银根-额济纳旗盆地苏红图坳陷早白垩世火山岩对阿尔金断裂研究的科学意义

通过对银根-额济纳旗盆地苏红图坳陷火山岩进行39Ar-40Ar同位素测年得到该套火山岩年龄值为(105.55±4.03)～(112.71土2.06)Ma,为早白垩世喷发物.对苏红图火山岩与位于阿尔金断裂周缘的酒西盆地红柳峡火山岩的年龄及地化特征进行了对比研究,认为红柳峡火山岩及苏红图火山岩均为阿尔金-恩格尔乌苏断裂断裂...     

阿尔金断裂东段的构造转换模式

大型走滑断裂控制着青藏高原的变形,众多学者通过阿尔金断裂来探索青藏高原北部的构造变形过程。基于野外调查和前人的研究结果可知阿尔金断裂的滑动速率在肃北—疏勒河口段表现为三联点两侧的突降,祁连山西段的逆冲和走滑断裂吸收了阿尔金断裂的左旋位移。由于祁连山内部次级断裂活动性的增强,现存阿尔金断裂连续地表破裂终止于酒泉盆地西侧,但位于其东侧的断裂系仍属于阿尔金断裂。在Kohistan岛弧与欧亚板块碰撞之后,青藏高原沿阿尔金断裂曾发生滑动速率近一致的侧向挤出,断裂两侧此时并未发生明显的隆起。随后东昆仑造山带和祁连山造山带的先后大规模隆升,高原的北东向挤出迅速减弱。阿尔金断裂北东向挤出能力与东昆仑造山带和祁连山造山带的隆起存在明显的耦合作用。     

北阿尔金红柳泉早古生代枕状玄武岩及其大地构造意义

对北阿尔金蛇绿混杂岩带中红柳泉剖面的枕状玄武岩进行了岩石地球化学研究,主元素具有高钛高钠、低铝低钾的特点。其中SiO2含量为43.34%～52.55%,Na2O含量为3.97%～7.36%,K2O含量为0.27%～0.94%。TiO2含量为2.13%～5.49%,Al2O3含量为9.02%～13.77%,显示出细碧岩(Spilite)的地球化学特征。微量元素配分模式类似于洋岛或海山玄武岩(OIB/Seamount),不同于洋中脊玄武岩(MORB)。87Sr/86Sr比值为0.7043～0.7052,143Nd/144Nd比值为0.51253～0.51265,εNd(448Ma)为2.19～3.88,玄武岩浆主要来自于上涌的含有富集组分的软流圈地幔。综合考虑剖面上出现的沉积岩石组合,推测玄武岩形成于弧后盆地的海山环境。在阿尔金走滑断裂形成以前,北阿尔金与北祁连构成一个统一的弧后盆地系统,是原特提斯洋在中国境内的最北部边界,这对认识青藏高原和中国西部大地构造格局的演化具有重要意义。     

北祁连东段柏木峡—门岗峡地区蛇绿岩的识别及其区域构造意义

为加强对北祁连早古生代多岛弧盆系蛇绿混杂岩的调查,选取柏木峡—门岗峡蛇绿岩开展岩相学、年代学和地球化学研究。柏木峡—门岗峡蛇绿岩位于青海省海东市互助县,构造上处于北祁连造山带中东段。由橄榄岩、辉长岩和基性火山岩组成较为完整的蛇绿岩单元。对辉长岩进行单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年,获得²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(525.2±1.1) Ma(MSWD=0.06),代表了蛇绿岩的形成年龄,相当于早寒武世。岩石地球化学研究表明,该蛇绿岩中的基性火山岩属于拉斑系列,具有洋岛玄武岩的地球化学特征;玄武岩Th/Yb-Nb/Yb和TiO₂/Yb-Nb/Yb等构造环境判别图显示,该套蛇绿岩的形成环境与俯冲作用无关。结合详细的野外调查和区域对比,认为该蛇绿岩代表早古生代北祁连洋壳,与玉石沟—川刺沟等蛇绿岩共同构成了达坂山—玉石沟蛇绿岩带。     

阿尔金北缘枕状玄武岩的地质特征及其锆石U-Pb年龄

阿尔金山北缘恰什坎萨依出露的玄武岩具枕状、气孔和杏仁状构造,镜下多为间隐结构,岩石化学成分特点及REE等微迹元素显示洋岛玄武岩特征;其颗粒锆石U-Pb年龄为448.6±3.3Ma。该区玄武岩与相伴产出的蛇纹石化橄榄岩、辉长岩及硅质岩、粉砂岩等呈断层接触关系,它们共同组成了较标准的蛇绿岩。这为探讨阿尔金山的大地构造演化提供了新的证据。     

阿尔金南缘新元古代盖里克片麻岩年代学、地球化学特征及其构造意义

盖里克片麻岩分布于阿中地块亚干布阳-帕夏拉依档一带,岩体主要岩性由眼球状黑云斜长片麻岩、二云二长片麻岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年得到²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄值为(886.5±5)Ma,说明盖里克片麻岩原岩形成于新元古代早期青白口纪;地球化学结果显示：主量元素具有高SiO₂、Al₂O₃、K₂O+Na₂O含量,低Na₂O、MgO、CaO和TiO₂含量的特征,A/CNK值介于1.03~1.17之间,属于高钾钙碱性系列的过铝质花岗岩。岩石富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Sr、P、Hf、Ti等高场强元素,具有典型的大陆碰撞型花岗岩相应的元素丰度特征;岩石轻稀土富集而重稀土亏损,具有明显的负Eu异常,总体呈右倾的“V”型稀土分配模式,显示了典型的地壳重熔型花岗岩特征。盖里克片麻岩的源岩为地壳中角闪岩相基性岩类(变玄武岩),形成于同碰撞构造环境。综上说明本区存在新元古代早期的构造岩浆事件,可能对应于新元古代的罗迪尼亚(Rodinia)超大陆汇聚事件,说明塔里木和柴达木板块之间在新元古代早期曾经存在板块的汇聚碰撞。     

古阿尔金断裂的岩石构造依据及意义

本文把元古宙阿尔金断裂称为古阿尔金断裂,以区别于第三纪以来左旋剪切的阿尔金断裂.古阿尔金断裂具有右旋剪切的运动学特点,规模大,至少影响到地壳中部层次,并伴有同剪切就位的伟晶岩体.由于塔里木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞在时间上晚于柴达木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞,所以古阿尔金断裂是在新元古代超大陆汇聚过程中,塔里木地块相对于柴达木地块大规模东移在地块边界走滑剪切的产物.     

大兴安岭南段黄岗梁地区早白垩世岩浆作用的时代、成因及其构造意义

大兴安岭南段黄岗梁地区早白垩世碎斑熔岩和钾长花岗岩代表大兴安岭南段最广泛的一次岩浆活动产物,二者LA-ICPMS锆石U-Pb年龄都为137.7±1.2Ma。该地区岩石大都具有高硅、钾,贫钙、镁,低铝的特点,体现了高度演化的高钾钙碱性-碱性系列特点;铝饱和指数显示其为准铝质-弱过铝质花岗岩。岩石稀土元素总量为116.98×10-6~350.51×10-6,具有强烈的负Eu异常,富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、Th、U等)及高场强元素(如Nd、Zr、Hf等),亏损Ba、Sr、P、Ti、Nb等强不相容元素,显示出高分异I型花岗岩的特征。研究区早白垩世岩浆岩具有较高的全岩εNd(t)值(-0.8~+0.9)和正的锆石εHf(t)值(+1.9~+18.3),以及年轻的Nd模式年龄(993~855Ma)和Hf模式年龄(888~561Ma),表明其来源于新生的陆壳,可能有少量古老陆壳物质的参与。综合区域地质资料及大兴安岭南段的岩浆演化特征,这些早白垩世岩浆作用应形成于区域性伸展的构造背景,主体可能与蒙古-鄂霍茨克洋构造体系下的后造山伸展垮塌有关。     

阿尔金南缘鱼目泉岩浆混合花岗岩LA-ICP-MS测年与构造意义

阿尔金南缘鱼目泉花岗质岩体中含有大量暗色闪长质包体,岩相学及地球化学特征研究表明该岩体是由同期的幔源基性岩浆和酸性岩浆在近于液相(或"晶粥状")状态下发生不均匀混合作用的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年结果显示其形成年龄(496.9±1.9Ma)与南阿尔金山大陆深俯冲超高压变质岩的峰期变质年龄(504～487Ma)相一致,且在地球化学特征上具有高Al2O3(平均15.88%),较高的K2O/Na2O值(平均1.26),高Sr(平均446×10-6),高(La/Yb)N值(平均24.04)和Sr/Y值(平均40),极低的Y(平均14.0×10-6)及Yb含量(平均1.5×10-6),类似于加厚地壳背景下形成的高Sr、低Y及Yb型花岗岩,反映出约500Ma时的南阿尔金造山带总体上处于地壳相互叠覆增厚的陆-陆碰撞造山作用阶段。分析认为,约500Ma时,南阿尔金山地区伴随着增厚地壳发生熔融作用产生大规模酸性岩浆活动的同时,还存在幔源基性岩浆的底侵,其原因可能与同时期大陆深俯冲作用所诱发的深部热地幔上升有关。     

青藏高原北缘玉门红柳峡硅化木成因及其揭示的早白垩世构造及环境

位于青藏高原北缘玉门盆地红柳峡一带的硅化木化石带是高原北缘地区唯一一处集中连片分布的白垩纪硅化木化石森林带,这种古生物的集群死亡和埋藏常常伴随地球演化灾变性构造事件.首次对该区域产出的硅化木特征及其赋存层位进行了报导,并进一步探讨了该区白垩纪原型盆地的早期演化以及硅化木的成因过程.结果表明:青藏高原北缘玉门盆地早白垩世经历了湖盆的发育、扩展和收缩3个阶段.在早白垩世早期,玉门盆地开始发育并逐渐扩展,该时期气候高温潮湿,在盆地滨湖区域生长了巨大的松柏类乔木森林带;在约102~120 Ma的早白垩世期间,随着阿尔金断裂再次复活,玉门盆地发生大规模的火山喷发,导致盆地植被大面积焚烧死亡和埋藏,最终碳化硅化形成现今集中连片分布的硅化木化石带.早白垩世以来,随着阿尔金断裂持续的左行走滑和向北东方向的扩展,玉门盆地被不断抬升并发生构造旋转,使得下沟组硅化木得以重见天日.      

Late Quaternary Tectonic Deformation of the Eastern End of the Altyn Tagh Fault

The Quaternary activity of the faults at the eastern end of the Altyn Tagh fault, including the Dengdengshan–Chijiaciwo, Kuantanshan and Heishan faults, was studied on the basis of interpretation of satellite images, trenching, geomorphologic offset measurements and dating. The Altyn Tagh fault has extended eastwards to Kuantanshan Mountain. The left–slip rates of the Altyn Tagh fault decreased through the Qilianshan fault and were transformed into thrust and folds deformation of many NW–trending faults within the Jiuxi basin. Meanwhile, under NE–directed compression of the Tibetan plateau, thrust dominated the Dengdengshan–Chijiaciwo fault northeast of the Kuantanshan uplift with a rate lower than that of every fault in the Jiuxi basin south of the uplift, implying that tectonic deformation is mainly confined to the plateau interior and the Hexi Corridor area. From continual northeastward enlargement of the Altyn Tagh fault, the Kuantanshan uplift became a triangular wedge intruding to the east, while the Kuantanshan area at the end of this wedge rose up strongly. In future, the Altyn Tagh fault will continue to spread eastward along the Heishan and Jintananshan faults. The results have implications for understanding the propagation of crustal deformation and the mechanism of the India–Eurasian collision.     

阿尔金断裂不同时间尺度下的滑移速率及构造意义

阿尔金断裂是亚洲大陆最大、也是最活跃的走滑断层之一.一般认为,印度板块与欧亚大陆间的汇聚通过地壳增厚与沿阿尔金等主要深大断裂的侧向滑移2种机制被青藏高原造山带的地壳形变所吸收.由于这2种机制所预测的阿尔金断裂的左旋滑移速率相差甚巨,因此,阿尔金断裂的滑移速率成为判断2种机制相对重要性的重要依据.采用地质学、大地测量学及数值模拟方法对阿尔金断裂滑移的研究结果表明,阿尔金断裂的滑移速率呈长期减小的趋势;青藏高原经历了由块体的侧向挤出向地壳增厚的转变过程;阿尔金断裂在不同地质时间尺度下的滑移速率尚需精确确定;单纯将阿尔金断裂滑移速率的大小作为判断青藏高原构造模式的依据也是应该受到质疑的.     

阿尔金山克塔什塔格早前寒武纪岩浆活动的年代学证据

在阿尔金山阿克塔什塔格曾测得3605±43Ma的单颗粒锆石U-Pb年龄数据,获得了古老地壳存在的同位素年代学信息。近年来根据野外的实际资料,建立了早前寒武纪岩浆活动的相对序列,这些热事件序列可分为早期花岗岩和二长花岗岩侵入体、英云闪长岩侵入体(赋存有斜长角闪岩的包体)、奥长花岗岩、基性岩墙群和石英二长岩脉等。目前除斜长角闪岩包体和基性岩墙群尚未获得同位素年龄外,其他各期侵入体均已获得单颗粒锆石U-Pb测年数据。在野外建立热事件相对序列的基础上,通过单颗粒锆石U-Pb法测年和Sm-Nd同位素示踪研究,初步建立了该区早前寒武纪岩浆活动的年代格架:石英二长岩(脉):1825±23Ma,T_(DM)=2920Ma;奥长花岗(片麻)岩:2374±10Ma,T_(DM)=3460Ma;英云闪长(片麻)岩:2604±102 Ma,T_(DM)=3063Ma;二长花岗(片麻)岩:3096±17Ma,T_(DM)=2978Ma;花岗(片麻)岩:3605±43Ma,T_(DM)=3528Ma。根据上述年代学和钕同位素地球化学资料,证明阿克塔什塔格是我国西部最古老的地壳出露区,在太古宙3.5～3.6Ga和3.0～3.1Ga时期各有一次造壳活动,而太古宙末约2.6Ga则表现为地壳的活化再造。阿尔金山阿克塔什塔格不仅是我国西部最老地壳出露区,也是早前寒武纪岩浆事件序列保存最完整的地区。该区早前寒武纪岩浆活动序列和年代格     

阿尔金断裂带8 Ma左右的快速走滑及其地质意义

阿尔金断裂带的走滑变形历史与青藏高原的抬升、变形密切相关.阿尔金断裂中段旁侧岩体中磷灰石的裂变径迹测试年龄结果集中在8 Ma±.区域资料显示,沿阿尔金主断裂带旁侧普遍存在8 Ma±的磷灰石裂变径迹年龄.为此推测,阿尔金断裂带在8 Ma±经历了一期快速的走滑变形事件.结合青藏高原抬升、变形研究资料,表明8 Ma±是青藏高原抬升、变形等重要构造事件的发生时间.     

阿尔金断裂东北段敦煌阳关断裂晚第四纪活动性及其强震危险性影响分析

阿尔金断裂系东北段阳关断裂的晚第四纪活动性与强震危险性关系到敦煌地区及相关文物古迹的防震减灾问题.基于高分辨率卫星影像对阳关断裂几何展布特征进行解译,采用差分GPS、无人机航空摄影测量方法、古地震探槽方法以及OSL测年方法对两个研究点进行了详细研究,对其定量活动参数进行了初步限定.结果显示,阳关断裂东段运动形式主要表现为挤压逆冲,最新的一次地震事件可能发生在距今43.5~12.1 ka之间,表明阳关断裂东段至少在晚更新世以来有过活动,并且具有发生M_w6.6强震的潜能及危险性.如果发生类似强度的地震,敦煌主城区的烈度至少在Ⅵ以上,阳关土遗址地区则会达到Ⅸ.因此,阳关断裂应该是该区防震减灾重点关注的发震断层之一.      

阿尔金断裂带东段古生代花岗岩浆作用及其大陆动力学意义

造山带花岗岩浆作用一直是地学的重要研究方向, 它记录了地球动力学深部过程的信息, 开展深入的研究工作可以更好的了解板块汇聚环境的陆壳生长和再造以及壳幔之间的相互作用。北祁连造山带是一典型的早古生代造山带, 先后经历了洋盆的打开到闭合, 敦煌地块则是主要由前寒武纪TTG片麻岩和变质表壳岩组成。北祁连造山带和敦煌地块分别位于阿尔金断裂带东段的东南侧和西北侧, 且均出露有大面积的古生代花岗岩体。本文以阿尔金主断裂两侧产出的花岗岩类为研究对象, 涉及北祁连造山带中的赵家庄二长花岗岩, 石包城复式岩体(花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长岩)和红柳河花岗岩, 敦煌地块中的党河水库花岗闪长岩、沙枣园二长花岗岩、安盆沟复式岩体(正长花岗岩和花岗岩)以及小草湖似斑状花岗岩。通过对上述花岗岩体的岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素的研究, 取得了新的认识:     

六盘山地区早白垩世磁性地层年代及其构造意义

研究六盘山白垩纪盆地演化对于认识中国大陆白垩纪及现今构造-环境格局形成具有重要意义。通过对六盘山地区火石寨剖面的沉积地层进行古地磁采样测量,初步获得六盘山群的磁性地层年代为100～130 Ma。综合古地磁测年结果、盆地沉积演化和构造事件分析,认为白垩纪六盘山盆地具拉张断陷性质,经历了早期拉张裂陷阶段(125.3 ～ 129.6 Ma)、中期扩张-稳定坳陷阶段(109.6 ～125.3 Ma)和晚期湖盆萎缩阶段(102.0～ 109.6 Ma)。盆地早期拉张裂陷和中期扩张坳陷阶段的时限与目前已确认的中国东部构造伸展转折的高峰期(110 ~ 140 Ma)相对应,是对中国东部岩石圈减薄作用和构造体制转变的响应。     

晚白垩世以来沿阿尔金断裂带的阶段性走滑隆升

年代学和沉积学特征表明,与印度板块约55MaBP以来沿喜马拉雅东、西构造结缝合带碰撞后青藏高原的阶段性隆升相对应,沿阿尔金断裂带阿尔金山地区亦发生阶段性走滑隆升,时间段大致为55～30MaBP、约20MaBP、约10MaBP和1～0.8MaBP.始新世-渐新世期间,阿尔金断裂大型左行走滑活动的发生,对中国西北大陆构造格架产生巨大的影响,不仅改造了古老的盆地和褶皱带,而且控制了新生代的走滑拉分盆地和两侧盆地的沉积速率,并对青藏高原的阶段性隆升和地壳物质东向蠕散起到调节作用.     

南海北部渐新世末的构造事件

ODP1148站以及珠江口盆地沉积物均记录了渐新世末发生的重大地质构造事件, 这一构造事件在时间上与南海扩张轴发生跳跃的时间十分吻合, 是渐新世以来南海构造演化史上最为重大的构造事件, 涉及到南海扩张、盆地类型转化、沉积物源变迁等一系列相关联的重大地质事件.伴随这一地质构造事件, 南海北部沉积物成分发生剧烈改变, 出现渐新世-中新世地球化学成分上的跳跃, 在深海沉积中发生沉积间断及滑塌事件, 并使珠江口盆地由断陷型盆地转为坳陷型盆地, 白云凹陷由渐新世晚期的浅水陆架环境转为中新世以后的深水陆坡环境.可以认为, 这次构造运动奠定了我国现代的地理格局, 也标志着我国东部陆相盆地最佳烃源岩形成期的结束, 在南海乃至东亚地区影响深远.      

北阿尔金南华纪双峰式火山岩的发现及构造意义

北阿尔金恰什坎萨伊沟南口火山岩显双峰式特征,由变玄武岩和变流纹岩组成.地球化学分析表明变玄武岩源自富集地幔,上侵过程中遭受地壳混染,形成于大陆裂谷环境;而变流纹岩与铝质A型花岗岩特征类似,为幔源岩浆底侵下地壳部分熔融成因.变流纹岩锆石LA- ICP-MS UPb年龄为749.8±4.6Ma,代表火山岩的喷发年龄,为北阿尔金洋的初始裂解事件提供了时代证据;与北祁连洋初始裂解时代相近,从洋盆的初始裂解时间证明北阿尔金与北祁连同为一个带.“西域板块”新元古代中期岩浆活动与Rodinia超大陆裂解事件密切相关,与扬子板块周缘岩浆活动有相似性,可划分为裂解初期与峰期两个阶段.所发现北阿尔金南华纪双峰式火山岩正是Rodinia超大陆裂解峰期岩浆活动的产物.