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.     

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.。     

兰州东盆地最近1.2Ma的黄河阶地序列与形成原因

毗邻青藏高原的兰州地区的黄河阶地系列是地面抬升和气候变化的信息载体.通过古地磁、光释光测年及黄土-古土壤地层序列对比,初步确定了兰州东盆地1.2Ma以来主要有两个阶地发育时期.第1个时期是1.24～0.86Ma, 黄河至少发育了4级阶地,其形成时代分别为:1.24Ma, 1.05Ma, 0.6Ma和0.86Ma; 第2时期为最近0.13Ma,黄河发育3级阶地,时代分别为0.13Ma, 0.05Ma和0.01Ma.每级阶地河漫滩顶部都有一层古土壤发育,表明黄河下切形成阶地发生在古土壤开始发育的冰期向间冰期的过渡阶段,但是并非1.2Ma以来的每次冰期-间冰期的气候交替都能引起黄河下切形成阶地.气候变化只是阶地形成的必要条件之一,不是充分条件.对比黄河下切速率和阶地年代序列发现,地面上升仍然是影响黄河下切的重要因素.只有在地面上升速率达到一定程度的时候 (例如:1.2～0.8Ma和最近0.13Ma),气候变化才能导致黄河堆积与下切交替形成阶地;而在地面上升缓慢时期(例如:0.80～0.13Ma),即使发生了大幅度的气候变化,黄河也没有阶地记录.     

宇宙成因核素26Al/10Be埋藏测年法在宁夏沙坡头黄河砾石阶地年代研究中的应用

本文利用宇宙成因核素26Al/10Be埋藏测年法对宁夏沙坡头地区黄河左岸的T5、T6、T8和T9阶地开展了年代学研究。采用简单快速埋藏模式获得4级阶地的26Al/10Be埋藏年龄分别约为0.25Ma、0.36Ma、0.59Ma和1.06Ma,如果考虑后期剥蚀作用的影响（E≈5m/Ma）,则4级阶地的年龄分别约为0.42Ma、0.39Ma、1.02Ma和1.59Ma。本研究未发现砾石大小与10Be、26Al核素浓度及26Al/10Be比值有明显相关性。     

鄂尔多斯地块西南缘千河水系变迁与新构造运动

鄂尔多斯地块西南缘新构造运动活跃,其河流阶地发育过程和水系演化历史蕴藏了丰富的新构造运动信息。发育于鄂尔多斯西南缘的千河水系两岸不对称分布5级河流阶地,通过野外调查和钻探揭露,厘清了阶地结构和发育特征,利用电子自旋共振(ESR)测年、光释光(OSL)测年和黄土地层对比定年,分析了阶地形成的时代和下切速率,结合区域地质背景,探讨千河阶地发育和水系变迁的动力背景。研究结果表明,千河干流T5~T1阶地分别形成于1.176 Ma、0.766 Ma、0.504 Ma、0.131 Ma和0.04 Ma,各级阶地对应的下切速率分别为76.6 mm/ka、88.3 mm/ka、111.3 mm/ka、149.6 mm/ka和115 mm/ka。通过研究认为,早更新世—晚更新世中期,千河流域区构造运动逐渐加强,晚更新世晚期以后,构造运动逐渐趋缓。河流演化受断裂构造控制,但不同时期构造应力场对千河水系的影响有差别,使千河向不同方向迁移。构造应力场的变化受控于鄂尔多斯地块所处大地构造位置,很可能是青藏高原构造系和西太平洋构造系晚新生代以来在鄂尔多斯西南缘共同作用的结果。     

宁夏沙坡头沙漠扩张的时代: 来自黄河阶地光释光年龄证据

由于新构造运动作用,宁夏沙坡头地区从早更新世以来发育了多达9级的黄河阶地。在高阶地上部发育非水相结构的黄色粉砂-砂沉积物。光释光测年结果最老为74ka,大部分年龄处于末次冰期的早期。这与黄河阶地的形成时代不一致,推断这些沙沉积物并不是与阶地同时形成的,而是末次冰期干冷环境下的风成物质。这些风成沙沉降到阶地面后,进入以砾石为主的黄河阶地堆积物而保存下来,可能指示了腾格里沙漠东南缘沙漠在末次冰期干冷气候背景下的扩张。本研究提供了在末次冰期气候干冷背景下腾格里沙漠扩张和风沙活动增强的直接证据。     

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.