祁连山地区河流阶地与第四纪构造隆升

祁连山及邻区河流阶地系列是反映区域构造隆升的重要地貌标志。对祁连山地区东北部的沙沟河、西北部的洪水坝河、东南部的黄河共和段及渭河陇西段、东部的黄河兰州段河流阶地进行了阶地抬升幅度、年代对比研究,分析了祁连山及邻区第四纪构造隆升的特点及其对青藏高原隆升的响应。研究表明,1.6Ma以来祁连山及邻区至少存在5期构造活动,即1.6Ma左右的第1期构造活动;1.2~0.6Ma的第2期构造活动,包括1.2Ma、0.8Ma、0.6Ma的次一期构造活动;0.45~0.25Ma的第3期构造活动;0.2~0.08Ma的第4期构造活动,包括0.15Ma、0.1Ma次一期构造活动;0.08Ma以来的第5期构造活动。祁连山及邻区在第1、2、4、5期构造活动中表现为同步抬升,第3期不同区域抬升时间存在差异。在构造活动强度方面,1.2~0.6Ma(第2期)祁连山东部活动较强,0.45~0.25Ma(第3期)构造活动强度表现为北部强于南部,在北部表现为由西向东不断增强,0.2Ma以来在南、北方向上表现为构造活动强度沿着北东方向减弱,在东、西方向上表现为祁连山西北部的构造活动明显强于东北部。祁连山及邻区东部1.80Ma以来平均抬升速率为0.25mm/a,平均抬升了450m左右,粗略计算2.6Ma以来该区域抬升了600m左右。祁连山及邻区西部河流阶地反映的构造抬升强于东部,据此推断,第四纪以来祁连山及邻区西部抬升或超过600m。     

六盘山东西两侧第四纪以来构造差异隆升速率递变性

河流阶地作为第四纪以来较新的沉积地貌单元,在研究区域构造隆升和区域断裂活动性方面扮演重要角色.本文利用前人对六盘山东西两侧黄河、渭河及泾河地区阶地研究成果,借用古地磁及14C等方法测定阶地形成年龄和实测阶地拔河高度已有数据,引进构造差异隆升速率(△UT)参数来反映区域构造隆升强弱.通过对兰州黄河阶地、陇西渭河阶地与泾河阶地的构造差异隆升速率对比研究表明,第四纪以来,兰州黄河阶地与泾河阶地4个期次平均构造差异隆升速率(△UT)分别为76.87mm/ka、42.88mm/ka、421.06mm/ka和1050mm/ka;平均值为397.70mm/ka;陇西渭河阶地与泾河阶地3个期次内(△UT)分别为177.37 mm/ka、171.83 mm/ka和168.27mm/ka;平均值为172.49mm/ka.说明六盘山西侧总体活动性要强于六盘山东侧,同时六盘山构造带北段较南段活动性强,并有逐渐增强趋势.其主要原因可能是六盘山西侧区域系列NWW、NNW活动构造发育对应力的转换和吸收占据重要位置,而六盘山东侧依附于较稳定的鄂尔多斯地块,对区域应力的转换和吸收不明显.     

柴达木盆地第四纪环境演变、构造变形与青藏高原隆升的关系

青藏高原北部柴达木盆地发育了巨厚的第四纪河湖相沉积。盆内沉积地层强烈的构造变形以及湖盆环境突变进一步证实了青藏高原经历了多期挤压隆升运动。沉积环境、介形虫和植物孢粉化石及磁性地层研究表明,自距今 2.5Ma以来,青藏高原共经历了距今2.52～2.28Ma,1.94～1.66Ma,1.38～1.1Ma,0.71～0.5Ma和 0.24～0.09Ma 5次强烈的隆升阶段,分别对应于青藏运动B幕和C幕、昆黄运动A幕和B幕以及共和运动。高原内、外 9个盆地的构造—沉积记录对比研究也进一步揭示了青藏高原隆起的整体性和阶段性。     

兰州盆地下白垩统碎屑岩层序地层序列：祁连山早白垩世隆升的沉积学响应

青藏高原东北缘的祁连山,在早白垩世期间发生明显隆升,受区域性构造运动和白垩纪特殊行星风系的影响,在山前盆地中沉积了一套特殊的碎屑岩序列。兰州盆地下白垩统发育完整,虽然局部被第四系覆盖,但总体出露良好,其特殊的相序单元构成的非常规体系域概念框架下的陆相层序地层学模式,对研究祁连山隆升的沉积学响应及环境效应具有重要意义。兰州盆地下白垩统为河口群,可以识别出5个三级层序(S.1—S.5),包括LAST和HAST两个非常规体系域,冲积扇和河流相粗碎屑沉积构成三级层序的LAST单元,HAST单元由湖泊相细碎屑地层组成。河口群上部地层发育的风成砂岩序列,在一定程度上可以解释为祁连山隆升造成的"焚风效应"产物,对研究祁连山的阶段性隆升特征具有重要的意义。早、晚白垩世之交,祁连山开始快速强烈隆升,兰州盆地整体抬升为剥蚀区,导致研究区缺失上白垩统。因此,兰州盆地下白垩统特殊的层序地层序列,不仅是早白垩世祁连山隆升的物质记录,还为研究早白垩世东亚大气环流格局变化提供了物质基础。     

湟水河流域条带状水成黄土层倾斜率与青藏高原--祁连山隆升

在湟水河流域发育夷平面、阶地不对称的山脉、沟谷等地貌,对阶地、夷平面上的条带状水成黄土层的倾向和倾斜率的系统测量,反映出黄地表的抬升。根据对称性可分为４个阶段,隆升在大的时间尺度上是均匀的,在小尺度上是不均匀的,当高原隆升到一定高度后,受印度板块侧向挤压,高原向四周的应力的共同作用使祁隆升,并伴随着气候恶化。     

准噶尔内陆盆地沉积物通量变化与周边山体隆升

本文根据地层厚度资料,对准噶尔内陆盆地晚二叠世一早第三世的沉积物通量进行了计算。计算结果表明,晚二叠世的沉积物通量(18.29×10⁶m³/a)比中生代一早第三纪(1.735×10⁶—3.142×10⁶m³/a)高出近一个数量级,因而推测晚二叠世是内陆盆地的主要成盆期。对盆地不同部位的沉积物通量进行比较发现,盆地南部沉积物通量最高,西北部次之.东北部最低。因此,古天山山系的升隆作用较之其他山系更为强烈,可能与其频繁的升降历史和塔里木陆块的推挤作用有关。     

银川盆地晚第四纪环境特征

依据银川盆地８个钻孔的第四系的研究，对该区近１２万年的自然环境特点进行了探讨。结果表明：该时期植要是在森林草原与草原类型间频荒漠草原４个发展阶段，其中短时间尺度的植被演替主要是在森林草原与草原类型间频繁发生。     

阿尼玛卿山第四纪古冰川与环境演变

阿尼玛卿山是黄河上游现代冰川和第四纪古冰川最发育的地区.其中出现时间最早、发育规模最大的是倒数第三次冰期,东坡的古冰川末端下伸到海拔3600m,古雪线较现代雪线降低801m,冰川面积扩大了381km²,是现代冰川面积的16.2倍;西坡的古冰川末端下伸到海拔4100m,古雪线较现代雪线降低了635m,冰川面积增加了80.8km²,是现代冰川面积的5.8倍.之后,气候类型由海洋性逐渐过渡到大陆性,经历了湿冷-干冷-干暖的演变过程,冰川面积渐次缩小,特别是在晚末次冰期之后,进入全新世大暖期,气候急剧趋于干暖化.     

洞庭盆地两护村孔重矿物特征及其对第四纪构造活动与环境演变的响应

第四纪洞庭盆地主体自西向东分为安乡凹陷、赤山隆起和沅江凹陷等3个次级构造单元。在安乡凹陷东南部两护村新施工揭穿第四系的ZKC1孔,其地层组成自下而上依次为早更新世华田组、汨罗组,中更新世早期—中期洞庭湖组,晚更新世坡头组以及全新统等。对钻孔岩芯进行了系统的重矿物分析,进而根据特征重矿物来源和含量变化,结合钻孔岩性和岩相变化以及区域地质和地理背景,探讨洞庭盆地南部早—中更新世沉积环境暨河湖变迁以及构造沉降过程。研究表明,洞庭盆地存在幕式断陷活动,早更新世早期、早更新世末期和中更新世中—后期等3个时期强烈断陷沉降,相对湖平面上升,来源于盆地南缘中段的资江河水部分向西注入安乡凹陷,导致ZKC1孔华田组下段下部、汨罗组顶部、洞庭湖组上段等相应层位中的锆石、金红石、锐钛矿和菱铁矿等(主要来源于资江流域)含量显著增高。其它时期断陷作用较弱,河湖水位低,沅水和资江分别沿其主水道于赤山隆起西侧和东侧向北汇入长江,导致ZKC1孔相应沉积层位中锆石、金红石、锐钛矿和菱铁矿的含量明显偏低。对重矿物特征指数变化与孢粉和化学蚀变指数所反映的气候变化的相关性研究,暗示上述3次相对湖平面上升的主要原因不是降水增加,而是构造沉降增强。     

祁连山东南缘第四纪以来的隆升作用及动力学分析

祁连山东南缘隆升是来自印度板块挤压的远程效应与该区周边地块的存在及其活动的相互制约作用而产生的挤压隆升、伸展隆升和左旋走滑隆升共同作用的结果.标志性构造及主应力分析表明, 自早更新世以来, 隆升动力机制不断发生转换, 在早更新世早期以北东-南西向挤压为主, 中更新世早期至全新世早期以北东-南西向拉张、近东-西向的拉张为主, 全新世晚期以北西-南东向左旋扭动为主.根据湟水河阶地有关数据估算出的不同时段河谷下切速率为: 1.4 1× 103 ~ 36.4ka间平均速率较慢(0.11mm/a), 36.4ka至今较快(1.5 4mm/a), 其中10.5~ 3ka间最快(2.2 7~ 2.80mm/a), 显示该区自1.4 1Ma至今构造隆升具有越来越强烈的变化趋势.      

祁连山西段第四纪环境变迁研究

祁连山西段地处青藏高原西北缘,自更新世以来的环境变迁是青藏高原隆升过程的环境响应。笔者根据对CaCO₃、古地磁、孢粉等资料的分析,初步划分了12个寒冷期和12个温暖期,并根据气候变迁的研究,认为青藏高原隆升至少有三次加速时期。     

张掖鹦鸽嘴剖面白垩系碎屑岩层序地层序列:祁连山白垩纪隆升的沉积学响应

早白垩世期间,青藏高原东北缘的祁连山隆升明显,在区域性构造运动和气候变化的综合影响下,在祁连山山前盆地中堆积了一套特殊的碎屑岩序列。甘肃张掖鹦鸽嘴白垩系发育完整,虽局部被第四系覆盖,但总体出露良好,其特殊相序单元构成的非常规体系域概念框架下的陆相层序地层模式,对研究祁连山隆升的沉积学响应及环境效应具有重要意义。鹦鸽嘴剖面下白垩统包括赤金堡组、下沟组和中沟组,可以识别出10个三级层序(S.1-S.10),LAST单元由冲积扇和河流相粗碎屑岩地层组成,湖泊相细碎屑岩沉积物构成三级层序的HAST单元。鹦鸽嘴剖面赤金堡组中下部的4个三级层序和下沟组中普遍发育的风成砂岩,是祁连山隆升造成的"焚风效应"的产物,对研究祁连山阶段性隆升特征具有重要的指示意义。早白垩世,研究区经历了从半干旱气候-干旱气候-潮湿气候的演变,在一定程度上反映了祁连山隆升过程从幕式隆升-快速隆升-均衡稳定隆升的阶段性特征。早白垩世末期,祁连山进入快速强烈隆升阶段,研究区区域性抬升为剥蚀区,整体缺失上白垩统。因此,鹦鸽嘴剖面下白垩统层序地层序列,不仅是早白垩世祁连山隆升过程的物质记录,还为早白垩世东亚大气环流格局变化的研究提供了物质基础。     

Cenozoic tectonics and landform evolution in the Qilian Mountains and adjacent areas

ABSTRACT

The formation of the Qilian mountains and the evolution of adjacent basins were controlled by the uplift and northeastward growth of the Tibetan Plateau. In a field survey conducted on the main Cenozoic basin sediments in the Qilian Mountains and adjacent areas, fission track age data of apatite obtained previously were analyzed. Cenozoic tectonics and landform evolution in the area where the Qilian Mountains now stand and its response to the uplift of the Tibetan Plateau were studied. In the Oligocene Epoch, the Tibetan Plateau was initially uplifted and extended northeastward, forming the Guide-Xining-Lanzhou-Linxia foreland basin on the northern margin of the western Qinling Mountains, and the foreland basin in the area where the Qilian Mountains now stand received widespread sediments. In the Miocene, influenced by the enhanced uplift and northeastward thrust of the Tibetan Plateau, a stage of intracontinental squeezing orogeny and foreland basin splitting began in the area where the Qilian Mountains now stand. In the Pliocene Epoch, the Qilian Mountains were continuously uplifted, the basins shrank, large lake basins disappeared gradually, and large-area red-clay-type aeolian sediments appeared. During the Quaternary Period, the uplift of the Tibetan Plateau accelerated, causing a rapid rise in the altitude of the Qilian Mountains. Global climate change occurred and mountain glaciers began to develop. Quaternary moraine deposits appeared for the first time in the area, and very thick loess sediments appeared in the Longzhong area, east of the area where the Qilian Mountains now stand, forming the famous Loess Plateau.     

From Flysch to Molasse——Sedimentary and Tectonic Evolution of Late Caledonian-Early Hercynian Foreland Basin in North Qilian Mountains

The Late Caledonian to Early Hercynian North Qilian orogenic belt in northwestern China is an elongate tectonic unit situated between the North China plate in the north and the Qaidam plate in the south. North Qiilan started in the latest Proterozoic to Cambrian as a rift basin an the southern mar-gin of North China, and evolved later to an archipelagic ocean and active continental margin during the Ordovician and a fardand basin from Silurian to the Early and Middle Devonian. The Early Silurian fly-sch and sulmmrine alluvial fan, the Middle to Late Silurian shallow marine to tidal flat deposits and the Early and Middle Devonian terrestrial.molasse are developed along the corridor Nansimn. The shallo-wing-upward succession from subabyssal flysch, shallow marine, tidal flat to terrestrial molasse and its gradually narrowed regional distribution demonstrate that the foreland basin experienced the transition from flysch stake to molasse stake during the Silurian and Devonian time.     

河西走廊祁连山山前第四系潜水浅埋带分布规律

本文根据近5年来地下水勘查成果,对祁连山山前缺水地区水文地质特征、相对浅埋区的形成分布进行了综合分析,提出了基底隆升、“叠瓦状”台阶式断裂、逆冲压扭性断裂、地堑型四种控制地下水埋深的构造类型;提出在不同类型控水条件下寻找地下水相对浅埋的方向,指导寻找可利用的地下水源,解决该区人畜饮水困难。以肃南严重缺水区大黄沟滩勘查示范为例,在地堑型控水区找到埋深160m、矿化度小于0.6g/L、单井涌水量大于1 500m3/d的优质饮用水源。     

祁连山东段剥蚀面与青藏高原隆升

祁连山北麓广泛分布着一级剥蚀面, 它是山地阶段性隆升的产物. 通过对剥蚀面之上砾石层中细砂物质的ESR测年以及黄土地层的古地磁测定, 认为祁连山东段的剥蚀面最终解体于1.4 Ma BP. 这与邻近区域陇西盆地的剥蚀面解体时代(1.8 Ma BP)有所差异, 这或许是第四纪期间青藏高原阶段性隆升在区域间存在着差异特征的重要表现.     

祁连山摆浪河谷地的冰川地貌与冰期

祁连山摆浪河上游是一个以前研究者未曾涉足的地方，我们在这里发现6套保存完好的古冰川沉积和与之对应的冰水阶地以及上覆较厚的黄土 堆积，根据地貌地层学研究和^14C、TL、ESR测年，确认它们分别代表了小冰期、新冰期、同位素2阶段、4阶段、6阶段和12阶段6次冰川作用，是迄今在祁连山地区发现的相对比较确定的清晰齐全的第四纪冰川序列，发生于氧同位素12阶段的中梁赣冰期，表明抬升中的祁连山至少于460kaBP前与冰期气候耦合，进入了当时的冰冻圈。     

区域挤压体制下盆-山耦合关系探讨——以河西走廊和北祁连山为例

笔者在盆-山构造及构造地貌发育的基础上,对研究区构造和沉积记录进行了分析,进而探讨了新生代以来河西走廊与北祁连山的耦合关系。区内盆地和山脉是于38Ma前在准平原基础上发育起来的;38~17Ma,研究区处于挤压凹陷状态,随着Ⅰ级夷平面解体而盆地范围扩大;17Ma以来,盆地南缘不断抬升,沉积中心向北迁移,于4.96~3.66Ma、0.93~0.84Ma和中更新世末-晚更新世初形成向北推进的Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级夷平面。盆山构造的运动方式有前展式、掀斜式和对冲式3种。前展式是盆山演化的主要方式且发生时代相对较早,后两者明显活动于0.93~0.84Ma,其中掀斜式运动是盆地内横向隆起形成的主要原因,而对冲式运动的标志是盆地北缘龙首山、合黎山的隆起。