东北地区末次冰期以来气候地貌的若干特征

末次冰期,长白山天池周围有冰斗发育,高2200m左右,东北的广大地区为冰缘环境。许多冰缘形态至今控制着地貌景观。冰后期,长白山的冰川地貌受到冰缘环境的控制,广大地区的冰缘地貌则受到温暖环境的改造。作为气候地貌界限的冰雪线,由末次冰期的44—45°N移至今日的51°N附近。末次冰期以来,气候地貌带表现出沿经度和纬度平行移动的特点     

西秦岭迭山西北部冰川地貌分布及其特征

迭山西北部位于青藏高原的东缘, 属西秦岭山脉的西段. 在海拔3 700 m以上保存有类型较为齐全的冰蚀地形(冰斗、刃脊、U形谷、悬谷、粒雪盆、鲸背岩与基岩磨光面等)与冰碛地形(侧碛垄与终碛垄). 采用野外考察、遥感影像解译与填图等方法对该区的冰川地貌分布及其特征进行了探讨. 基于研究区冰川地形分布与特征, 结合青藏高原现代的抬升速率、邻近山地冰川地形的年代学资料以及其他古环境研究成果进行综合分析得出: 该区的古冰川发育于末次冰期, 末次冰期最盛期是其最主要的形成期. 冰川最盛时面积约38 km², 为具有暖底性质的冰帽冰川.     

末次冰期冰碛垄系列的形态特征及其形成探讨 ——以帕隆藏布江谷地为例

冰碛的形态特征是气候变化的标记.以往的野外考察发现末次冰期的冰碛具有近乎统一的发育模式.选取藏东南帕隆藏布江流域的10条冰川, 研究其前方末次冰期冰川堆积特征, 以揭示其所反映的气候变化过程. 结果表明: 末次冰期MIS2形成最高大的冰碛垄, 我们称之为主冰碛垄, 这套冰碛垄示意当时冰期气候持续稳定时间最长.为主冰碛垄所部分覆盖而由其底部延伸出来的, 尚有至少两套范围更大、 但规模较小的冰碛垄, 表明MIS2之前冰期气候可能曾更加严酷, 但持续时间相对要短, 可能反映MIS4和/或MIS3的冰期气候特点.主冰碛垄内侧一直到现代冰川相当长的河谷段, 通常呈现多道冰碛垄, 规模均较主冰碛小, 它们有的不排除作为后退冰碛(recessional moraine)的可能性, 但晚冰期(YD)、 抑或H1事件应当是值得注意的.临近现代冰川末端, 一般能够辨别新冰期和小冰期冰碛垄. 因此, 藏东南这样一系列的冰川堆积, 以其形态、 范围和规模特征, 辅之以高精度的系统测年, 几乎可恢复出气候变化曲线来, 了解与全球氧同位素曲线之间的齿合关系.     

西藏纳木错第四纪湖泊沉积与湖成地貌--兼论藏北高原古大湖问题

对西藏面积最大的湖泊——纳木错湖相沉积野外现察结果，发现了由水平层理十分发育的砂与粘土所组成的、高出湖面分别为3—12m、15—22m、25—30m与35—45m的4级湖岸阶地，覆于基岩之上、高出湖面60—150m的湖相沉积和多达50条左右、由扁圆湖滨相砾石所组成的湖岸堤，环湖广泛分布的湖成地貌。在连结纳木错与其西北的仁错约玛、仁错贡玛、久如错的分水岭宽谷底部(分别高出上述3湖20m、90m与60m)与北侧山坡，即纳木错的第二与第三级湖岸阶地，发现了组成阶地与异堤的湖相与湖滨相沉积。从而确证了纳木错与仁错-久如锴曾多次连通，即数度成为一个统一的大湖，而不是以河道相连的不同湖泊。古大湖分离时代为末次冰期间冰段。     

青藏高原周缘的河流纵剖面特征及其对构造地貌演化的启示

河流水系是改造地表地貌的主要外动力,其形态样式记录了造山带和高原的生长和演化。目前对于青藏高原周缘的河流剖面研究主要集中在南缘、东南缘及东缘。相比而言,对于流经高原其他边缘河流的纵剖面特征仍然缺乏分析,不同位置的高原边缘河流发育是否存在相似性或差异性及其内在原因尚未开展相关研究。选取青藏高原北缘西昆仑—阿尔金地区、东北缘祁连山地区、东南缘三江地区和南缘喜马拉雅等典型区域,通过开展河流地貌对比研究,利用河流纵剖面的关键地貌参数定量分析了高原周边地貌边界带的空间特征及相关的构造与气候因素。结果表明,在青藏高原周缘地貌边界带上,河流陡峭度指数最大值与区域地形起伏最大区域一致,河流流经高原边缘时陡峭度有显著升高,而在高原边缘两侧陡峭度均相对较低,且河流向高原内部的溯源侵蚀十分有限,而且河流裂点均出现在区域地形起伏较高的地貌部位。其中青藏高原北缘、东北缘与南缘,地形起伏最大的区域与构造边界所围限的高原边界一致,并大致对应最新构造活动的强隆升区,而青藏高原东南缘的高原边界较模糊,地形起伏度变化最明显的区域出现在雅砻逆冲断裂两侧,与前人提出的古高原边界一致,暗示该区河流裂点的形成可能与雅砻逆冲断裂的早期活动有关。基于研究结果认为,对于青藏高原这样大尺度或经历长时间构造演化过程的地貌单元,基于稳态假设下的河流形态分析高原隆升时间可能存在较大偏差。青藏高原东南缘的高海拔低起伏地貌面可能是在较平缓的内流水系作用下形成的,在随后的河流袭夺等过程中演变为现今的外流河状态。     

山西霍山山脉河流地貌定量参数及其构造意义

河流地貌形态定量研究是了解构造活动与地表过程耦合作用的重要途径之一.霍山山脉位于山西地堑系中部,介于临汾盆地和太原盆地之间,以发育霍山山前断裂带和1303年洪洞Ms8级地震而著名,通过分析跨断裂带及周边的48条河流的纵剖面形态、SL参数、Hack剖面、面积高程积分曲线以及HI值等,得到以下认识:1)跨断裂带的河流,其纵剖面在断层两侧的形态具明显差异,反映其受断层活动控制,而其他河流,除极少部分在上游存在局部陡变外,纵剖面为近似下凹的指数曲线形态显示近均衡状态;2)河流的HI值及积分曲线显示了霍山地区新生代以来整体处于强抬升弱侵蚀状态,即所有河流均处于壮年或幼年期;3)48条河流一致上凸的Hack剖面也表明霍山地区新生代以来处于强烈的构造抬升阶段,跨断裂带的Hack剖面形态以陡变下降而区别与其他河流的近似圆弧形;4)跨断裂带河流的SL/K参数在断层附近出现异常高值,反映了SL/K参数与断层垂直差异运动的相关性,周边其他河流的SL/K参数反映了没有差异运动的准均衡状态,局部的异常高值可能对应不同基岩的抗风化能力差异.河流地貌定量参数与构造环境存在显著的相关性,河流地貌定量参数特征揭示霍山山前断裂带在新生代以来的强烈垂向运动特征.     

阿尔泰山喀纳斯河流域末次冰期OSL年代学新证

布尔津河支流喀纳斯河源于中俄蒙三国交界处友谊峰的南坡,为额尔齐斯河的重要源区.友谊峰连同奎屯峰等高峰形成了阿尔泰山最大的现代冰川作用中心.在第四纪期间,这些冰川都发生了规模较大的进退,在河谷中留下了形态较为清晰的冰川地形.应用OSL单片再生剂量测定技术对采自主U型谷两侧的高大侧碛垄进行了定年,测年结果分别为(27.2±2.0)ka(K-1)与(16.1±1.5)ka(K-2).基于地貌地层学原理、并结合已有的年代学资料(OSL与14 C)与古气候研究资料,末次冰期以来喀纳斯河流域共有5次规模较大的冰进,分别为小冰期、新冰期、末次冰期晚冰阶(MIS 2)、末次冰期中冰阶(MIS 3中期)与末次冰期早冰阶(MIS 4).     

疏勒河上游河流地貌特征及其演化

疏勒河上游位于中祁连地块,受到中祁连南缘断裂带、中祁连北缘断裂带的差异控制,其地貌是青藏高原隆升的结果.本文以疏勒河上游为研究对象,应用ArcGIS水文分析工具,提取河流纵剖面、Hack剖面、SL参数以及HI,分析了河流的形态特征;提取流域边界高程剖面,分析了流域演化遗留的地貌证据.研究结果表明,疏勒河上游河流纵剖面以线性函数为最佳拟合函数,说明疏勒河上游河段整体上处于河流发育早期阶段;Hack剖面呈明显的凸形,说明第四纪以来流域所在地区处于强烈的构造抬升;河流流向转折、SL异常值以及河流纵剖面裂点具有良好的一致性,从流域边界剖面识别的垭口又与上述三者具有对应关系.综合上述河流特征及流域边界剖面所反映的信息,推测研究区发生过3次袭夺事件.古疏勒河、古昌马河以及古野马河的重组塑造了现在的疏勒河流域.     

涟江源区河流地貌特征及其与构造的响应

通过对涟江源区河流地貌及地质构造的调查发现,区内河谷地貌平面展布形式有纵谷、横谷及斜向谷,纵断面形态主要为"V"型、次之为"U"型.支流与干流交汇处发育三处盆地,各盆地中均发育三级阶地,分别形成于距今56.7±3.6 Ka,24.2±2.4Ka,0.8±0.250 Ka.区内河谷地貌、阶地特征与新构造运动地壳间歇性抬升...     

河流地貌演化研究进展

本文基于近年来全球河流地貌演化的研究实例及新进展,介绍了主要的研究载体与思路,讨论了河流地貌演化事件背后的地质、环境意义。沉积学、地貌学、物源分析、低温热年代学等是解决河流地貌演化问题的重要工具。沉积学记录着河流演化的一手资料,同时,沉积物定年技术的发展为揭示河流演化过程提供了高精度的时间约束。地貌指数研究是根据河流剖面形态与流域特征等揭示河流及区域地貌演化过程的研究手段,在恢复基岩隆升历史,定义地貌演化状态和判断分水岭迁移等方面具有优势。基于碎屑热年代学的物源分析方法结合沉积物沉积年代测定的研究思路则是利用了地表物质的“源—汇”过程变化,是揭示水系沟通演化历史的有效手段。当借助中-低温热年代学的多方法联合和单矿物的多重定年作为物源示踪剂时,可以有效提高分析精度,具有广阔的研究前景。另外,低温热年代学和宇宙核素¹⁰Be等对浅表过程十分敏感,记录了百万年—千年尺度的河流侵蚀作用,是示踪流域侵蚀方式空间变化和定量化揭示侵蚀过程的有力工具。河流的诞生与演化是地表过程的重大事件,记录了局部或区域的构造—气候背景,也是研究构造—气候—地貌耦合及互馈过程的重要纽带。特别是新生代晚期以来,地貌形成过程伴随着古人类的诞生与发展,而河流的演化则在古人类活动和迁徙中起到了重要的控制作用。因此,河流地貌演化的背景动力及环境意义体现了地球多圈层的相互作用与协同演化。

     

波密地区帕隆藏布残留蛇绿混杂岩带的发现及其意义

在进行1：25万墨脱幅地质调查中，笔者首次在波密地区发现和填绘出了帕隆藏布残留蛇绿混杂岩带。帕窿藏布残留蛇绿混杂岩呈串珠状产出于花岗岩类侵入岩中，其岩石组合为橄揽辉石岩、辉石岩、辉长岩、辉长辉绿岩、辉绿岩、石英岩和大理岩，局部可见条带状硅质岩。上述组分之间的相互关系表明，蛇绿岩在花岗岩类岩石侵入之前发生过构造混杂和变形。根据沉积岩所记录的盆地演化过程、蛇绿岩的Rb-Sr年龄值以及残留蛇绿混杂岩带两刨花岗岩类岩石的特征和生成时代综合分析认为：帕隆藏布残留蛇绿混杂岩带形成于石炭-二叠纪的弧间盆地中，至少在晚三叠纪之前出现洋壳，在消减过程中向北俯冲并在中侏罗世之前闭合(弧-弧碰撞)。     

雅鲁藏布江加查段河流地貌对构造运动和气候的响应

通过对雅鲁藏布江加查段河流地貌和构造调查发现,该区具有平行状水系格局,河谷地貌以峡谷和宽谷相间为主要特征,经历了碰撞、挤压和伸展构造演化过程,产生了褶皱-逆冲、走滑剪切、韧性剪切、正断层等构造变形样式.该段河谷地貌的形成演化受构造运动和气候等影响.雅鲁藏布江加查段河流至少从上新世以来沿构造运动产生的不同性质断裂构造溯源...     

雅鲁藏布江中游杰德秀古湖的发现及其意义

在雅鲁藏布江中游山南宽谷段发现了一套湖相沉积地层,形成时代为晚更新世晚期,为冰川阻江形成的堰塞湖沉积物。野外调查发现该套湖相地层在桑日县、乃东县、扎囊县等地均有出露,综合研究认为其为一个东起桑日县扎巴村、西至贡嘎机场附近的大型古堰塞湖泊,面积达700多km2。通过区域调查,该堰塞湖形成的湖相沉积地层在贡嘎县杰德秀镇出露最厚,厚10余m,主要由粉砂质黏土层、细砂层组成,水平纹层等湖相沉积特征明显,本研究称之为杰德秀古湖。杰德秀剖面顶部14C日历校正年龄为15 680～15 105 aBP,属于末次盛冰期。对比林芝古湖、格嘎古湖和松宗古湖等雅鲁藏布江下游堰塞湖的沉积物特征和形成时间,认为杰德秀古湖发育于末次盛冰期。沉积相特征和湖水库容量模拟分析表明,该堰塞湖发育时期,雅鲁藏布江中游山南宽谷段并未完全封闭,为一个湖水面积巨大的过水湖或吞吐湖,类似于现代过水水库。桑日县扎巴村雅鲁藏布江河谷两岸分布有冰碛物,其与雅鲁藏布江中游山南宽谷段的湖相沉积地层的时空关系指示杰德秀古湖与冰川阻塞河道有关,杰德秀古湖是由于冰川阻江形成的冰川堰塞湖。研究结果也进一步说明,雅鲁藏布江现代水系形成以前,其中游不存在面积巨大的众多古湖泊,雅鲁藏布江也不是溯源侵蚀疏干多个古湖泊而形成的,在古湖泊形成之前,雅鲁藏布江已经贯通。雅鲁藏布江流域内的古湖泊是由于气候变化、新构造运动或地震活动等原因造成河道堵塞形成的堰塞湖。     

西藏雅鲁藏布江缝合带西段巴尔地幔橄榄岩成因及构造意义

巴尔蛇绿岩属于雅鲁藏布江缝合带的西延部分,距拉萨约1200km,主要由地幔橄榄岩、少量的橄长堆晶岩和玄武岩组成.地幔橄榄岩主体为合单辉方辉橄榄岩,少量为二辉橄榄岩.根据巴尔蛇绿岩地幔橄榄岩的结构构造特征,将矿物组合划分为3个世代,第一世代残余地幔矿物组合:橄榄石+斜方辉石+单斜辉石;第二世代部分熔融及熔-岩反应矿物组合:橄榄石+斜方辉石+单斜辉石+尖晶石;第三世代地幔交代作用矿物组合,主要为含水矿物角闪石.将3个世代的矿物组合归并为2个演化阶段:第一阶段,包括第一世代和第二世代矿物组合,形成于MOR(mid-ocean ridge)构造环境下的洋脊扩张阶段;第二阶段,为第三世代矿物角闪石,形成于SSZ(super-subduction zone)环境下的俯冲阶段.对比雅鲁藏布江缝合带不同区段蛇绿岩中地幔橄榄岩的特征,发现雅鲁藏布江缝合带存在MOR和SSZ两种类型的蛇绿岩,其中中段的蛇绿岩主要以典型的SSZ型地幔橄榄岩为主,而东、西段则以受到不同程度SSZ环境改造的MOR型地幔橄榄岩为主,认为雅鲁藏布江缝合带蛇绿岩地幔橄榄岩演化分段性的特征,与新特提斯洋沿弧方向上板块活动的动力学机制的不均一有关.     

西藏雅鲁藏布江缝合带西段南北亚带蛇绿岩的成因探讨

雅鲁藏布江蛇绿岩带自萨嘎以西分为达巴-休古嘎布(南亚带)和萨嘎-达机翁(北亚带)两个亚带,但两者的关系和构造环境还存在争论。本文在实测剖面的基础上,对比南北亚带蛇绿岩产出和岩石组成,以及对比基性岩脉和围岩方辉橄榄岩的地球化学和年代学特征,探讨两个带的关系和构造环境。北带错不扎、加纳崩和巴尔基性岩脉具有高Si、Al,低K、Ti、P特征,属钙碱性玄武质成分,锆石U-Pb年龄为125~128Ma;南亚带东波、普兰、休古嘎布基性岩具有高Mg、Ti,低Si、K特征,为低钾拉斑玄武质成分,锆石U-Pb年龄为120~130Ma。南北带基性岩具有类似产状和年代学,球粒陨石标准化曲线与NMORB一致;N-MORB标准化蛛网图中显示Nb、Ta、Ti负异常,指示洋内俯冲带弧前或弧后环境。此外,两带基性岩围岩方辉橄榄岩中橄榄石、辉石、尖晶石具有类似的矿物成分特征,地球化学成分兼有弧前和深海地幔橄榄岩的特点,指示南北亚带蛇绿岩形成于俯冲带弧前环境。结合区域对比,南亚带蛇绿岩不发育沟-弧-盆体系,具有从北到南的构造侵位特征,南北亚带之间的仲巴微地体具有特提斯喜马拉雅的亲缘性,指示南北蛇绿岩亚带可能为相同大洋岩石圈的不同残余。     

西藏雅鲁藏布江缝合带泽当地幔橄榄岩的矿物化学和铂族元素特征

泽当蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带东段,由地幔橄榄岩、辉长辉绿岩、火山岩等组成。地幔橄榄岩主要为方辉橄榄岩和二辉橄榄岩,有少量的铬铁矿化方辉橄榄岩和透镜状纯橄岩。地幔橄榄岩中橄榄石的Fo值为89.6~91.8,属镁橄榄石。斜方辉石为顽火辉石,En端员组分变化于87.8~90.3。单斜辉石En组分变化于44.1~50.0,主要为顽透辉石和透辉石。二辉橄榄岩与方辉橄榄岩铬尖晶石的Cr#为17.0~31.8,为富铝型尖晶石。泽当地幔橄榄岩PGE总量为16.67×10-9~32.59×10-9,与原始地幔相似。矿物化学特征显示泽当二辉橄榄岩属于深海型地幔橄榄岩,方辉橄榄岩属于弧前地幔橄榄岩。尖晶石Cr#、橄榄石Mg#的变化以及高Os含量(3.50×10-9~7.75×10-9)表明泽当地幔橄榄岩经历了部分熔融过程;正斜率的PGE配分模式以及较高的Pd/Ir值(1.09~3.94)表明泽当地幔橄榄岩受到了俯冲带环境下地幔交代作用的改造。泽当地幔橄榄岩矿物学特征与铂族元素地球化学特征显示其形成于MOR环境,后受到SSZ环境的改造。     

雅鲁藏布江缝合带西段北亚带的基性岩成因和构造意义

雅鲁藏布江蛇绿岩带自萨嘎以西分为达巴—休古嘎布(南亚带)和达机翁—萨嘎(北亚带)两个亚带,但两者的成因和构造背景还不清楚。本文在研究北亚带加纳崩—错不扎基性岩脉的年代学和地球化学及对比南亚带的基础上,探讨了两个带的成因和关系问题。加纳崩辉长岩和错不扎辉绿岩呈脉状或长透镜状产在方辉橄榄岩中,宽1~3 m不等,走向北西。两者的锆石U-Pb年龄分别为(125.8±2.6)Ma和(127.0±0.5)Ma。岩石地球化学均具有高Si、Al、Na、Mg和低Ti、K、P的特征,属钙碱性玄武质成分。球粒陨石标准化曲线与N-MORB一致;N-MORB标准化蛛网图中显示Nb、Ta、Ti负异常,判断两者形成于大洋俯冲的弧前或弧后环境。对比前人研究,南亚带普兰、东波和休古嘎布蛇绿岩中的基性岩具有相同产状和时代(120~130 Ma),地球化学特征也同样显示形成于洋内俯冲带环境。结合两带基性岩的围岩地幔橄榄岩均具有弧前环境特征,初步认为南北蛇绿岩亚带可能是相同构造背景的大洋岩石圈残余。     

西藏雅鲁藏布江缝合带萨嘎碱性玄武岩地球化学和年代学研究

萨嘎蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带(YZSZ)的中段,主要由地幔橄榄岩、辉长岩、辉绿岩和玄武岩组成。在萨嘎蛇绿岩南侧分布一条熔岩带,与萨嘎蛇绿岩呈断层接触。该熔岩带呈北西西向展布,宽约1~3 km,长约150km。熔岩呈块状构造,气孔和杏仁状构造发育,斑状结构,基质为间粒间隐结构。斑晶主要为斜长石(钠长石化,含量15%~20%),及少量单斜辉石(约5%),单斜辉石(Wo=44~48,En=40~45,Fs=10~12)为含钛透辉石(Ti O2=1.46%)。根据硅碱图(TAS)分类,该套熔岩属于碱性玄武岩类,整体表现为高钛、高铝和高钾,富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素和Zr、Hf等高场强元素,轻重稀土强烈分馏,(Ce/Yb)N=7.30~14.18,平均值为11。萨嘎玄武岩的地球化学特征与大陆裂谷火山岩一致,可能形成于板内裂谷环境。本研究表明,萨嘎碱性玄武岩的地幔源区具有石榴子石残余,早期经历了橄榄石、单斜辉石等镁铁矿物的分离结晶。锆石U-Pb定年结果表明萨嘎碱性玄武岩中锆石年龄较分散,产出的最年轻的一组锆石平均年龄为(54.2±1.4)Ma,它们的εHf(t)介于-11-+1.7之间,具有中元古代的Hf同位素二阶段模式年龄,为壳源的捕获锆石,表明该套碱性玄武岩形成时代不早于始新世早期。     

西藏雅鲁藏布江缝合带中段仁布豆荚状铬铁矿成因及构造意义

藏南雅鲁藏布江缝合带为目前国内铬铁矿储量最大的缝合带.本文报道了缝合带中段仁布蛇绿岩的豆荚状铬铁矿床,围绕矿床特征开展成因探讨,对缝合带的形成演化和成矿作用提供新制约.仁布蛇绿岩呈近东西走向带状产出,主要由近30个大小不等的地幔橄榄岩体组成.地幔橄榄岩体主要为经历不同程度蛇纹石化的方辉橄榄岩和少量纯橄岩.在纯橄岩和方辉...     

西藏雅江缝合带西段普兰蛇绿岩地幔橄榄岩成因:一种新认识

蛇绿岩中的地幔橄榄岩是蛇绿岩的重要组成部分,不仅记录了其所经历的板块构造事件,还可以探讨地幔的物质组成和深部地幔作用。位于雅江缝合带西段的普兰蛇绿岩以出露面积约600 km2的特大型地幔橄榄岩体而引人注目。为了探讨普兰蛇绿岩地幔橄榄岩的成因,本文在普兰地幔橄榄岩体的东段完成了一条穿过岩体的长约10km的地质剖面,对地幔橄榄岩进行了系统采样,开展了详细矿物学、地球化学研究,取得以下主要进展和认识:(1)普兰地幔橄榄岩中的二辉橄榄岩经历了9%~15%的部分熔融作用,方辉橄榄岩最终经历了15%~25%的部分熔融作用;(2)基于橄榄石-尖晶石矿物化学平衡计算的普兰地幔橄榄岩氧逸度?log(fo2)FMQ值从-1.11到+0.45,略高于用VY含量估算出的氧逸度(在FMQ到FMQ-1趋势),指示其形成于还原环境;(3)普兰地幔橄榄岩不是简单的地幔残余,还经历了后期熔体交代作用。对普兰地幔橄榄岩交代产生类似"U"型稀土配分模式的熔体可能是洋中脊(MOR)环境产生的低融岩浆;(4)地幔橄榄岩地球化学特征及氧逸度计算结果表明,普兰地幔橄榄岩可能形成于洋中脊(MOR)环境,并没有俯冲带(SSZ)环境的印记。对于普兰地幔橄榄岩以及雅鲁藏布江缝合带其他岩体的成因,前人主要根据地幔橄榄岩一些元素的富集特征提出的MOR→SSZ两阶段演化模式需要重新审视。