怒江河砂岩屑磷灰石裂变径迹结果与流域地貌演化

河流搬运沉积的河砂作为流域内地质体的平均产物,可以有效地揭示整个流域内区域性的地质体热史演化。对同一河流进行分段采样能够揭示更为详实的热史演化差异。本文对滇西境内怒江上游至下游采集了7个河砂样品进行磷灰石裂变径迹定年,主要年龄峰值依次为: 12.2 Ma和12.8 Ma, 7.7 Ma, 5.3 Ma、4.4 Ma和4.9 Ma, 7.3 Ma,总体上呈现出上游老、中游年轻、下游老的年龄格局。怒江中游河段相对年轻的流域热史经历说明中游河段较其他区域经受了构造地貌的快速演化。由于这一位置对应三江并流,而且气候作用与现代西南季风的水汽通道吻合,降雨量与上、下游流域截然不同。可以推断,气候因素导致了其快而新的构造地貌演化,促成代表年轻冷却历史信息的地质体被迅速剥露造就了怒江河道不同位置流域热史演化的差异。测得的7个样品所有年龄峰值可分为5个区段: 5.3～4.4 Ma、7.7～7.3 Ma、12.8～10.7 Ma、26.8～22.2.3 Ma、48.7～30.1 Ma,基本反映了流域范围新生代以来主要的热史演化阶段。此外,怒江不同河段河砂样品的分段性特征,证实河砂岩屑磷灰石裂变径迹分析方法在解释流域区域热史演化方面具有独特的优点。     

燕山东部柳江地区构造属性新解与郯庐断裂系活动

传统意义上的柳江盆地位于燕山东段,完整地出露了从前寒武纪到中生界的华北地台盖层沉积地层,地层序列总体上呈中间新,两侧老的特点。前人认为柳江盆地为一轴向N10°E的不对称向斜。新的野外调查显示,柳江地区西侧陡立的产状是断裂作用形成的构造面理产状,为北北东向断裂构造的一部分,可以清楚识别的原始层面产状实际上与东部地层相似,为250°西倾25°~30°倾角。因此,将柳江地区东侧的原始层面产状与西侧的构造面理产状分别对应同一向斜两翼的传统观点是不恰当的。所谓柳江盆地实际上为单斜构造,是地壳断块在北北东向断裂的作用下西侧上升东侧下降的掀斜作用结果,过去对这一地区关于盆地和向斜构造属性的界定应该予以纠正。柳江地区在古生代和中生代时期是华北盆地的一部分,在新生代以来又同时接受剥蚀,一直不曾是独立的盆地单元。由于柳江断陷的沉降与西侧响山隆起相耦合,在两者边界起调节作用的北北东向断裂系具有左旋走滑兼具垂直运动分量的运动性质,是郯庐断裂系的组成部分,北北东向断裂系活动的时限与响山隆起的时限相对应,根据裂变径迹年龄分析结果,活动时代为白垩世末-古新世。     

东喜马拉雅构造结气候构造作用下热史演化的40Ar/39 Ar年代学记录

以喜马拉雅山系为典型实例,究竟是气候作用还是构造作用引起山体隆升的问题已经成为地球系统科学研究中的重要前沿问题.无论是气候因素还是构造因素引起山体隆升,二者都与一个共同的地表过程--剥蚀作用相关,剥蚀作用对山体中地质体的影响可以用岩石矿物经历的热史演化来描述,所以,在造山作用研究中,山体或山脉的热史演化是揭开地质体经历地质过程、山体隆升研究的重要途径.利用河砂组成矿物来研究流域的地质过程和构造演化已经成为现代地质科学的重要手段.本文采集了雅鲁藏布江下游墨脱县以南约50 km处地东河段内的现代河砂,对其中的角闪石、白云母、黑云母及钾长石等四种矿物进行了高精度单颗粒激光40Ar/39Ar年代学测试,并进行了概率统计.地东河段河砂中富钾矿物40Ar/39Ar年代学统计结果显示,大峡谷流域的热史演化可以确定有多个阶段,分别可以识别出70～69、61～60、43～42、35～34、26～25、25～23、22～20、20～18、17～14、12～11、8～6、5～4及＜2Ma等13个热史演化阶段.通过将上述热史信息与印度大陆与欧亚大陆碰撞角度和碰撞速率变化曲线的对比,可以确定70～69、61～60、43～42、35～34、22～20和12～11Ma等6个阶段的年代学信息是两大陆碰撞角度和碰撞速率变化事件在东喜马拉雅构造结热史上的记录;通过与全球深海氧、碳同位素记录曲线的对比,可以认为26～25、25～23、17～14、8～6、5～4和＜2Ma等6个阶段的年代学信息是气候变化在东喜马拉雅构造结热史上的记录.东喜马拉雅构造结地质体热史演化是构造与气候相互作用的结果.     

藏东南帕隆藏布现今河流地貌特征 及其晚第四纪演化

河流沉积与地貌对构造与气候的变化极为敏感,可记录区域构造活动、气候变化和环境演变等多方面的丰富信息。由于独特的构造背景与气候条件,帕隆藏布不仅成为雅鲁藏布水系水量最大的支流,而且其流域在藏东南地区占有重要的地位。帕隆藏布流域内地表过程活跃且河流地貌演化过程快速,是揭示青藏高原东南部构造地貌演化的重要载体。通过对该河流地貌的形态学和沉积学分析发现,帕隆藏布河流形态具有明显的线状特征,其干流近似直线展布,而主要支流呈羽状分布,两者多呈直角交汇,表明河流形态明显受到嘉黎断裂带的构造形迹控制。进一步利用光释光和¹⁴C定年方法,对帕隆藏布的晚第四纪河流地貌演化,尤其是干流和东久河支流的晚第四纪河流阶地进行研究后发现,末次冰期以来的气候变化导致帕隆藏布的晚第四纪河流地貌呈现出典型的分段式特征,根据海拔高度主要可划分为3段：1）海拔2 600 m以下的河谷地貌呈V形峡谷,河谷比降大,阶地沉积年龄均在9.0～2.0 kaBP间,沉积属性以河流相和坡积相为主,表明是全新世以来气候变暖条件下形成的;2）海拔2 600～3 300 m的中游段河谷呈冰蚀围谷盆地、U形槽谷等,河谷比降小,河岸谷坡坡度小,主谷两岸冰碛垄发育,存留了古冰缘地貌遗迹,阶地沉积属性以古湖相、冰水相及河流相为主,测年结果在29.8～10.9 kaBP和50.9～39.8 kaBP间,显示其曾经为末次冰期和冰消期冰缘湖泊体系,后被现今的帕隆藏布所贯通;3）海拔3 300 m以上河流地貌为典型的冰川U形槽谷,谷底平坦,发育现代冰湖,仅发育Ⅰ级阶地并上面覆有冰碛物堆积体,有末次冰期的冰缘地貌遗迹,但主要受周围海洋性冰川作用,呈现现代冰缘地貌特征。整体上看,帕隆藏布的现今河流地貌上、下游两端年轻,主要形成于全新世期间;中游的河流地貌出现较早,残留了末次冰期和冰消期的冰缘地貌特征,并保留了广泛的古冰湖相沉积物。因此,帕隆藏布现今的河流形态主要出现在末次冰期以来。     

全球地震震源深度统计分析 与地震层分布

地震数据可以反演地球内部的构造信息,能够查明地球内部层圈结构及地震发生的机制,对揭示地球结构,进行地震预测及防震减灾具有重要意义。与此同时,对地震数据的统计分析可以获得地壳变形及其深度层次的相关信息。本文利用美国地质调查局（USGS）记录的1900～2018年近3 000 000条全球地震数据进行分析,立足地震震源计算方法,排除不确定性数据,使用震源深度频次分析及高斯分解得到地震层和地震集中区深度的推定。以国际地震中心（ISC）的1970～2016年近2 000 000条数据及中国国家地震科学数据共享中心2009～2018年近300 000条数据进行比较。结果显示,地球标准椭球体深度10 km左右普遍存在一个全球性的地震集中区,与地壳中脆韧性过渡带一致。其上的地壳是全球绝大多数地震发震的深度范围,推定其为地震层;与此同时,局限在洋壳俯冲带中,约35 km处出现了另一个地震集中区,认为是地球岩石圈深度内不容忽视的界面。研究表明,在地球表层（40 km以内）,层圈结构对地震有较大的控制作用;而对有洋壳俯冲区域的地震三维结构图成图显示有“贝尼奥夫带”形态,表明俯冲机制能将具有弹性力学性质的刚性块体带至地球较深部,并孕育中、深源地震。因此,地震震源分布可以指示地震层,即刚性块体,在岩石圈中的分布,地震震源深度集中区是岩石圈和中、上地幔最主要的变形和能量释放区。     

河砂岩屑磷灰石裂变径迹模拟流域热史——以藏东南察隅河为例

河砂岩屑热年代学被广泛应用于揭示造山带和流域范围内热演化历史.由于受到地貌特征、剥蚀速率的空间分布、年龄与高程关系等多种因素的影响,河砂岩屑热年代学年龄所代表的意义存在多解性.本文提出了一种利用地貌形态特征和实测河砂热年代学数据模拟流域热史的计算模型.该模型首先利用DEM数据计算流域高程分布特征,通过数据中各象元对应的坡度角大小定量计算剥蚀速率的空间分布,以确定不同高程区域对河砂岩屑样品组分的贡献量.然后根据区域地质特征建立多种可能的热史年龄-高程关系,并模拟计算出与设定的年龄-高程关系相对应的河砂年龄概率分布曲线.最后,通过对模拟河砂年龄概率分布曲线与实测分布曲线的匹配度进行卡方检验,选取最可能形成实测河砂年龄分布的年龄-高程关系,即代表了流域真实的热史演化.通过河砂岩屑磷灰石裂变径迹方法将该模型应用于藏东南地区察隅河两条支流桑曲和贡日嘎布曲流域,模拟计算结果表明两个地区的热史演化均具有多阶段的特征,桑曲流域在38~7Ma之间均匀冷却,对应的剥露速率约为0.14km/Ma,7 Ma以来剥露速率加快,达到1.62km/Ma;贡日嘎布曲的热史年龄记录比桑曲新,18~14 Ma的隆升速率为0.32km/Ma,14~8 Ma比较稳定;8 Ma以来隆升速率逐渐加快,8~5 Ma对应的隆升速率为0.21km/Ma,5~3 Ma为0.43km/Ma,3~1.1 Ma为0.83km/Ma.桑曲的模拟计算结果与前人利用该区域基岩年龄数据所揭示的热史演化特征及剥露速率基本吻合,表明该方法可以准确模拟河砂岩屑年龄所代表的流域热史特征.因此,在地形险峻或者冰川覆盖而无法获取基岩样品的野外地区,可以通过采集河砂样品替代基岩剖面模拟地质体热史特征.     

雅鲁藏布大峡谷地质成因

文中总结了雅鲁藏布大峡谷科学探险考察中获得投奔 石学和构造地质学认识与区域上已经取得的多学科成果,论述了牙鲁藏布大峡谷得以形成的根本原因是该地区深部存在着地幔上涌体,雅鲁藏布大峡谷和大另弯的形成是地幔上涌体作用于岩石圈和地表的效应。地幔上涌体的确认揭开了该地区的特有的生物学,气候特征等方面的奥秘,雅鲁藏布大峡谷及其周缘地区是大陆动力学研究,壳－幔动力学,地球系统中各圈层间耦合作用及大陆块体运动学研     

中国大陆地壳单颗粒锆石U-Pb年代学特征:国内文献数据的初步分析

锆石U-Pb年代学方法已经成为地质学研究必不可少的方法。本文收集整理了二十世纪八十年代以来分散在期刊论文、学位论文等多种出版载体中的锆石U-Pb年代学数据,建成中国大陆单颗粒锆石数据库中文子库。该数据子库涉及截至到2017年底的文献2331篇,有效数据154768条目,数据总量已经能够用来进行数据的初步分析和相关地球科学研究。数据子库中年龄-年龄绝对误差关系的分析表明,Age(~(206)Pb/~(238)U)、Age(~(207)Pb/~(235)U)、Age(~(207)Pb/~(206)Pb)在不同的地质年代区间误差表现有所不同。在小于1684.4Ma、1684.4~2855.2Ma、大于2855.2Ma年龄区Age(~(206)Pb/~(238)U)、Age(~(207)Pb/~(235)U)、Age(~(207)Pb/~(206)Pb)的误差最小、置信度最好,除了Age(~(207)Pb/~(235)U)测试方法的原因外,Age(~(206)Pb/~(238)U)和Age(~(207)Pb/~(206)Pb)可分别作为不同年龄段的推荐年龄。将选用的推荐年龄运用于LA-ICP-MS、SHRIMP、SIMS三种方法的比较,得出其适用于不同地质年代的范围。推荐年龄运用于年龄-频数图中并使用高斯多峰拟合,则可发现中国大陆锆石存在6个生长峰期,分别为131.71Ma、255.17Ma、442.42Ma、811.56Ma、1868.36Ma和2505.31Ma等;更小尺度下的新生代则存在七个峰期,分别为16.99Ma、27.64Ma、35.26Ma、43.44Ma、48.27Ma、52.74Ma和62.07Ma等,峰期及其对应测试点的位置可与中国大陆地壳演化重大历史事件对应。     

车镇凹陷北部陡坡带砂砾岩体识别与储层物性预测

车镇凹陷陡坡带沙三段砂砾岩扇体发育,但目前对砂砾岩体横向展布范围及砂砾岩体边界的划分尚不清楚,储层物性难以预测。首先,利用相干分析技术开展砂砾岩扇体沉积相的划分,明确了扇体的展布规律、分布范围、划清了砂砾岩扇体的边界。然后,利用声波、速度谱等资料探讨了沙三下亚段(Es3x)地层压力情况,认为Es3x存在欠压实超压带,车镇凹陷欠压实超压带的发现为寻找沙三段砂砾岩扇体储层物性良好发育区指明了方向。最后,利用地震高频能量衰减检测技术对储层物性进行了预测。通过地震高频能量衰减梯度法预测的储层物性良好发育区,位于研究区欠压实超压区带内,用地震能量高频波段的衰减特征不但可预测不同井位的储层物性,还可根据连井衰减梯度剖面的变化规律预测地震高频波段高衰减区的延伸范围。高频能量衰减梯度法预测的储层物性良好发育区带与实钻结果吻合度好。     

澜沧江构造带南段变质岩系锆石U-Pb年代学及构造涵义

澜沧江构造带南段的古老变质岩系因临沧花岗岩基的大面积出露而呈零星分散状出露,该地区是否存在前寒武纪结晶基底和变质岩系的精确时代以及澜沧江构造带变质岩系的变质时限等问题还不是很清楚。本文以变质岩系为研究对象,挑选出锆石颗粒进行U-Pb SHRIMP定年,获得锆石核部U-Pb年龄是1802Ma、1404Ma、1092Ma、906~961Ma、812Ma和727~623Ma,时代为古元古代、中元古代和新元古代,揭示研究区存在前寒武纪的结晶基底,三叠纪(~230Ma)发育区域性岩浆作用事件,破坏改造了其结晶基底;昌宁-耈街剖面近澜沧江岸边花岗质片麻岩的锆石U-Pb谐和年龄为73.9±1.8Ma(MSWD=1.3,N=6),记录澜沧江构造带变质岩经历了晚白垩世变质事件。综合研究认为澜沧江构造带南段存在区域性前寒武纪结晶基底,构造带中昌宁段之变质岩系的变质时间为晚白垩世(85~74Ma),并一直持续到36Ma,约32Ma之后构造带发生走滑运动,变质事件明显早于走滑运动事件。