临夏盆地新生代沉积物高分辨率岩石磁学记录与亚洲内陆干旱化过程及原因

亚洲内陆干旱化是全球新生代大陆环境变化中最引人瞩目的重大事件,与新生代全球变冷和青藏高原隆升密切相关。文章通过对甘肃临夏盆地几乎连续的新生代沉积物系统岩石磁学性质研究,获取了高分辨率磁化率和非磁滞剩磁记录,揭示在29.08.6Ma的漫长的以湖相粉砂岩和泥岩为主的渐新世晚期和中新世早、中期没有明显的长期变化,从8.6Ma开始持续增加,尤其从6.4Ma和5.3Ma开始表现出两次快速持续增加。同时,以8.6Ma为界磁性矿物相对含量发生明显变化,此前以赤铁矿为主,磁铁矿和磁赤铁矿次之,此后以磁铁矿和磁赤铁矿为主,赤铁矿次之,磁性矿物类型和性质类似于风成红粘土和黄土。因此,我们将这种沉积物中磁性矿物组合、性质和含量的长期变化解释为流域外风成物质的加入,指示我国西北内陆现代干旱气候可能从8.6Ma开始,7.46.4Ma后急剧加速变干,5.3Ma后再次加速变干,并最终形成今天的干旱区的过程。98Ma开始的青藏高原阶段性快速隆升和随后的全球变冷可能是驱动亚洲内陆干旱化进程的动力。     

塔里木盆地西缘晚新生代岩石磁学特征及其对区域构造活动的响应

本文在前人研究基础上,选择中国西部塔里木盆地、南天山及西昆仑3个重要大地构造单元交界部位的塔里木盆地西北缘喀什凹陷地区,通过对乌恰黑孜苇剖面晚新生代巨厚陆相沉积物岩石磁学特征的分析,结合岩性、古水流和物源变化等的研究,揭示了晚新生代以来区域存在5次构造活动事件,它们分别发生于渐新世末—中新世初、中中新世初、晚中新世初、晚中新世末—上新世初和上新世末—更新世。其中渐新世末—中新世初和上新世末—更新世的构造活动是该区两次重大事件,并与青藏高原构造隆升有关,前者造成西昆仑和南天山强烈上升使塔里木盆地西缘喀什凹陷地区中断了与古地中海的连通进入了陆盆沉积环境演化阶段,后者进一步造成西昆仑和南天山强烈上升、帕米尔—天山之间地壳强烈缩短以及该区现今地貌格局的形成。     

长江三角洲地区晚新生代沉积物岩石磁学特征及其物源指示意义

对长江三角洲地区7个晚新生代钻孔沉积物的岩石地层和磁化率特征进行详细对比,并进一步选择浦东机场孔（PD孔）进行了详细的岩石磁学测试,讨论了该地区的晚新生代沉积物物源的演变。结果显示沉积物磁性的4次显著变化：  1）各钻孔上新世磁性强弱差异明显;   2）早更新世早期本区普遍表现出弱磁性;   3）从早更新世中晚期至全新世,磁性强度一般随粒度粗细变化波动,即砂质沉积磁性强,泥质沉积磁性弱;   4）晚更新世晚期以来,细颗粒沉积物的磁性较明显增强。磁性参数分析显示上新世和早更新世早期磁性矿物晶体颗粒较细,早更新世中晚期-晚更新世以粗晶粒磁性矿物为主,全新世细晶粒磁铁矿再次占主导。我们认为上述磁性变化反映构造沉降控制下现代长江三角洲地区物源区的不断扩大。     

札达盆地晚中新世河湖相沉积物环境磁学特征与印度季风演化

晚新生代印度季风的演化一直以来是地学研究的热点问题,然而目前对印度季风的研究多集中在海洋沉积物上。磁学参数作为指示气候的重要指标,已被广泛应用于黄土高原等地区的古气候重建中,对揭示东亚季风的演化历史和驱动机制做出了重要的贡献,但利用磁学指标对印度季风变化历史的研究还很稀少。文章运用磁学方法对藏南札达盆地的河湖相厚225.5 m、年龄范围在9.4~6.0 Ma的沉积物进行分析,发现磁学参数值在8.6 Ma前后发生了明显变化,对应沉积环境和岩相的改变（由河流环境和粗颗粒沉积转变为潮上环境和较细的沉积）。8.6 Ma前磁学参数值较高,磁化率（χ）高的原因可能是风化生成的细颗粒含量多导致的,而HIRM高是由于风化形成赤铁矿增多引起的。鉴于研究剖面的沉积速率在8.6 Ma发生了快速的增加以及以前的研究揭示这段沉积物风化程度较低,我们把8.6 Ma后所有的磁学参数值的降低归因于季风增强造成沉积剥蚀搬运速率增加从而导致沉积物来不及风化,细颗粒的亚铁磁性矿物和赤铁矿没有大量生成。考虑到札达盆地记录的气候变湿时间与阿拉伯海叶蜡碳同位素记录的南亚干旱化得以缓解的时间一致,我们认为这些记录共同指示了印度夏季风的增强。在综合分析青藏高原隆升、特提斯海退缩、南北半球冰量变化和印度洋表水温度变化的基础上,我们把印度夏季风的增强归因为南极冰盖的增加或者是青藏高原的向东北扩张。这一研究加深了对印度季风变化历史和驱动机制的认识。

     

天山北麓乌鲁木齐河阶地晚更新世黄土磁学特征及古气候意义

天山地区黄土磁学特征及古气候意义受到广泛关注。本文以天山北麓乌鲁木齐河T7阶地上覆黄土为研究对象,基于光释光测年建立的时间标尺,通过岩石磁学、沉积学与地球化学等方面的分析,探讨该地区晚更新世古气候特征。光释光测年结果表明,天山北麓乌鲁木齐河T7阶地上覆黄土底界6.8m处的年龄为约41ka,顶部年龄为约14ka;稀土元素分析结果显示该时期黄土物源可能没有发生明显变化;黄土沉积粒度与岩石磁学参数分析结果显示,黄土磁化率、磁颗粒参数（χARM/χlf和χARM/SIRM）等磁学参数与砂粒组分（>63μm）、中值粒径等粒度参数呈正相关关系,这表明研究区晚更新世黄土磁学性质主要受沉积粒度的控制,符合西北地区黄土磁学增强机制的风动力模式;黄土砂粒组分的变化揭示约41~14ka期间,研究区晚更新世气候呈逐渐干旱化的趋势,但具有不稳定的特点。     

罗布泊Ls2孔近7.1Ma以来沉积物的环境磁学研究

塔里木盆地的高分辨率环境记录对于理解西部干旱乃至全球变化至关重要.湖泊沉积物的磁学参数能够记录沉积环境和古气候信息.罗布泊地区是受西风影响的典型区域.本文选取罗布泊Ls2孔7.1Ma以来长度达1050.6m的沉积物进行详细的岩石磁学与环境磁学研究.结果表明,磁铁矿和赤铁矿是沉积物中主要载磁矿物.钻孔底部和上部的沉积物磁铁矿含量相对较高,中部强磁性矿物浓度降低导致赤铁矿占主导.磁性矿物以PSD (pseudo-single-domain)颗粒为主,并含有极少量的SP(super-paramagnetic)颗粒.罗布泊Ls2孔的S-ratio比值表明,7.1～5.6Ma气候为相对较干旱和相对较湿润交替出现,5.6～3.6Ma干旱化加剧,3.60～0.74Ma有所缓和,0.74～OMa干旱化最为强烈,其中5.1Ma和3.6Ma是两个明显的转折点.多磁学参数表明,晚中、上新世以来罗布泊地区的磁性矿物含量的变化,可以反映罗布泊地区气候渐进式的干旱化过程.     

青藏高原东北部西宁盆地晚渐新世-早中新世沉积物岩石磁学特征及其古环境意义

文章通过对西宁盆地谢家剖面上部(620~819m)厚度190m,有精确年代控制且无明显相变的晚渐新世-早中新世的湖相沉积物样品的磁化率系统测量,建立了该区晚渐新世-早中新世高分辨率的磁化率变化序列,揭示高、低频磁化率在约25Ma和21Ma存在两次明显的台阶式长期增大趋势,并在约23.8Ma,21.6Ma和19.8Ma叠加短期峰值,在时间上可能分别对应全球此时的长期变冷趋势及全球性Mi-1.1事件、Mi-1a事件和Mi-1aa事件短暂快速变冷事件,而频率磁化率记录几乎没有变化。代表性样品的系列岩石磁学分析,揭示出沉积物的载磁矿物主要为假单畴(PSD)的磁铁矿,同时可能还存在赤铁矿和针铁矿; 磁化率增大主要由假单畴磁铁矿的含量增多引起,而不是通常情况下的成壤作用形成的超顺磁颗粒的增多引起,推测青藏高原东北部隆升导致的侵蚀增强,或干旱化,或两者兼并,可能是导致西宁盆地上述磁化率增强的原因。     

临夏盆地晚新生代沉积物元素特征与古气候变迁

青藏高原东北临夏盆地发育较完整的晚新生代地层,特别13～4.34 Ma段以稳定低能细粒湖相沉积为主、发育的不同尺度和各种形式沉积韵律旋回记录着古气候变化信息。本文通过对临夏盆地稳定细粒湖相沉积物元素地球化学特征及其变化序列研究,结合其它气候指标,揭示13～4.4 Ma时段气候演化经历了四个阶段:13～12 Ma期间气候湿润、12~7.8Ma期间气候以湿润为主夹短暂干旱事件、7.8～6.2 Ma期间气候以干旱为主、6.2～4.4 Ma期间气候进一步干旱加剧,并认为7. 8 Ma左右的气候转型可能与冬季风加强有关,而6.2 Ma以来的有规律的高频气候波动可能与现代季风形成有关。     

临夏盆地黑林顶剖面沉积物在8.6 Ma前后岩石磁学特征及其意义

通过对临夏盆地黑林顶剖面晚新生代沉积物的岩石磁学研究, 揭示在11.8~8.6 Ma 磁化率波动较小, 基本保持相对稳定的低值(0.58~6.9/10-8 m3kg-1); 从8.6 Ma 开始受软磁性矿物控制明显持续增加(0.75~10.6/10-8 m3kg-1)。通过沉积物磁学性质与环境变化之间的模式分析, 结合盆地周围构造条件研究, 认为物源的变化可能是造成黑林顶剖面磁化率增强的主要原因。     

羌塘盆地晚侏罗世夏里组磁学参数指示的沉积环境及其成盐意义

羌塘盆地位于青藏高原中部,是一个具有沉积钠盐、钾盐远景的蒸发岩盆地。最近在羌塘盆地上侏罗统夏里组中发现多处具有钾、钠异常的盐泉这一重要的找钾盐线索,然而目前对上侏罗统夏里组的古环境演变仍然不甚了解,限制了对晚侏罗世羌塘盆地的成盐(成钾)条件和可能的层位等重大科学问题的理解。因此本文以热磁分析为主,对羌塘盆地雁石坪地区上侏罗统夏里组沉积物进行高分辨率岩石磁学研究,并讨论其古环境意义。最后,根据成盐(成钾)理论,综合分析羌塘盆地上侏罗统夏里组成盐(成钾)的构造、气候和物源条件。κ-T曲线、磁滞回线和热退磁结果共同表明磁铁矿和赤铁矿是夏里组的主要载磁矿物;磁学参数分析表明夏里组上段赤铁矿含量相对增加,揭示夏里组上段形成于干旱气候环境;综合分析构造、气候和物源条件表明,羌塘盆地上侏罗统夏里组上段最为具备良好的成盐(成钾)条件。     

南天山乌什前陆逆冲褶皱构造带的晚新生代构造地貌特征与地震活动

乌什逆冲断褶带位于南天山库车前陆逆冲褶皱构造带的西段,对该地区晚新生代构造活动的研究有利于加深对南天山前陆逆冲构造带的认识。本文通过对卫星遥感影像和DEM数据的解译分析,并结合研究区野外考察及典型地震反射剖面的分析,表明乌什逆冲断褶带东部地貌演化受褶皱生长影响较为深刻,发育一系列由新到老的冲积扇和风口。台兰河中游河流阶地和冰碛物均被秋里塔格断层错断,阶地断距为3.1～6.7 m,台兰期冰碛物(M_2)断距约80 m。秋里塔格断裂第四纪以来水平缩短速率约为1.23～1.59 mm/a。西部地区发育一系列逆冲断层,并发育典型的活动断层陡坎。乌什凹陷地震活动也具有明显的西强东弱的特点,地震活动具有沿断层呈带状分布的特点。乌什逆冲断褶带位于南天山造山带东西构造的转换地带,地震活动西部明显强于东部,且具有呈带状沿南天山及其山前逆冲断裂带分布的特点。历史地震分析表明上个世纪以来该区域未有7级以上地震发生,但其西部地区6级以上地震频发,随着阿克苏地区区域经济的快速发展和人口的快速增长,乌什逆冲断褶带的地震活动性应该引起地质学家更加深入的关注和研究。     

南天山乌什前陆逆冲褶皱构造带的晚新生代构造地貌特征与地震活动

乌什逆冲断褶带位于南天山库车前陆逆冲褶皱构造带的西段,对该地区晚新生代构造活动的研究有利于加深对南天山前陆逆冲构造带的认识。本文通过对卫星遥感影像和DEM数据的解译分析,并结合研究区野外考察及典型地震反射剖面的分析,表明乌什逆冲断褶带东部地貌演化受褶皱生长影响较为深刻,发育一系列由新到老的冲积扇和风口。台兰河中游河流阶地和冰碛物均被秋里塔格断层错断,阶地断距为31～67 m,台兰期冰碛物(M2)断距约80 m。秋里塔格断裂第四纪以来水平缩短速率约为123～159 mm／a。西部地区发育一系列逆冲断层,并发育典型的活动断层陡坎。乌什凹陷地震活动也具有明显的西强东弱的特点,地震活动具有沿断层呈带状分布的特点。乌什逆冲断褶带位于南天山造山带东西构造的转换地带,地震活动西部明显强于东部,且具有呈带状沿南天山及其山前逆冲断裂带分布的特点。历史地震分析表明上个世纪以来该区域未有7级以上地震发生,但其西部地区6级以上地震频发,随着阿克苏地区区域经济的快速发展和人口的快速增长,乌什逆冲断褶带的地震活动性应该引起地质学家更加深入的关注和研究。     

Late Cenozoic Tectonics Along the Northwestern Margin of the Tarim Basin: Interactions Between the Tarim Basin and the Southern Tian Shan, West China

LATE CENOZOIC TECTONICS ALONG THE NORTHWESTERN MARGIN OF THE TARIM BASIN: INTERACTIONS BETWEEN THE TARIM BASIN AND THE SOUTHERN TIAN SHAN, WEST CHINAgrants 4 98340 50and 4 9732 0 90fromtheNSFofChina;;andproject96 913 0 7 0 1fromtheMinistryofSci enceandTechnology ,China…     

新疆柴窝堡盆地侏罗纪孢粉地层学

根据孢粉组合特征及其与国内外有关资料的对比、分析,认为三工河组的孢粉组合时代为早侏罗世晚期,西山窑组和头屯河组的孢粉组合时代为中侏罗世。对柴窝堡盆地侏罗系沉积发育特征、各岩组所含孢粉组合面貌及其地质时代作了研究,建立了可信的侏罗系层序：水西沟群包括下统的八道湾组和三工河组、中统下部的西山窑组,艾维尔沟群包括中统的头屯河组和上统的齐古组与喀拉扎组。研究证实,早至中侏罗世早期该盆地气候温湿,植被发育,沉积以河湖相为主,为重要成煤及生油期;中侏罗世晚期至晚侏罗世受燕山运动影响盆地抬升,气候逐步变得干热,沉积以红色粗碎屑河流或山麓河流相为主。     

泥河湾盆地晚新生代微体古生物地层及环境演化的探讨

通过对泥河湾盆地43条剖面和6个钻孔晚新生代地层和微体古生物(介形类和有孔虫)的调查研究,发现非常丰富的介形类,计26属70余种,有孔虫4属4种,其中介形类自下而上可明显地划分为5个组合带:(1)Potamocypris plana-Candoniella-Ilyocypris组合带;(2)Leucocythere-Ilyocypris-Candoniella组合带;(3)Leucocythere-Cytherissa-Limnocythere组合带;(4)Ilyocypris-Limnocythere flexa-Limnocythere dubiosa组合带;(5)Limnocythere dubiosa-Limnocythere sancti-Patricii-Ilyocypris组合带。按以上5个介形类组合带的分布,第1组合带及所含地层红崖村组和石匣组的时代为上新世;第2~4组合带及所含地层泥河湾组的时代为早更新世;第5组合带为中-晚更新世,分布于虎头梁组和许家窑组,虎头梁组置中更新世为宜,许家窑组为晚更新世。根据5个介形类组合带和有孔虫的分布及介形类的始现、繁盛、兴衰的演替特征,对泥河湾古湖和盆地的形成经历了上新世的起始,早更新世早期的扩展,中、晚期稳定、发展、湖面最大,中更新世向西部退缩和晚更新世消亡、桑干河水系形成五个发展阶段的演化进行了探讨。     

西南天山新生代造山岩浆作用响应——以皮羌盆地新生代火山岩为例

新疆西南天山皮羌盆地是一个新生代火山构造盆地。盆地内出露4个古火山颈和大量岩墙,部分岩墙与火山颈相连。运用岩相学、岩石地球化学测试分析法研究皮羌盆地内火山岩,研究表明,火山岩具原生岩浆性质,及碱玄岩、碧玄岩和玄武岩岩石组合特征。火山岩产于板内造山带环境,为幔源部分熔融产物,无明显结晶分异。结合托云盆地新生代火山岩岩石地球化学探讨西南天山岩浆触发机制,认为岩石圈局部拆沉作用是触发本区岩浆活动主要机制。     

Rock magnetic record of Cenozoic lake sediments from the Linxia basin and aridification of the Asian inland

High resolution research of rock magnetic records and quartz sands from the Maogou Section in the Linxia basin reveals that after a relatively stable environment between 13.07 Ma and 8.6 Ma, the basin was gradually influxed by eolian dusts at about 8.6 Ma, with two rapid increases at about 6.4 Ma and 5.3 Ma, respectively. The study suggests that drying of northwest China began at 8.6 Ma and strengthened rapidly at about 6.4 Ma and 5.3 Ma. __________ Translated from Marine geology & Quaternary geology, 2007, 27(4): 103–110 [译自: 海洋地质与第四纪地质]     

滇中晚新生代陆相小型湖盆层序地层学研究

运用层序地层学的理论和方法，进行小型陆相湖盆地层研究时，发现昆明盆地存在三个超层序（二级旋回）：盆地断陷沉积超层序，盆地扩张超层序及盆地萎缩超层序。各超层序内部还可以划分2－3个层序（三级旋回）。实践证明：层序地层理论不仅可以在小型陆相湖盆中得到很好 的运用，还可以根据层序内部的体系域组成的不同区分构造层和气候层序。而且，小型湖盆的层序地层研究取得的成果，可以广泛运用于天然气勘探，构造研究等领域。     

柴达木盆地西部地区晚新生代构造变形及其意义

青藏高原东北缘构造变形研究是认识整个青藏高原隆升过程、机制以及印欧板块碰撞远程效应的重要途径。受控于昆仑山断裂、阿尔金断裂、祁连山断裂的柴达木盆地,新生代地层发育,较完整地记录了高原东北缘的构造变形信息。尤其柴达木盆地西部地区,构造变形强烈,晚新生代地层出露完整,是研究其晚新生代构造变形历史及驱动机制的理想地区。文中应用平衡剖面和古地磁构造旋转方法,结合最新的磁性地层年代,定量恢复该地区的构造变形历史。结果表明,在挤压应力的控制下该地区自22 Ma以来,构造变形主要表现为地层缩短与构造旋转,且其强度呈阶段性增长,具体又可划分为3个阶段：22~9.1 Ma构造活动平静期、9.1~2.65 Ma构造变形相对加强期、2.65 Ma以来构造变形顶峰期。研究表明,造成柴西地区地层持续缩短和顺时针旋转的关键推动力是印欧板块晚新生代的持续向北推挤、昆仑山-祁曼塔格山向柴达木盆地强烈挤压推覆以及阿尔金左旋走滑断裂大规模的复活。