New Early Cretaceous paleomagnetic results from Qilian orogenic belt and its tectonic implications

Lower Cretaceous red sedimentary rocks from the depositional basin of East Qilian fold belt have been collected for a paleomagnetic study. Stepwise thermal demagnetization reveals two or three components of magnetization from dark red sandstones. Low-temperature magnetic component is consistent with the present Earth Field direction in geographic coordinates. High-temperature magnetic components are mainly carried by hematite. The mean pole of 19 sites for high-temperature magnetic components after tilt-correction is λ=62.2°N, φ=193.4°E, A95=3.2°, and it passes fold tests at 99% confidence level and reversal tests at 95% confidence level. The paleopole is insignificantly different from that of Halim et al. (1998) from the same sampling area at the 95% confidence level. Compared with paleomagnetic results for North China, South China, and Eurasia, our results suggest that no significant relative latitudinal displacement has taken place between Lanzhou region and these blocks since Cretaceous time. Remarkably, the pole of Lanzhou shows a 20° clockwise rotation with respect to those of North China, South China, and Eurasia. Geological information indicates that the crustal shortening in the western part of Qilian is greater than that in eastern part. In this case, the clockwise rotation of sampling area was related to India/Eurasia collision, and this collision resulted in a left-lateral strike-slip motion of the Altun fault in north Tibetan Plateau after the Cretaceous.     

中国古地磁学研究现状与展望

简述了中国古地磁学研究的若干进展，展望未来，应该全方位地发展中国的古地磁学．     

汶川地震断裂带多次地震活动新证据

虹口乡八角庙出露完整的映秀—北川断裂带剖面断层岩,高分辨率磁化率测试揭示出多个具有高磁化率特征的断层岩带。系统的岩石磁学分析证明一层褐色断层岩相对围岩具有最大的磁化率值,存在新生成的磁铁矿和拥有相似的天然剩磁(NRM)和非磁滞剩磁(ARM)强度衰减过程。高磁化率特征是含铁顺磁性矿物受到断层滑移过程产生摩擦生热作用生成磁铁矿所致。同时断层岩还获得了热剩磁,记录了地震活动磁学信息。结合汶川地震科学钻探项目1号孔(WFSD-1)磁化率和岩石磁学研究结果,说明映秀—北川断裂带包含多层具有高磁化率特征的断层岩,暗示了多次强震的发生。具有高磁化率特征的断层岩可以作为判定地震活动的标志之一。     

第四纪以来天津北部燕山隆升与山前盆地的形成

文中报道了天津市北部燕山山前地带共4个高岩心采取率钻孔的沉积学、地层学、年代学和微体古生物综合研究。420个热退磁样品的磁倾角曲线显示,具147 m厚松散地层的标准孔Z3孔下部地层属于2.58 Ma的松山(Matuyama)极性带。随着地壳沉降,只是从早更新世,冲积扇侧缘泥质沉积物才开始充填了底砾岩层之上的沉积空间,形成广义的山前盆地中的泛滥平原;与传统上视为上新统特征沉积的红棕色黏土类似的亮黄橙—黄橙色—亮红棕色黏土,延续出现到早更新世中期,当时区域沉降中心位于距离山前断裂不足4 km处。0.78 Ma以来的布容(Brunhes)极性带厚57.8 m。谨慎地依据120 ka的布莱克(Blake)亚时确定上更新统后,可见中更新统大部缺失,与天津市区沧县隆起和北京永定河冲积平原南部所见此时的地层间断十分相近。3个钻孔的7个14C测年数据证实,距离山前断裂不足2 km的钻孔45 ka以来的地层最厚达41 m;显示自MIS3初始期,沉降中心向北迁移更靠近山前断裂,且在构造断裂作用下形成了新的狭义的山前盆地。研究区可见15 ka富有机质黏土及上覆泥炭,表明末次冰消期开始的气候转暖首先影响到华北平原山前地区。此项工作为研究晚新生代以来"源到汇"过程中渤海湾西岸的沉降提供了一个基准点。     

藏南泽当地区大反向逆冲断层变形研究——以磁组构与EBSD组构分析为例

仁布-泽当逆冲断层是喜马拉雅大反向逆冲断层（GCT）在藏南地区的重要延伸部分,也是喜马拉雅造山带北部边界新生代最为活动的构造单元之一。新生代以来特提斯喜马拉雅的构造变形组构特征的研究对于深入理解碰撞造山带演化与高原隆升具有重要构造意义。本文综合GCT泽当-琼结段断层的宏观与微观变形特征,对断裂带石英脉、围岩中石英和云母矿物的电子背散射（EBSD）组构及断层两侧岩石磁组构（AMS）特征进行对比分析。结果表明对AMS主要贡献来自顺磁性云母、绿泥石等,磁化率各向异性椭球体以压扁状为主,磁面理与构造面理（劈理、断层面）基本重合,显示较强的构造变形磁组构特征;磁线理优选方向近南北向,且与观测北向逆冲断层方向一致,揭示剪切作用在变形过程中的持续作用。研究发现泽当地区GCT附近石英微观结构从围岩至断层区,石英至少呈现3种不同类型的微观变形机制：围岩区溶解蠕变、断裂带石英以膨凸重结晶和亚颗粒旋转重结晶作用为主。断裂带石英的c轴EBSD组构指示变形为低温（300~400℃）环境,其中黑云母的结晶学优选（CPO）与磁组构主轴优选方向存在高度的一致性,进一步证实了顺磁性矿物黑云母对AMS的主要贡献。综合研究表明泽当地区GCT的韧性变形是断层处在中上地壳韧性带的活动阶段变形的结果,也代表了特提斯喜马拉雅在碰撞、高原隆升期的变形主要特征。     

东祁连造山带陆相盆地早白垩世古地磁新结果及其构造意义

对东祁连造山带早白垩世红层进行详细的古地磁学及岩石磁学研究, 系统热退磁研究结果表明: 紫红色砂岩的剩磁方向可分离出2～3个磁性分量, 其低温分量在地理坐标下与现今地磁场方向一致; 高温特征方向主要由赤铁矿携带, 19个采点的平均极位置为: λ＝62.2°N, Φ =193.4°E, A95=3.2°, 其在99%置信水平下通过了褶皱检验, 且在95%的置信水平通过了倒转检验; 该极位置在95%置信水平下与Halim等人在该地区的研究结果是一致的; 对比同时代华北、华南、欧亚的古地磁结果表明: 兰州地区相对于华北、华南及欧亚白垩纪后不存在明显的南北向地壳缩短, 但却发生了20°左右的顺时针旋转, 造成这一旋转的原因很可能是印度/欧亚的碰撞挤压造成青藏高原北缘阿尔金断裂发生了大规模的左旋走滑所致.     

鄂西建始龙骨洞含古人类化石沉积层磁性年代学再研究

由于湖北建始龙骨洞洞穴沉积地层年代存在疑问,对建始龙骨洞沉积剖面的154块样品进行了磁性地层学再研究,并建立了磁极性序列,结果显示龙骨洞沉积地层记录了单一的反极性序列,仅在距顶部0.93m处存在一个短期的正极性事件。将龙骨洞剖面极性柱与国际标准极性柱对比,反极性序列应对应于松山反极性时,正极性事件可对应于Cobb Mountain或者留尼旺正极性事件。如果龙骨洞沉积中的哺乳动物年代偏向早更新世,后一种对比方案可能更合理。由此龙骨洞哺乳动物群年龄为1.945—2.581Ma,古人类化石年龄为2.148—2.581Ma。     

西昆仑山前冲断带晚新生代构造地貌特征

在卫片解译、DEM数据处理、地形图分析与剖面制作的基础上,结合野外构造地貌考察与观测,对西昆仑山前冲断带的构造地貌特征进行了定量、半定量的研究。沿山前发育系统的水系变化、冲积扇变化、不对称背斜、大规模正断裂、不对称河流阶地等典型的构造地貌,表明这条由南向北逆冲的冲断带在扩展过程中存在着由西向东迁移的特征。冲断带的东西分段以桑株河为界,以西发育固满背斜,其构造样式为向北的逆冲伴随向南的反冲;以东发育一系列不对称的背斜,表现出明显的由南向北逆冲的特征,地表无明显的反冲构造出现。利用生长地层和河流阶地估算了西昆仑山的隆升速率:晚上新世—早更新世以来的最低隆升速率为0.21～0.25mm/a,100ka以来的隆升速率为1.5mm/a。     

松山-布容地磁极性倒转在黄土高原东南缘记录的可靠性探讨

中国黄土的剩磁获得机理和Lock-in深度问题是目前黄土古地磁研究的焦点和核心问题之一,它直接关系到黄土时间标尺的精确度和海陆古气候对比的可靠性.文章以黄土高原东南缘三门峡曹村剖面获得的高分辨率古地磁极性界线作为年代控制点,通过黄土-古土壤序列1.1Ma以来的磁气候记录与近年来中、高纬度大西洋ODP/DSDP钻孔中获得的具有高分辨率古地磁年代约束的深海氧同位素记录进行了详细对比分析,提出与传统的海陆对比不同的基于古地磁界线的海陆对比方案:松山/布容地磁极性转换界线记录在曹村剖面S8的顶部,可对应深海沉积的MIS 19,而不是前人认为的MIS 21.黄土高原不同地区记录东亚冬、夏季风的差异性和变化性可能是全球具同时性的松山/布容地磁极性转换在黄土高原不同地区产出层位不一致性的主要原因,而基于Lock-in模型的天文年代标尺则可能高估了黄土/古土壤的年龄.     

青藏高原西北缘高原面与陡坡地貌形成过程的裂变径迹热年代学约束

对青藏高原西北缘高原内部和陡坡地貌带2个花岗岩体10件磷灰石裂变径迹年龄测定表明,高原内部大红柳滩—郭扎错逆冲断裂上盘磷灰石裂变径迹年龄为24.8±4.9～14.0±1.3Ma,此外,一个玄武岩烘烤的热事件年龄为7.9±0.8Ma;而陡坡地貌带的西昆仑中间逆冲断裂上盘的磷灰石裂变径迹年龄为2.9±0.5～0.9±0.3Ma。进一步的热历史模拟结果显示,高原内部自渐新世以来经历了2期隆升-剥露,分别是渐新世—早中新世(30～16Ma)和上新世以来(≤5Ma),而陡坡带只记录了晚中新世以来(≤8Ma)的隆升-剥露,暗示他们经历了不同的热演化历史。结合前人在该区的磷灰石裂变径迹年龄数据和野外地质现象,认为现今高原边缘陡坡地貌带可能是自晚中新世以来(≤8Ma)高原边界断裂伴有向塔里木盆地后展式叠瓦逆冲产生的构造抬升的结果;现今高原面有可能是由高原边界断裂系于大约5～2Ma以来强烈活动逐渐形成的,其隆升-剥蚀幅度>2000～3000m。这对自晚中新世以来青藏高原西北缘高原面与陡坡地貌形成过程提供了磷灰石裂变径迹热年代的重要约束。