黄河源区新构造运动对生态环境恶化的影响

基于黄河源区1:25万生态环境地质调查新获得的大量实际资料,通过分析和研究发现,黄河源区早更新世-中更新世处于走滑伸展的大陆动力学背景,在整体隆升中,形成断块山与拉分盆地,湖泊广布;晚更新世,大陆动力学机制过渡为挤压收缩,在整体抬升中,断块山显著崛起,湖盆萎缩、变形;全新世,大陆动力学环境反转为走滑挤压,持续隆升,黄河扩展源头到达本区,扎陵湖、鄂陵湖外泄,闭流盆地水环境转向开放.近代,特别是20世纪70年代以来,新构造活化与寒冻风化岩屑坡扩大、沙质荒漠化蔓延、湖泊和沼泽湿地萎缩、区域地下水位下降、源区黄河频繁断流、生态环境日益恶化响应关系密切.因此,新构造运动在黄河源区生态环境恶化中起主导作用,而其他因素则起到促进与加速的作用.     

黄河源区新构造运动对生态环境恶化的影响

基于黄河源区1∶25万生态环境地质调查新获得的大量实际资料,通过分析和研究发现,黄河源区早更新世—中更新世处于走滑伸展的大陆动力学背景,在整体隆升中,形成断块山与拉分盆地,湖泊广布;晚更新世,大陆动力学机制过渡为挤压收缩,在整体抬升中,断块山显著崛起,湖盆萎缩、变形;全新世,大陆动力学环境反转为走滑挤压,持续隆升,黄河扩展源头到达本区,扎陵湖、鄂陵湖外泄,闭流盆地水环境转向开放。近代,特别是20世纪70年代以来,新构造活化与寒冻风化岩屑坡扩大、沙质荒漠化蔓延、湖泊和沼泽湿地萎缩、区域地下水位下降、源区黄河频繁断流、生态环境日益恶化响应关系密切。因此,新构造运动在黄河源区生态环境恶化中起主导作用,而其他因素则起到促进与加速的作用。     

黄河源区生态环境恶化的地质原因及发展演化趋势

黄河源区生态环境恶化的地质原因之一是现代地质作用增强．形成了以荒漠化为主的草地资源退化与下垫面改变．地区水一气一热平衡破坏;二是因冻土退化、萎缩．引起水环境变异．导致多层面与综合成因的生态环境恶化;三是人为及鼠类活动对源区生态环境恶化起着推波助澜的作用。     

黄河源区区域地下水位下降及其生态环境地质问题

为研究黄河源区区域地下水位下降与生态环境恶化之间的关系,本文基于野外实测的泉口下移、扇前缘泄出带下移与泄出带低位沼泽湿地萎缩以及局地历次地下水位统测资料,认为引起区域地下水位下降的原因以自然因素为主;人为因素为次,且表现为间接干扰。存在的主要生态环境地质问题主要是加剧了荒漠化和引起黄河源区黄河断流。     

走滑造山带与盆地耦合机制

走滑造山带是大陆山链主要类型之一,走滑断层按卷入深度可分为转换断层、平移断层、变换断层和捩断层等。压缩弯曲和伸展弯曲可以形成走滑挤压带和走滑伸展带等。走滑挤压作用常形成走滑造山带及正花状构造,并在造山带两侧或一侧可以形成走滑挤压盆地;走滑伸展作用可以形成走滑盆岭构造及负花状构造,并在走滑带形成拉分盆地或楔形裂陷。印度板块的楔入及西伯利亚板块的阻滞在中国大陆中形成滑移线场,并在中国东部及中西部广大地区发育走滑造山带与走滑盆地的耦合,同时调节中国大陆中、西部的收缩与中国大陆东部的滑逸或蠕散,因此在中西部以发育走滑造山带及走滑－挠曲盆地为主,而在东部以发育走滑盆岭带及拉分盆地为主。     

华北新构造：印欧碰撞远场效应与太平洋俯冲地幔上涌之间的相互作用

作为大陆内部典型的伸展断陷区和强震活动区,华北地区处于东部太平洋板块俯冲构造和西部印欧大陆碰撞构造的双重大地构造背景之下,其新构造运动相当复杂:西部沿鄂尔多斯地块周缘两个地堑盆地系引张伸展断陷作用、中部太行山块体的局部断陷和整体隆升、东部华北平原区和渤海湾海域区的区域沉降,南缘沿秦岭构造带的左旋走滑拉张活动,东缘沿郯庐断裂带的右旋挤压走滑活动。这些不同类型的断裂构造在晚新生代的阶段性活动,产生了复杂的构造地貌组合特征。综合研究发现,华北晚新生代经历了3期伸展断陷-挤压隆升演化阶段:新近纪晚期(10～2.5 Ma)、早中更新世和晚更新世以来。地壳引张应力方向或NW-SE、或NE-SW向;地块隆升导致湖盆的消亡,挤压应力方向为NE-SW至W-E向。研究认为,华北地区新构造受两个岩石圈构造过程的相互影响:印欧碰撞产生的远程效应和东部岩石圈地幔的上涌。一方面,青藏高原东北缘地块的持续推挤及其构造应力向东的传递导致鄂尔多斯地块反时针旋转和秦岭山地的向东挤出逃逸,这个挤出构造动力学统治了华北地区晚新生代的引张伸展、斜张走滑和挤压变形。尤其是,新近纪晚期强烈的NW-SE向地壳伸展变形与青藏东缘挤出造山作用同步(10～9 Ma至4.2 Ma);上新世末期(约2.5 Ma)、晚更新世早期(约200～70 ka)和晚更新世晚期—全新世(约20 ka以来)3次构造挤压事件与青藏高原东缘构造事件基本对应。另一方面,岩石圈地幔上涌主导了华北东部平原区的区域地壳沉降,同时伴随着早、中更新世的5期幔源火山活动。这两个岩石圈构造作用力此消彼长,深刻统治着华北地区新构造与现今活动构造以及地震构造。     

汾河裂谷晋中盆地内第四纪沉积序列与沉积环境恢复

晋中盆地是位于汾渭地堑系中部的新生代陆内断陷沉积盆地,研究晋中盆地第四纪的沉积序列对于进一步认识该盆地区域构造和区域气候环境变化具有重要意义。为查明晋中盆地第四纪沉积序列结构、研究揭示晋中盆地第四纪沉积环境及演化,通过构造岩相学方法,对晋中盆地地表和钻孔内第四纪沉积物和沉积环境进行了研究。结果表明:晋中盆地清徐地区地表第四纪沉积序列结构为盆地内部沱阳组河床相和河漫滩相-盆地边缘汾河组河流相—盆山过渡带峙峪组河流相、汾河组冲积扇相及马兰组风积相-基岩山地（盆地外围）二叠系浅海相。钻孔岩芯内第四纪沉积序列结构为下更新统浅湖相和滨湖相—中更新统浅湖相和河流相—上更新统河流相和冲积扇相—全新统冲积扇相。研究认为晋中新生代陆内断陷盆地内沉积序列和演化结构为早更新世陆相湖盆沉积环境—中更新世萎缩湖泊环境—晚更新世强烈萎缩的湖泊和河流环境—全新世再度沉降的陆相湖盆;陆相湖盆从中心向山地沉积环境分带为湖泊沉积环境—河流和湖泊沉积环境—冲积扇沉积环境（盆地边缘出山口区）。盆山过渡带地区上更新世沉积物错位现象与同沉积活动断裂有关,断裂活动性揭示了晋中盆地阶梯式断陷成盆的动力学机制。这些研究成果为区域气候环境变化和晋中盆地区域构造研究提供了新证据,也为太原市城市群建设中工程场址的选择提了供参考。      

黄河源区第四纪地质研究的新进展

通过对黄河源区的钻孔、自然露头的研究, 建立了黄河源区的第四纪地层层序。第四纪地层可划分为下更新统、中更新统、上更新统和全新统。下更新统为河湖相沉积; 中更新统主要有湖积物、冰碛物和冰水沉积物; 上更新统主要有湖积物、冰碛物、冰水沉积物、洪积物和河流沉积物; 全新统主要由河流沉积物、洪积物和湖积物构成。黄河源区的冰期可划分为3期, 即末次冰期、倒数第二次冰期、倒数第三次冰期, 末次冰期又可分为2个冰阶。黄河源区的湖泊演化可划分为早更新世、中更新世和晚更新世—全新世3个阶段: 早更新世的湖泊范围小; 中更新世的湖泊范围明显扩大, 在位置上也较早更新世的湖泊南移; 晚更新世的湖泊经历了两次的扩张—收缩变化, 到了全新世, 除现今还发育的几个湖泊外, 大多数地区的湖水已退出, 基本上转变为河流环境。在晚更新世末期到全新世初期, 封闭黄河源区的多石峡被切开, 湖水外泄, 现今的黄河形成了, 同时发生了袭夺长江水系的水流。     

走滑挤压盆地──以中晚三叠世下扬子沿江盆地为例

 中晚三叠世,在扬子和华北两大板块碰撞拼接过程中,郯庐断裂产生大规模走滑运动,使下扬子沿江地区处于走滑挤压作用下,从而形成走滑挤压盆地。黄马青群是这一盆地的沉积记录,盆地内沉积中心呈侧向斜列展布,沉积物与其物源区发生错离,盆地随时间推移逐渐收缩。盆地内发育的两组共轭剪切带、斜列分布的褶皱及其伴生的逆冲推覆构造是走滑挤压应力的反映。郯庐断裂是华北、扬子两大板块间斜向拼接所形成的转换断层。     

盆地-山岭耦合体系与地球动力学机制

盆山耦合分析应该将地球动力学环境和板块运动学序列结合起来, 根据地球动力学环境所提出的: 伸展构造体系、挤压构造体系、走滑构造体系和克拉通构造体系进行定性与定量分析; 依照板块运动学序列所划分的主要旋回: 裂解阶段、俯冲阶段、碰撞阶段和后造山阶段进行定位与定时分析.伸展构造体系在离散期为陆内裂陷盆地及伸展造山带; 在聚合期为弧后裂陷盆地及张性岩浆弧造山带; 在后造山期为后继裂陷盆地及晚期伸展造山带.挤压构造体系在俯冲期为弧后前陆盆地及俯冲造山带; 在碰撞期为周缘前陆盆地及碰撞造山带; 在再活动期为再生前陆盆地及再生造山带.走滑构造体系在伸展期为走滑拉分盆地及剪张山岭; 在挤压期为走滑挠曲盆地及剪压造山带.克拉通构造体系在裂解期为克拉通内部盆地; 在拼合期为克拉通边缘盆地.      

走滑断裂系中的重要构造——拉分盆地

拉分盆地是走滑断裂系中的一种特殊的拉张构造.地貌上呈现为菱形凹陷,其长度与宽度之间有一定的比率.盆地的主要构造组成有边界走滑断裂、边界正断层以及盆地内部的张性或张剪性断裂;它可以在板块边缘和板内不同的走滑构造环境中发育,一般形成于走滑断裂水平运动的晚期.拉分盆地是沉积作用的有利场所,沉积物十分丰富,由多种源区供给,而且大多属于近源沉积,横向变化很大.沿盆地边缘断裂及盆地内部有火山活动,火山岩的成分组合受所在构造背景的控制,大陆走滑断裂边界主要是碱性玄武岩和拉斑玄武岩,在板块聚敛带的走滑断裂环境则为钙碱性火山岩.此外,拉分盆地还是走滑断裂系中地震多发地带.拉分盆地具有双重力学性质,利于生、储油层和储油构造的形成,是油气藏的远景区,而且还含有丰富的地热资源及金属矿产.     

黄河源区的古冰川与古环境探讨

黄河源区盆地北面的扎日加山，布青山、阿尼玛卿山和南面的巴颜喀拉山，中 新世以来有３次大冰期，以倒数第三次冲川规模最大，形成４个大冰帽。中更新世开始，由于昆仑山的强烈隆起，盆地沉积中心由北向南迁移，形成了河源区下沉性湖泊群，堆积了厚数十米至两百多米的河湖相沉积。     

滇西兰坪盆地古近系构造—沉积演化与成矿关系

兰坪中新生代盆地因堆积了巨量金属而倍受关注,盆地内沉积岩容矿贱金属矿床矿体的就位与印—亚大陆碰撞挤压和扬子古陆与滇藏古陆拼接碰撞而引起的盆地内部及周缘变形密切相关.古近纪充填序列特征及物质聚集分布规律显示,盆地总体上处于挤压构造背景下,其构造—沉积演化可划分为古新世—早始新世挤压拗陷和晚始新世—渐新世挤压走滑两个阶段.盆地演化过程中形成的控矿构造有挤压—拗陷—褶皱构造和区域大规模挤压走滑断裂构造,这些构造变形可以是容矿构造,也可以是导矿构造.古近世中期碰撞挤压拗陷阶段(55~41 Ma),形成了兰坪盆地西部拗陷褶皱推覆带内的脉状Cu矿床和富隆厂等脉状Cu-Ag-Pb-Zn矿床(48~49 Ma);晚期挤压走滑阶段(40~26 Ma)形成兰坪盆地东部逆冲推覆带内河西—三山Pb-Zn(-Ag-Sr)矿床和金顶超大型Pb-Zn矿(-34 Ma).兰坪盆地成矿与盆地构造—沉积演化显示出很好的耦合关系.     

中国东西部地貌边界带晚新生代构造变形历史与青藏高原东缘隆升过程初步研究

中国东西部地貌边界带横跨青藏高原东部与扬子地块,成为我国大陆Ⅰ级构造地貌陡变带和地球物理变异带。根据地表构造形迹的组合特征,地貌边界带由3个主要形变系统组成,从北到南它们是:东昆仑—岷山左旋走滑-冲断系统、龙门山—龙泉山冲断-推覆系统、鲜水河—安宁河左旋走滑-冲断系统等。在综合分析各构造系统的组成、变形特征、变形年代学和演化过程等基础上,提出了青藏东缘晚新生代阶段性构造演化模式。指出,晚中新世至早上新世时期,强烈的走滑-冲断变形主要发生在地貌边界带中南段,导致鲜水河—安宁河走滑-冲断系统和龙门山—龙泉山冲断-推覆系统的形成和发展,而东昆仑—秦岭断裂系则以走滑伸展变形为主,沿西秦岭构造带发育走滑拉分盆地和幔源火山喷发活动。晚上新世—早更新世时期,构造运动性质发生了南北反转,强烈的走滑挤压活动主要集中在北段东昆仑—岷山走滑-冲断系统,岷山隆起带在此时期强烈活动而快速崛起;青藏高原东南缘鲜水河—安宁河走滑断裂系统则以走滑伸展变形为主,在深切河谷中发育了昔格达河湖相沉积。中更新世以来,构造形变系统以挤压剪切为主,兼具正向倾滑活动,局部发生断陷作用。基于攀西地区深切河谷的构造地貌分析,提出了青藏东南缘晚新生代4-阶段隆升模式。     

青藏高原北部长虹湖地区走滑成因湖泊研究

长虹湖地区NE(E)向平移断裂旁侧或之上发育大量走滑成因湖泊.从单个湖泊来看,其成因有以下5种:单成因的Ⅰa型、Ⅱb型,复合成因的Ⅰc型+Ⅰa型、Ⅰc型+Ⅱb型、Ⅰa型+Ⅱb型.湖泊成因类型充分反映出断裂的左旋走滑特征,从而指示Ns向的区域挤压应力场,及第四纪以来高原北缘地壳表层总体处于挤压构造体制之中.湖泊中沉积物薄、少或无,无湖岸阶地与高位湖积物发育,湖泊周围成熟斜坡(365±57)ka的OSL年龄等表明,湖泊主要形成于中更新世以后.     

青藏高原东北缘海原断裂带新生代构造演化

海原断裂带作为青藏高原东北缘构造变形最显著断裂带之一,记录了青藏高原向北东扩展的构造信息。在详细的构造测量基础上,初步提出海原断裂带新生代以来的古构造应力场序列,反演了其新生代构造演化历史。详细构造解析表明,海原断裂带新生代以来主要经历了5个构造演化历史阶段,即始新世-中新世NWSE向构造伸展与沉积盆地发育、中新世晚期-上新世NNESSW向构造挤压与海原断裂带右行走滑活动、上新世末-早更新世NESW向构造挤压与强烈褶皱逆冲活动、晚更新世晚期以来ENEWSW向构造伸展与断陷盆地发育、全新世以来NESW向构造挤压作用与断裂带强烈左行走滑活动。变形分析表明海原断裂带现今地貌格局主要缘于上新世末-早更新世NESW向强烈逆冲活动,后期ENEWSW向构造挤压作用导致断裂走滑活动,并改造了局部地貌,主要表现为沿断裂带发育一系列第四纪小型拉分盆地。该带新生代构造演化研究,为探讨青藏高原东北缘新构造演化提供了具体构造证据。     

走滑挤压盆地──以中晚三叠世下扬子沿江盆地为例

中晚三叠世,在扬子和华北两大板块碰撞拼接过程中,郯庐断裂产生大规模走滑运动,使下扬子沿江地区处于走滑挤压作用下,从而形成走滑挤压盆地。黄马青群是这一盆地的沉积记录,盆地内沉积中心呈侧向斜列展布,沉积物与其物源区发生错离,盆地随时间推移逐渐收缩。盆地内发育的两组共轭剪切带、斜列分布的褶皱及其伴生的逆冲推覆构造是走滑挤压应力的反映。郯庐断裂是华北、扬子两大板块间斜向拼接所形成的转换断层。     

雪峰造山带南段靖州盆地成因性质及形成背景

靖州盆地是位于雪峰构造带南段的一个NE向晚三叠世一中侏罗世小型陆相盆地,前人研究提出其为NNE向溆浦-靖州大断裂左行走滑形成的拉分伸展盆地.本文对靖州盆地构造特征、T3-J2沉积和原型盆地特征等进行了系统研究,在此基础上提出该盆地实为挤压类前陆盆地,主要依据有:①沉积物高成熟度以及残留盆地边界与盆地周缘先期地质界线总体协调一致,说明盆地沉积时为挤压挠曲作用下形成的低缓洼地;②沉积物高成熟度和远源特征,指示盆地形成于相对稳定构造环境;③盆地北端T3-J1沉积空间由岩层弯曲下凹提供;沉积物产状变化指示J2盆地受到NW向挤压并产生持续褶皱变形;沉积物特征指示沉积环境西浅东深,进一步暗示J2盆地发展受控于NW向挤压与东缘逆冲块体的重力载荷;④盆缘伸展断裂少见,因挤压形成的小型走滑断裂、逆断裂、共轭剪节理等则多见;⑤从溆浦-靖州断裂走向偏转情况来看,该断裂左行走滑时靖州盆地所处部位应为挤压区而非拉张区.据盆地沉积和构造特征及区域大地构造演化背景,盆地的形成主要与晚三叠世-早侏罗世区域SN向挤压、中侏罗世区域NWW向挤压和NNE向左行走滑有关.     

造山作用与沉积响应

造山造与沉积盆地是大陆上最基本的两个构造单元,具有盆山转换和盆山耦合的地质特征。造山作用主要体现为逆冲作用和走滑作用,造山带逆冲推覆作用所产生的构造负荷是前陆盆地生长的构造动力,控制前陆盆地的沉降,形成２可容空间,并提供物源,导致盆地的沉降和物源在垂直造山带方向的迁移;造山带走滑作用不仅控制造山带瞳滑挤压盆地的形成,而且控制前陆盆地的沉降和物源在平行造山方向的迁移,以及盆地的抬升与侵蚀。沉积盆地地     

西秦岭地区东昆仑-秦岭断裂系晚新生代左旋走滑历史及其向东扩展

要通过在TM遥感图像解译和野外观测的基础上,描述了东昆仑断裂带东段活动形迹的组成和活动断层地貌特征,阐述了甘南高原西秦岭地区新近纪拉分盆地的沉积-构造特征,提出了该区东昆仑-秦岭断裂系晚新生代左旋走滑伸展-走滑挤压-走滑伸展的3个阶段的构造变形模式。指出,中新世晚期至上新世早期,东昆仑-秦岭断裂系以左旋走滑伸展活动为主,伴随着西秦岭地区拉分盆地的形成和超基性火山岩群的发育。这期左旋走滑伸展活动向东扩展导致了渭河盆地新近纪引张应力方向由早期的NE-SW向转变为晚期的NW—SE向。上新世晚期以来(约3．4Ma以前),东昆仑-秦岭断裂系以左旋走滑挤压活动为主,导致早期拉分盆地的轻微褶皱变形,走滑挤压活动主要集中在东昆仑东段玛沁-玛曲主断裂带上。该期构造变动持续到早更新世,它的向东扩展产生了广泛的地壳形变效应,包括青藏东缘岷山隆起带的快速崛起、华北地区汾-渭地堑系的形成和发展以及郯庐断裂带右旋走滑活动等。中、晚更新世时期,断裂系以走滑伸展变形为主,主要集中在东昆仑断裂带东段3个分支上,地块向东挤出伴随着顺时针旋转。