中、上扬子白垩纪以来的剥蚀过程及构造意义——低温年代学数据约束

通过对磷灰石裂变径迹（AFT）数据系统的对比,本文从整体上分析了中、上扬子区块各地质单元在晚中生代、新生带抬升冷却特征,并初步构建了区域上中-新生代构造活动与内陆变形的时空关系.它们的构造活动在空间上具有分区性和连续性特征,在时间上具有幕式性特征.空间上的分区性与连续性主要表现在各地质单元隆升特征的差异性,即中扬子北缘江汉盆地、黄陵隆起最早开始冷却到大巴山逆冲带、米仓山-汉南隆起晚侏罗世自北（东）向南（西）的隆升与江南-雪峰山隆起、湘鄂西褶皱带、川东褶皱带及川东北地区自南东向北西依次递进逆冲褶皱变形的差异;构造活动时间上的幕式特征主要表现在阶段性的快速冷却及其相间的缓慢冷却过程.中、上扬子北缘大巴山逆冲带、米仓山-汉南隆起磷灰石裂变径迹年龄从北（东）向南（西）逐渐变小,它们在晚中生代、新生代处于秦岭-大别造山带向扬子地块逆冲挤压变形的动力学背景;而湘鄂西褶皱带、川东褶皱带及川东北地区磷灰石裂变径迹年龄自南东向北西方向减小的趋势主要受控于太平洋板块的俯冲挤压效应.中、上扬子喜山晚期的快速冷却主要是青藏高原隆升及其向东与南东方向构造逃逸挤压作用及亚洲季风等气候变化的响应.磷灰石裂变径迹的系统分析为中、上扬子递进扩展构造变形提供了年代学约束.     

南迦巴瓦峰第四纪隆升期次划分的热年代学证据

喜马拉雅东构造结南迦巴瓦峰核心区附近一个高程剖面上的8个片麻岩样品裂变径迹中值年龄介于0.71~2.07 Ma之间,平均封闭径迹长度在14.51~15.87 μm之间,标准偏差都小于0.84 μm;其冷却年龄和径迹长度所作"香蕉图"显示出三期快速的抬升期,分别发生在距今0.71 Ma、1.23 Ma、2.05 Ma.结合已有磷灰石裂变径迹冷却年龄等值线图显示出南迦巴瓦峰核心区呈复式背斜状快速隆升,而外围拉萨地体和冈底斯构造单元隆升速率慢的空间分布特征等,分析认为这种差异隆升主要受构造作用主导,气候变化造成的均衡抬升起次要作用.     

六盘山盆地热历史的裂变径迹证据

研究盆地的热历史将为确定生烃过程和探勘目标提供重要制约因素。磷灰石裂变径迹研究表明，六盘山盆地白垩系地层经历两次埋深加热事件。第一次在白垩经末之前达到最高古地温，第二次在晚新生代约8MaB.P.之前达到最高古地温.第一次最高古地温要高于第二次最高古地温.晚新生代六盘山盆地古地温梯度为16℃/km.从白垩纪到新生代,六盘山盆地可能发生古地温梯度降低事件.三叠纪、中侏罗统烃源岩达到或超过生油高峰温度.白垩纪乃家河组和马东山组虽然进入生油窗温度范围,但未达到生油峰温度.按照古地温资料推断,三叠纪、中侏罗统烃源岩应为六盘山盆地主要生烃源岩,晚白垩纪之前应为六盘山盆地烃源岩的主要生烃阶段.     

基于磷灰石裂变径迹约束的北黄海盆地热演化研究

热演化历史的研究对于盆地分析和油气勘探具有重要意义.北黄海盆地是中国近海海域油气勘探程度较低的盆地之一,迄今未见专门的热演化研究报道.笔者利用北黄海盆地中生代砂岩的磷灰石裂变径迹分析结果,结合地质条件约束,模拟获得了中生代以来盆地的热演化史.结果表明,北黄海盆地经历了两次增温和两次冷却的热演化过程,并在100—80 Ma时盆地的热历史出现明显变化,表明在晚白垩世北黄海盆地发生过一次较大的构造-热事件.磷灰石裂变径迹分析所表明的北黄海盆地的热历史与盆地原型演化阶段相对应,而这种热历史和盆地的演化过程与区域构造背景相关.磷灰石裂变径迹所揭示的热演化史对于深化认识北黄海盆地的地质演化过程和油气勘探潜力具有重要意义.     

江南隆起带幕阜山岩体新生代剥蚀冷却的低温热年代学证据

江南隆起位于扬子与华夏地块的碰撞汇聚带,是研究华南大地构造演化的关键地质单元.本文采用磷灰石裂变径迹及(U-Th-Sm)/He年龄分布特征定性分析与径迹长度分布数据定量模拟相结合,主要研究了幕阜山岩体新生代的隆升与剥蚀过程,并在此基础上结合区域构造背景, 对其构造-热演化之间的关系进行了探讨.自晚白垩世持续隆升以来,幕阜山岩体经历的平均剥蚀厚度约4800 m.在不同岩体间,隆升过程及幅度存在差异,空间上具有非均匀性.热史结果显示幕阜山岩体经历了3期剥蚀, 其中两期快速剥蚀分别发生在晚白垩世-古近纪(80~50 Ma)和10 Ma以来,而这之间为一期缓慢剥蚀过程.研究区古近纪的快速剥蚀反映了中-下扬子喜山期大规模伸展断陷作用造成的肩部块体快速剥蚀事件; 约10 Ma以来的快速剥蚀是对太平洋板块向西运动的响应.幕阜山岩体自燕山晚期以来的隆升剥蚀作用具有良好的盆地沉积响应, 三期隆升剥蚀事件与研究区构造演化的动力学背景相吻合.     

利用磷灰石裂变径迹资料反演合肥盆地古地温和估计沉降率与剥蚀率

利用合肥盆地内６个磷灰石裂变径迹样品资料，反演模拟了该盆地自侏罗纪晚期以来各时代地层古地温变化，估算了沉降率与剥蚀率．模拟结果与其他地质资料推论一致，它揭示出该盆地南北两地存在不同的构造变化和受热史，反映了大别山构造发展对盆地南北两地区影响的差异．盆地南部靠近大别山地区的晚侏罗世地层在白垩纪早期埋藏温度曾大于１２０℃；早白垩世后期的构造抬升（剥蚀率约１３０ｍ／Ｍａ）使温度降至３０—４０℃；自白垩纪后期始，该地区一直处于动荡的但总体为持续抬升的构造环境中．盆地北部地区晚侏罗世与早白垩世早期地层在白垩纪期间埋藏温度曾达到和超过１００℃，但随后的大幅度构造抬升（剥蚀率约１９０ｍ／Ｍａ）使其温度降至３０—６０℃；第三纪早期，局部区域的裂陷（沉降率约６０ｍ／Ｍａ）使温度又升至８０℃左右．指出合肥盆地构造演化大体可分形成、隆升、局部裂陷和再隆升４个阶段．     

利用磷灰石裂变径迹资料反演合肥盆地古地温和估计沉降率与剥蚀率

利用合肥盆地内６个磷灰石裂变径迹样品资料,反演模拟了该盆地自侏罗纪晚期以来各时代地层古地温变化,估算了沉降率与剥蚀率．模拟结果与其他地质资料推论一致,它揭示出该盆地南北两地存在不同的构造变化和受热史,反映了大别山构造发展对盆地南北两地区影响的差异．盆地南部靠近大别山地区的晚侏罗世地层在白垩纪早期埋藏温度曾大于１２０℃;早白垩世后期的构造抬升（剥蚀率约１３０ｍ／Ｍａ）使温度降至３０—４０℃;自白垩纪后期始,该地区一直处于动荡的但总体为持续抬升的构造环境中．盆地北部地区晚侏罗世与早白垩世早期地层在白垩纪期间埋藏温度曾达到和超过１００℃,但随后的大幅度构造抬升（剥蚀率约１９０ｍ／Ｍａ）使其温度降至３０—６０℃;第三纪早期,局部区域的裂陷（沉降率约６０ｍ／Ｍａ）使温度又升至８０℃左右．指出合肥盆地构造演化大体可分形成、隆升、局部裂陷和再隆升４个阶段．     

利用磷灰石裂变径迹资料反演合肥盆地古地温和估计沉降率与剥蚀率

利用合肥盆地内６个磷灰石裂变径迹样品资料，反演模拟了该盆地自侏罗纪晚期以来各时代地层古地温变化，估算了沉降率与剥蚀率．模拟结果与其他地质资料推论一致，它揭示出该盆地南北两地存在不同的构造变化和受热史，反映了大别山构造发展对盆地南北两地区影响的差异．盆地南部靠近大别山地区的晚侏罗世地层在白垩纪早期埋藏温度曾大于１２０℃；早白垩世后期的构造抬升（剥蚀率约１３０ｍ／Ｍａ）使温度降至３０-４０℃；自白垩纪后期始，该地区一直处于动荡的但总体为持续抬升的构造环境中．盆地北部地区晚侏罗世与早白垩世早期地层在白垩纪期间埋藏温度曾达到和超过１００℃，但随后的大幅度构造抬升（剥蚀率约１９０ｍ／Ｍａ）使其温度降至３０-６０℃；第三纪早期，局部区域的裂陷（沉降率约６０ｍ／Ｍａ）使温度又升至８０℃左右．指出合肥盆地构造演化大体可分形成、隆升、局部裂陷和再隆升４个阶段．     

合肥盆地构造热演化的裂变径迹证据

运用裂变径迹分析方法,探讨分析了合肥盆地中新生代的构造热演化特征. 上白垩统和古近系下段样品的磷灰石裂变径迹（AFT）数据主体表现为靠近部分退火带顶部温度(±65℃)有轻度退火,由此估算晚白垩世至古近纪早期合肥盆地断陷阶段的古地温梯度接近38℃/km,高于盆地现今地温梯度(27.5℃/km).下白垩统、侏罗系及二叠系样品的AFT年龄(97.5～2.5Ma)和锆石裂变径迹(ZFT)年龄(118～104Ma)均明显小于其相应的地层年龄,AFT年龄－深度分布呈现冷却型曲线形态,且由古部分退火带、冷却带或前完全退火带及其深部的今部分退火带组成,指示早白垩世的一次构造热事件和其随后的抬升冷却过程. 基于AFT曲线的温度分带模式和流体包裹体测温数据的综合约束,推算合肥盆地早白垩世走滑压陷阶段的古地温梯度接近67℃/km. 径迹年龄分布、AFT曲线拐点年龄和区域抬升剥蚀时间的对比分析结果表明,合肥盆地在早白垩世构造热事件之后的104Ma以来总体处于抬升冷却过程,后期快速抬升冷却事件主要发生在±55Ma.     

青藏高原东北缘中新生代构造演化: 来自磷灰石和锆石裂变径迹的证据

青藏高原东北缘隆升机制和过程一直以来备受争议,本文为了进一步限定北祁连山及其北缘地区山体的隆升历史,在旱峡、白杨河和红山以及酒泉盆地以北的黑山和金塔南山进行了磷灰石和锆石裂变径迹分析.测试结果表明,研究区基岩样品的磷灰石裂变径迹年龄分布在晚白垩世—上新世（82~4.2 Ma）,径迹长度介于9.6~13.6 μm;锆石裂变径迹年龄分布范围为106.3~480.5 Ma,多数介于106~195 Ma.结合镜质体反射率,热史模拟曲线揭示了中新生代三期主要的冷却降温事件：早白垩世期间（140~100 Ma）、始新世期间（55~30 Ma）、中新世（10~8 Ma）以来.早白垩世期间的隆升剥露冷却过程可能由于拉萨地块的北向拼贴碰撞引起;始新世期间的隆升剥露冷却事件可能是印度与欧亚板块碰撞远程快速响应的结果;中新世以来的隆升剥露冷却过程与北祁连山逆冲断层的构造活动有关.

     

BURIAL AND EXHUMATION OF THE XIGAZE FORE-ARC BASIN FROM LOW TEMPERATURE THERMOCHRONOLOGICAL EVIDENCE

The Xigaze fore-arc basin is adjacent to the Indian plate and Eurasia collision zone. Understanding the erosion history of the Xigaze fore-arc basin is significant for realizing the impact of the orogenic belt due to the collision between the Indian plate and the Eurasian plate. The different uplift patterns of the plateau will form different denudation characteristics. If all part of Tibet Plateau uplifted at the same time, the erosion rate of exterior Tibet Plateau will be much larger than the interior plateau due to the active tectonic action, relief, and outflow system at the edge. If the plateau grows from the inside to the outside or from the north to south sides, the strong erosion zone will gradually change along the tectonic active zone that expands to the outward, north, or south sides. Therefore, the different uplift patterns are likely to retain corresponding evidence on the erosion information. The Xigaze fore-arc basin is adjacent to the Yarlung Zangbo suture zone. Its burial, deformation and erosion history during or after the collision between the Indian plate and Eurasia are very important to understand the influence of plateau uplift on erosion. In this study, we use the apatite fission track(AFT)ages and zircon and apatite(U-Th)/He(ZHe and AHe)ages, combined with the published low-temperature thermochronological age to explore the thermal evolution process of the Xigaze fore-arc basin. The samples' elevation is in the range of 3 860~4 070m. All zircon and apatite samples were dated by the external detector method, using low~U mica sheets as external detectors for fission track ages. A Zeiss Axioskop microscope(1 250×, dry)and FT Stage 4.04 system at the Fission Track Laboratory of the University of Waikato in New Zealand were used to carry out fission track counting. We crushed our samples finely, and then used standard heavy liquid and magnetic separation with additional handpicking methods to select zircon and apatite grains. The new results show that the ZHe age of the sample M7-01 is(27.06±2.55)Ma(Table 2), and the corresponding AHe age is(9.25±0.76)Ma. The ZHe and AHe ages are significantly smaller than the stratigraphic age, indicating suffering from annealing reset(Table 3). The fission apatite fission track ages are between(74.1±7.8)Ma and(18.7±2.9)Ma, which are less than the corresponding stratigraphic age. The maximum AFT age is(74.1±7.8)Ma, and the minimum AFT age is(18.7±2.9)Ma. There is a significant north~south difference in the apatite fission track ages of the Xigaze fore-arc basin. The apatite fission track ages of the south part are 74~44Ma, the corresponding exhumation rate is 0.03~0.1km/Ma, and the denudation is less than 2km; the apatite fission track ages of the north part range from 27 to 15Ma and the ablation rate is 0.09~0.29km/Ma, but it lacks the exhumation information of the early Cenozoic. The apatite(U-Th)/He age indicates that the north~south Xigaze fore-arc basin has a consistent exhumation history after 15Ma. The results of low temperature thermochronology show that exhumation histories are different between the northern and southern Xigaze fore-arc basin. From 70 to 60Ma, the southern Xigaze fore-arc basin has been maintained in the depth of 0~6km in the near surface, and has not been eroded or buried beyond this depth. The denudation is less than the north. The low-temperature thermochronological data of the northern part only record the exhumation history after 30Ma because of the young low-temperature thermochronological data. During early Early Miocene, the rapid erosion in the northern part of Xigaze fore-arc basin may be related to the river incision of the paleo-Yarlungzangbo River. The impact of Great Count Thrust on regional erosion is limited. The AHe data shows that the exhumation history of the north-south Xigaze fore-arc basin are consistent after 15Ma. In addition, the low-temperature thermochronological data of the northern Xigaze fore-arc basin constrains geographic range of the Kailas conglomerate during the late Oligocene~Miocene along the Yarlung Zangbo suture zone. The Kailas Basin only develops in the narrow, elongated zone between the fore-arc basin and the Gangdese orogenic belt. The southern part of the Xigaze fore-arc basin has been uplifted from the sea level to the plateau at an altitude of 4.2km, despite the collision of the Indian plate with the Eurasian continent and the late fault activity, but the plateau has been slowly denuded since the early Cenozoic. The rise did not directly contribute to the accelerated erosion in the area, which is inconsistent with the assumption that rapid erosion means that the orogenic belt begins to rise.     

MDD法和裂变径迹法相结合模拟样品的低温热历史——以柴达木盆地北缘赛什腾山中新生代构造演化为例

MDD法和裂变径迹法是2种最常用的低温热年代学方法.通过对它们的测试结果的模拟,揭示出样品经历的热历史,可以有效地延伸这2种方法的研究范围.但是由于模拟的多解性,使得如何制约模拟过程,获得合理的模拟结果显得尤为重要.通过柴达木盆地北缘的模拟过程,展示了模拟中可能存在的问题及提高模拟结果的方法.同时揭示了柴达木盆地北缘中...     

磷灰石裂变径迹分析在恢复盆地沉降抬升史中的应用──以鄂尔多斯盆地为例

对鄂尔多斯盆地磷灰石裂变径迹资料深入分析表明．最迟２３Ｍａ以来盆地发生了一期由于快速抬升剥蚀引起的冷却事件．盆地东部以９５ｍ／Ｍａ的速率抬升，造成约２０００ｍ的剥蚀量；而盆地西部则以５６ｍ／Ｍａ的速率抬升，导致了约１０００ｍ的剥蚀量．盆地东、西部的差异抬升剥蚀导致了盆地现今微微西倾的构造面貌．这一抬升剥蚀事件是印度板块与欧亚板块碰撞引起亚洲构造运动形式以挤压为主，转换为中新世以来以地壳增厚为主的结果．Ｋ－Ａｒ年龄和镜质体反射率资料分析表明，盆地在１７０－１６０Ｍａ（中侏罗末）曾发生一期热事件，使古地温梯度达５７℃／ｋｍ，古热流值达９６－１０９ｍｗ／ｍ^２．     

沉积盆地地热史模拟方法及简要述评

沉积盆地的地热史模拟是目前盆地动态模拟的重要内容.盆地热史研究经历了定性、半定量及定量研究的过程,而且这一研究仍在继续深入.目前,盆地热史反演研究占据了主导地位.对目前一些常用的盆地地热史研究方法和手段作概要总结,并加以简要的评述,尤其着重介绍了近年发展起来的地热史反演方法——利用有机质镜质体反射率R_0资料和磷灰石裂变径迹资料反演沉积盆地的地热历史.     

酒泉盆地群热演化史恢复及其对比研究

酒泉盆地群是由两期不同性质、不同世代盆地叠加而成的 .晚侏罗纪—早白垩世为拉张断陷盆地 ,第三纪以来为挤压坳陷盆地 .酒泉盆地群现今地温梯度及大地热流值都较低 ,地温梯度主要在 2 51— 3 0 0℃ /1 0 0m之间 ,大地热流值在 50— 57mW /m2 之间 .酒泉盆地群中生代晚期为拉张断陷 ,古地温梯度高 ,可达 3 75— 4 50℃ /1 0 0m ,新生代以来地温梯度逐渐降低 ,而花海盆地、酒西盆地石北凹陷沉降幅度小 ,古地温高于今地温 .下白垩统烃源岩热演化程度受古地温控制 .主生烃期仅有一次 ,为早白垩世晚期 .酒西盆地青西凹陷、酒东盆地营尔凹陷在新生代以来大幅度沉降 ,下白垩统烃源岩热演化程度受现今地温控制 .主生烃期有两次 ,一次为早白垩世晚期 ,另一次为晚第三纪以来 ,且以晚第三纪以来为主 .不同盆地及同一盆地不同构造单元由于构造热演化史的不同 ,主生烃期及油气勘探前景明显不同 .     

酒泉盆地群热演化史恢复及其对比研究

酒泉盆地群是由两期不同性质、不同世代盆地叠加而成的 .晚侏罗纪-早白垩世为拉张断陷盆地 ,第三纪以来为挤压坳陷盆地 .酒泉盆地群现今地温梯度及大地热流值都较低 ,地温梯度主要在 2 51- 3 0 0℃ /1 0 0m之间 ,大地热流值在 50- 57mW /m2 之间 .酒泉盆地群中生代晚期为拉张断陷 ,古地温梯度高 ,可达 3 75- 4 50℃ /1 0 0m ,新生代以来地温梯度逐渐降低 ,而花海盆地、酒西盆地石北凹陷沉降幅度小 ,古地温高于今地温 .下白垩统烃源岩热演化程度受古地温控制 .主生烃期仅有一次 ,为早白垩世晚期 .酒西盆地青西凹陷、酒东盆地营尔凹陷在新生代以来大幅度沉降 ,下白垩统烃源岩热演化程度受现今地温控制 .主生烃期有两次 ,一次为早白垩世晚期 ,另一次为晚第三纪以来 ,且以晚第三纪以来为主 .不同盆地及同一盆地不同构造单元由于构造热演化史的不同 ,主生烃期及油气勘探前景明显不同 .     

羌塘盆地及周边地带地球物理场与油气深部构造背景初探

本文对已有的地球物理场资料、地壳与上地幔结构的概略展布以及青藏的高原的大地构造格局进行了综合分析。结果表明：该区沉积层巨厚，重力场表现为负异常，地壳底部与上地幔顶部相对周边造山带上隆，低速异常分布，地幔对流向生此向下聚集，这些要素提出：羌塘盆地具有构成新油气田的深部构造背景和地球物理场特征，基于这些初步认识，文中最后提出了对该盆地进行深化研究的建议。