有关青藏高原东北缘晚新生代扩展与隆升的讨论*

青藏高原晚新生代的扩展和隆升对周边环境演变产生重大影响,确定扩展和隆升的起始年代是一个重要的科学问题。近年来在六盘山、积石山和祁连山及其相邻盆地的研究表明,青藏高原东北缘晚新生代(5~10MaB.P. 或约8MaB.P. )发生了准同期、影响深远的构造变形,导致了沉积盆地的消亡和山脉的隆起。青藏高原北缘的阿尔金山和东缘的岷山、龙门山及川滇高原也在该时段发生了构造活动的加速和构造隆升。所有这些准同期的事件反映了约8MaB.P. 前后青藏高原向周边的扩展,扩展的方式是通过一系列逆冲断裂、褶皱变形、左旋走滑及其伴随的山脉隆起和盆地消亡而实现的。该时期青藏高原的扩展导致了周边的环境变化,奠定了今日环境的格局。     

青藏高原地震层析成像的研究进展

为研究青藏高原地壳上地幔深部结构构造特征,近年来开展了大量的宽频地震探测工作。笔者收集了最近十几年来在青藏高原内部及其周缘布设的宽频带临时台网和固定台站情况,综合论述了宽频地震层析成像方法在青藏高原深部结构探测,如地壳低速层、印度岩石圈地幔俯冲、青藏高原北部构造研究中所取得的成果。     

关于青藏高原2485年温度的季节和空间代表性问题

利用树轮宽度重建的青藏高原东北部2485年年均温度曲线一经发表就引起了学界很大关注。本文就该温度曲线的空间代表性问题进行了再次分析,该研究的样本来自青海乌兰和都兰地区,有一定的空间覆盖度。尽管宽度年表用于年均温度重建,但是我们也指出,它与冬半年(上年9月~当年3月)平均温度也显著高相关(r=0.686,p<0.0001)。重建温度曲线不仅与青藏高原东北部地区,而且与我国中北部地区的气象台站同期平均温度记录显著相关。本文进一步通过重建曲线与不同时空尺度CRU TS3.1网格点资料的相关分析,证明2485年年均温度曲线具有一定的全球空间代表性。     

青海省沱沱河地区乌石峰蛇绿混杂岩形成环境探讨

青海沱沱河晚古生代乌石峰蛇绿混杂岩(CPW)是古特提斯缝合系中可可西里增生楔的一部分,具典型的碰撞混杂岩带特征。基于Dilek等对蛇绿岩新定义和分类方案,并运用其推荐的SiO2-MgO图解、MORB标准化微量元素比值蛛网图、Ti/V图解和Nb/Yb-Th/Yb图解对乌石峰蛇绿混杂岩的形成环境进行了判别和探讨,发现青海沱沱河乌石峰蛇绿岩应形成于弧后-弧前环境,为与俯冲作用相关的上盘俯冲带型的次级类型弧后-弧前型蛇绿岩。     

青藏高原的地幔动力学研究

青藏高原的形成是印度板块与欧亚大陆碰撞、挤压的结果，但简单的碰撞模型及南西—北东向的挤压无法解释高原现今所有的构造。因此，其他地球动力学因素，尤其是地幔动力学过程逐渐引起人们的关注。简要回顾青藏高原隆升的地幔动力学机制研究历史；较详细地介绍了青藏高原下深部结构的地幔动力学含义；并重点评述在青藏高原隆升的地幔动力学机制研究领域所取得的主要结果。说明在全球构造格局中，青藏高原不仅仅是印度和欧亚大陆会聚、碰撞以及大陆形变的结果，它也是青藏高原大陆岩石层和下伏地幔物质运动的相互耦合、相互作用的产物。     

青藏高原形成,演化及动力学研究现状

青藏高原是当今世界上最高、最大和最年轻的高原。它独特的岩石圈结构和构造演化、强烈的新构造运动和环境变迁,对我国乃至亚洲大陆的自然环境和人文地理产生巨大的影响,是打开全球地球动力学的一把金钥匙,近年来在国际上持续地掀起了研究青藏高原热,青藏高原是我国具有特色和优势的研究领域,本文简要地介绍青藏高原研究进展及主要成就,并对其地球动力学问题进行了讨论。     

中新世以来我国季风-干旱环境演化与青藏高原的生长*

根据中国北方地质、生物和构造记录与南海及全球记录的对比研究, 讨论了中国中新世以来季风-干旱环境与青藏高原阶段性生长耦合演化的关系。研究认为, 在研究季风环境的同时, 应加强我国季风-干旱环境整体系统变迁及其动力学的研究。     

黄河源区冰楔假型群的发育及其古气候意义*

在黄河源区两岸的第二级阶地砂砾层和基座中发现了两种不同形态的冰楔假型群。一种是发育在阶地砂砾石层的冰楔假型,其特点宽而浅,底部边界呈圆滑锅状,深约0.5~0.9m,宽0.8~1.4m;另一种是发育在第二级阶地基座的基岩中,以窄深倒三角状为特点,其底部尖锐,深约0.7~2.0m,宽为0.3~1.0m。前者形成于全新世中期(5.69±0.43kaB.P.,5.43±0.41kaB.P.),后者形成于末次冰期的冰消期(13.49±1.43kaB.P.)。另外,还在洪积的砂砾石层中发现了规模较大的冻融褶皱(宽3~4m),其时代晚于39.83±3.84kaB.P.,也是末次冰期的产物。根据冰楔假型的对比研究,在全新世的中期(约5.5kaB.P.前后)和冰消期,黄河源区的降温幅度达6~7℃。尤其值得注意的是全新世中期的冰楔假型形成,表明了大暖期气温的不稳定性。     

全球定位系统测量与青藏高原东部流变构造

通过1991～1997年期间高精度全球定位系统测量,建立了青藏高原东部及其邻区的现代地壳运动速度场。相对成都,鲜水河-小江断裂以西的藏东-滇中地区的运动速度变动在1．57～17．49mm／a之间,总体为8mm／a以上。该断裂以东地区的运动速度小,约为0～7mm／a。在此基础上,通过对围绕东喜马拉雅构造结的涡旋和川西地区的涡旋的认定,以及它们在地壳变形中的作用的分析,阐述了青藏高原东部及其邻区深部物质流变的主要形式和地壳流变构造。     

藏北多格错仁红层及孢粉组合特征

青藏高原北部羌塘地块广泛出露第三纪陆相红层 ,确定这些红层及其变形的时代对认识青藏高原的形成演化过程具有非常重要的意义。 1998～ 1999年 ,INDEPTH III项目地质课题组人员 2次深入西藏可可西里地区进行科学考察 ,新发现藏北多格错仁红层 ,并在其中发现较多种属的孢粉化石。该孢粉组合反映以温带旱生草原为主体的古植被面貌。通过对青藏高原北部及邻区主要新生代盆地孢粉组合与古环境演化的对比分析 ,结合多格错仁红层上覆弱变形玄武岩 2 5～ 3 2Ma的40 Ar- 3 9Ar高精度测年资料 ,推断多格错仁红层的形成时代为晚中新世 ,多格错仁红层挤压变形所致的约 5 0 %的地壳缩短量发生在中新世末—上新世初。这些资料为建立青藏高原动力学模式提供了新的年代依据     

青藏高原五道梁地区中新世湖相叠层石特征、分类及古气候意义

通过对青藏高原五道梁地区中新世湖相叠层石样品岩石薄片、扫描电镜的观察,发现叠层石纹层主要有层带状、波状和柱状3种形态,且明暗纹层的结构极不相同,富屑层颗粒结构明显,富藻纹层由致密状含有机质泥晶方解石构成,呈泥晶结构;在此基础上,对叠层石进行了成因分类,认为研究区发育骨架叠层石、凝集叠层石和细粒叠层石。综合叠层石的沉积学、矿物学和稳定C,O同位素值特征,认为叠层石沉积期气候湿润,而纹层层偶则形成于呈季节性变化的气候条件下,亮层代表湿润期,暗层形成于相对干旱期。     

青藏高原的隆升与环境变化

基于青藏高原及其周边地带地球深部结构、构造和大陆动力学的研究，探讨了冈瓦纳古陆解体后，印度板块北进与欧亚板块碰撞作用的后效。由于印度板块中、上地壳与地幔盖层物质挤入，南北双向挤压力系以及复杂深层动力过程的作用，深部物质被分异、调整，致使地壳缩短增厚，深部物质侧向流展，导致青藏高原整体隆升。随着青藏高原的隆起，形成了特异的深部结构与深层过程。这不仅极大地改变了古亚洲的地貌景观和自然环境，使青藏高原进入冰冻圈，而且造成高原及其周边地域剧烈的水热活动和特异的地震活动，强烈地改变了该区人文气候、生物区系和生态环境，从而构成中—新生代以来东亚乃至全球系统最为壮观的地球科学事件之一。     

青藏高原末次盛冰期和全新世大暖期多年冻土边界变化的探讨

位于中低纬的青藏高原多年冻土是第四纪高原隆升和冰期气候叠加的产物, 与高纬多年冻土相比, 具有厚度薄和不稳定的特点, 对全球变化反应敏感。因此, 评价冰期-间冰期多年冻土扩张-收缩过程和其范围重建, 是研究高原环境变化的重要工作。本文依据青藏高原及周边地区温度数据和《中国冰川冻土沙漠图》, 对青藏高原现代大片多年冻土、岛状多年冻土和高山多年冻土分布进行恢复。依据来自冰川、冰缘和湖泊等证据, 采用末次盛冰期气温较现代低7℃, 全新世大暖期气温较现代高4℃, 进行末次盛冰期和全新世大暖期多年冻土分布重建。重建结果表明: 末次盛冰期多年冻土扩张明显, 面积约为现代冻土面积的195%; 末次盛冰期大片多年冻土几乎覆盖整个高原, 岛状多年冻土向东扩张明显, 向西范围逐渐收缩变窄, 高山多年冻土在喜马拉雅山、祁连山和横断山脉等地区扩张明显。全新世大暖期多年冻土明显收缩, 面积是现代多年冻土的73%; 大片多年冻土收缩幅度较小, 岛状多年冻土在高原东南部收缩明显, 高山多年冻土在喜马拉雅山脉、祁连山脉、横断山脉等高海拔山地发育。     

青藏高原多岛弧—盆系格局机制

本文根据长期的青藏高原及周边地区的地质调查和考察实践，在系统研究全球构造，尤其是特提斯地质的基础上，概要阐述了全球洋－陆构造体制的转换论、多岛弧盆系统论、造山作用过程论，并依此“三论”作为青藏高原及周边地区大地构造结构单元的划分依据。     

青海共和盆地早全新世古风向重建及其对黄土物源的指示

青藏高原东北部地处黄土与沙漠的过渡地区,在冰期-间冰期旋回中受中纬西风与东亚季风环流的交替控制,曾发生大范围的沙漠进退,是黄土高原重要的潜在物源区。恢复该区地质历史时期的大气环流格局可为重建东亚地区的环境面貌、探讨黄土高原的物源区、检验东亚地区古气候模拟结果的有效性等方面提供重要依据。但目前对高原东北部的古大气环流特征却鲜有研究。青藏高原东北部保存有一系列的古沙丘,可为古大气环流的重建提供直接依据。本文选取青海共和盆地一处代表性新月形古沙丘开展光释光测年研究,并通过其平面形态和前积层产状恢复了当时的古风向。结果表明:共和盆地的风沙活动自早全新世以来开始显著减弱,此时近地面盛行与现今风向一致的西北风。前人的研究揭示出青藏高原东北部在冰期时很可能盛行西风,并存在广泛的荒漠化,因而很可能是黄土高原冰期时重要的物源区之一。而本研究指示,该区的盛行风向在早全新世以来转变为西北风,且荒漠范围显著退缩,导致其全新世不再是黄土高原的物源区。青藏高原东北部的盛行风向和荒漠范围在冰期-间冰期旋回中的这种变化,为理解黄土高原的粉尘物源在空间和冰期-间冰期旋回上的变化提供了依据。     

钻探揭示的青藏高原东北部黄土地层与第四纪气候变化

青藏高原地表侵蚀强烈,不利于保存连续的第四纪松散沉积物,难以获得良好的高原环境变化记录.在青藏高原东北部的西宁-互助地区,堆积着厚层黄土,是认识高原第四纪环境演化和气候变化重要的信息载体.但是,由于次生黄土披覆较厚,露头剖面不完整,长久以来,对这套风成沉积没有进行过全面细致的研究.根据钻探岩芯揭示的土壤地层、磁性地层以及磁化率变化,初步认为青藏高原东北部厚层黄土堆积底界的年代大约为2.0Ma.黄土-古土壤序列可以与黄土高原中部的标准黄土地层对比,但青藏高原黄土有着更为复杂的沉积和侵蚀过程.在具有较好年代学控制的基础上,可以重建第四纪气候变化的某些细节.在冰期-间冰期时间尺度,青藏高原第四纪气候变化与中国北方气候变化对应,但是,在早更新世青藏高原古气候变化有幅度大和频率高的特点.根据与标准黄土堆积的时间序列对比,在距今9～71ka, 254～188ka, 334～279ka, 428～385ka, 576～471ka, 670～658ka, 748～706ka, 788～760ka, 883～853ka, 1000～967ka, 和10～1061ka等时间段,青藏高原东北部古气候相对温暖湿润;其间厚层的黄土/砂层堆积,即71～ka, 188～130ka, 380～334ka, 471～428ka, 658～576ka, 853～788ka, 73～65ka 和1727～1640ka等时间段则反映了寒冷干燥的气候,可能与冰川发育对应.对高原黄土堆积的环境替代性指标的深入研究,不仅可以揭示古气候变化过程,而且可能为研究青藏高原冰川变化提供有价值的线索.     

辽宁鞍山地区陈台沟蛇绿岩地球化学特征

岩石化学、地球化学资料表明,古太古代陈台沟蛇绿岩由绿泥滑石片岩和蛇纹岩（橄榄岩）、角闪岩类岩石（拉斑玄武岩）、石英岩（远洋深海硅质岩）组成,它们具备蛇绿岩套层序的基本特征,可能为古太古代洋壳残片.陈台沟蛇绿岩具有贫硅、贫碱、低钛,而富铁、镁,稀土总量很低的特点.微量元素分析结果表明该蛇绿岩中的玄武岩富集K、Rb、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Hf等高场强元素,具有岛弧型火山岩的特点,其在稀土元素球粒陨石标准化配分图解中主要显示平坦型曲线.陈台沟蛇绿岩的形成环境可能为岛弧环境.     

西藏措勤-赛利普地区新生代火山岩同位素组成及源区性质探讨

对赛利普地区新生代火山岩Sr,Nd,Pb同位素资料分析,揭示了赛利普新生代火山岩同位素组成在时代和岩石组合上存在的规律性变化.总体上,随时代变新,Sr,Pb同位素呈递增,Nd同位素呈递减趋势,火山岩中地壳物质贡献明显增加.本区新生代火山岩与青藏高原北部(班公湖-怒江缝合带以北)相比,Sr,Nd和Pb同位素组成存在一定差异,尤其是新近纪以来钾质火山岩显著高87Sr/86Sr、极低143Nd/144Nd值,208Pb/204Pb值普遍偏高,古近纪火山岩这种差别则不明显.揭示了新生代以来,在印度大陆岩石圈向北俯冲过程中,拉萨地块比青藏高原北部融入了更多喜马拉雅大陆地壳端元成分.中新世早中期,印度大陆板块向北A型俯冲到拉萨地块基底西段,并发生岩石圈不同层次部分熔融、岩石圈断离等作用.     

近10年西藏高原土地沙漠化动态变化与发展态势

依据生态基准面的理论制定了西藏高原沙漠化土地分类分级体系。运用遥感、野外调查与 GIS等方法,对20世纪90年代沙漠化动态变化进行了研究,研究结果表明：西藏高原沙漠化扩大 2151．68km 2,升级率达 2．3％,动态度为 0．154％,沙漠化程度明显加重,形成沙漠化发展、稳定及逆转三种类型区。高原沙漠化发展演化的内在驱动力是以气候为主的自然因素,外在驱动力则是人为的"三滥"活动。预测到2005年、2010年沙漠化仍将缓慢发展。西藏高原是我国沙漠化正在发展-强烈发展的区域,发展态势严峻。高原沙漠化防治的基本策略应是全面保护、综合治理、适度开发、协调发展。     

青藏高原东北缘循化-官亭地区2.6万年以来气候变化研究

根据粉尘搬运的动力学原理,利用温湿度组合、风力强度变化和粉尘源区收扩演变特点,分析了青藏高原东北缘循化-官亭地区黄土的粒度、磁化率特征及其反映2.6万年以来的气候波动、区域环境变化以及冬夏季风关系等,划分了主要气候演化阶段,取得了以下重要认识：1）山脉阻挡是造成循化-官亭盆地黄土剖面记录气候波动差异的主要影响因素,拉脊山东南段是亚洲冬季风和高原冬季风系统的重要分割线;2）循化盆地和官亭盆地约26 ka B.P.气候变化主要分为2个阶段,每个阶段又可分为若干个亚阶段;3）青藏高原东北缘官亭-循化地区全新世适宜期时间可能为6.0~3.7 ka B.P.,官亭盆地和循化盆地黄土粒度磁化率明显差异的原因可能主要受风场的控制。