内蒙古大青山逆冲推覆体系中生代逆冲构造活动的40Ar-39Ar定年

内蒙古大青山呼和浩特段北侧发育3条走向北东东、指向北西的逆冲断层,并与被其分割的3个逆冲席体及一个原地系构成大青山逆冲推覆体系。逆冲断层上盘底部发育较深层次的糜棱岩,下盘顶部多发育低温的千糜岩。本研究在构造地质调查基础上,结合宏-微观岩石矿物学分析,采用⁴⁰Ar-³⁹Ar定年对该逆冲体系的活动时间进行约束。逆冲断层带内3个千糜岩绢云母⁴⁰Ar-³⁹Ar年龄范围为120~119Ma,另一样品给出了120Ma的概率统计峰值年龄。千糜岩为低温同变形变质产物,细粒绢云母为同变形新生矿物,其⁴⁰Ar-³⁹Ar年龄可代表变形年龄。侵位在断层内弱变形的花岗闪长岩为同构造晚期侵位,角闪石⁴⁰Ar-³⁹Ar年龄限定其冷却时间下限为121Ma,概率统计峰值年龄为119Ma。逆冲断层上盘底部发育较高温的糜棱岩,而低温千糜岩的形成时间应属于变形后期。因此,120Ma至119Ma期间,大青山逆冲推覆体系的逆冲作用应已是处于变形晚期。     

中国西南天山西域砾岩的磁性地层年代与地质意义*

西域组是我国西部一重要并广泛引用的晚新生代地层,关于其年代和成因至今尚存争议。在西南天山喀什远源盆地喀什-阿图什褶皱带不同构造部位选择有代表性的5~6个晚新生代地层剖面开展了详细的沉积学、磁性地层年代学对比研究,据此限定了不同构造的起始变形时间以及西域砾岩的沉积年代。西域砾岩并非一年代地层单位,作为一岩石地层单位,其底界具有穿时特征,从山体(北)向喀什前陆盆地(南)逐渐变新。其底界年龄在盆地北部近源区约为15.5Ma^[1],在盆地中部中源区约为8.6Ma^[1],在盆地南部远源区的阿图什背斜为1.9Ma,喀什背斜为1.6~0.7Ma。这一穿时的砾岩沉积楔体的起始堆积起因于盆地北部边界逆冲断层(KBT)的活动。构造变形是由北南脉冲式迁移扩展的,其速率是非均匀的,在约15.5Ma至4.0Ma期间为1.4~3.4mm/a,在约4.0Ma以来剧增至>10mm/a。西域砾岩沉积前缘向南进积速率与构造变形前缘迁移速率有很好的一致性,但在时间上较构造变形可能滞后2.0Ma。这表明构造变形前缘向南的脉冲式扩展是西域砾岩进积并发生侧向和垂向上岩相突变的主因。     

祁连山北缘玉门砾岩的磁性地层年代与褶皱过程*

在我国西部致使玉门砾岩强烈褶皱变形的构造运动是喜马拉雅运动中重要的一幕。祁连山北缘老君庙逆断裂-褶皱带前翼发育的生长地层为认识玉门砾岩褶皱的过程提供了重要证据。通过对这套生长地层及其内部渐进不整合几何形态和结构的详细填图以及磁性地层年代学研究,认为玉门砾岩的底界具有穿时性,其年龄可能由东南向西北变小,其底界年龄在牛胳套剖面约4Ma,在青草湾西剖面约3.55Ma。玉门砾岩的褶皱变形在牛胳套剖面起始于约3Ma,沉积速率由约260m/Ma变为170m/Ma,在青草湾西剖面起始于约1.2Ma。结合构造变形的样式、强度及侵蚀程度推断老君庙逆断裂-褶皱带是以约7.8km/Ma的速率由东南向西北侧向扩展生长的。发育在背斜前翼的多个退覆-超覆生长楔表明玉门砾岩的褶皱变形由3~4个活跃期和平静期组成,这反映了祁连山及其北部前陆盆地内褶皱逆冲席体向前陆方向的不断扩展生长过程, 但并不能简单地以此作为整个祁连山或青藏高原多次垂直隆升的证据。     

青藏高原的剥蚀与构造抬升*

利用宇宙成因核素¹⁰ Be和²⁶ Al对西昆仑和可可西里北部地表基岩的剥蚀速率进行了测定,得到的结果是:西昆仑的平均剥蚀速率为12m/Ma, 可可西里北部的平均剥蚀速率为15m/Ma。裂变径迹和宇宙成因核素这两种手段所得到的平均剥蚀速率的时间尺度是不同的,前者得到的是几个至数十百万年的平均剥蚀速率,而后者得到的是十几至几十万年的平均剥蚀速率。比较通过这两种手段得到的青藏高原北部和中部的平均剥蚀速率可以发现其平均剥蚀速率从20Ma以来的100m/Ma以上减少到了最近几十万年以来的10m/Ma,我们认为这一剥蚀速率下降的趋势反映了青藏高原从中新世到第四纪晚期构造活动的减弱,据此推断青藏高原北部和中部的隆升应该主要发生在第四纪晚期之前,而不是在最近的几十万年。     

晚更新世黄土堆积物中的10Be记录

给出西峰黄土剖面0.15Ma以来¹⁰Be浓度、CaCO₃含量、粒度分布和有机质含量曲线。通过与深海沉积物δ¹⁸O曲线拟合,建立了西峰黄土剖面¹⁰Be时标,并与洛川黄土剖面¹⁰Be记录进行了对比研究。进一步计算了黄土堆积速率及¹⁰Be沉降量。     

黄河晋陕峡谷1.1 Ma阶地的形成及其构造背景*

对黄河晋陕峡谷河曲、黑峪口、延水关和壶口等4个地区进行了详细的野外考察。河曲地区共发现3级河流阶地,更高的则为唐县期宽谷;唐县期宽谷的海拔高度约1000m(拔河高度150m),而3级河流阶地的拔河高度分别约为110m、80m和12m。黑峪口地区也存在唐县期宽谷,宽谷之下发育5级河流阶地,唐县期宽谷西高东低,海拔高度位于970m和940m之间,5级河流阶地的拔河高度分别约为130m,80m、50m、12m和4m。延水关地区共发现6级河流阶地,全部为第四纪期间形成,6级河流阶地的拔河高度分别为180m、130m、95m、50m、20m和4m。壶口地区共存在8级阶地,也全部为第四纪期间的阶地,阶地的拔河高度分别约为260m、210m、180m、120m、80m、60m、35m和15m。对壶口最高阶地进行了地层学研究,发现这一阶地上覆厚度约110m的黄土地层,黄土层的最底部为L13,古地磁研究结果和古土壤断代都指示了这一阶地的形成时间在距今1.1Ma左右。综合晋陕峡谷地区现有的研究结果认为,3.3Ma之前,鄂尔多斯地块内部构造极为稳定,发育了唐县期夷平面,古黄河在此夷平面上主要以侧蚀拓宽为主,下蚀极其微弱;3.3-1.1Ma,鄂尔多斯地块的构造稳定可能被打破,黄河小幅度下切;而1.1Ma以来,受鄂尔多斯地块快速抬升的影响,黄河发生剧烈下切,1.1 Ma阶地和晋陕峡谷的主体在这一时期形成。     

当雄县幅地质调查新成果及主要进展

发现青藏高原内部最古老的年龄记录,测出土那片麻岩岩浆锆石U-Pb年龄为1766Ma,玛尔穷片麻岩岩浆锆石U-Pb年龄为727～772Ma.在乌鲁龙来姑组剖面底部新发现一批腕足类化石,在麦隆岗组中新发现一批牙形石,在设兴组上部地层中发现始新世-渐新世孢粉组合.发现纳木错逆冲推覆构造与旁多逆冲推覆构造,厘定了拉萨地块北部大型逆冲推覆构造系统,查明纳木错逆冲推覆构造经历191～144Ma、109Ma和44Ma三期构造变形事件,旁多逆冲推覆构造形成时代为始新世晚期-渐新世.发现念青唐古拉地区出露面积达1500 km2的巨型中新世花岗岩侵入体,岩浆单颗粒锆石U-Pb年龄为18 3～11.1 Ma.新建晚第四纪湖相岩石地层单位--纳木错群,重新划分念青唐古拉山地区第四纪冰期,新建第四纪地层系统及时代框架.     

桐柏造山带深熔作用:混合岩LA-ICPMS锆石U-Pb年代学证据

桐柏造山带是研究秦岭-桐柏-大别-苏鲁变质带演化的关键地区。由于桐柏高级变质杂岩深熔作用发生时间还缺乏准确的限定,这一区域的构造演化仍存在较大的争议。本文对桐柏杂岩中的一个混合岩的中色体和两个混合岩浅色体样品中的锆石进行了LA-ICPMS年代学测定。中色体中锆石分析点获得的上下交点分别为859±73Ma和135±250Ma。接近上交点的6个谐和分析点给出的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均结果为828±7Ma (MSWD=0.57)。这一年龄结果同上交点在误差范围内一致,代表混合岩原岩结晶年龄,对应扬子板块北缘出现的中-新元古代的岩浆事件。另一方面,混合岩浅色体中的新生锆石具有面状分带或是弱的振荡环带,低的Th/U比值,锆石形态学和内部结构也表明新生锆石结晶于与深熔作用有关的熔体中,它们的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均值分别为135±4Ma和131±3Ma。这一年龄范围代表桐柏高级变质地体发生深熔作用时间,区域上与桐柏-大别变质带广泛出现的碰撞后岩浆事件的时代相同。桐柏造山带出现造山后伸展的时间应不晚于135Ma。     

宜昌地区砾石层的磁性特征与物源分析

分布于宜昌-宜都-鸦鹊岭-枝江一带的宜昌砾石层,是江汉平原边缘丘陵区厚度最大的第四纪沉积物,对地层划分、环境演化及长江形成等研究具有十分重要意义。通过对代表该砾石层完整沉积序列的善溪窑剖面（上段）、云池剖面（中段）与李家院剖面（下段）的磁学特征分析发现,从云池剖面距底部9m处向上,磁化率和磁化参数F_300mT等均明显高于其下部分,具体为：  1）下部磁化率平均值为28×10^-8 m³/kg,而上部磁化率平均达到17010^-8 m³/kg;   2）云池剖面距底部9m处以上主导砾石层剖面磁性特征的物质以低矫顽力的亚磁铁性矿物为主,而以下却含有更多的高矫顽力磁性矿物(如赤铁矿);   3）善溪窑和云池砾石层的亚磁性物质颗粒要粗于李家院样品。初步分析认为,上述磁性差异主要是物源变化引起的,距云池剖面底部9m以下的砾石层物源主要为鄂西山地,从云池剖面9m开始有四川以西的物质进入江汉平原,表明此时三峡已经贯通。根据已有的测年资料,推测长江贯通三峡的时间大约为1.0～1.1MaB.P.。     

苏鲁仰口超高压岩石SHRIMP锆石U/Pb定年与部分熔融时限

在大型碰撞造山带中,在陆壳物质深俯冲或快速折返早期,在超高压-高压条件下,易熔组分可能发生水致或脱水部分熔融,形成花岗质熔体。在超高压-高压条件下,苏鲁超高压岩石发生过部分熔融作用,形成长英质多晶体包裹体和不同尺度的花岗质岩石, 导致可观的地球化学效应。为确定苏鲁超高压岩石部分熔融的时限,对山东仰口超高压副片麻岩和其中平行片麻理的同构造钾质花岗岩脉进行了SHRIMP锆石U/Pb地质年代学、全岩地球化学和锆石内矿物包裹体的研究。副片麻岩的锆石具有典型的核-幔-边结构。核部锆石为碎屑锆石,²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄大于282Ma,可能反映了副片麻岩的原岩包含不同成因的物质;幔部和边部的Th/U比都小于0.1,分别给出233±3Ma和214±4Ma的²⁰⁶Pb/²³⁸U 年龄,分别对应于超高压变质和角闪岩相退变质年龄。同构造花岗岩脉是富钾过铝质花岗岩(A/CNK=1.2),锆石也具有核-幔-边结构;核部锆石年龄与副片麻岩的核部锆石年龄相当,反映了该花岗岩脉的源区可能是变沉积岩;除幔部锆石的一个点具有²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为234.6±3.9Ma之外,其它幔部锆石位于谐和线附近,给出²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为220.8±2.9Ma, 该年龄代表着该花岗岩脉的形成年龄。上述数据表明,在仰口地区,超高压岩石的部分熔融作用早于角闪岩相退变质作用。     

青藏高原东北缘黄河黑山峡出口段阶地特征与断层活动

青藏高原东北缘黄河黑山峡出口地段夜明山 -长流水沟一带 ,黄河的河流阶地发育和保存的较好。阶地的形成不仅记录了青藏高原北部第四纪以来地壳的 7次隆升过程的特点 ,而且阶地的空间展布及其特征反映了断层F8(7) 和F2 0 1活动的特点。详细的观测研究表明F8(7) 以南发育并保存有 7级阶地 ,而F8(7) 和F2 0 1之间及F2 0 1以北仅保存有 5级阶地。所有的阶地都为基座阶地。其中Ⅰ和Ⅱ级阶地前缘在区内连续展布 ,横跨断层F8(7) 两侧的Ⅲ级阶地前缘仍保持连续 ,但阶地宽度陡然变宽 ,Ⅳ级阶地前缘即Ⅲ级阶地后缘左旋位移 15 0m左右。横跨断层F2 0 1两侧 ,Ⅱ级阶地宽度由 2 0 0m急剧变宽为 710m ,Ⅱ级以上阶地前缘左旋位移均在 4 0 0m左右。断层F8(7) 和F2 0 1两侧阶地宽度的变化和阶地前缘的左旋位移记录了断层F8(7) 和F2 0 1第四纪晚期活动的时空规律 ,为断层的活动性评价提供了良好的依据     

黄河中游水系的阶地发育时代

本文通过磁性地层学方法研究了兰州段黄河阶地，宝鸡段渭河阶地，洛川段洛河阶地，结果表明：兰州段黄河最高阶为六级阶地，发育于１．４０ＭａＢ．Ｐ．，兰州地区黄河最早出现在１．６０ＭａＢ．Ｐ．。一级支流宝鸡段渭河最高阶地为五级阶地，发育于１．２０ＭａＢ．Ｐ．洛川地区洛阳最早出现在１．２０ＭａＢ．Ｐ．。黄河中游水系的阶地形成，主要是由于青藏高原的隆起以及地壳不断震抬升作用造成的。     

黄河晋陕峡谷河流阶地和鄂尔多斯高原第四纪构造运动

本文通过黄河晋陕峡谷河段21个地点的阶地横剖面观察和阶地对比研究,确定出6级宽谷阶地序列,同时,依据17个放射性测年数据对阶地定年。6级宽谷阶地序列揭示了鄂尔多斯高原第四纪区域造陆隆起和局部构造变形,区域造陆隆起的发生时间比之青藏高原隆起要滞后0．113～0．25Ma,而且,平均区域造陆隆起量比之青藏高原的内部和边缘的隆起量小得多。晋陕峡谷河段发生过3期加积作用幕,指示着造陆隆起景观中的气候变化时间线。渭河盆地北缘的韩城断裂悬崖带记录着构造基准面下降,影响的河流长度仅为21～127km。     

川西高原岷江上游河流阶地初步研究

基于岷江上游干流阶地地貌的野外观察和阶地沉积物的ESR年代测定,结合前人阶地测年数据,阐述了岷江上游干流晚第四纪阶地的形成过程和河谷下切历史,探讨了阶地演化对岷山和龙门山构造带隆升的响应过程。      

Evaluating the role of climate and tectonics during non-steady incision of the Yellow River: evidence from a 1.24 Ma terrace record near Lanzhou,China

The competing roles of bedrock uplift and climatic change in the formation of fluvial terraces remain uncertain. Most of recent studies have attributed terrace formation to climatic changes and held that, even in tectonically active settings, climate variations control cycles of terrace planation and abandonment. Based on field investigations of loess-paleosol sequences, magnetostratigraphy and optically stimulated luminescence (OSL) dating, we develop a new chronology for a spectacular flight of terraces along the Yellow River near Lanzhou, China over past 1.24 Ma. All the terraces are strikingly similar in that they have several meters of paleosol developed directly above fluvial deposits on the terrace treads, suggesting that the abandonment of each terrace due to river incision occurs during the transition from glacial to interglacial climates. However, the ages of terraces cluster in two relatively short time periods (1.24–0.86 Ma and 0.13 Ma – present). During the intervening time between 0.86 Ma and 0.13 Ma, terraces either did not form or were not preserved. We suggest that this record indicates that rock uplift rates varied through time and influenced terrace formation/preservation. Thus, our results demonstrate the utility of deep chronologic records from fluvial terraces for deconvolving the effects of tectonics and climate on fluvial incision.     

青藏高原隆起与黄河地文期

青藏高原隆起与黄河发育历史有密切关系，黄河地文期既反映黄河发育的各个阶段，也与青藏高原隆起的阶段性相对应。根据最近对黄河阶地及地文期的研究，将黄河发育历史划分为三个阶段：１)黄河雏形期，时代为上新世，黄河至少已达到河套地区；２)河湖并存期，早更新世至中更新世，黄河已达到共和盆地，沿黄河及大的支流出现若干湖泊；３)大黄河期，晚更新世至今，沿黄河的湖泊消失，现今黄河的基本面貌形成。     

黄河贵德段河流阶地及演变研究

贵德盆地作为青藏高原东北部的一个构造地貌单元,处于黄河上游中段,盆地中河流阶地发育,但是阶地的形成时代仍存在很大争议.选择贵德盆地黄河阶地作为研究对象,并从龙羊峡至松坝峡共采集阶地ESR测年样品10个,进行了年代测试,结果表明贵德盆地新构造运动具有间歇性、差异性特征.笔者还并分析了黄河贵德段演变特征     

Asymmetrical valleys created by the geomorphic response of rivers to strike-slip fault

Offset fluvial valleys, including rivers beheaded and deflected by strike-slip faults, have long been used to estimate horizontal displacements on the faults. Larger rivers crossing such faults, however, sometimes show either no offset or only a small amount of offset compared to smaller rivers crossing the same faults. The larger rivers with higher erosional rates may widen their valleys asymmetrically downstream of strike-slip faults, rather than being beheaded or deflected. Examples are described from the Yellow River near the NE margin of the Tibetan Plateau. River beheading and asymmetrical widening are two end-members of a fluvial valley's response to strike-slip faulting, whereas deflection is a combination of both. Recognition of the formation of such asymmetrical valleys related to strike-slip faulting will help to understand fault activity better over longer time spans and enable a re-evaluation of many fault histories worldwide.     

贵州涟江惠水段河流阶地特征与地貌演化研究

贵州涟江惠水段级次清晰的四级阶地是流域地貌阶段性演化的直观记录。笔者等利用差分GPS测量法精确厘定了涟江阶地的级序和高程,结合剖面观测发现从上游到下游,涟江惠水段阶地标高和级差逐渐降低,地貌面整体呈“收拢”趋势;阶地沉积物呈现砾石层厚度变小,砾石含量降低、砾径减小,砂质沉积占比增大趋势;阶地类型从基座阶地为主向堆积阶地为主演变。光释光(OSL)测年显示,T1阶地埋藏年龄31.2±2.0 ka BP到14.7±1.3 ka BP,T2阶地122.4±8.5 ka BP到66.9±3.8 ka BP,阶地年龄与贵州高原其他流域十分相近,具有同步演化特征。结合阶地时代和发育特征,认为贵州高原河流阶地是构造运动的产物。涟江四级阶地记录了在更新世以来四次构造抬升背景下,流域经过多期自北向南“削高补低”的地貌改造,逐步由构造洼地演变为山间盆地的地貌过程。