青藏高原东缘晚新生代地质特征与古环境变化

青藏高原东缘地区发育了完整的晚新生代湖相、黄土、红土和冰川沉积系列,不同成因的沉积物记录了晚新生代以来古环境时空变迁的信息。上新世昔格达湖相沉积发育于4.2～2.6MaBP,具有9个冷—暖气候环境变化阶段。川西风尘堆积始于1.15MaBP,连续记录了14个古季风变化旋回,成都平原红土记录了1.13Ma来的5个古环境演化阶段。青藏高原东缘发育了约4.3MaBP的老冰期,第四纪时期出现了5次极端古气候事件,对应为5期冰期。     

Late Cenozoic Geology and Paleo-environment Change in the Eastern Edge of Qinghai-Xizang Plateau

There are late Cenozoic lacustrine deposits and loess and red clay and moraines in eastern edge of the Qinghai-Xizang Plateau. Various genetic sediments recorded rich information on late Cenozoic paleo-environment changes. Xigeda lacustrine formed during 4.2 Ma B.P.-2.6 Ma B.P. There were 9 periodic warm-cold alternations. Eolian deposition in western Sichuan began at 1.15 Ma B.P. The loess-soil sequences recorded successively 14 paleo-monsoon climate cycles. Laterite in Chengdu plain recorded 5 stages of paleoclimatic stages since 1.13 Ma B.P. There was an old glacial period of 4.3 Ma B.P. in eastern Qinghai-Xizang Plateau. During Quaternary, there are 5 extreme paleoclimatic events corresponding with 5 glaciations.     

青藏高原北羌塘新生代高钾钙碱岩系火山岩角闪石类型有痕量元素地球化学

利用电子探针和激光探针剥蚀系统（LA－ICP－MS）对北羌塘新第三纪高钾钙碱岩系英安岩中角闪石的主元素和微量、角闪石强烈富集Sc、Ti、V、Cr、Co、Ni等不相容亲铁元素，而相对亏损Th、U、Pb、Rb等强不相容的大离子亲石元素。稀土元素丰度高，且无Eu异常，批示北羌塘这套高钾钙碱岩系火山岩可能是青藏高原加厚的相当于榴辉岩相物质组成的下部陆壳脱水熔融的产物。     

青藏高原北部新生代湖相碳酸盐岩碳氧同位素特征及古环境意义

对青藏高原北部地区新生代陆相地层中湖相碳酸盐岩进行了系统采样分析，以碳氧同位素作为古环境和古气候变化的替代指标,试图从古湖泊演化的角度，阐明高原新生代早期环境演变历史和过程。研究结果表明，该区所有分析样品中生物碎屑灰岩类样品的δ¹⁸O和δ¹³C显示最低值，反映它们沉积在一个水体滞留时间短的开放性淡水湖泊系统中。泥晶灰岩类样品的δ¹⁸O和δ¹³C之间具有正相关关系，表明它们发育在蒸发作用明显的封闭性咸水湖泊体系中，而叠层石灰岩类明显富集13C可能与微生物活动有关。从始新世到渐新世至中新世，湖相碳酸盐岩δ¹⁸O值具有逐渐增大的趋势，δ¹³C则由古近纪的负值变为新近纪的正值，反映该区古湖泊系统经历了一个由开放到封闭的过程，预示古近纪到新近纪之交高原古气候格局发生了重大变革。     

甘肃西峰红粘土~4.5Ma孢粉记录的植被转变及其与青藏高原隆升的关系

甘肃西峰红粘土剖面蕴涵了大量古环境和古气候变化信息,是重建黄土高原生态环境和气候演化的重要地质记录。通过对红粘土地层孢粉学研究,发现孢粉组合特征在~4.5Ma发生了明显转变,乔木植物花粉明显减少,草本植物花粉大量增加,尤其是藜科花粉百分含量显著增加,麻黄出现频率明显增高;孢粉类型C/A(Chenopodiaceae/Artemisia)和B/A(Betula/Artemisia)的比值发生显著变化,反映研究区从~4.5Ma开始植被类型由稀疏森林草原逐步转变为典型草原,甚至荒漠草原,揭示了亚洲内陆生态环境的一次显著变干事件。这一信息与前人研究红粘土中其他替代性指标指示的气候变干过程具有很好的一致性。孢粉组合中藜科植物含量在此时迅速递增,反映黄土高原气候的季节性反差明显加强。青藏高原在~4.5Ma发生的隆升可能是导致这次亚洲内陆干旱化的主要驱动因素,高原对暖湿气流的屏障和加强季节性反差可能是导致干旱化的重要途径。     

青藏高原东缘新生代构造层序与构造事件

新生代龙门山前盆地和盐源盆地是青藏高原东缘龙门山－锦屏山冲断带内及前缘地区发育和保存最好的新生代沉积盆地，本次以地层不整合面和ESR测年资料为主要依据，将该区新生代构造地层序列划分为5个构造层序，即TS1（65－55Ma)、TS2(40-50Ma)、TS3（23－16Ma)、TS4(4．7-1.6Ma)和TS5（0．74－0Ma)，据此将青藏高原东缘新生代构造变形和隆升事件划分为5期，其中TS1与喜马拉雅地体和拉萨地体拼合事件相关，TS2与印亚碰撞事件相关，TS3与青藏高原第一次隆升事件相关，TS4与青藏高原第二次隆升事件相关，TS5与青藏高原第三次隆升事件相关。     

岷江断裂带晚新生代逆冲推覆构造：来自钻孔的证据

岷江断裂带由2个不同性质的断裂组成:早期岷江逆冲断裂和晚期岷江正断裂。野外地质调查和钻孔资料发现在岷江西侧山麓之下存在一套厚度大于110m的早更新世灰黑色湖相地层,三叠系灰岩逆掩在这套湖相地层之上。由此确定岷江断裂是一条西倾的逆冲断层,逆冲作用发生在中更新世之前。在中更新世时期,岷江逆冲断裂发生构造负反转,在其前缘形成一条东倾的正断层,它控制了岷江上游漳腊盆地的发育。本文认为,岷山地区现今地震活动并非受控于岷江断裂带,而可能受到虎牙断裂及岷山隆起深部滑脱构造的控制,岷江断裂带位于该深部滑脱构造的上部。进而认为逆冲—推覆构造样式可能是青藏高原东缘晚新生代造山和快速隆升的主要变形机制。     

青藏高原及邻区晚更新世—全新世冰川活动的年代学及影响因素

山岳冰川发育是否同步于北半球冰期,西风与季风对山岳冰川发育的控制作用是青藏高原及周边山地的冰川年代学研究的关键.近年来就地宇宙成因核素和光释光测年技术的快速发展为山岳冰川发育规律研究提供了大量的数据支持.本文综合分析了近年来在青藏高原和周边山地获得的冰川年代学数据,发现该地区山岳冰川发育与北半球冰期不同步,冰川发育贯穿于整个MIS 3阶段.在MIS 2阶段冰川活动峰期明显滞后于北半球末次冰期冰盛期.但是,山岳冰川对Heinrich Event 1和Younger Dryas两次快速气候波动事件有显著响应.这可能说明了西风作为纽带可以将北大西洋气候变化与青藏高原联系起来,同时,来自南方的季风对高原冰川的发育也有着重要的控制作用.造山带地区的冰川进退与高原抬升、地貌及气候之间是一个复杂的耦合系统.     

青藏高原中部湖泊岩芯记录的第四纪湖平面变化及气候意义

通过对羌塘地区中部羌D1井长181·6m第四系岩芯的研究,分析湖泊沉积记录的岩相旋回和Fe/Mn和Sr/Ba等微量元素古环境参数的变化,结合样品的热释光(TL)测年数据,讨论晚更新世该区湖泊扩张和湖面升降变化过程。结果表明,晚更新世以来该区湖泊环境的演化,经历了二次湖进过程,二次湖平面上升期之间出现了一次广泛的干化低水位时期。其中15~7万年期间的湖泛事件可以在区域上进行追踪对比,它对应于深海氧同位素的第5阶段,可以作为高原中央气候转型期的标志。     

Comparison of particle size characteristics of the Tertiary 'red clay' and Pleistocene loess in the Chinese Loess Plateau: implications for origin and sources of the 'red clay'

The origin of the Tertiary ‘red clay’ underlying the Pleistocene loess in the Chinese Loess Plateau remains controversial, although several lines of evidence have suggested a wind‐blown origin. This study examines the particle‐size parameters of the late Miocene and Pliocene ‘red clay’ by comparing it with those of the late Pleistocene loess. The particle‐size distribution of a total of 15 339 loess and 6394 ‘red clay’ samples taken from 12 loess sections along a north–south transect and two ‘red clay’ sequences at Lingtai and Jingchuan was systematically analysed. The median grain size, skewness and kurtosis of the late Pleistocene loess all show a systematic southward change and are principally influenced by distance from source region. The spatial and temporal differentiation of dust deposits is expressed in a skewness–kurtosis–median grain size ternary diagram, from which the distance to the source region can be inferred. The particle‐size characteristics of the Tertiary ‘red clay’ sediments are very similar to those of the palaeosols within the late Pleistocene loess deposits, suggesting an aeolian origin for the ‘red clay’. Based on the comparison of ‘red clay’ and loess in the ternary diagrams, it is inferred that the source–sink distance was greater in the Neogene than in the last and penultimate interglacials, and that the dust source region in north‐western China underwent a progressive expansion during the period from at least 7·0 Ma to the present.     

陇东新近纪红粘土与第四纪黄土地球化学特征及其物源和风化指示意义

甘肃省平凉市灵台县邵寨镇剖面风尘堆积底界年龄大约为5.23 Ma B.P.,通过对该剖面新近纪红粘土与第四纪黄土-古土壤序列的常量元素、 微量元素、Nd同位素的测试,分析其在物源和风化方面的指示意义,发现新近纪红粘土与第四纪黄土具有相似的常量、 微量元素UCC标准化曲线和稀土元素球粒陨石标准化曲线,指示二者皆来自广阔的...     

青藏高原南部枪勇冰川雪冰中痕量元素的组成特征及其环境意义

为了认识青藏高原南部雪冰中痕量元素的组成特征、背景含量水平以及人为污染的可能影响,利用高分辨电感耦合等离子体质谱仪首次对2009年4月19日采自枪勇冰川一个40 cm 雪坑中 Al、 Fe、 Ba、 Cd、Co、Cr、Cu、Li、Ni、Zn、Pb、Sb、Sr、U 和 V 共15个痕量元素的浓度进行了测试和研究.分析表明,不同痕量元素之间浓度变化很大,从 Cd 的0.004 ng/g 变化到 Fe 的8628 ng/g;同一痕量元素的浓度变化范围也较大,最大值/最小值从13(Cd)变化到94(Sr).研究表明,不同痕量元素记录反映了人类活动与自然活动的不同影响.对痕量元素地壳富集系数分析表明,岩石和土壤粉尘是 Ba、Fe、Sr、Co、Cr、V 和 U 的主要来源;而人为污染是枪勇冰川中 Pb、Zn、Cu、Li、Ni、Cd 和 Sb 的一个重要来源.对比研究表明,无论是以粉尘源为主要来源的痕量元素,还是以人为源为主要来源的痕量元素,它们的浓度明显高于中亚有关地区冰川中痕量元素的浓度,更远远地高于格陵兰和南极雪冰中的相应浓度,揭示了该地区大气中痕量元素受到粉尘和人为源污染物带来的显著影响     

青藏高原中东部第四纪冰碛物暴露年龄的测定及其意义

青藏高原上大面积的冰盖通常会对亚洲乃至全球气候产生深远的影响。青藏高原第四纪冰川形成的时间和范围成为人们关注的热点。本研究利用就地成因的宇宙核素暴露年龄测定方法,对唐古拉山和理塘地区的第四纪冰碛物进行了10Be、26Al和21Ne暴露年龄测定,首次获得了青藏高原的第四纪冰川核素暴露年龄。三种核素暴露年龄的一致性显示每期冰碛物沉积有一个确定的暴露时期,测试结果表明唐古拉山和理塘地区出现了两期第四纪冰期,一期形成于距今1·6~8万年,另一期形成于距今16~18万年。     

青藏高原末次冰消期以来人类活动的时空演化特征及其原因探讨

青藏高原处于欧亚文明交汇区, 拥有古丝绸之路的高原支线, 其严酷的极端环境对人类生存形成巨大挑战, 研究高原自然环境与过去人类活动之间的关系, 对认识和理解人类应对极端环境的适应模式与机制具有重要价值。文章选用了海拔、地形起伏度、地被指数、水网密度指数、温湿指数、风寒指数、人体舒适度及绝对含氧量自然因子指标, 采用地理加权回归模型, 构建以1 km×1 km栅格为研究单元的青藏高原极端环境指数(EEI)分区, 探讨末次冰消期以来人类活动时空演化及原因。结果表明: 高原EEI变化趋势由东南向西北递减, 根据EEI数值高低将评价结果依次分为低极端区、较低极端区、中极端区、较高极端区和高极端区, 其中高极端区分布在高原腹地和西部少量高大山脉, 较高极端区面积广大且高山横亘, 中极端区包括柴达木盆地、川西高原、青海南部及藏南谷地等地区, 较低极端区以高原边缘河谷和横断山区为主体, 低极端区为面积占比最小的藏东南地区。末次冰消期以来气候条件的转变、东西方文化交流引起的生存技术革新和生业模式的转变, 使人类活动分布重心先后经历了较高极端区均衡散布型(旧-中石器时代)、较低极端区丛簇集聚型(新石器时代)、较低极端区连片集聚型(青铜时代)、中极端区边缘集聚-腹地均衡型(汉-元代)、较低极端区边缘集聚型(明清时期)的空间调整。

     

黔西高原末次冰期晚期古植被及西南季风演变*

黔西高原的长时间序列孢粉记录比较少,限制了对该地区末次冰期晚期古植被及西南季风演化过程和机制的认识。本研究通过对黔西高原一个连续的古湖泊沉积物孢粉记录的分析,并结合AMS¹⁴C测年,重建黔西高原末次冰期晚期古植被及西南季风演化。结果表明: 轨道尺度上,MIS3(氧同位素3阶段)中晚期,黔西高原主要为木本、草本植物,喜湿的针叶树种较多,西南季风较强。MIS2(氧同位素2阶段)期间,喜湿的针叶树种减少,而草本、蕨类植物增多,指示气候冷干,西南季风减弱。千年尺度上,黔西高原西南季风响应于北大西洋冰漂碎屑事件及H3(Heninrich 3)、H2(Heninrich 2)和LGM(Last Glacial Maximum)事件,导致西南季风减弱,喜湿的针叶树种减少。通过对比发现,东亚夏季风和西南季风在轨道及千年尺度上协同演化,二者均响应于北半球高纬度太阳辐射变化及北大西洋冰漂碎屑事件。在19~18 cal ka BP,黔西高原经历最冷干气候,西南季风减弱,木本、草本植物近乎消失,而同期东亚夏季风增强,说明西南季风和东亚夏季风在冰后期上存在反相位关系。     

湘东锡田锡矿田矿床地质特征及矿床成因

锡田矿田属南岭成矿带的重要组成部分。自国土资源大调查项目开展以来,该区地质找矿工作进展明显,已发现规模较大的锡多金属矿脉20多条,矿床类型多种多样。通过对矿田花岗岩地质地球化学、控矿构造及主要锡矿床地质特征的分析研究,探讨了矿床成因,提出了下一步找矿方向和建议。     

西秦岭新生代以来地质构造过程对青藏高原隆升和变形的约束

西秦岭位于青藏高原东北缘重力梯度带内,是高原物质向北、向东扩展的前缘,其新生代以来地质构造 地貌过程应该是印度板块-欧亚板块的碰撞造山过程和高原隆升过程的一部分。通过对西秦岭内部中-新生代沉积、变形及地貌记录的初步综合分析,得出如下初步认识:(1)根据西秦岭中-新生代红层沉积岩石组合和构造变形特征,可以分为晚侏罗世-早白垩世、晚白垩世-古近纪和新近纪三个构造层,分别对应于西秦岭新生代3个构造演化阶段。(2)西秦岭晚白垩世-古近纪构造层的褶皱缩短和区域断裂带的逆冲推覆发生在古近纪末期-新近纪初期,与整个青藏高原主要逆冲推覆构造事件同步,说明印度板块与欧亚板块碰撞的构造应力在古近纪末已波及至西秦岭。(3)西秦岭新近纪以来经历了一个构造相对稳定的侵蚀夷平期,于36 Ma之前形成了以晚白垩世-古近纪构造层侵蚀面、前新生代碳酸盐地层的岩溶夷平面为标志的主夷平面以及夷平面发育过程中形成新近纪近水平的、以红色粘土岩为主要特征的细碎屑沉积。这一夷平面可以作为高原组成部分的西秦岭隆升的基准面。该夷平面现今高程自西向东逐渐降低,反映了西秦岭隆升呈现自西向东连续的扩展。(4)青藏高原南部构造变形方式在中新世发生了由逆冲推覆 褶皱缩短向伸展走滑的构造转换,而在西秦岭内部却并未发生这样的构造转换,仍然以逆冲构造为主,只是西秦岭北缘的边界断层在中-晚更新世才发生逆冲 左旋走滑作用,这可能指示了青藏高原东北缘晚新生代构造变形的走滑作用只是构造块体边界与构造挤压应力方向下非正交的应力分解所致,同时也可能反映了作为西秦岭块体整体滑移和块体内部的收缩变形并行不悖。(5)由GPS观测数据确定的区域位移场应该指示了现今西秦岭块体的整体缓慢的向东移动,地震机制解确定的构造应力是下地壳向东蠕动拖曳脆性上地壳的整体运动,西秦岭地壳厚度由西向东逐渐增厚是西部由于南北向缩短增厚的下地壳向东扩展流动的结果,增厚地壳的均衡抬升是西秦岭地貌面高度变化的内在原因。     

Structural and geochronological constraints on the tectono-thermal evolution of the Danba domal terrane, eastern margin of the Tibetan plateau

The Songpan-Ganze terrane of the Tibetan plateau is underlain by Neoproterozoic crystalline basement rocks of the Yangtze block. These basement rocks are exposed as a series of extensional tectonic domes that form a nearly north–south trending extensional belt more than 1000 km long in the eastern margin of the Tibetan plateau. In the Danba area, detachment faults separate the basement core complexes (e.g., the Gezong and Gongcai complexes) from the Paleozoic strata which have been thinned or removed completely. The cover sequences have undergone upper greenschist to lower amphibolite facies metamorphism to form the Danba schist and are overlain by the Triassic Xikang Group, a thick flysch sequence. Both the basement rocks and the Paleozoic rocks have undergone multiple stages of deformation and thus provide an excellent opportunity to study the tectono-thermal evolution of the eastern margin of the Tibetan plateau. Two stages of deformation, corresponding to three generations of foliation (S₁, , and ), have been recognized on the basis of structural and microscopic observations. We selected amphibole and biotite separates associated with distinct generations of foliation for ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating using laser microprobe incremental heating technique to place numerical constraints on the major tectono-thermal events within the Danba area. The geochronogical results reveal an earliest metamorphic event at 258.6 ± 0.5 Ma (S₁ biotite) and 263.6 ± 0.8 Ma (S₁ amphibole), coinciding temporally with the mantle plume that produced the voluminous Emeishan flood basalts. The second event was a progressive extensional deformation first occurred at 159–166 Ma ( amphibole) responsible for the earlier tectonic doming of the crystalline basement, and then the final tectono-thermal overprint recorded by foliation and metamorphism locally in the core complexes at 47–58 Ma for the Gezong complex and 64–81 Ma for the Gongcai complex. This major post-orogenic extensional event is believed to be a consequence of collision between the North China and South China blocks. The apparent discrepancy of the ⁴⁰Ar/³⁹Ar ages observed between localities suggests a slow cooling process associated with progressive uplift.