青藏高原的形成和演化机制

青藏高原是地球上最高大和最雄伟的年青隆起区。对于它的形成和演化机制,一直是国内外地质和地球物理学者注意的问题之一。 近十年来,人们认为青藏高原的形成是由于相距千里之遥的印度板块向北漂移并与欧亚板块碰撞的结果。然而,根据作者对喀喇昆仑和喜马拉雅等地的野外考察及其深部地球物理资料的研究,提出青藏高原原来是一个统一的前震旦纪陆壳区,后经震旦纪以来多次的拉开和挤压碰撞而形成的新观点。这种拉开和挤压的运动方式,是深部鳗隆和慢拗的分异作用引起的。     

雷琼地区新构造运动的特征

雷琼地区系广东省雷州半岛和海南岛的简称。以王五-文教断裂为界,本区可分为两部分:北部的雷州半岛和琼北,通称“雷琼坳陷”,为新第三纪和早更新世大幅度沉降区,兼有剧烈而频繁的火山活动和地震活动,是本文讨论的重点;南部是以五指山为中心的隆起区,发育多级剥夷面,由隆起中心向海呈阶梯状下降,该区隆起幅度虽大,却基本上没有火山活动,地震活动亦弱(图1)。本文根据若干典型的第四系剖面、火山活动、¹⁴C测年数据、测震及地形变等资料,初步探讨雷琼地区新构造运动的基本特征。     

扬子古板块的形成及其对中国南方地壳发展的影响

六十年代以来,人们在海洋和大陆边缘积累了大量地质、地球物理和地球化学资料,应运而生的“板块学说”,把人们的视野扩展到占地球表面百分之七十的广阔海域,使人们看到了有关洋壳演变为陆壳的许多独特的地质现象,使原来主要在大陆上获得认识的一些地质现象要求新的解释。本文将在前人地质资料基础上,利用板块学说探讨扬子古板块的形成和对中国南方地壳发展的影响。     

地球物质演变的能源问题

地球发展历史是地球物质运动的过程。核转变更新着地球的化学元素与同位素组成;它影响着地球发展过程中各特殊矛盾的发展与转化。地球的能源有外来能与内生能,这两种近于相互独立而又统一的能源体系组成了地球的演化能源。我们研究和计算了各种外来能与内生能的产生方式、能量大小及对地球演化的影响,而地球演化的主要内能源是核转变能。天然核转变有两种,一种是在地球发展过程中自发产生的(核衰变、自发裂变等),一种是受外因条件所激发而产生的(诱发裂变,核反应等)。     

热流的折射和再分配的数学模拟

目前,陆地大地热流的测量大多在1-2公里深的钻孔中进行,测量结果除受地形变化、气候变迁等因素的影响外,还受构造形态变化的影响。一般隆起区的浅部热流和地温梯度高于拗陷区的热流和地温梯度。有时在隆起的最高部位的地表热流值可高于平均热流值的30%-40%,从而形成局部的异常区。隆起区的地表热流值和地温梯度值高于拗陷区的原因是由于在热流扰动区内,热流产生折射和再分配的结果。为此,我们采用数学模拟方法,研究了在不同构造形态和岩层热导率条件下,热流折射和再分配对区域热流的影响。     

鲁西隆起区晚中生代地层碎屑石榴石分析及物源区构造演化示踪

以鲁西淄博、临朐、平邑、蒙阴盆地为重点研究区,通过盆地中生界砂岩中碎屑石榴石的成分分析,探讨鲁西隆起及周边地区中生代构造演化历史。研究表明,鲁西盆地砂岩中石榴石成分在早中侏罗世和中晚侏罗世期间出现变化,暗示着物源的转变,早中侏罗世时期主要物源是鲁西隆起,中晚侏罗世时期转变为胶东地区和鲁西隆起。侏罗纪时期石榴石的物源转变显示,苏鲁苏鲁造山带可能在中晚侏罗世时期已经抬升至地表。白垩纪鲁西盆地物源主要为胶东地区,鲁西隆起的物源贡献较小,但是青山组中段和王氏组中段物源略有波动。白垩纪鲁西盆地石榴石物源显示,控制鲁西盆地沉积的主要是苏鲁造山带,古地理格架显示东高西低的特征,盆地物源的波动暗示鲁西隆起可能在早白垩世中晚期和晚白垩世中期经历过抬升。     

现阶段地壳构造分区及其成因的初步探讨

近年来获得的大量地球物理资料以及地球深部构造作用的动力学条件的初步研究结果,提供了从构造力学观点考虑深部地质特征,进行地壳构造研究的一种新的可能。据此,我们拟在本文内对现阶段地壳构造分区问题做初步的探讨。地壳构造的分区应由其组成成分、结构和形变分析入手,进而结合对构造作用影响的深度和广度以及构造运动过程的分析进行探讨。     

皖中地区深层构造分析

通过对地球物理场特征与不同层次地质体之间对应关系的分析,可以探讨深层构造的演化。本文根据对重力和磁力场数据处理的结果,研究皖中地区地壳上部的层块结构和滑脱构造。     

“2006年全国岩石学与地球动力学研讨会”在南京召开

“2006年全国岩石学与地球动力学研讨会”于11月1~6日在南京成功举办。本次会议由海内外众多单位发起,南京大学地球科学系成矿作用国家重点实验室主办,并联合了国家自然科学基金委员会地球科学部、教育部科技委资源与环境学部、江苏省国土资源厅、中国地质调查局南京地质矿产研究所、中国科学院地球化学研究所、中国科学院广州地球化学研究所和中国地质大学(北京)等多家单位协办。会议的目的在于继续为从事岩石学与地球动力学及相关研究领域的同行,提供一个自由的学术交流平台,展示其最新研究成果。这次研讨会受到了广泛关注,共有来自海内外的400余位代表出席。     

南岭某钨锡矿床的显微构造研究

前言显微构造分析在研究岩浆期后热液矿床的作用,逐漸为地貭工作者所重視。作者在研究南岭某钨錫矿田构造时,在配合其他地貭方法的同时,系統地进行过显微构造分析工作。这些結果对解决我們面临的地貭問題有一定的重要意义。該矿田位于华南加里东褶皺带的浅变貭岩中,岩层走向近于南北。加里东运动后,該区一直处于隆起状态。中生代时由于燕山运动而发生了强烈的构造断裂和岩浆活动,随后,有鎢錫矿的形成。鉴于成矿与花崗岩在时間上(絕对年龄測定均属燕山早期)、空間上和地球化学等方面有密切的联系,因此,公认矿化与花崗岩有成因上的联系。矿床属高溫热液脉状矿床。     

临夏盆地晚新生代哺乳动物群演替与青藏高原隆升背景

临夏盆地的晚新生代沉积中富含哺乳动物化石,以晚渐新世巨犀动物群、中中新世铲齿象动物群、晚中新世三趾马动物群和早更新世真马动物群的化石最为丰富。晚新生代是青藏高原快速隆升的时期,临夏盆地的4个主要哺乳动物群在构造剧烈变化的背景下发生了显著的更替。通过对不同动物群所代表的生态特征的分析,恢复了临夏盆地晚新生代以来的气候环境演变过程:晚渐新世以温暖湿润的森林环境为主,间杂有一些开阔地带;中中新世的森林更加茂密,水体更加丰富;晚中新世演变为炎热半干旱的稀树草原环境,季节性变化加强;早更新世气候寒冷而干燥,并伴有显著的海拔升高。青藏高原在晚渐新世的隆升幅度还不足以阻挡大型哺乳动物在高原南北的交流,但到中中新世已成为明显的障碍,至晚中新世对动物迁徙的阻碍作用更加突出,而临夏盆地在早更新世已经达到相当大的高度,产生了一个高原或高山的动物群     

青藏高原重力构造

青藏高原的范围大致由昆仑山、阿尔金山、祁连山、龙门山及喜马拉雅山所围限。是一个边部群峰耸立、内部相对平坦的广阔高原,具有山高地势平的地貌景观。地壳厚度一般为50—70公里,成为全球地势最高、地壳最厚的地区。 中新世晚期,喜马拉雅尚未成山,其高度接近海面,仅约数百米。而由冈底斯山至昆仑山的广大地区,此时形成了统一的夷平面,具有与喜马拉雅地区相似的高度。     

青藏高原整体隆升与地壳短缩增厚的物理－力学机制研究（上）

本文综合研究了青藏高原大地构造格局、地壳与地幔结构、地球物理场特征,对青藏高原整体隆升的物理一力学机制,进行了总结,并提出了隆升、地壳短缩和增厚的动力学模式。论文对以下五个问题进行了研究和讨论：第一,青藏高原巨厚的地壳、薄的岩石图结构、不同产状深大断裂以及推覆、切割和碰撞造山带的基本模式;第二,地震活动、断层面解与区域应力场;第三,板块运移与地体拼贴和大陆增生;第四,青藏高原隆升的物理一力学机制分析;第五,青藏高原隆升的地球动力学模式。研究结果表明,南部印度板块向北运移并与欧亚大陆板块碰撞,北部则受古亚洲板块阻隔并向南推移。在长期的碰撞与挤压作用下,造成了高原地区异常的地震活动和应力场,Ｌｇ波能量向南快速衰减和Ｑ值向南递增,水热活动强烈和地壳“南热”、“北冷”及岩石围中“壳热”、“慢冷”的格局。喜马拉雅南、北麓重力未达均衡,高山仍在上升,沿雅鲁藏布江由深部上涌的蛇绿岩套长达１７００ｋｍ,一系列走滑断层的形成和强烈的形变,形成了南界恒河平原北缘、北抵雅鲁藏布江的宽约３００～５００ｋｍ的碰撞挤压过渡带。基于此,青藏高原的隆升和地壳短缩增厚的物理一力学机制为软流圈的拖曳作用,促使印度板块与欧亚板块的碰撞和长期的挤     

青藏高原隆升的历史背景和机因

青藏高原自中、上新世大幅度的隆升、形成，是亚洲大陆壳体演化-运动历史中，与地洼构造活动有直接关系的重大事件之一。对青藏高原形成的原因，运用历史一动力大地构造学的研究方法，从多方面的资料综合分析，可以得到较为合理的解释。根据上地壳结构、历史背景、占植物区、地热活动状态等资料，对隆升运动的物质基础、物理因素、内动力和外动力因素；及其对壳体演化一运动史的制约等的综合分析，表明青藏高原的隆升运动发生于亚洲大陆接纳印度外来壳体的过程完结之后，是在另一次和另一种地壳运动中出现的。从力学上说是在碰撞力及后继挤压力已衰退，又经青藏统一古地台形成、以垂向运动占主导的稳定区阶段的间断之后，再度转入活动区阶段，由于多方面的挤压力才开始发生的，是属于另一个壳体演化阶段和另一个应力场的产物。在造山带的性质上，隆升事件是在印度壳体与中亚壳体汇聚接合已经完成，印度大陆已成为亚洲大陆的一部分，并且碰撞造山力及其后继厂力都已为地台型地壳运动所代替之后，才由于大陆内部的地洼型造山作用所致的。     

青藏高原多向碰撞─揳入隆升地球动力学模式

论证了青藏高原形成与隆升过程中的变形构造格局。岩石圈结构、青藏高原隆升与周边前陆沉积盆地耦合关系、高原隆升的地球动力学模式等。提出青藏高原碰撞-隆升过程中,高原边缘以走滑-挤压构造为主,高原内部以伸展构造为主;高原隆升过程中,岩石圈变形总体是：上部以伸展变形为主,中部以挤压变形为主,下部以伸展变形为主。通过青藏高原及周边岩石圈结构及隆升过程变形作用时-空耦合关系的对比研究,建立起青藏高原隆升机制的多向碰撞-入隆升地球动力学模式。     

关于晚新生代准1.2Ma周期构造气候旋回

构造气候旋回的理论要点是构造作用驱动气候变化,因而不同于Milankovitch冰期气候旋回,但两者又都是受地球轨道要素控制的。本文主要根据青藏高原和黄土高原的晚新生代地质记录,以磁性地层为时间标尺,以黄道倾斜(ε)最大变幅位置为模式年龄,划分最近8Ma的准1.2Ma周期构造气候旋回的主旋回层,即MTC₇、MTC₆、MTC₅、MTC₄、MTC₃、MTC₂、MTC₁、MTC₀,它们的界线年龄分别为7.3、6.1、4.9、3.7、2.5、1.3和0.2MaBP。在此基础上,分析了青藏高原构造隆升和黄土高原风尘沉积各自显示的准1.2Ma周期的演变特征,表明它们之间具有构造驱动气候的因果关系。文中还探讨了最近7.3MaBP的古环境变迁,获得了有关晚新生代东亚季风形成演变和环境分异是在轨道气候旋回背景下受构造气候旋回控制的新认识。      

与亚洲古季风有关的中国及邻区新生代构造演化的几个问题

本文简要综述和讨论了与亚洲古季风气候形成有关的中国及邻区新生代,特别是晚新生代构造演化的一些问题。新生代初印度一欧亚板块汇聚以来,特提斯海的消退过程,以及太平洋板块在亚洲大陆东缘和东南缘消减引致的弧后海盆(如日本海、东海、南海)的扩张和陆缘海盆(如黄海、渤海等)的出现,对于亚洲古季风形成的意义要比青藏高原隆升所起的作用更重要。青藏高原地表快速隆升在时间上滞后于高原地壳S—N方向的强烈缩短,其原因可能与青藏高原下地壳和上地幔熔融或局部熔融有关。此外,东亚古东南季风区域特征的形成还与我国华北及东南沿海构造运动导致的晚新生代地形地貌演化有着重要关联。     

浅论多旋回构造理论对第四纪深部物理运动研究的推动

第四纪最突出的事件是青藏高原和南海海盆的形成和演化。众多中外学者几乎一致认为，青藏高原的形成是由于印度克拉通向北的推动，南海等西太平洋边缘海是在太平洋板块和菲律宾海板块向西俯冲的过程中形成的。笔者另辟蹊径，提出，由于新生代(尤其是第四纪)以来两个相互交切的东亚断裂和南亚断裂的深部物理运动，使得南海等西太平洋边缘海地区的陆壳物质被逐渐吸入地幔，经转化为“幔源壳质”以后，再不断输送、补充给青藏地区。其结果必然是，南海等西太平洋边缘海地区的陆壳迅速转化为过渡型壳甚至洋壳，青藏地区则由洋壳转化为陆壳，并迅速隆起、增厚。     

中国风尘堆积与全球干旱化

通过极地冰盖增长、中国风尘堆积(包括西风带下太平洋的风尘沉积)、青藏高原隆起以及现代表面洋流形成过程等资料的分析,初步认为,影响全球干旱化的重要因素之一是极地冷源的作用,山地隆起幅度和洋流变异是干旱化不可忽视的重要因素。据此本文对建立全球干旱化环境序列做一初步尝试。     

第四纪中国自然环境变迁的原因机制

作者在重建晚第三纪和第四纪古气候环境的基础上,着重讨论了晚第三纪和第四纪古气候之间的显著差异以及引起中国第四纪自然环境大幅度变迁的主要原因机制。中国新生代晚期构造运动导致自然环境的巨大变迁,其中青藏高原隆起的影响尤为突出。作者认为,青藏高原隆起及其反馈作用、季风环流的加强以及全球气候变化的影响,协同成为中国第四纪气候大幅度变化的主要原因,当然也是新生代晚期以来,尤其是中更新世以来中国自然环境变迁的主要原因机制。