车排子-莫索湾凸起自西山窑组沉积时期开始形成;早、中侏罗世的盆地边界至少位于后峡以南附近,此时不存在地理分割明显的天山山脉。晚侏罗世－早白垩世早期,沉积相从辫状河-滨浅湖相为主迅速演变为以辫状河-冲积扇相为主。在此期间盆地边界明显向北迁移,天山山脉明显隆升并造就天山南北沉积环境的巨大差异,博格达山构成盆地南缘的又一重要物源体系。     

准西车排子地区中新生界层序格架及砂体预测模式

前陆盆地由于其独特的构造和沉积背景形成不同的层序地层格架样式.以准噶尔盆地车排子地区为例,详细分析了造山带前缘隆起斜坡带层序样式.在准西车排子地区中新生界主要目的层段(下白垩统吐谷鲁群、古近系安集海河组、新近系沙湾组和塔西河组)充填沉积中识别出5条主要等时界面,据界面的性质和级别划分出一级层序2个,二级层序组3个,三级层序4个.受前陆盆地造山带前缘隆起斜坡带独特的沉积背景及多幕逆冲构造活动作用过程的控制,准西车排子地区中新界各三级层序具有二元沉积结构特征,仅发育低位和湖扩体系域.逆冲挤压期发育低位粗碎屑沉积,应力松弛期发育湖扩细碎屑沉积.低位下切谷、大型扇三角洲和湖扩滩坝砂是准西车排子地区的有利储集砂体及勘探目标.      

天山东段地区二叠系芦草沟组沉积特征与古环境对比

天山东段地区二叠系芦草沟组的沉积时代、沉积环境和构造背景存在争议。根据芦草沟组中发现的标准化石桃树园吐鲁番鳕、托姆介介形虫和孢粉化石组合,结合沉积地层中大量碎屑锆石最年轻峰值年龄261 Ma,认为芦草沟组的沉积时代为瓜德鲁普世(中二叠世)而非乌拉尔世(早二叠世)。近年来,在芦草沟组中发现典型海相指示矿物海绿石、海相或海陆交互相托姆介介形虫,加之超高盐度咸化湖盆的证实,认为芦草沟组主体为湖相沉积,但部分沉积时段受到海侵(泛)事件影响。天山东段地区准噶尔盆地、三塘湖盆地、吐哈盆地二叠系芦草沟组具有相似的岩石组合、动物群面貌和构造特征,但不同盆地古盐度、古气候、古氧化还原条件、古水深、初级生产力及热液输入强度等具有差异,分析认为芦草沟组形成于相似的伸展裂谷构造背景,但不同盆地之间沉积特征具有差异、不具备统一的沉积中心,为一系列弥散性裂谷盆地群。     

New paleomagnetic constraints on rift basin evolution in the northern Himalaya mountains

The late Cenozoic sediments in the rift basins in the northern Himalaya Mountains document important information about the uplift and deformation of the most active tectonic region in the Tibetan Plateau. However, these sediments have not been precisely dated, hindering our ability to address the basin development and termination associated with a series of uplifts in the southern Tibetan Plateau. Here, we report a detailed magnetostratigraphic study on the fluvio - lacustrine sedimentary sequence of the Dati Formation bearing abundant Hipparion forstenae fossils in the Dati Basin in the northern frontal region of the Himalaya Mountains. The 195 m – thick section yielded six normal and seven reversed polarity zones that correlate well with Chrons C3An.1r to C4r.2r of the geomagnetic polarity time scale, constraining the section age to ~8.6 – ~6.2 Ma. Together with the magnetostratigraphic results from other rift basins in the region, these results indicate that the horizons bearing the Hipparion fossils were deposited during the age interval of 7.1–6.5 Ma in the northern Himalaya Mountains. The regional tectonic activity and comprehensive magnetostratigraphic and sedimentologic comparisons suggest that the evolution of the rift basins in the northern Himalaya Mountains has involved three major stages since the late Cenozoic, i.e., (1) ~10.0–8.0 Ma, onset of the basins with fan delta facies; (2) ~8.0–3.0 Ma, expansion of the basins with mainly lacustrine facies; (3) ~3.0–1.7 Ma, shrinking and termination of the basins with alluvial fans. The basin evolutionary history indicates an accelerated tectonic uplift of the Himalaya Mountains at ~10.0 Ma, and two deformational events at ~3.0 Ma and at ~1.7 Ma.     

准噶尔盆地南缘侏罗系碎屑成分特征及其对构造属性、盆山格局的指示意义

砂岩碎屑成分分析是进行沉积物源岩石类型、构造属性和盆山演化分析的重要途径。准噶尔盆地南缘侏罗系物源构造属性以“再旋回造山带”、“弧造山带”和部分“岩浆弧”物源为特征,物源岩石类型主要为中酸性岩浆岩、变质岩和沉积岩,岩石成分、重矿物含量及其组合显示东、西剖面在物源上存在一定差异。天山内部侏罗系物源构造属性以“再旋回造山带”、“混合造山带”为主,物源岩石类型主要为中酸性岩浆岩和变质岩,但各剖面的岩石成分、重矿物组合特征及相对含量差异较大。综合天山内部与准噶尔盆地南缘野外剖面沉积特征、岩屑成分及钻井岩心分析表明,天山地区早、中侏罗世盆山格局以盆地沉积范围大、天山正地形较小为特征,不存在地理分割明显的天山山脉,侏罗纪盆地南缘至少存在三个物源体系(西准噶尔山、克拉麦里山和(古)天山)；晚侏罗世一早白垩世早期,岩石成分成熟度偏低,砾岩等粗碎屑沉积明显增多,同时不稳定重矿物及其组合稍有增加可能与晚侏罗世天山构造格局分异、构造活动相对活跃有关,天山山脉明显隆升并造就天山南北沉积环境的巨大差异。     

天山北麓晚新生代沉积及其新构造 与古环境指示意义 *

天山山脉隶属中亚造山带,晚新生代时期印度板块向亚洲板块俯冲的构造效应同样影响到天山地区,使这一晚古生代形成的造山带重新复活。天山南北两侧的晚第三纪和第四纪时期的地层正是对印度板块-亚洲板块碰撞带的响应,发生构造变形,形成了一系列逆冲断层和褶皱,指示这一区域的地壳在晚新生代变短和加厚。文章对天山北缘晚中新世以来的沉积进行了详细的磁性地层学和沉积学研究,结果表明:在研究的独山子背斜地区,磨拉石沉积最早出现于约7百万年前,说明天山山脉自7百万年前开始有一次构造隆升,研究区内7.00~2.58Ma间的巨厚砾石沉积主要是构造抬升的结果。而早更新世的西域砾岩沉积在很大程度上与第四纪时期全球冰期的来临,特别是北半球开始发育大规模冰川作用有关,因此西域砾岩应当是在第四纪冰川作用(气候变冷)及新构造运动共同作用下的产物。     

兰州—民和盆地河口群沉积相和岩石磁化率——祁连山白垩纪隆升的记录

研究白垩纪祁连山构造隆升过程对认识青藏高原形成及其环境效应具有重要意义,兰州—民和盆地连续出露的河口群沉积物较好地记录了早白垩世祁连山隆升过程。河口群从下向上由冲积扇、扇三角洲、辫状河、滨湖、滨浅湖、半深湖、三角洲7个沉积相体系组成;综合分析沉积相时空演化、砾石成分及古水流方向统计和岩石磁化率测量,揭示出早白垩世祁连山经历了3期隆升过程:早期(约143～123Ma)快速强烈隆升阶段,此时祁连山东段开始逐渐断陷下沉,盆地沉积了冲积扇至滨浅湖相沉积体系的砾岩、砂岩和泥岩,岩石磁化率值总体偏低,隆升速度较快;中期(约123～113Ma)稳定隆升阶段,湖盆面积达到最大,沉积物以半深湖相泥岩为主,磁化率值总体偏高,隆升速度较慢;晚期快速隆升阶段,约从113Ma开始,祁连山隆升速度加快,湖盆萎缩,沉积了以三角洲相为主的泥岩和砂岩,磁化率值总体偏低,直至109Ma以后,盆地回返,祁连山地区整体抬升遭受剥蚀。