房山岩体构造-热演化:来自(U-Th)/He年龄的约束

房山岩体位于华北克拉通北缘,明确其中-新生代的隆升剥露过程及构造演化史可以为华北克拉通的构造演化提供有力证据.运用锆石裂变径迹、磷灰石（U-Th）/He及锆石（U-Th）/He等构造热年代学研究方法,综合房山岩体高、中、低温热年代学资料,重建了房山岩体的构造-热演化历史,并根据不同矿物的封闭温度差（ΔT）和与之对应冷却年龄差（Δt）的关系,计算侵入岩体在不同构造热演化阶段的抬升冷却速率,分析了岩体隆升速率的变化特征,结合前人研究成果进一步探讨了房山岩体隆升过程的基本特点.研究表明,房山侵入岩体构造热演化分为4个阶段:（1）130.0~123.5 Ma,侵位岩浆结晶-固结阶段,岩体平均冷却速率高达88.46 ℃/Ma;（2）123.5~56.0 Ma,岩体相对缓慢冷却阶段,平均冷却速率为0.74 ℃/Ma,平均隆升速率为29.6 m/Ma;（3）56~35 Ma,岩体相对快速冷却阶段,平均冷却速率为6.90 ℃/Ma,隆升速率为276.0 m/Ma;（4）35 Ma以来,岩体相对缓慢冷却阶段,平均冷却速率为1.0 ℃/Ma,隆升速率为40.0 m/Ma,构造趋于稳定.结合区域构造动力学环境的研究,分析了房山岩体构造热演化可能的动力学成因,认为房山岩体阶段性抬升冷却可能与华北克拉通东部太平洋板块的俯冲作用、南北两侧陆内俯冲造山作用和西南部印度-欧亚大陆碰撞、青藏高原隆升等远程构造挤压有关.房山岩体的形成及相对快速抬升冷却阶段分别对应于华北克拉通两期重要的破坏高峰.      

碧口地块东-北缘中、新生代构造隆升及演化：来自磷灰石和锆石裂变径迹的证据

青藏高原具有复杂的构造演化特征,该地区自中、新生代以来的构造隆升和构造演化机制一直是地质研究的热点。为精细刻画青藏高原板块、华北板块和华南板块之间的拼合关系及差异性隆升特征,对位于青藏高原东北端的碧口地块进行了磷灰石和锆石裂变径迹测试,以及热史模拟和岩石冷却速率计算。结果锆石和磷灰石裂变径迹年龄分别在（118±5～265±29）Ma和（29.0±2.7～54.0±7.0）Ma之间;碧口地块东北缘及北缘冷却速率接近,在3.125～3.448 ℃/Ma之间,东缘冷却速率相对较低,为2.041～2.273 ℃/Ma。结果表明,中、新生代以来,碧口地块及其周缘总体上经历了持续隆升过程,但不同地区隆升特征具有差异性：碧口地块北侧在早、中侏罗世（151±7）Ma经历了构造挤压和隆升过程;东部相对较晚,在晚侏罗世（143±11）Ma经历了构造隆升阶段;东北端在早白垩世才与华北板块拼接并进入持续构造隆升阶段。进入古近纪（54.0±7.0）Ma隆升阶段,即始新世早期后,碧口地块东缘在始新世中后期（44 Ma）开始发生构造隆升,北缘自渐新世中晚期（29～32 Ma）开始发生显著的构造隆升。上述区域在10 Ma（中新世晚期）共同进入快速隆升阶段。     

西昆仑卡日巴生岩体和苦子干岩体的隆升：来自磷灰石裂变径迹分析的证据

笔者对采自青藏高原西北部塔什库尔干县城西侧卡日巴生花岗岩体和苦子干碱性花岗岩体的7个不同高程的样品进行了磷灰石裂变径迹年龄和径迹长度的测试分析。结果表明,自5Ma以来,这一地区经历了脉动式的,总体由缓慢到快速的隆升过程。通过“径迹年龄—高程”法等计算的隆升速率表明,5～2Ma隆升速率为0.1mm/a±;2Ma后,隆升速率增至2mm/a±。同时对样品进行了径迹长度的分析,表明5Ma以来的隆升并不是一个持续抬升过程,存在着相对稳定的阶段,总体表现为一脉动式隆升。并结合区域地质资料分析,认为早期的隆升与印度板块与欧亚大陆的碰撞挤压有关,2Ma后的隆升是由青藏高原内部热均衡调整造成的。所测试的样品中,6个样品的磷灰石裂变径迹年龄在2.14～5.19Ma,显示出随着样品高程的增加,裂变径迹年龄增大的规律。而其中一个样品的单颗粒径迹年龄较为分散,揭示了早期与隆升有关的热历史的信息。     

念青唐古拉花岗岩热演化历史和山脉隆升过程的热年代学分析

念青唐古拉山是青藏高原内部的重要山脉,主体由黑云母二长花岗岩组成,岩体内部发育不同类型的变质岩包体如Lgn、Ygn片麻岩和元古代（Pt）变质岩,岩体东西两侧发育伸展型韧性剪切带。对念青唐古拉黑云母二长花岗岩进行矿物对热年代学分析,良好地揭示了岩浆热演化历史和山脉隆升过程。通过单颗粒锆石离子探针测年,发现65．0～55．0Ma发生早期岩浆侵位事件,形成Lgn、Ygn花岗片麻岩包体;在18．3～11．1Ma期间,在约11km深度的Lgn、Ygn下方发生大规模岩浆侵位和结晶成岩事件,形成念青唐古拉黑云母二长花岗岩（NG）。在11．1～9．3Ma期间,念青唐古拉花岗岩发生快速冷却和隆升过程,平均降温速度约222．2℃／Ma,对应的平均差异隆升速率为5．56mm／a;在9．3～8．6Ma期间,念青唐古拉花岗岩继续发生差异隆升和快速降温,平均降温速率为142．8℃／Ma,对应的差异隆升速率为3．57mm／a;在8．0～5．0Ma期间,念青唐古拉山区发生伸展型韧性剪切变形,导致念青唐古拉花岗岩快速隆升,平均差异隆升速率为3．50mm／a;在5．0～3．7Ma期间,念青唐古拉花岗岩继续发生构造隆升,平均降温速率约92．3℃／Ma,对应的平均差异隆升速率为2．31mm／a。自3．7Ma以来念青唐古拉花岗岩平均降温速度达27．0℃／Ma,平均抬升速度达0．68mm／a。念青唐古拉岩浆集聚、NG花岗岩侵位与INDEPTH-Ⅱ地震深反射亮点揭示的地壳局部熔融存在动力学成因联系,导致上地壳伸展构造变形、NG花岗岩缓慢冷却和念青唐古拉山脉快速隆升。     

藏北改则康托盆地逆冲推覆构造磷灰石裂变径迹年代学制约

对采自羌塘地块南部改则地区康托盆地的碎屑岩及火山岩进行磷灰石裂变径迹年代学测试及AFT热历史模拟,获得77±6Ma、62±5Ma、44±3Ma、35±2Ma四组磷灰石裂变径迹年龄,平均径迹长度介于11.6±2.0~13.3±1.9μm之间。AFT热历史模拟结果指示,研究区自晚白垩世至现今主要历经了3次构造抬升冷却过程:晚白垩世(100~65Ma)快速隆升剥蚀阶段,其降温速率和隆升速率分别为1.46~4.26℃/Ma、0.05~0.14mm/a,该事件为新特提斯洋洋壳沿雅鲁藏布江俯冲作用的响应;始新世中期(50~35Ma)快速隆升剥蚀阶段,该阶段降温幅度相对以第一次较小,该构造事件与印度大陆的向北俯冲具有成因联系;20Ma至现今的快速抬升冷却阶段为青藏高原整体拉张走滑构造环境所影响,其隆升速率和降温速率分别为3.25~6.0℃/Ma、0.03~0.2mm/a。     

青藏高原东南部及三江地区新生代构造隆升——来自裂变径迹热史反演分析

通过对青藏高原东南部及三江地区8个样品磷灰石和锆石裂变径迹分析、热史反演,对这一地区构造运动及隆升作用进行定量分析.表明青藏高原东南部新生代以来经历两次构造抬升期,在50 Ma和6～5 Ma,其特点是早期为缓慢隆升;晚期为快速抬升期,抬升速率为0.5 mm/a.位于三江地区杨子地块的楚雄盆地构造隆升受青藏高原隆升的影响...     

黑龙江省东部佳木斯隆起多期隆升剥露历史的热年代学研究

黑龙江省东部佳木斯隆起是佳木斯地块重要组成部分,经历了多期板块碰撞闭合事件的影响,对其隆升剥露历史的热年代学研究有助于加深对东北各地块的碰撞拼贴历史以及古亚洲洋东端构造演化的认识。本文通过对黑龙江省东部佳木斯隆起老平岗花岗岩岩体中的锆石LA-ICP-MS、独居石Th-U-Pb化学法(CHIME)以及(钾长石、黑云母)~(40)Ar-~(39)Ar法同位素年龄的测定,恢复了佳木斯隆起多期隆升剥露的构造热演化历史。研究结果显示佳木斯隆起晚三叠世之前主要存在三个隆升阶段,分别为早古生代早期(511~494Ma)和晚二叠世-中三叠世早期(260~240Ma)的快速隆升阶段以及期间的相对慢速隆升阶段。511~494Ma快速隆升阶段,冷却速率为11.76℃/Myr,隆升速率为0.294mm/a,17Myr隆升总幅度达5.00km,代表了佳木斯地块与松嫩地块的碰撞拼贴事件;494~260Ma相对慢速隆升阶段,冷却速率为1.51℃/Myr,隆升速率为0.038mm/a,234Myr隆升总幅度仅有8.80km;260~240Ma快速隆升阶段,冷却速率平均为8.44℃/Myr,隆升速度平均为0.211mm/a,20Myr隆升幅度平均达4.22km,该事件应与佳木斯地块与华北板块在晚二叠世-中三叠世的碰撞拼接事件有关。     

燕山南缘盘山岩体的热历史与构造-地貌演化过程

应用热年代学方法,揭示了燕山南缘盘山岩体的热历史与隆升过程。结果表明,盘山岩体的侵位深度约为10km.岩体侵位以后,经历了快速冷却过程,在226.48Ma~204.95Ma期间,岩体温度由520℃冷却至300℃,平均降温速率为10.22℃/Ma.204.95Ma~118Ma期间为盘山岩体的缓缦隆升时期,平均隆升速率约为0.028mm/a,隆升幅度约2.5km.118Ma~96Ma为盘山岩体较快速隆升时期,隆升速率为0.035mm/a,隆升幅度约0.77km.96Ma~35Ma为盘山岩体与盘山山脉的快速隆升时期,隆升速率约为0.115mm/a,隆升总幅度达7km.35Ma以来,盘山岩体的隆升速率很小,仅约0.014mm/a,隆升幅度约为0.5km.盘山周缘环状构造系统的形成时代略早于226.48Ma,盘山南缘边界正断层的活动时代为中生代末~始新世。      

喜马拉雅造山带晚新生代构造隆升的裂变径迹证据

喜马拉雅造山带的隆升,在地质学研究中是一个非常让人感兴趣的问题,为了对其进行定量研究,揭示隆升历史及幅度等相关问题,运用磷灰石、锆石裂变径迹法对研究区淡色花岗岩进行了分析,所取样品的裂变径迹年龄位于17.0~5.7 Ma之间,小于其地层时代或侵入年龄(40~17 Ma),表明研究区喜马拉雅造山带的强烈隆升开始于晚新生代.用磷灰石裂变径迹年龄来计算可知,研究区内花岗岩5.7 Ma以来的冷却速率和剥蚀速率分别为18.421 ℃/Ma和0.526 mm/a.5.7~9.2 Ma间的相对抬升与剥蚀速率为0.229 mm/a,9.2~17.0 Ma间的相对抬升与剥蚀速率为0.032 mm/a.用锆石裂变径迹年龄来计算知,研究区内花岗岩16.2 Ma以来的冷却速率和剥蚀速率分别为12.963 ℃/Ma和0.370 mm/a,冷却速率和剥蚀速率均小于用磷灰石计算的结果.因此说喜马拉雅造山带从9.2 Ma到现在隆升和剥蚀的速率是处于加快的状态.      

青藏高原北缘昆仑山中段构造隆升的磷灰石裂变径迹记录

3组磷灰石裂变径迹年龄分别反映出阿尔金地块白垩纪末(69.5±2.9)Ma、昆仑山前山地带和昆仑山后山地带(高原区北缘)上新世晚期(4.2±0.8)Ma和(3.9±0.6)Ma、早更新世中期(1 66±0.31)Ma等3次构造抬升事件.根据磷灰石裂变径迹分析样品的古埋深及据前人有关资料推测的古地表高程,换算出样品的古海拔高程,再由高程差得出绝对构造抬升量,绝对抬升速率为绝对抬升量与时间(裂变径迹年龄)差之比.计算结果阿尔金山北缘69Ma以来总共抬升了 4 940m,平均抬升速率为0.072mm/a.昆仑山前山地带4.15Ma至1.66Ma间总共抬升了1 380m,平均抬升速率为0.55mm/a;1.66Ma以来总共抬升了4140m,平均抬升速率为2.49mm/a.昆仑山后山地带3.85Ma至1.66Ma间总共抬升量约为1 500m,平均抬升速率为0.70mm/a;1 66Ma以来总共抬升量约为5140m,平均抬升速率为3.19mm/a.结合有关阶地特征及年龄,推算出21 ka左右的晚更新世末以来昆仑山后山的抬升速率可能达11mm/a.昆仑山后山地带较前山地带4Ma以来相对抬升了1120m,二者的平均隆升速率比约为1.2.     

Thermal Evolution of Plutons and Uplift Process of the Yanshan Orogenic Belt

Thermochronological dating was used to study the thermal evolution of the Mesozoic plutons and uplift history of the Yanshan orogenic belt. The results show that the cooling history of the plutons is complicated, corresponding to the inhomogeneous uplift process of the Yanshan orogenic belt. The Panshan granite cooled fast during 226.48-204.95 Ma at a rate of 10.22℃/Ma after its emplacement at a depth of about 10 km, and its fast uplift occurred in about 96-35 Ma at an average rate of 0.115 mm/a. The Wulingshan pluton cooled fast during 132-127.23 Ma at a rate of 94.34℃/Ma, and its rapid uplift occurred in 86-45 Ma at an average rate of 0.186 mm/a. The Yunmengshan granite cooled fast during 143-120.99 Ma at a rate of 19.51℃/Ma, and its rapid uplift occurred in 106-103.95 Ma and 20-0.0 Ma at a rate of 1.06 mm/a and 0.15 mm/a respectively. The Sihetang granite-gneiss uplifted rapidly since 13 Ma at an average rate of 0.256 mm/a. The Badaling granite uplifted rapidly since 6 Ma at an average rate of 0.5     

祁连山东南缘第四纪以来的隆升作用及动力学分析

祁连山东南缘隆升是来自印度板块挤压的远程效应与该区周边地块的存在及其活动的相互制约作用而产生的挤压隆升、伸展隆升和左旋走滑隆升共同作用的结果.标志性构造及主应力分析表明, 自早更新世以来, 隆升动力机制不断发生转换, 在早更新世早期以北东-南西向挤压为主, 中更新世早期至全新世早期以北东-南西向拉张、近东-西向的拉张为主, 全新世晚期以北西-南东向左旋扭动为主.根据湟水河阶地有关数据估算出的不同时段河谷下切速率为: 1.4 1× 103 ~ 36.4ka间平均速率较慢(0.11mm/a), 36.4ka至今较快(1.5 4mm/a), 其中10.5~ 3ka间最快(2.2 7~ 2.80mm/a), 显示该区自1.4 1Ma至今构造隆升具有越来越强烈的变化趋势.      

长江三峡河段下切速率研究*

长江三峡河段的阶地主要分布在宽谷河段和长江支流河口部位。文章通过对阶地堆积物沉积相的分析和TL测年,计算出了三峡河段不同地点的下切速率:重庆河段为84.56cm/ka,涪陵河段为93.9cm/ka,丰都河段为69.8cm/ka,忠县河段为77.65cm/ka,万州河段为75.1cm/ka,奉节河段为83.8cm/ka,宜昌三斗坪河段为74.2cm/ka。 整个三峡河段的平均下切速率为81.2cm/ka。分析得出:1)三峡河段不同地点的下切速率相近;2)近0.4Ma以来,长江三峡河段的下切速率有越来越快的趋势,这表明该地区在此期间发生了构造隆升而引起河流下切加剧;3) 长江三峡河段的下切速率与金沙江下段相近。     

Cenozoic Magmatism and Tectonic Framework of Western Yunnan, China: Constrained from Geochemistry, Sr–Nd–Pb Isotopes and Fission Track Dating

Western Yunnan is composed of several extruded continental microblocks that were generated by the oblique collision between the Indian and Asian continents during the Cenozoic. In this study, the magmatic and tectonic frameworks of western Yunnan in the Cenozoic were analyzed based on geochemistry, Sr–Nd–Pb isotopes, and apatite/zircon fission track dating. Magmatism during the Cenozoic in western Yunnan was then divided into three distinctive episodes: alkali granite rocks produced from 55 to 46 Ma were derived from the anatexis of crustal materials; bimodal igneous rocks formed between 37 and 24 Ma were possibly derived from an EMII mantle with a contribution from continental materials; and intermediate–basic volcanic rocks produced in the Tengchong microblocks since ~16 Ma are considered to be generated by the partial melting of the upper mantle that was induced by the pulling apart of the dextral Gaoligong strike–slip fault system. Moreover, fission track analysis of apatite and zircon indicates that the regional crustal uplift in western Yunnan possibly began at ~34 Ma, with accelerated annealing occurring at ~24 Ma, ~13 Ma, and ~4 Ma. During the past 24 Ma, the average denudation rate was ~0.32 mm/yr for the faulted block controlled by the Chongshan–Lancang River fault. However, crustal uplift has been relatively gentle in places lacking influence from strike–slip shear zones, with an average denudation rate of ~0.2 mm/yr. Combined with strike–slip shear and block rotation in the Cenozoic, the tectonic evolution of western Yunnan since ~45 Ma can thus be divided into four stages occurring at 45–37 Ma, 37–24 Ma, 24–13 Ma, and 13–0 Ma.     

Uplift and denudation of Mt Sanqingshan Geopark,Jiangxi Province,China

Mt Sanqingshan, a global Geopark and world natural heritage site located in Jiangxi Province, China, is famous for its eroded granite peaks. The uplift and denudation history of the area has been reconstructed using fission track methods for the first time. Apatite fission track ages (AFTAs) cluster into three groups at ca. 25 Ma, 45–55 Ma, and 70 Ma. These ages can be related to ancient multilevel denudation planes at about 900, 1200, and 1500 m above sea level, respectively. The apatite data also reveal four cooling stages for the Mt Sanqingshan region, from ca. 90 to 65–60 Ma, 65–60 to 45 Ma, 45 to 20–15 Ma, and 20–15 Ma to the present, with cooling rates of 1.96°C, 1.18°C, 0.37°C, and 3.78°C per million years, respectively, and an average cooling rate of 1.80°C per million years. Calculated uplift rates are 0.055, 0.034, 0.011, and 0.11 mm year^?1 in the four stages, yielding uplifts of 4140, 570, 290, and 1940 m, respectively. The uplift rate of the last stage was significantly faster than that of the other three preceding stages, reflecting rejuvenation of Mt Sanqingshan, as a result of new tectonism. The average uplift rate at Mt Sanqingshan is 0.053 mm year^?1, and the average denudation rate is 0.048 mm year^?1, resulting in 3550 m of uplift and 2540 m of denudation relative to eustatic sea level. The 1010 m difference is very close to the average elevation of about 1000 m at present. A comparison of uplift–denudation histories for Mt Sanqingshan and Mt Huangshan shows that fission track results can be useful for defining geomorphological development stages.     

嘉黎断裂带两侧晚新生代差异隆升的磷灰石裂变径迹纪录

对嘉黎断裂带两侧的磷灰石裂变径迹年代学测试表明,断裂带北侧的磷灰石裂变径迹年龄在5.6~11.7Ma之间,属中新世晚期;断裂带南侧的磷灰石裂变径迹年龄明显较小,6个样品中有5个样品的磷灰石裂变径迹年龄在4.0~5.9Ma之间,属上新世早期.嘉黎断裂带北侧5.6~11.7Ma期间的隆升速率为0.07~0.09mm/a.5.8Ma以来平均剥露速率为0.50mm/a,平均隆升速率1.33mm/a.断裂带南侧4.7Ma以来平均剥露速率为0.62mm/a,平均隆升速率1.68mm/a.两侧样品都反映上新世以来有较强烈的隆升作用,并且南侧比北侧隆升作用更强烈.     

祁连山北缘晚新生代构造活动的低温热年代学证据

晚新生代祁连山开始隆升的时间是制约青藏高原隆升动力学以及高原隆升与气候变化之间相互关系的重要参数。本文通过磷灰石裂变径迹和（u—Th）／He低温热年代学方法研究,获得祁连山北缘开始隆升的时间为约95Ma,隆升的速率为（0.5±0.1）mm／a,晚新生代以来与祁连山北缘断裂相关的缩短速率为（1.4±0.2）mm／a。本文得到的祁连山隆升的时间与“下地壳流动模型”和“地幔对流剥离模型”预测的高原向东北方向扩展时间基本一致,也与中国大陆北方季风加强的时间基本一致。支持高原与约5～12Ma隆升并向周边扩展,引起西北季风加强的假说,但是不支持“陆陆斜向深俯冲消减模型”预测的祁连山南缘约11Ma隆升,北缘隆升时间晚于5Ma的预测。     

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。