内蒙古狼山地区晚第四纪泥石流发育特征及其构造意义

内蒙古狼山山前断裂活动强烈,致使泥石流灾害发育,研究狼山山前泥石流的发育特征对深入了解晚第四纪以来狼山的构造抬升具有重要意义。通过对狼山山前泥石流堆积特征和地貌特征的调查,发现研究区内泥石流沉积物颗粒粗大,分选磨圆均较差,胶结及风化程度随年代的变老而变强,山前堆积台地从老到新由上到下呈阶梯状排列。利用光释光（OSL）对厘定的4期古泥石流堆积进行测年,4期泥石流分别形成于113.33±12.31ka BP、65.33±6.71ka BP、34.67±3.52ka BP、5.00±0.57ka BP,进而计算出4期构造活跃期狼山中段的平均下切速率分别为0.44m/ka、0.93m/ka、1.11m/ka、2.8m/ka。水流下切速率的增加来源于构造隆升的驱动,由此表明狼山晚第四纪以来可能处于一个加速隆升的阶段;113.33ka以来水流下切速率的空间分布揭示了狼山中段存在隆升速率由西高东低向东高西低转换的特点。本研究对重建晚第四纪阴山西段隆升过程和河套盆地古地理格局具有重要意义。     

内蒙古狼山地区晚第四纪泥石流发育特征及其构造意义

内蒙古狼山山前断裂活动强烈,致使泥石流灾害发育,研究狼山山前泥石流的发育特征对深入了解晚第四纪以来狼山的构造抬升具有重要意义。通过对狼山山前泥石流堆积特征和地貌特征的调查,发现研究区内泥石流沉积物颗粒粗大,分选磨圆均较差,胶结及风化程度随年代的变老而变强,山前堆积台地从老到新由上到下呈阶梯状排列。利用光释光(OSL)对厘定的4期古泥石流堆积进行测年,4期泥石流分别形成于113.33±12.31ka BP、65.33±6.71ka BP、34.67±3.52ka BP、5.00±0.57ka BP,进而计算出4期构造活跃期狼山中段的平均下切速率分别为0.44m/ka、0.93m/ka、1.11m/ka、2.8m/ka。水流下切速率的增加来源于构造隆升的驱动,由此表明狼山晚第四纪以来可能处于一个加速隆升的阶段;113.33ka以来水流下切速率的空间分布揭示了狼山中段存在隆升速率由西高东低向东高西低转换的特点。本研究对重建晚第四纪阴山西段隆升过程和河套盆地古地理格局具有重要意义。     

河套盆地北部344 ka以来沉积环境演化

通过对河套盆地北部获取的377 m钻孔岩芯进行沉积相及粒度特征分析,并结合多种测年手段,揭示了河套盆地北部中更新世晚期以来的沉积环境演变过程。根据粒度参数特征变化把钻孔划分为6个沉积环境阶段:344~326 ka为滨湖相沉积环境;326~165 ka为半深湖相沉积环境;165~130 ka为滨湖三角洲相沉积环境;130~100 ka为浅湖相沉积环境;100~10 ka为滨湖—河流相沉积环境;10 ka~今为河漫滩相沉积环境。河套盆地中更新世晚期到晚更新世期间存在统一的古大湖,晚更新世以后古大湖分解并消失。      

河套盆地西缘山前低台地沉积特征对“吉兰泰-河套”古湖消退过程及其控制因素的指示意义

河套盆地西缘与北缘发育一系列山前台地,台地沉积物记录了盆地环境变化。高台地沉积物记录了“吉兰泰-河套”古大湖形成过程,而低台地记录了古大湖的消退过程。盆地东部与西部低台地沉积特征不同,东部低台地由全新世冲洪积物组成,西部狼山山前低台地由晚更新世晚期-全新世(14C年龄(15 260±60)a cal BP与(9 810±40)a cal BP)湖相沉积组成。低台地沉积特征及测年结果表明,1.5万年至1.0万年前后,河套盆地东部湖泊消失,而西部仍发育湖泊,古湖经历了自东向西的退却过程。古湖消退受盆地周缘断裂活动的差异性控制,1.5万年至1.0万年前后,盆地周缘断裂活动性总体上东强西弱,东部大青山山前断裂活动速率较高,大量碎屑物质进入盆地,呼和坳陷湖泊萎缩甚至消失,西部狼山山前断裂活动速率较低,进入盆地碎屑物质较少,临河坳陷大部分地区发育湖泊。     

晚更新世晚期呼包盆地环境演化与地貌响应

对大青山山前台地沉积地层剖面的沉积学、年代学研究结果表明,晚更新世晚期呼包盆地环境发生过两次重大转变。约47-28kaB.P.的呼包盆地湖泊水位一直维持着较高的水平,湖相沉积沿河伸入大青山内;约28kaB.P.以后,湖泊逐渐退缩,山区及山前地带沉积特征转为以河流加积为主,并一直维持到约22kaB.P.;此后山区河流由加积转变为下切,最大下切深度达100m。断裂两侧的地貌分析表明,在约22kaB.P.之前大青山山前断裂的构造活动不明显;约28kaB.P.的湖泊-河流转换事件是与区域性的气候变化有关。约22kaB.P.的环境突变事件主要由大青山山前断裂的构造活动引起,其垂向活动速率约为4-6mm/a;晚更新世晚期以来大青山山前断裂的稳定时期对应呼包盆地的湖相环境时期,而断裂的强烈活动时期对应气候的冷干时期。     

150ka以来内蒙古河套古大湖沉积物粒度记录的湖泊水位变化

基于内蒙古河套盆地山前兵房沟湖相层剖面沉积物的粒度记录,结合~(14)C和光释光年代学测试,对比分析沉积物粒度敏感粒级及频率曲线特征,反演了河套古大湖150ka以来的湖泊水位变化。研究结果表明,河套古大湖水位变化经历了4个阶段:(1)初始形成阶段(150~130ka),河套古大湖处于浅湖环境,沉积物粒度由粗变细,湖泊处于水位上升期;(2)发展阶段(130~54ka),早期湖水面较高,处于深水环境,晚期沉积物粒度逐渐变粗,湖泊水位有所下降;(3)萎缩阶段(54~18ka),湖泊水位快速下降,细粒沉积物含量减少,中粗粒沉积物含量增大,湖泊水位迅速下降;(4)消亡阶段(18ka至今),由于山前活动断裂影响,阴山快速隆升,湖泊急剧萎缩,湖相层顶部被山间冲洪积物覆盖。控制河套古大湖湖泊水位变化的主要因素是构造运动和气候环境突变。     

青藏高原北缘昆仑山中段构造隆升的磷灰石裂变径迹记录

3组磷灰石裂变径迹年龄分别反映出阿尔金地块白垩纪末(69.5±2.9)Ma、昆仑山前山地带和昆仑山后山地带(高原区北缘)上新世晚期(4.2±0.8)Ma和(3.9±0.6)Ma、早更新世中期(1 66±0.31)Ma等3次构造抬升事件.根据磷灰石裂变径迹分析样品的古埋深及据前人有关资料推测的古地表高程,换算出样品的古海拔高程,再由高程差得出绝对构造抬升量,绝对抬升速率为绝对抬升量与时间(裂变径迹年龄)差之比.计算结果阿尔金山北缘69Ma以来总共抬升了 4 940m,平均抬升速率为0.072mm/a.昆仑山前山地带4.15Ma至1.66Ma间总共抬升了1 380m,平均抬升速率为0.55mm/a;1.66Ma以来总共抬升了4140m,平均抬升速率为2.49mm/a.昆仑山后山地带3.85Ma至1.66Ma间总共抬升量约为1 500m,平均抬升速率为0.70mm/a;1 66Ma以来总共抬升量约为5140m,平均抬升速率为3.19mm/a.结合有关阶地特征及年龄,推算出21 ka左右的晚更新世末以来昆仑山后山的抬升速率可能达11mm/a.昆仑山后山地带较前山地带4Ma以来相对抬升了1120m,二者的平均隆升速率比约为1.2.     

西藏纳木错和藏北高原古大湖晚更新世以来的湖泊演化与气候变迁

根据野外水准测量与室内实验分析，本文探讨了西藏纳木错和藏北高原古大湖晚更新世以来的湖泊演化和气候变迁。在纳木错沿岸拔湖48m以下，发育了6级湖岸阶地，拔湖48-139．2m发育有高位湖相沉积。研究表明，纳木错湖泊发育与藏北高原东南部古大湖演化可划分为3个阶段：①116-37ka B．P．间的古大湖期；②37-30ka B．P．间的外流湖期；③30kaB．P．以来的纳木错期。在古大湖阶段，包括纳木错、色林错和扎日南木错、当惹雍错等藏北高原东南部的一大批现代大、中、小型湖泊，都是互相连通的一个古大湖，其范围可能超过了现代的藏北内、外流(怒江)水系的分水岭。它或许还与藏北高原南部和西部的其他古湖相连，成为统一的藏北高原“古大湖”。通过对纳木错湖相沉积形成时代与深海氧同位素对比，易溶盐、pH值、地球化学、介形类和孢粉分析等的综合研究发现，湖相沉积记录了自晚更新世以来的湖泊演化和气候变迁信息。资料显示古大湖期湖面最高，气候温和清爽；外流湖期湖面急剧下降，气温和湿度较现今略高；纳木错期以来气候经历了全新世最宜期的暖湿后日益干旱化，气温波动，湖面持续下降。表明自晚更新世以来该区气候在逐渐变干的总趋势的基础上，经历了多次明显的冷暖与干湿波动。     

宁夏清水河盆地晚更新世两期湖相沉积物的形成时代、沉积环境及构造背景

为了解宁夏清水河盆地晚更新世以来的沉积、构造演化规律,采用钻探、粒度分析、光释光测年等技术,对盆地中部发现的2期晚更新世湖相地层进行了沉积学、年代学研究。结果表明,下部湖相地层萨拉乌苏组的形成时代为76~63 ka,上部湖相地层水洞沟组形成时代为25~11 ka,二者之间存在明显的侵蚀面。根据沉积证据和粒度分析结果,将萨拉乌苏组自下而上划分为4个沉积阶段,构成了一个完整的湖进-湖退序列,代表了一期温暖湿润的气候环境;而水洞沟组为干冷环境下形成的浅湖。构造、环境对比分析表明,清水河盆地2期古大湖的形成、消亡指示该地区晚更新世经历了拉张-挤压-拉张的构造转换。两次拉张作用是萨拉乌苏湖和水洞沟湖形成的主要因素,古大湖发育的间断期存在的强烈构造隆升事件是导致萨拉乌苏湖消亡的根本原因,末次冰期MIS4和MIS2晚期的异常寒冷气候也是古湖衰退的原因之一。清水河盆地2期古湖的演化规律,为研究青藏高原周缘晚更新世古大湖形成与演化、古气候变迁及青藏高原的隆升提供了重要的证据。     

西藏纳木错晚更新世以来湖面变化和湖相沉积中粘土矿物显示的环境信息

通过对西藏海拔最高、面积最大湖泊-纳木错周缘湖相沉积、湖岸堤的野外调查和湖岸阶地的水准测量,发现在纳木错沿岸拔湖48m以下,发育有6级湖岸阶地,拔湖48~139.2m发育有高位湖相沉积。湖相沉积物的同位素测年结果表明,纳木错湖泊发育与藏北高原东南部古大湖演化可划分为3个阶段:①116~37kaB.P.间的古大湖期;②37~30kaB.P.间的外流湖期;③30kaB.P.以来的纳木错期。根据纳木错晚更新世以来湖相沉积中粘土矿物的X光衍射分析结果,以及采用比值法、高岭石法和衍射峰法的研究,探讨了粘土矿物所显示的环境变化信息。粘土矿物成分变化表明,该区已具备了寒温带干旱、半干旱区的气候环境特征。为研究青藏高原的湖泊演化、气候变化、古地理变迁及其隆升过程等提供了新资料。      

白利雅盆地构造地貌解析及鲜水河断裂北西段水平滑移速率

白利雅盆地位于青藏高原东部,鲜水河断裂带北西段炉霍活断层与达曲活断层的斜接部位。通过野外实际考查,结合Google Earth地图发现白利雅盆地发育一系列的构造地貌:断层三角面、坡中槽、断错阶地、废弃河道、裂陷湖和阶地面变形。盆地发育的4级阶地是构造成因。废弃河道是新的断裂活动形成的新冲沟、新河道——达曲,其快速下切,废弃老河道,形成狭长的‘U’型沟谷。鲜水河断裂的北西段炉霍活断层切过T3河流阶地,说明其(白利雅以北)是在大约14.92kaB.P.以后形成的,可能预示着构造应力场的变化和白利雅盆地形成。对盆地4级阶地(T1,T2,T3和T4)的河流沉积物光释光(OSL)测年结果分别是 1.06±0.06kaB.P.,1.83±0.06kaB.P.,14.92±0.76kaB.P.和 42.48±2.35kaB.P.,代表了相应阶地的沉积年龄。这些结果与阶地前缘陡坎断错的距离计算显示,从42.48kaB.P.和14.92kaB.P.以来,断层走向平均移动速率分别为3.73mm/a和0.85mm/a,显示从中更新世晚期以来,鲜水河断裂带炉霍活断层水平滑移有减慢的趋势。在42.48~14.92kaB.P.,14.92~1.83kaB.P.和1.83~1.06kaB.P.,相邻阶地垂向隆升或河流下切的速率分别为0.14mm/a(T4~T3),4.66mm/a(T3~T2)和5.19mm/a(T2~T1),显示从中更新世晚期以来,阶地垂直隆升或河流下切有加快的趋势。     

呼包盆地第四纪地层与环境演化*

通过对呼包盆地钻孔岩芯进行系统的岩石学、年代学和孢粉带的分析,综合盆地已有的研究成果,并与邻区对比,划分了盆地第四纪地层单位,同时探讨了河套古湖泊在第四纪的演化特征。结果为:1)剖面存在两个假整合接触面(Q₁/Q₂和Q₂/Q₃),可划分为4个沉积旋回,7个孢粉带。2)剖面第四纪地层从下至上依次可划分下更新统(1070±150~844±126kaB.P.)、中更新统沟子板组(520±78~271±40kaB.P.)、上更新统萨拉乌苏组和城川组(108.7±7.8~14.80±1.03kaB.P.),以及全新统。3)河套盆地在第四纪存在4个古湖泊发育时期,即早更新世(80.0~107.0万年或更早),湖盆处于强氧化环境;中更新世早期(43.0~45.1万年),湖盆氧化强度降低;中更新世晚期(19.2~38.5万年),湖盆处于强烈的还原环境;晚更新世(2.4~11.3万年),湖盆处于还原环境。其间隔期为湖泊消亡或大规模萎缩时期,意味着盆地停止下降甚至处于上升隆起的剥蚀状态。     

河套地区新生代湖泊演化与“吉兰泰-河套”古大湖形成机制的初步研究

研究发现,河套地区在距今5～6万年前存在一个统一的"吉兰泰-河套"古大湖,覆盖吉兰泰和河套盆地的大部分地区。本研究试图依据钻孔资料和湖泊沉积物的测年结果,讨论新生代以来河套盆地的湖泊演化和古大湖的形成机制。结果表明,新生代以来,特别是早更新世以来吉兰泰盆地和河套平原的3个坳陷盆地就已经处于湖泊环境,但没有证据显示存在统一的湖泊。湖泊沉积及其OSL测年显示,"吉兰泰-河套"古大湖大约在距今10万年前后开始发育,至距今5～6万年之前湖面达到海拔1080m上下,随后湖泊衰退。我们认为,鄂尔多斯高原东北边缘距今12万年前后开始的快速构造隆升,可能导致了晋陕峡谷黄河外流受阻,最终在河套盆地积水形成统一湖泊,末次冰期中期(深海氧同位素3阶段)相对湿润的气候环境进一步促进了"吉兰泰-河套"古大湖的发育。     

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。     

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。     

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。     

根据周围山地第四纪地貌特征估计渤海第四纪构造活动幕的发生时间

渤海位于渤海湾新生代裂陷盆地中段的东部。最近用大量三维地震勘探资料对渤海第四系及其构造所做的精细解释和分析,发现地层内普遍存在4个不整合（角度和平行不整合）面,表明曾发生过4期构造活动。但因渤海缺少完整的第四系岩芯剖面,无法对其进行系统分层和断代,更无从确定构造活动的时间。为解决这一难题,文章基于渤海湾盆地阶段性沉降和其周围山地间歇性抬升的相关性,以及它们具有统一的形成机制和同一动力学过程的认识,通过研究盆地周围山地第四纪构造运动塑造的多级河流阶地,并结合火山活动研究资料,推测渤海第四系内4个不整合面形成的时间是900～400kaB·P·,100～80kaB·P·,50～40kaB·P·和10～8kaB·P·,即早更新世晚期-中更新世早期、晚更新世早期和中期、全新世早期。     

Anomalously high uplift rates along the Ventura—Santa Barbara Coast, California—tectonic implications

The NW—SE trending segments of the California coastline from Point Arena to Point Conception (500 km) and from Los Angeles to San Diego (200 km) generally parallel major right-lateral strike-slip fault systems. Minor vertical crustal movements associated with the dominant horizontal displacements along these fault systems are recorded in local sedimentary basins and slightly deformed marine terraces. Typical maximum uplift rates during Late Quaternary time are about 0.3 m/ka, based on U-series ages of corals and amino-acid age estimates of fossil mollusks from the lowest emergent terraces.In contrast, the E–W-trending segments of the California coastline between Point Conception and Los Angeles (200 km) parallel predominantly northward-dipping thrust and high-angle reverse faults of the western Transverse Ranges. Along this coast, marine terraces display significantly greater vertical deformation. Amino-acid age estimates of mollusks from elevated marine terraces along the Ventura—Santa Barbara coast imply anomalously high uplift rates of between 1 and 6 m/ka over the past 40 to 100 ka. The deduced rate of terrace uplift decreases from Ventura to Los Angeles, conforming with a similar trend observed by others in contemporary geodetic data.The more rapid rates of terrace uplift in the western Transverse Ranges reflect N—S crustal shortening that is probably a local accommodation of the dominant right-lateral shear strain along coastal California.