青藏高原东北缘临夏盆地晚新生代构造变形及过程

位于青藏高原东北缘的临夏盆地是一个挤压挠曲型的前陆盆地,褶皱和逆冲断裂带自7.8Ma开始由西向东向盆地内部扩展,形成生长地层和生长不整合,代表高原东北部持续的构造变形过程。这种同沉积的构造变形一直持续到大约1.8Ma左右东山组沉积结束,临夏盆地内部强烈褶皱变形,致使东山组及其以下的新生代地层均被卷入褶皱之中(与其上的最老黄河阶地——井沟砾石层为角度不整合接触),拉脊山断裂继续向北东方向扩展,银川背斜最终形成。随后黄河、大夏河出现,开始了发育河流阶地和堆积风成黄土的新阶段。由平衡地质剖面法得到临夏盆地西缘7.8Ma以来总的地壳缩短量为3.2~3.6km,缩短率为0.41~0.46mm/a。如果取从7.8到1.8Ma之间的大约6.0Ma作为临夏盆地的构造变形时段,其缩短速率则为0.5~0.6mm/a。从临夏盆地形成和演化过程来看,青藏高原东北缘的构造变形以沿北西西向断裂的逆冲和地壳缩短为主要特征,导致挤压挠曲型前陆盆地的逐渐隆升和消亡,最终使新生代前陆盆地的大部分并入青藏高原东北缘,成为青藏高原的最新组成部分。     

青藏高原北部温泉活动沉积盆地的沉积特征及其地质意义

晚新生代温泉沉积盆地，是青藏高原腹地在南北向挤压、东西向伸展的构造背景下，沿南北向边界走滑断层，经边界正断层和内部张剪断层的进一步发展而形成的近南北向单断单剪楔形半地堑活动沉积盆地。它可能代表了晚新生代青藏高原第三期强烈挤压隆升事件，是侧向向东剪切挤出的结果。笔者以盆地充填序列和TL、ESR测年资料为主要依据，推测唐古拉山在300～250ka前后全面进入冰冻圈；而以温泉活动沉积盆地为代表的中更新世晚期(224．0～150．2ka)的冰碛一冰水堆积则对应于青藏高原第三期隆升的断陷盆地发育阶段；中更新世晚期一晚更新世中期(144．0～56ka)为湖相沉积；晚更新世中期至今(35～0ka)对应于高原缓慢隆升与夷平发育阶段。长江溯源在35ka切割通天河盆地，形成通天河；而在16kat浸蚀切穿雁石坪一温泉兵站峡谷，形成布曲河。     

青藏高原东北缘共和-茶卡盆地晚新生代构造变形与地貌演化

青藏高原东北缘作为现今高原向北东方向最新扩展生长的前缘部分,包括了南部高海拔、低起伏的东昆仑高原以及北部盆山相间的祁连山高原及其邻近地区。有关该区晚新生代构造变形及地貌演化研究,有助于揭示青藏高原生长过程的动力学机制。文章选择青藏高原东北缘共和羊曲、茶卡大水桥等新近纪沉积剖面,通过总结磁性地层学、沉积学资料,综合厘定了共和-茶卡盆地及邻区约20 Ma以来的盆地消亡及地貌演化过程;在现有盆地沉积、构造热年代学以及夷平面变形等研究结果基础上,获得青海南山和共和南山及其前陆的构造缩短量分别为0.8~2.2 km和5.1~6.9 km;并以约6~10 Ma和约7~10 Ma的生成地层记录的变形时间为约束,得到晚中新世以来的缩短速率分为0.1~0.2 mm/a和0.8~1.0 mm/a,这与断裂陡坎揭示的断裂逆冲速率及现今GPS观测相符合,表明10 Ma以来构造变形速率的相对稳定性和连续性;共和-茶卡盆地及祁连山南缘广泛发育低起伏地貌面,后期被不断抬升至现今高度塑造高原地貌形态。上述认识为理解晚新生代以来青藏高原东北缘的形成过程提供了基础资料。

     

青藏高原东北缘寺口子盆地新生代沉积演化及其构造意义

宁夏固原寺口子盆地发育巨厚的新生代地层,这些地层记录了青藏高原东北部的沉积演化特征和构造演变历史。根据剖面沉积物粒度特征、沉积结构和构造、沉积层序,识别出20种岩相、5种沉积相类型。结合前人对寺口子剖面的古地磁测年,分析研究盆地的沉积演化特征以及对构造的响应表明：>20.1 Ma盆地以缓慢的坳陷沉降开始演化,直至1.2 Ma遭受破坏。在此期间青藏高原东北部经历了6.4 Ma、4.6 Ma和1.2 Ma这3次明显的构造挤压隆升运动,其中约6.4 Ma的构造运动是青藏高原向东北部扩展首次影响到海原—六盘山断裂以东地区。从盆地的形成和沉积演化过程来看,马东山山前断裂的逆冲推覆,导致了寺口子盆地的强烈变形和构造隆升,并且最终成为青藏高原的最新组成部分。     

临夏盆地晚新生代哺乳动物群演替与青藏高原隆升背景

临夏盆地的晚新生代沉积中富含哺乳动物化石,以晚渐新世巨犀动物群、中中新世铲齿象动物群、晚中新世三趾马动物群和早更新世真马动物群的化石最为丰富。晚新生代是青藏高原快速隆升的时期,临夏盆地的4个主要哺乳动物群在构造剧烈变化的背景下发生了显著的更替。通过对不同动物群所代表的生态特征的分析,恢复了临夏盆地晚新生代以来的气候环境演变过程:晚渐新世以温暖湿润的森林环境为主,间杂有一些开阔地带;中中新世的森林更加茂密,水体更加丰富;晚中新世演变为炎热半干旱的稀树草原环境,季节性变化加强;早更新世气候寒冷而干燥,并伴有显著的海拔升高。青藏高原在晚渐新世的隆升幅度还不足以阻挡大型哺乳动物在高原南北的交流,但到中中新世已成为明显的障碍,至晚中新世对动物迁徙的阻碍作用更加突出,而临夏盆地在早更新世已经达到相当大的高度,产生了一个高原或高山的动物群     

青藏高原东北部兰州盆地新生代沉积相与古环境演化

兰州盆地是青藏高原东北缘系列盆地中最早接受沉积的地区之一,也是探讨高原隆升与古气候演化的理想场所。通过大量野外露头观察,综合岩石学特征、古生物化石及沉积地球化学等多种指标,对兰州盆地始新世—中中新世沉积演化进行了全面研究。结果表明,兰州盆地始新统西柳沟组桔红色、砖红色砂岩应属于风成沙漠沉积,而非前人认为的扇三角洲或河湖相沉积。西柳沟组沉积之后,兰州盆地进入河流—三角洲—湖泊演化阶段：始新世—渐新世早期(野狐城组沉积期)气候总体干热,形成以滨浅湖(含干盐湖)为主、间或出现小规模三角洲的沉积格局;早渐新世晚期(咸水河组沉积早期)开始发育三角洲沉积,之后水体范围逐渐扩大,至晚渐新世浅湖沉积发育,该时期古环境由半干旱半湿润的开阔林地—灌丛演变为干旱气候背景下的灌丛—草原。早中新世初期(咸水河组沉积中期)发育三角洲平原沉积,之后快速过渡为三角洲前缘—浅湖沉积,代表了湖盆在新生代最后一次扩张,古气候以半干旱为主;中中新世(咸水河组沉积晚期),湖盆逐渐萎缩消亡,兰州盆地整体演变为河流相沉积,仅在局部残存小型洼地,古环境仍为温带半干旱的灌丛—草原。     

青藏高原东北部阶段性变形隆升：西宁、贵德盆地高精度磁性地层和盆地演化记录

青藏高原东北部的形成演化是检验高原隆升模型及其驱动季风-干旱环境形成假说的关键。青海贵德和西宁盆地新生代高精度磁性地层和盆地演化揭示出贵德和西宁盆地在早新生代两个盆地曾经为一个统一的、发育于东昆仑山前的弱挤压型陆内挠曲盆地或前陆盆地,可能包括兰州盆地、循化-化隆盆地和祁连山东部一些盆地在内的周边地区都向这个统一的盆地内注入水流和沉积物质,在西宁一带形成汇水中心,并在当时为行星风系的亚热带副高压带作用下形成巨厚的膏盐层。从约21Ma的中新世早期开始,前陆盆地挠曲下沉明显加剧,盆地早期地层被挤压变形,形成盆地中最显著的角度不整合,推测分隔贵德盆地东部的海宴—泽库右旋断裂强烈活动,分隔贵德和西宁盆地的拉脊山东部开始隆升,贵德盆地河流水系由北转向西流,至中中新世,隆升可能席卷整个拉脊山,贵德盆地水系明显南流,盆地挤压中心由早先的昆仑山前转移至拉脊山两侧。从约8Ma开始,拉脊山开始强烈阶段性幕式(3.6、2.6及1.8Ma)变形隆升,导致两侧断层以花状向盆地中心逐步扩展,断裂、掀斜和褶皱地层,盆地转变成山间盆地,并在约1.8Ma的强烈变形隆升后,黄河出现,紧接着形成上千米深切河谷和7级阶地,高原东北部现今构造地貌沉积格局最终形成。上述盆地形成演化过程总体揭示出印度板块碰撞早期最远端的高原东北部就已经开始变形隆升响应,这个过程阶段性由弱至强,至8Ma以来达到最大,反映了高原南北的同步变形隆升但幅度不同的动力学过程与形成模式,可能指示了脆性上地壳块体间柔性变形、块体内刚性挤压破裂变形和塑性下地壳连续变形增厚与流动的共同作用机制。     

青藏高原北部温泉活动沉积盆地的沉积特征及其地质意义

晚新生代温泉沉积盆地,是青藏高原腹地在南北向挤压、东西向伸展的构造背景下,沿南北向边界走滑断层,经边界正断层和内部张剪断层的进一步发展而形成的近南北向单断单剪楔形半地堑活动沉积盆地。它可能代表了晚新生代青藏高原第三期强烈挤压隆升事件,是侧向向东剪切挤出的结果。笔者以盆地充填序列和TL、ESR测年资料为主要依据,推测唐古拉山在300~250ka前后全面进入冰冻圈;而以温泉活动沉积盆地为代表的中更新世晚期(224.0~150.2ka)的冰碛-冰水堆积则对应于青藏高原第三期隆升的断陷盆地发育阶段;中更新世晚期—晚更新世中期(144.0~56ka)为湖相沉积;晚更新世中期至今(35~0ka)对应于高原缓慢隆升与夷平发育阶段。长江溯源在35ka切割通天河盆地,形成通天河;而在16ka侵蚀切穿雁石坪-温泉兵站峡谷,形成布曲河。     

青藏高原东北缘龙首山晚新生代多阶段构造隆升的盆地记录

龙首山地区位于青藏高原与阿拉善地块的结合部位,其盆山演化过程和断裂带扩展模式的恢复对揭示青藏高原新生代北东向生长具有重要意义。本文基于龙首山南北两麓3个新近系沉积剖面的构造特征和5个砂岩样品的碎屑锆石U-Pb同位素LA-ICP-MS年龄结果,重建了青藏高原东北缘龙首山地区晚新生代的盆山演化过程。研究结果显示,龙首山地区晚新生代沉积-构造演化经历了3个主要阶段：（1）~14Ma,龙首山南缘断裂带活化,阿拉善地块南缘沿此断裂逆冲于张掖盆地之上,张掖盆地开始接收阿拉善地块的物源;（2）~5Ma,龙首山南缘断裂带的次级断裂开始发育,使龙首山南侧山麓白垩系开始剥露并为张掖盆地提供物源,同时,龙首山北缘断裂带活化并导致潮水盆地发生挠曲沉降,接收龙首山的物源;（3）5~2.5Ma,龙首山北缘断裂带的次级断裂开始发育,导致龙首山北麓白垩系开始剥露并为潮水盆地提供物源。通过对龙首山周缘盆地沉积相和物源开展分析,本研究反演了龙首山地区中新世以来的断裂带活动和山体隆升过程,表明在14~2.5Ma,随着龙首山南缘断裂、北缘断裂的活化和次级断裂的发育,龙首山经历了3次强烈的隆升,这对揭示青藏高原北东向的扩展过程具有重要的指示意义。

     

青藏高原北部温泉活动沉积盆地的沉积特征及其地质意义

晚新生代温泉沉积盆地,是青藏高原腹地在南北向挤压、东西向伸展的构造背景下,沿南北向边界走滑断层,经边界正断层和内部张剪断层的进一步发展而形成的近南北向单断单剪楔形半地堑活动沉积盆地.它可能代表了晚新生代青藏高原第三期强烈挤压隆升事件,是侧向向东剪切挤出的结果.笔者以盆地充填序列和TL、ESR测年资料为主要依据,推测唐古拉山在300～250ka前后全面进入冰冻圈;而以温泉活动沉积盆地为代表的中更新世晚期 (224.0～150.2ka)的冰碛冰水堆积则对应于青藏高原第三期隆升的断陷盆地发育阶段;中更新世晚期椡砀率乐衅?144.0～56ka)为湖相沉积;晚更新世中期至今(35～0ka)对应于高原缓慢隆升与夷平发育阶段.长江溯源在35ka切割通天河盆地,形成通天河;而在16ka侵蚀切穿雁石坪温泉兵站峡谷,形成布曲河.     

青藏高原东缘晚新生代成都盆地物源分析与水系演化

成都盆地位于青藏高原东缘,夹于龙门山与龙泉山之间,盆地中充填了3.6Ma以来的大邑砾岩、雅安砾石层和晚更新世—全新世砾石层,其物源均来源于盆地西侧的龙门山,具横向水系和单向充填的特征。本次以物源区分析作为切入点,以岷江和青衣江水系为重点,采用砾岩成分分析、砂岩岩屑成分分析、重矿物分析和砾石的地球化学分析等基本方法,开展青藏高原东缘晚新生代以来的古水系重建工作,研究结果表明,成都盆地主要有两个物源区,其中成都盆地北部的都江堰街子场、崇州白塔山、大邑白岩沟、大邑氮肥厂、彭州丁家湾、彭州葛仙山等剖面中的砾石层在碎屑成分、重矿物和花岗岩砾石的地球化学成分等方面相似,应为古岷江的产物,而其与现代岷江在砾岩成分和重矿物特征等方面的差异性则表明古岷江可能存在改道的现象;成都盆地南部的庙坡剖面和熊坡东剖面中的砾石层在碎屑成分、重矿物和花岗岩砾石的地球化学成分等方面相似,应为古青衣江的产物,但其流向却与现代青衣江的流向不同,表明熊坡背斜是在大邑砾岩沉积之后隆起的,它的隆起迫使古青衣江改道。     

Geochemical Evolution and Environmental Changes of Qinghai—Xizang Plateau Since Late Cenozoic

Long-and short-term climatic curves were preliminarily established based on the comprehensive analysis of geochemical information since the Late Cenozoic in the Qinghai Xizang(Qinghai-Tibet)Plateau.The curves show that the climate in the plateau was alternatively dry-warm and cold-wet during the period of 30-3.4 Ma when the plateau was not uplifted to an enough altitude and the monsoon was not completely formed either,In the period of 3.4-0.73 Ma.the climate fluctuated between dry-cold and wet-warm when the plateau was rapidly uplifted and the Asian monsoon was consequently formed.Since 0.73 Ma.the climate became even drier when the plateau continuously rose.In the Holocene period.the climate alternatively changed with a complex model of being cool-dry,warm-wet and cold-wet.     

Magnetochronology of Late Miocene Mammal Fauna in Xining Basin, NE Tibetan Plateau, China

The Xining basin is located in the northeastern margin of the Qinghai-Tibet Plateau. It is a rift basin formed in Mesozoic and Cenozoic and structurally belongs to the intersection of Kunlun and Qilian Mountains. Cenozoic fluvial and lacustrine sedimentary strata are continuous in the Xining basin, with a thickness of more than 800 m, completely recording the deformation uplifting, weathering and denudation history and climate change process of the northeastern plateau. Currently, early Miocene Xijia fauna, early Middle Miocene Danshuilu fauna and late Middle Miocene Diaogou fauna are discovered in the Xining basin, which provide an important basis for the stratigraphic correlation of the Cenozoic strata in the Xining basin. However, in the next few decades, there are no reports about the large mammal fossils in the Xining basin, especially about late Miocene fauna. The author discovered a large amount of mammal fossils in the Neogene sedimentary strata in Huzhu area, Xining basin. According to the identification results of the Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, Chinese Academy of Sciences, these fossils mainly included Hipparion dongxiangense, Chilotherium sp., Parelasmotherium sp., Stephanocemas sp. and Kubanochoerus sp. and their age was early Late Miocene. Since the discovery of this set of fossils directly filled the blank that there were no large mammal fossils in the Xining basin in Late Miocene, it was very important for studying the magnetic stratigraphic chronology of fossil-forming strata and establishing the paleomagnetic chronology scale plate of mammal fossils. In this paper, the paleomagnetic data of the fossil-forming stratigraphic profile, Banyan profile, were measured and the paleomagnetic records were collected through high density sampling, and finally the paleomagnetic polarity column of the profile was established. The results showed that five positive and five negative polarity segments were recorded in Banyan profile, which corresponded well to the polarity between C3Br.1n-C4n.2n in the standard polarity column. The age of profile top was about 7.25 Ma and profile bottom was about 8.4 Ma, with an age range of 1.15 Ma. The mammal fossils discovered this time were exposed between positive and negative polarities N5 and R5 at the bottom of the profile, corresponding to C4r.1r at negative polarity and C4n.2n at positive polarity in the standard polarity column. The age of mammal fossils was about 8.3 Ma. The paleomagnetic chronology of the strata and paleontological fossils determined the absolute age of late Miocene mammal fossils and expanded the upper age of late Miocene Xianshuihe Formation (N1xn) in the Xining basin, which had provided new basic data for further studying the stratigraphic deposition and correlation of late Cenozoic strata and regional environmental evolution.     

青藏高原北部温泉活动沉积盆地的沉积特征及其地质意义

晚新生代温泉沉积盆地,是青藏高原腹地在南北向挤压、东西向伸展的构造背景下,沿南北向边界走滑断层,经边界正断层和内部张剪断层的进一步发展而形成的近南北向单断单剪楔形半地堑活动沉积盆地。它可能代表了晚新生代青藏高原第三期强烈挤压隆升事件,是侧向向东剪切挤出的结果。笔者以盆地充填序列和TL、ESR测年资料为主要依据,推测唐古拉山在30 0～2 5 0ka前后全面进入冰冻圈;而以温泉活动沉积盆地为代表的中更新世晚期(2 2 4 .0～1 5 0 .2ka)的冰碛 冰水堆积则对应于青藏高原第三期隆升的断陷盆地发育阶段;中更新世晚期—晚更新世中期(1 4 4 .0～5 6ka)为湖相沉积;晚更新世中期至今(35～0ka)对应于高原缓慢隆升与夷平发育阶段。长江溯源在35ka切割通天河盆地,形成通天河;而在1 6ka侵蚀切穿雁石坪 温泉兵站峡谷,形成布曲河。     

CENOZOIC TECTONIC EVOLUTION AND GEODYNAMICS OF KEKEXILI BASIN IN NORTHERN QINGHAI—XIZANG PLATEAU

CENOZOIC TECTONIC EVOLUTION AND GEODYNAMICS OF KEKEXILI BASIN IN NORTHERN QINGHAI—XIZANG PLATEAU     

酒西盆地晚新生代沉积物重矿物分析与高原北部隆升

沉积物的形成是地壳差异升降运动的物质记录.位于青藏高原北缘的酒西盆地晚新生代沉积比较敏感和全面记录了高原北部的构造运动和隆升过程.老君庙剖面晚新生代沉积物重矿物分析表明13 MaBP以来酒西盆地南部沉积物中重矿物具规律性变化;依据重矿物具规律性变化和沉积特征,揭示了青藏高原北缘晚新生代以来地壳运动经历了稳定期(13～8.26 Ma)、逐步阶段性隆升期(8.26～<4.9 Ma)和急剧强烈整体阶段性隆升期(>3.66～0 Ma)三个重大构造演化过程。     

晚新生代以来青藏高原东缘的剥蚀过程:来自裂变径迹的证据

本文以青藏高原东缘的三级地貌(川西高原、龙门山和四川盆地)单元为基础,利用裂变径迹定年数据分区块研究了该地区的晚新生代以来的剥蚀速率。研究结果表明,晚白垩世以来青藏高原东缘经历了一个由平缓到突然加速的剥蚀过程,其转折点为中新世。在整个时间段内的平均剥蚀速率,川西高原为0.26mm/yr,龙门山为0.72mm/yr,四川盆地为0.20mm/yr。龙门山的剥蚀速率大约是川西高原的2.8倍,间接反映边缘山脉的隆升并不等同于高原内部的隆升,边缘山脉的隆升可能是构造隆升和剥蚀隆升相叠加的结果。     

青藏高原东北缘西宁黄土物源研究

碎屑锆石U-Pb年代学被认为是研究沉积物物源的有效手段。然而,应用碎屑锆石U-Pb年代学对中国黄土高原进行物源研究时却获得了非常复杂的物源信息。西宁黄土沉积于青藏高原东北缘地区,对其开展碎屑锆石U-Pb年代学研究不仅可以获得其物源信息,同时可以为探讨青藏高原北缘碎屑物质对黄土高原的贡献提供重要依据。碎屑锆石形貌学研究结果表明其可能经历了强烈的物理风化以及多次再循环,同时也可能暗示了物源的高度复杂性。来自不同沉积层位的碎屑锆石U-Pb年龄结果表明,西宁黄土碎屑物质的最终来源可能是青藏高原北缘和中亚造山带,且物源区自约1.3 Ma以来可能没有显著变化,但是两者对西宁黄土的相对贡献可能在不同的时期具有微弱的差异。西宁黄土与中国黄土高原中、西部典型剖面的碎屑锆石年龄分布具有高度相似性,暗示了两者的物源区可能很大程度上具有一致性,但具少量差异。     

Late Cenozoic Stratigraphy and Paleomagnetic Chronology of the Zanda Basin, Tibet, and Records of the Uplift of the Qinghai-Tibet Plateau

The characteristics of Late Cenozoic tectonic uplift of the southern margin of the Qinghai- Tibet Plateau may be inferred from fluvio-lacustrine strata in the Zanda basin, Ngari, Tibet. Magnetostratigraphic study shows that the very thick fluvio-lacustrine strata in the basin are 5.89- 0.78 Ma old and that their deposition persisted for 5.11 Ma, i.e. starting at the end of the Miocene and ending at the end of the early Pleistocene, with the Quaternary glacial stage starting in the area no later than 1.58 Ma. Analysis of the sedimentary environment indicates that the Zanda basin on the southern Qinghai-Tibet Plateau began uplift at -5.89 Ma, later than the northern Qinghai-Tibet Plateau. Presence of gravel beds in the Guge and Qangze Formations reflects that strong uplift took place at -5.15 and -2.71 Ma, with the uplift peaking at -2.71 Ma.