青藏高原西北缘盆山过渡带陡坡地貌的形成时代与成因

平均海拔大于4500 m的青藏高原,是通过高原边缘的陡坡地貌与海拔低于1500 m的周缘盆地或平原相连接的,这些围绕高原的陡坡地貌是何时、如何形成的呢？本文通过对西昆仑山中段北缘主逆冲断层上盘陡坡地貌区9件磷灰石样品的裂变径迹年龄与长度分析表明：在海拔3900～4635 m的陡坡地貌中的裂变径迹样品年龄为6.2±1.4 Ma～0.9±0.3 Ma,呈现“上新下老”的反序分布特征; 而通过热历史模拟显示约5 Ma,约3～2 Ma,约2～1 Ma 和约1 Ma该地区出现多阶段的隆升与剥露。结合前人研究成果和野外地质的观察认为,现今青藏高原西北缘陡坡地貌的形成是中新世晚期以来高原边界叠瓦状断裂系经历了约8 Ma、约5 Ma、约3～2 Ma、约2～1 Ma和约1 Ma多阶段后展式逆冲运动的结果,这为青藏高原周缘陡坡地貌的形成和青藏高原的隆升时代与型式提供了关键的热年代学约束。     

青藏高原西北缘盆山过渡带陡坡地貌的形成时代与成因

平均海拔大于4500 m的青藏高原,是通过高原边缘的陡坡地貌与海拔低于1500 m的周缘盆地或平原相连接的,这些围绕高原的陡坡地貌是何时、如何形成的呢？本文通过对西昆仑山中段北缘主逆冲断层上盘陡坡地貌区9件磷灰石样品的裂变径迹年龄与长度分析表明：在海拔3900～4635 m的陡坡地貌中的裂变径迹样品年龄为6.2±1.4 Ma～0.9±0.3 Ma,呈现“上新下老”的反序分布特征; 而通过热历史模拟显示约5 Ma,约3～2 Ma,约2～1 Ma 和约1 Ma该地区出现多阶段的隆升与剥露。结合前人研究成果和野外地质的观察认为,现今青藏高原西北缘陡坡地貌的形成是中新世晚期以来高原边界叠瓦状断裂系经历了约8 Ma、约5 Ma、约3～2 Ma、约2～1 Ma和约1 Ma多阶段后展式逆冲运动的结果,这为青藏高原周缘陡坡地貌的形成和青藏高原的隆升时代与型式提供了关键的热年代学约束。     

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.     

西昆仑山北缘盆山构造转换解析

根据新藏公路南段、穿越玉龙喀什河谷至和田以北的剖面考察解析及山前钻井和物探解释,结合杜瓦及皮阿曼等地综合考察分析,西昆仑山北缘向塔里木盆地的盆山过渡,是以帕米尔-西昆仑逆冲断裂系的构造形式向塔里木西南前陆盆地(简称前陆盆地)渐变,表现为一系列褶皱冲断组合的构造样式.研究表明,帕米尔-西昆仑前缘逆冲断裂系的形成发育,是控制帕米尔-西昆仑造山带(简称造山带)和前陆盆地发育的重要变形机制,逆冲断裂系的扩展大致可分4个时段.     

青藏高原西北缘晚新生代的隆升特征——来自西昆仑山前盆地的沉积学证据

对西昆仑北缘山前盆地新生代沉积特征的研究结果表明,沿西昆仑山前发育的各沉积序列的垂向特征相似:古新世—中新世早期为石膏层、含瓣腮化石的石灰岩和紫红色较细粒的碎屑岩沉积,指示了海相和海陆过渡相较平静的沉积环境;中新世晚期—上新世初期开始出现陆相磨拉石,指示了陆相非平静的沉积环境,砾石的直径由下至上呈增大趋势,可能反映了西昆仑山体不断隆升,其间相对稳定的层段可能是构造运动间歇期或平稳期的沉积,指示了脉动式的隆升模式;磨拉石底部砾石的成分以沉积岩为主,向上火成岩和变质岩砾石逐渐增多,表明剥蚀程度不断加深。根据磨拉石建造的特征,判断剥蚀量和剥蚀强度自西向东有减小和变弱的趋势,可能暗示了西昆仑山晚新生代隆升有自西向东由强变弱的过渡特征。该结论与本区构造地貌学的研究结果一致。     

青藏高原西北缘祁漫塔格山中新世快速抬升的磷灰石裂变径迹证据

对祁漫塔格山体不同海拔高度所取的9个磷灰石样品的裂变径迹分析结果表明,东昆仑西段中新世早中期为主要的隆升期且隆升速率较高,早期隆升速率为111m／Ma,晚期隆升速率为98m／Ma,总体隆升速率为100m／Ma。样品显示出磷灰石裂变径迹长度大致分2类,一类磷灰石裂变径迹长度为（12．21±10．20）-（13．75±0．30）μm,径迹长度分布图基本上为窄而对称的正态分布,反映具有快的剥露冷却速率,未受到后期热事件的干扰。另一类磷灰石裂变径迹长度为（11．88±0．33）～（13．32±0．27）μm,较前一类具有稍慢的剥露冷却速率,并且受到了后期热事件的干扰。     

青藏高原西北缘祁漫塔格山中新世快速抬升的磷灰石裂变径迹证据

对祁漫塔格山体不同海拔高度所取的9个磷灰石样品的裂变径迹分析结果表明,东昆仑西段中新世早中期为主要的隆升期且隆升速率较高,早期隆升速率为111m/Ma,晚期隆升速率为98m/Ma,总体隆升速率为100m/Ma。样品显示出磷灰石裂变径迹长度大致分2类,一类磷灰石裂变径迹长度为（12.21±0.20）～(13.75±0.30）μm,径迹长度分布图基本上为窄而对称的正态分布,反映具有快的剥露冷却速率,未受到后期热事件的干扰。另一类磷灰石裂变径迹长度为（11.88±0.33）～(13.32±0.27）μm,较前一类具有稍慢的剥露冷却速率,并且受到了后期热事件的干扰。     

中昆仑山形成时代与隆升幅度——基于夷平面与磷灰石裂变径迹研究

青藏高原北缘蚕眉山地区为主夷平面残留区(属高原腹地),有关火山岩年龄揭示夷平面于13 Ma前已基本形成,并于3.7Ma前解体.在中昆仑山前山和后山分别获得(4.2±0.8)Ma和(3.9±0.6)Ma的磷灰石裂变径迹年龄.夷平面解体年代和磷灰石裂变径迹年龄指示一次明显的构造抬升,并与青藏运动A幕相对应.进一步的地貌-沉积分析表明,昆仑山北面山前盆地上新世-早更新世沉积的厚度巨大的西域组砾岩主要来源于昆仑山的剥蚀作用,证明昆仑山4 Ma左右开始即相对南面高原腹地大幅隆起.根据磷灰石裂变径迹年龄,推算昆仑山区已剥蚀掉的古夷平面(虚拟面)对应现代海拔高度约为8 200 m,而现代高原腹地夷平面残留实体海拔为5 200 m左右,据此计算出昆仑山4 Ma以来较高原腹地(蚕眉山地区)相对抬升了约3 000 m.     

西昆仑山前晚新生代构造活动与青藏高原西北缘的隆升

西昆仑山前晚新生代地貌与沉积特征记录了西昆仑山及青藏高原西北缘的隆升过程。利用沉积学、地貌学、古地磁研究结果,对西昆仑晚新生代构造活动进行了探讨。约25Ma,西昆仑山前沉积面貌发生显著变化,反映西昆仑山整体开始隆升;约5Ma时,西昆仑山前磨拉石发育,表明西昆仑山开始快速隆升。古地磁结果表明:始新世—中新世西昆仑有显著的旋转运动,而第四纪以来水平挤压造成的垂直运动为主,没有明显的旋转运动。河流阶地发育显示,西昆仑地区约在1.2Ma时河流下切开始形成阶地,第四纪中晚期以来西昆仑地区构造抬升幅度与频率加快,全新世中期(约5kaB.P.)有一次快速隆升过程。     

塔里木北缘前寒武基底隆升剥露史：来自磷灰石裂变径迹的证据

库鲁克塔格隆起位于塔里木盆地北缘,广泛出露前寒武基底岩石。辛格尔村附近出露的太古宙杂岩,包括灰色片麻岩、角闪岩、片岩、混合岩和大理岩。新元古代地层出露在库鲁克塔格隆起西部的兴地、西山口、辛格尔和杀马山附近,不整合在古元古代和中元古代的片麻岩、角闪岩和片岩之上,并被早古生代的地层不整合。因此,该地区是了解塔里木盆地前寒武基底热演化史的理想地区。本研究的目的是为了探索：①塔里木基底岩石最初于何时剥露于地表？②塔里木基底剥露以后是否经历过再次埋藏和剥露？③塔里木基底岩石构造热演化过程对大陆边缘不同构造事件的响应。为了获取塔里木北缘剥露史和冷却过程信息,我们开展了裂变经迹的研究。含磷灰石的样品采自库鲁克塔格隆起的兴地断裂两侧。样品池年龄介于146．0±13．4和67．6±6．7Ma之间,平均经迹长度介于．11．79±0．14和13．89±0．27μm之间。根据样品年龄和样品所处的构造位置,样品可以分为3组。A组样品包括F2、F3、F4、F5和F8,裂变经迹表观年龄约100～110Ma,通常位于未遭断层变形的地区。B组样品包括F7、D和F10,裂变经迹表观年龄小于80Ma,构造上位于断层上盘并靠近断层。c组样品F11具有最大的裂变经迹表观年龄146．0±13．4Ma。热模拟表明,库鲁克塔格地区的隆升剥露作用可以划分为四期,分别是早侏罗世晚期（180Ma）、晚侏罗世-早白垩世（144～118Ma）、晚白垩世早期（94～82Ma）和新生代晚期（约10Ma）。裂变经迹记录的库鲁克塔格多阶段隆升作用,是对亚洲南缘多期地体碰撞增生的响应。     

晚新生代以来青藏高原东缘的剥蚀过程:来自裂变径迹的证据

本文以青藏高原东缘的三级地貌(川西高原、龙门山和四川盆地)单元为基础,利用裂变径迹定年数据分区块研究了该地区的晚新生代以来的剥蚀速率。研究结果表明,晚白垩世以来青藏高原东缘经历了一个由平缓到突然加速的剥蚀过程,其转折点为中新世。在整个时间段内的平均剥蚀速率,川西高原为0.26mm/yr,龙门山为0.72mm/yr,四川盆地为0.20mm/yr。龙门山的剥蚀速率大约是川西高原的2.8倍,间接反映边缘山脉的隆升并不等同于高原内部的隆升,边缘山脉的隆升可能是构造隆升和剥蚀隆升相叠加的结果。     

中新生代库车-南天山盆山系统隆升历史的裂变径迹证据

通过对库车河剖面中新生界砂岩中碎屑磷灰石裂变径迹分析测试,得出磷灰石样品可分为3组,分别反映库车盆地边缘或其物源区天山的剥露冷却。对测试数据分析和热史模拟表明,南天山及库车盆地在中新生代经历了3次主要隆升事件,且山盆隆升时间上具有差异性的特点。从142Ma南天山开始隆升,使天山地区从准平原化状态开始盆山分异;96~75Ma为晚白垩世开始的盆地与天山共同经历的区域性隆升;54~30Ma为天山与盆地边缘差异隆升阶段,是盆山边界处盆地基底向天山方向的阶梯式抬升所导致的。     

西秦岭北缘关子镇蛇绿岩的形成时代：来自辉长岩中LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

西秦岭北缘天水地区关子镇蛇绿岩由变质基性火山岩(斜长角闪片岩)和蛇纹岩、变辉石岩、变辉长岩等构造岩块组成.其中的变质基性火山岩具有N-MORB的地球化学特征,显示关子镇蛇绿岩是洋脊型蛇绿岩残片.对蛇绿岩中的辉长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,得到206Pb/238U加权平均年龄为(499.7±1.8)Ma(MSWD=2.2),代表了辉长岩的结晶年龄,表明关子镇蛇绿岩是晚寒武世在西秦岭北缘李子园-关子镇-武山洋盆扩张过程中岩浆活动的产物,代表了东秦岭早古生代商丹古洋盆在西秦岭造山带北缘向西延伸的组成部分.     

循化-化隆盆地晚白垩世以来盆山耦合过程: 来自物源与磷灰石裂变径迹年代学分析的证据

循化-化隆盆地新生代沉积及盆地基底和周缘山系磷灰石裂变径迹年代学分析揭示了青藏高原东北缘晚白垩世以来经历过3期隆升剥露事件: (1)盆地基底及拉脊山和西秦岭北缘构造带磷灰石裂变径迹年龄分析普遍记录了晚白垩世-始新世中期相对快速的区域性的隆升剥露事件, 西秦岭北缘快速抬升的起始时间为84Ma, 受控于向北的逆冲抬升; 向北到循化-化隆盆地中部的拉目峡抬升的起始时间为69Ma; 更北的拉脊山一带快速抬升期主要为40~50Ma, 从而反映晚白垩世-始新世中期的快速抬升由南向北逐渐扩展.这一期构造隆升事件导致循化-化隆盆地和临夏盆地缺失了北部西宁-民和盆地古近纪所具有的西宁群沉积.隆升剥露结束于31Ma左右, 此时化隆-循化盆地向东与同时期的临夏盆地相连为一个统一的大型西秦岭山前盆地, 两者具有相同的构造、沉积演化史, 因此循化-化隆盆地他拉组底部地层年龄最老不会超过临夏盆地最老地层的古地磁年龄, 即29Ma.(2)渐新世晚期约26Ma拉脊山开始双向逆冲隆升, 并可能延续到中新世早期约21Ma, 隆升作用使循化-化隆盆地成为挟持于拉脊山逆冲带和西秦岭构造带之间的山前挤压型前陆盆地, 循化-化隆盆地开始大规模沉积巨厚的他拉组冲积扇相粗碎屑岩.(3)通过循化-化隆盆地咸水河组和临夏组的沉积相分析、古流方向和砾石成分分析, 揭示出拉脊山构造带在中新世8Ma左右发生的最大规模的双向逆冲隆升事件, 这次事件直接导致循化-化隆盆地由前陆挤压盆地转变为山间盆地, 形成现今青藏高原东北缘的盆山地貌基本格局.      

塔北中新生代构造演化与砂岩型铀成矿作用关系——来自磷灰石裂变径迹的证据

塔里木盆地北部萨瓦甫齐及塔里克地区4个样品的磷灰石裂变径迹测年以及热史反演结果显示,两个地区的隆升时代不同,其中萨瓦甫齐地区裂变径迹年龄为3．5～3．9Ma,而塔里克地区的裂变径迹年龄为53～59Ma。热史分析揭示出岩体至少记录了自晚白垩世以来的3个显著冷却阶段。同时,结合前人对塔北中新生代隆升剥蚀研究结果,重点对塔北地区中新生代构造隆升阶段进行了详细研究与划分,结合新疆中新生代砂岩型铀成矿年龄,提出了对塔北地区中新生代构造演化与砂岩型铀成矿作用的新认识。     

宁夏固原炭山窑山组形成时代的裂变径迹热史约束

查明鄂尔多斯盆地西缘窑山组的形成时代,是正确进行地层对比、恢复盆地原貌及其演化的关键。根据\     

东昆仑山小南川岩体裂变径迹年代与中新世晚期以来的构造地貌演化

对昆仑垭口地区小南川岩体7件样品进行磷灰石裂变径迹年代学测试, 分析了岩体的冷却过程及岩体的剥露与构造地貌演化的关系.结果表明东昆仑山区中新世晚期视剥蚀速率极为缓慢, 为0.020~0.035mm/a, 反映的是构造隆升作用微弱、地貌缓和的地质环境, 因而构造隆升速率与低的视剥蚀速率相当.上新世以来小南川岩体突发性快速隆升冷却, 造成超过3km的物质揭顶, 这不是由单纯的剥蚀过程导致, 而是反映了昆仑山上新世以来的强烈构造隆升驱动下的成山作用过程.岩体上新世的裂变径迹年龄与近东西向的昆仑河-野牛沟谷地断裂断陷、昆仑垭口盆地断陷以及后期西大滩谷地断陷的综合构造地貌演化有密切的成因联系.此外裂变径迹年龄的空间分布格局反映了区域性的差异隆升作用, 由南向北、由西向东, 隆升和剥蚀作用逐渐衰减, 这与东昆仑山南北向以及东、西昆仑山之间地貌发育的差异性以及新生代火山作用分布是吻合的.      

张家界砂岩地貌形成时代:来自阶地与溶洞对比的证据

张家界以其独特罕见的石英砂岩峰林地貌闻名于世,一直是地貌学家、地质学家们关注的焦点,但关于其形成年代问题尚显薄弱,一直缺乏系统深入的研究.本文对索溪流域不同层状地貌进行了地貌学、沉积学和年代学综合研究.研究结果表明,索溪河谷普遍发育三级阶地,T;很少发育,主要表现为河流两侧化置较高的古宽谷或剥蚀面.岩溶洞穴黄龙洞从上往...     

青藏高原东部雀儿山地区新近纪隆升速率探讨——来自雀儿山花岗岩体磷灰石裂变径迹证据

通过青藏高原东部川西地区雀儿山花岗岩体磷灰石裂变径迹分析,新获得了4个磷灰石裂变径迹年龄值,分别为4.9 ±0.3Ma、6.2 ±0.5 Ma、7.2 ±0.4 Ma和7.3 ±0.7 Ma。运用径迹年龄-地形高差法计算出雀儿山花岗岩体新近纪的隆升速率,为0.15~2 mm/a,平均隆升速率为0.78mm/a。隆升速率在每个阶段有所不同,但呈现出一种快速隆升→缓慢隆升的过程,为整个青藏高原东缘的隆升过程提供了约束条件。     

西秦岭北缘上新统木梯寺砾岩成因——兼论青藏高原东北缘隆升

青藏高原东北缘是何时卷入现今青藏高原动力学系统而隆升成为高原的组成部分一直存在争议。高原周缘上新世—第四纪广泛出现的粗砾岩多被认为是高原隆升的重要地质标志。西秦岭北缘构造带北侧出露的上新世积石山砾岩、甘家砾岩、韩家沟砾岩等都被认为是青藏高原东北缘快速隆升的地质依据,但这些砾岩由于第四纪以来隆升—侵蚀,多呈孤立块体分布在山顶。西秦岭北缘武山县新寺镇与高楼镇之间卧龙里—大坪一带山顶出露的一套粗砾岩（木梯寺砾岩）具有与漳县北出露的上新统砾岩相同或相似的特征,但却分布在西秦岭北缘断层之南,其研究对于西秦岭上新世隆升及构造边界确定具有重要的地质约束。通过对木梯寺砾岩的地貌特征、沉积旋回、岩性分段、砾石大小、分选性、磨圆度、砾石成分和古流向等较详细的研究,主要取得了如下认识：1）木梯寺砾岩是一套厚度约380 m,粒度粗且变化大、分选差、磨圆度低、旋回性清晰的洪积扇相和扇上季节性河道相互层的粗砾岩,高耸陡峭的山体地貌形态区别于下伏白垩系红色砂砾岩、砂岩的相对平坦地貌;2）扇上河道相砾岩中砾石叠瓦排列指示了自南向北的古流向,砾石成分以石灰岩、砂岩为主,含有少量花岗闪长岩、花岗岩砾石,指示了其物源区主要...