博格达山地区二叠纪以来构造应力场解析及地质意义

博格达山是现代地质学研究的一个热点,但是大部分研究都集中在博格达何时隆升,对于其构造应力场的研究较少。作者通过对博格达山地区不同时代地层中岩墙、节理、褶皱和断层等构造进行分期配套以及构造要素测量分析,认为二叠纪以来博格达山及周缘地区具有较强构造变形,构造应力场可划分为3期:二叠纪末期最大主压应力方向为北西西向,可能与后碰撞伸展作用和乌拉尔碰撞带向东挤压的远程效应有关;侏罗纪末-早白垩世最大主压应力为近南北向,与欧亚板块和拉萨地块的碰撞有关;新近纪以来由于印度板块与欧亚板块相互碰撞的远程效应,博格达山地区最大主应力方向为NNE-NE向。这些结果表明,博格达山具有多期次的构造运动,主要受欧亚板块南缘不同时期小陆块碰撞的控制,并且这些构造应力场对周缘盆地油气成藏具有一定影响。     

南羌塘盆地中-新生代逆冲推覆构造样式及构造应力场特征

新生代印度板块与欧亚板块的持续碰撞挤压,造成南羌塘地块向南逆冲于拉萨地块之上,并在南羌塘地块内部形成了一系列的由北往南的逆冲推覆构造。然而,到目前为止,我们对这些逆冲推覆构造及夹持其间的褶皱变形的结构组成、构造样式、形成时代以及缩短量分布等问题仍存在很大的争议。本文在详细的野外调查基础上,对赛布错-扎加藏布断裂（SZT）,多玛-其香错断裂（DQT）,隆鄂尼褶断带（LF）及南羌塘与中央隆起带分界的肖查卡-双湖断裂（XST）进行了几何学、运动学分析,建立了精细的构造框架。我们认为这些断裂为始新世以来形成的同时期的叠瓦状逆冲推覆;并通过野外褶皱形态,结合层面、节理面、断层面滑动矢量的分析,识别出南羌塘盆地4期构造应力场：1） 代表中特提斯俯冲碰撞阶段的近S-N 向的挤压;2） 中特提斯碰撞后,随着班公湖-怒江缝合带的形成,南羌塘地区构造应力场转为S-N 向的伸展;3） 新生代印度板块向欧亚板块俯冲碰撞,青藏高原进入陆内变形阶段,南羌塘盆地内表现为NE-SW 向的挤压,形成本文提及的一系列逆冲推覆构造;4） 随着高原的持续隆升,约14 Ma南北向裂谷开始活动,应力场转为NWW-SEE 向伸展,形成双湖裂谷系。     

塔里木盆地巴楚地区二叠纪以来构造应力场解析

通过构造地质演化分析, 将塔里木盆地西北部巴楚地区二叠纪以来具有较强构造变形的构造应力场分为3期:晚古生代二叠纪末、中生代三叠纪—古近纪和新生代新近纪以来。通过对巴楚地区岩墙、节理、擦痕、褶皱与断层等应力感构造的测量分析, 对各时代地层中应力感构造的发育特征进行对比与分期总结, 同时对节理等进行分期配套, 发现巴楚地区二叠纪末最大主压应力方向为北西向, 与中天山岛弧和塔里木板块的斜向碰撞有关; 三叠纪—古近纪为北北东向, 可能与侏罗纪塔里木盆地的顺时针旋转受到抑制有关; 新近纪以来由于印度板块与欧亚板块相互碰撞, 巴楚地区最大主压应力方向为南北向。利用二维有限元方法对巴楚地区新近纪构造应力场进行了数值模拟, 模拟结果与实际情况拟合较好。      

内蒙古东乌旗达亚纳地区地质矿产调查与成岩-成矿作用

1∶5万矿产地质矿产调查表明,内蒙古东乌旗达亚纳地区的主要地层为下泥盆统泥鳅河组和上石炭统—下二叠统格根敖包组,其次为上侏罗统、新近系和第四系。泥鳅河组为浅海相沉积,形成于被动陆缘环境;格根敖包组形成于活动陆缘,与古亚洲洋向西伯利亚板块向北俯冲有关。研究区构造主要为走向北东的褶皱构造,断裂较发育,与成矿有关的构造主要为北东向和近南北向断裂。该地区发育2期岩浆作用和相关的多金属矿化。研究区多金属矿床发育,类型众多,成矿时间跨度长,形成构造背景多样。已发现的矿床类型有热液充填型铅锌银多金属矿床、构造蚀变岩型金矿、高中温热液型钨钼矿床(石英脉型黑钨矿),分别形成于板块俯冲、陆陆碰撞和造山后伸展垮塌背景。研究区长期的构造-岩浆作用为成矿提供了良好的地质条件,暗示该地区具有良好的找矿前景。     

青藏高原北部白垩纪隆升的证据

认为青藏形成统一大陆应该在印支期晚期古特提斯洋关闭和海水退出时。由于来自冈瓦纳大陆的羌塘微陆块向NE斜向俯冲 ,产生了印支期的阿尼玛卿、柴北缘和阿尔金大规模走滑断裂的形成 ,并且由于东部受到华南板块的阻挡 ,形成南北向的龙门山褶皱带。此阶段 ,地势较低 ,海拔不高。直至中特提斯洋在白垩纪早期关闭 ,来自冈瓦纳大陆的冈底斯微陆块沿班公湖—怒江一线俯冲到北部高原的下面 ,由于高原北部受到塔里木—阿拉善地块的阻挡 ,东部受到南中国板块的阻挡 ,高原北部开始隆升 ,形成高原雏形。高原南北统一大陆形成于新特提斯洋的关闭和印度板块沿雅鲁藏布江缝合带与欧亚大陆碰撞时 ,并在新近纪后开始快速抬升 ,形成现今的高原地貌 ,这已是共识。值得讨论的是 ,如何识别高原北部白垩纪时期的隆升 ,以及其对建立高原隆升模型和计算高原北部隆升速率的贡献。     

西藏羌塘特提斯域构造变形特征及其演化史初探

羌塘地区特提斯域构造层大致分为两个：（１）株罗系构造层；（２）二叠－三叠系构造层前者以典型的阿尔卑斯式褶构造为主，构成了区内宏观的近东西向构造，它们形成于燕山运动（Ｊ３末－Ｋ１早），并经历了喜山期南北向叠加褶皱改造，使其东西向的枢纽出现波状起伏和局部防倾，地层走向和局部构造线呈近南北向；后者以线状紧闭褶皱和逆冲断层为特征，它们形成于印支期（Ｔ３末），并在燕山期进一步加强，上述研究对于初步确定羌塘地     

博格达山北缘前陆褶皱冲断带构造特征及其动力学意义

博格达山北麓褶皱逆冲带是现代地质学研究的一个热点,但是大部分的研究都集中于古生代和新生代的构造变形,对于中生代多期构造变形少有关注。本文通过野外地质观测和卫星照片解析,结合前人地震剖面,识别出中生代以来博格达山北麓褶皱逆冲带内3期不同的构造变形: 1)是由于印度-欧亚板块碰撞远程效应所引起的新生代逆冲推覆构造,表现为一系列逆冲断层及相关的褶皱; 2)是侏罗纪末-白垩纪初博格达山遭受挤压变形,在山前形成宽缓的褶皱; 3)是博格达三叠纪末-侏罗纪初的构造变形,可能对应于博格达山的初始隆起,这期构造变形表现为博格达山北麓上二叠统的强烈褶皱变形。这些结果表明博格达山的隆升具有多期次的特点,主要受亚洲板块南缘不同时期小陆块碰撞的控制。     

秦岭拼合体构造演化规律

秦岭是一个多构造单元的汇聚带,其拼接带为南北向的贺兰褶带—龙门褶断带—川滇构造带和东西向的昆仑—秦岭褶皱系呈十字相交,将我国分成塔里木—阿拉善、华北、羌塘—松潘、上扬子四个地块。南北向拼接带分出华西和华东板块,对接于前寒武纪,东西向拼接带分出北方和华南板块。自隐生宙以来的分合演化,直到印支期末才基本完成秦岭褶皱系的构造格架。     

西南三江造山带地层区划

西南三江为一复杂造山带,由特提斯大洋板块的怒江-孟连主大洋及欧亚大陆板块的扬子陆块大陆边缘弧盆系、冈瓦纳大陆板块北缘弧盆系构成。随着特提斯大洋怒江-孟连洋俯冲、消亡,后板块发生碰撞、走滑及岩浆岩侵位等,形成了现今由板块缝合带、增生杂岩带构成的西南三江造山带,造就了复杂的地层系统,包含史密斯地层、有限史密斯地层,非史密斯地层。本文突破"传统地层学"概念,按"构造地层学"的现代地层学概念建立了西南三江地层格架,划分出欧亚大陆板块的北羌塘-三江地层大区、特提斯大洋板块的班公湖-怒江-孟连构造-地层大区、冈瓦纳大陆板块的冈底斯-腾冲地层区。     

阿姆河右岸东南部吉萨尔山前中下侏罗统构造格架及成因分析

以现有地质及地震资料为基础,对阿姆河右岸区块东南部靠近吉萨尔山前地区的中下侏罗统主要构造特征进行探讨,一方面有利于促进该区中下侏罗统油气勘探,同时也有利于深化对造山带向盆地过渡的山前地区构造变形规律的认识。研究表明：该区中下侏罗统整体表现为由三列近似呈雁行状排列的NE向背斜带组成的褶皱-冲断构造。从控制背斜构造发育的断裂活动特征看,东部山前断层表现为由南东向北西方向逆冲,活动强度大,向西逆断层运动的强度逐渐减弱,且由南向北西部断层的逆冲运动方向发生反向变化,在研究区的北部发育典型的构造三角带。西部背斜带可视为断裂运动方式由南向北变化导致的调节构造。沿构造带走向,三列背斜构造高点由南向北逐渐升高。通过对中下侏罗统构造变形与上覆地层构造特征的比较,结合该区侏罗系沉积特征,认为中下侏罗统构造变形是与上覆地层构造变形共同形成于新近纪喜山期统一的区域构造运动背景下。其主要构造变形机制是晚古近-新近纪以来,在印度板块、阿拉伯板块和欧亚板块碰撞远程效应影响下,受吉萨尔山脉的隆升挤压和研究区北部NW向的大型断裂如布哈拉断裂、曼格什拉克断裂的右旋压扭共同作用而成。     

青藏高原北缘晚新生代的差异性隆起特征

在青藏高原的研究中,一个涉及高原隆升过程和机理的重要科学问题就是高原差异性隆升问题。文中初步研究了晚新生代以来青藏高原北缘的这种差异性隆升特征。研究表明,高原北缘山系隆升变化的差异性是很明显的。自23.7 Ma以来西昆仑山、阿尔金山和祁连山平均剥蚀率分别有4次阶梯式、谷—峰—谷—峰—谷式和二次阶梯式的变化形式。在3.6 Ma BP以前,青藏高原北缘山系的差异性隆升总体上呈现出东高西低的地貌特征;在3.6～1.7 Ma青藏运动发生期间,高原北缘山系的差异性隆升特征是西强东弱;在0.6 Ma以来,高原北缘山系的隆升差异性呈现出西强—中弱—东次强的特征。自1.7 Ma以来青藏高原北缘西昆仑山褶皱带平均缩短应变为38％,阿尔金山褶皱带平均缩短应变为8％,祁连山褶皱带平均缩短应变为15％。这和它们的高度在此期间的差异特征极为相似。     

青藏高原新近纪重大气候事件演化序列

综合分析青藏高原新近纪古气候研究的不同替代性指标,建立了高原新近纪重大气候事件的演变序列,探讨青藏高原隆升和全球重大气候事件的关系。青藏高原新近纪不同构造-地层区重大气候事件发生的时间与高原隆升事件基本吻合,说明高原隆升是青藏高原气候变化的主要因素,与全球气候变化事件既存在一致性,又存在差异性。早—中中新世青藏高原气候变化频繁,气候变冷期开始的年代早于全球约15Ma以来的降温期,说明早—中中新世高原隆升对全球变冷的贡献较大。晚中新世以来的气候事件与全球重要气候事件相吻合,说明青藏高原可能在晚中新世已经隆升到了一定高度,其对全球气候变化的影响较之前有所减弱。青藏高原气候变化除受到高原隆升影响外,亦受到全球气候变化的影响。     

中亚地区中生代以来的地貌巨变与岩石圈动力学

中亚地区的地貌自中生代以来发生过两次巨变：一次是青藏高原的隆起,另一次是中生代中国东部高原及其西侧共存的中亚准平原的兴衰。青藏高原的隆起引起了全球气候和中亚环境的巨变。对此,自80年代以来开展的国际合作已经在地质学和地球物理学等研究领域取得了丰硕的成果。不过,在解释高原隆升-气候变化-剥蚀作用的相互关系方面仍存歧见。相比之下,中亚地区中生代的地貌巨变尚属新的研究课题。人们认识到,中亚地区在中侏罗世至新近纪曾存在一个准平原,而在中国东部则存在一个中生代高原。这一中生代地貌巨变引发出许多新的思考,如：为什么这一中生代准平原能保存长达150 Ma？中国东部高原是怎样形成的,又是怎样消失的？这两次地貌巨变及其相关的岩石圈动力学将是“TOPO?CENTRAL?ASIA”这一国际岩石圈计划项目的研究主题。     

黄土古气候变化趋势与青藏高原隆升关系初探

粒度和磁化率是两个研究黄土古气候最常用的古环境变化指示参数,它们随着黄土古土壤地层变化而出现峰和谷的对应已经被证明是反映了天文轨道要素的周期变化。文章试图忽略这些受控于轨道要素的气候周期变化,而主要侧重考察黄土地层这两个参数的平均值(或背景值)所反映的长期变化趋势。对兰州九州台黄土进行了系统采样和测量,发现兰州九州台黄土剖面粒度和磁化率曲线显示出两个明显的趋势,粒度从剖面底部向上有明显逐渐变粗趋势,指示着冬季风增强,与此同时,磁化率自下而上却逐渐增大,指示着夏季风增强的趋势。与黄土高原其他黄土剖面磁化率和粒度曲线对比发现,这是两个普遍存在的趋势。地理位置靠近青藏高原的剖面,这两个增大的趋势更明显。冬、夏季风同时逐渐增强是海陆热力差异增大所引起,反映了青藏高原第四纪时期的逐渐不断的隆升过程。因此,根据粒度和磁化率曲线变化趋势线的变化特点可以帮助分析和反推第四纪以来青藏高原隆升的过程。兰州九州台以及黄土高原各剖面粒度和磁化率曲线的线性变化趋势则可能指示着第四纪以来青藏高原是逐渐均匀缓慢的变化过程。我们对22Ma以来风积地层记录的变化趋势也做了分析。前人过去普遍认识的第四纪以来跳跃式或间歇式剧烈隆升在我们的数据中没有得到反映。黄土高原西部西宁、兰州、靖远等剖面磁化率显著的增长趋势可能与青藏高原隆升到一定高度后高原季风加强所致。     

西藏色林错及邻区古近纪沉积凹陷对地壳增厚的响应

青藏高原中部古近纪发育伦坡拉盆地、色林错盆地、尼玛盆地,组成伦坡拉-色林错-尼玛沉积凹陷,总体呈近东西走向,长超过250km,宽30~50km;凹陷中心古近系河湖相沉积地层厚度达5~6km,下部为古新统-始新统牛堡组砾岩、砂岩、泥岩、泥灰岩,上部为渐新统丁青湖组泥岩、页岩、粉砂岩夹油页岩,顶部被新近系河湖相沉积不整合覆盖。凹陷南部发育尼玛-色林错逆冲推覆构造,凹陷北侧发育赛布错-扎加藏布逆冲推覆构造,伦坡拉盆地北部发育薄皮推覆构造,伴有不同规模的褶皱变形。地壳深部不同深度发育多重逆冲推覆构造,羌塘地块南部自北向南逆冲推覆,拉萨地块北部自南向北逆冲推覆;两者对冲部位地壳厚度发生显著变化,地表形成古近纪沉积凹陷。根据深地震反射及构造解释,结合Airy均衡分析,表明不同深度逆冲推覆及对冲构造运动导致地壳缩短增厚,增厚地壳均衡隆升及密度差异对古近纪沉积凹陷及盆地演化具有重要控制作用。色林错凹陷及邻区古近纪沉积记录对青藏高原地壳增厚与隆升过程具有重要指示意义。     

The Sedimentary Record in Northern Qaidam Basin and its Response to the Uplift of the South Qilian Mountain at around 30 Ma

The thick, Eocene to Pliocene, sedimentary sequence in Qaidam Basin at the northern margin of the Tibetan Plateau records the surface uplift history of the northeastern Tibetan plateau. In this study, we present detailed geochemistry, heavy mineral, and clay mineralogy data of the well preserved sedimentary record in the Dahongou section in the northeast of the Qaidam Basin. The results suggest that the sedimentary sequence recorded a 30 Ma young uplift/unroofing event in the northern edge of the Qaidam Basin, which is characterized by high ZTR index value and chlorite content, and low CIW`. The results are consistent with previous sedimentological studies of the Qaidam Basin, which indicated rapid increase of the accumulation rates around 30 Ma. Based on past thermochronological data from the mountains around the Qaidam Basin and the accumulation rates of the Cenozoic basins in the northeastern Tibetan Plateau, we infer a regional uplift and denudation event along the northeastern Tibetan Plateau during early Oligocene (～30 Ma), indicating that the Tibetan Plateau had expanded north-eastward of the study area at that time.     

Late Triassic thickening of the Songpan–Ganzi Triassic flysch at the edge of the northeastern Tibetan Plateau

Growing geologic evidence documents incremental Mesozoic and early Cenozoic shortening and thickening of the Tibetan crust prior to the onset of the main Cenozoic orogenic event. The Tibetan crust shows spatial and temporal variability in thickness, style, and timing of thickening, and in plateau-forming processes. The Songpan–Ganzi area of northeastern Tibet provides evidence for shortening and thickening of the crust in Late Triassic time. An oil exploratory well (HC-1) of 7012.4 m located in the area shows at least six tectonic repetitions, resulting in more than ～46% thickening of the Triassic sequence. It indicates that the true thickness of the Songpan–Ganzi Triassic flysch is not 10–15 km as previously assumed, but not more than 3–5 km. Based on this evidence, combined with prior tectonostratigraphic studies, we propose that substantial crustal shortening and thickening, leading to initial plateau formation in the northeastern Tibetan Plateau, had already occurred during the Late Triassic.     

东昆仑中生代隆升剥露历史

位于中央造山带西段的东昆仑造山带因多期次造山和复杂演化历史而备受关注,约束其中生代隆升剥露历史,对于理解青藏高原大规模隆升在东昆仑地区的扩展及影响颇具意义。东昆仑造山带内中生代侏罗系-白垩系地层缺失严重,体现中生代以来强烈的隆升剥露过程,也是该区热演化的研究难点。本文通过对东昆仑造山带样品的磷灰石、锆石裂变径迹分析和热演化史研究,并结合东昆仑及周缘地区现有低温热年代学研究,识别出东昆仑造山带所经历的五次隆升冷却事件,即201~193Ma（早侏罗世）、172~152Ma（中-晚侏罗世）、120~98Ma（早白垩世末-早白垩世初）、98~20Ma（晚白垩世-中新世）及20~0Ma（中新世至今）。所获5个年龄组响应东昆仑地区所经历的构造热事件,其中201~193Ma年龄组响应南部羌塘地块与昆仑地块的碰撞事件;172~152Ma年龄组为中-晚侏罗世古特提斯洋闭合后,造山后伸展的构造事件的记录;120~98Ma热事件吻合拉萨地块和羌塘地块碰撞事件;98~20Ma年龄组为东昆仑地区长期缓慢剥蚀去顶过程的印证;20~0Ma的快速隆升剥露事件则为东昆仑周缘断裂系活化相伴,多期隆升剥蚀事件均得到地层不整合及沉积记录等研究成果的证实。区内剥蚀起始时间从由南到北逐渐变老,体现东昆仑地区隆升剥蚀的不均一性。     

青藏高原与全球环境变化研究进展

文章从 4个方面简要介绍了青藏高原与全球环境变化的最新研究进展 :(1)新生代青藏高原的隆升过程与东亚环境演化 ;(2 )末次间冰期以来的气候环境记录及重大气候突变事件 ;(3)青藏高原2ka以来温度、降水变化特征 ;(4 )青藏高原近代气候变化及其环境响应。主要结论有 :第三纪青藏地区曾两次隆升与夷平 ;7MaBP开始高原再次抬升 ,3 6MaBP以来经历了强烈隆起。高原季风的形成演化与高原隆升过程紧密相联 ,2 5MaBP高原季风由浅薄系统变为深厚系统 ,现代季风格局形成。在约 1 1～ 0 8MaBP间青藏高原进入冰冻圈 ,西北地区干旱化、主要沙漠扩展、周边地区新的黄土体系形成均与此有关。高原气候在冰期 /间冰期循环时间尺度上具有升温缓慢、降温迅速的特征。达索普冰芯记录中的CH4 浓度高出极区 15 %～ 2 0 %,并具有很大的波动性。青藏高原最新的一次大湖期时代在 40～ 2 5ka ,代表着一次特强的夏季风暖湿事件。古里雅冰芯研究发现气候突变事件频繁。高海拔地区比低海拔地区对全球气候变化反应更敏感。根据冰芯、湖芯、树轮和历史文献恢复揭示了2ka以来高原温度降水变化特征。百年来青藏高原气候经历了 3次突变 ,2 0世纪 5 0年代以来的变暖趋势超过北半球及同纬度地区。高原冰冻圈 (包括冰川、积雪和冻土 )对近代     

祁连山东段剥蚀面与青藏高原隆升

祁连山北麓广泛分布着一级剥蚀面, 它是山地阶段性隆升的产物. 通过对剥蚀面之上砾石层中细砂物质的ESR测年以及黄土地层的古地磁测定, 认为祁连山东段的剥蚀面最终解体于1.4 Ma BP. 这与邻近区域陇西盆地的剥蚀面解体时代(1.8 Ma BP)有所差异, 这或许是第四纪期间青藏高原阶段性隆升在区域间存在着差异特征的重要表现.