松辽盆地新生代构造演化对砂岩型铀矿成矿的控制作用——来自磷灰石裂变径迹的证据

本文针对松辽盆地北部隆起区的4个钻孔13件样品系统展开了磷灰石裂变径迹测试,揭示了松辽盆地新生代构造演化对砂岩型铀矿床的限制作用。13件磷灰石裂变径迹测试结果表明,松辽盆地北部晚白垩世以来的构造演化过程主要经历了3期快速隆升事件：①晚白垩世—始新世(71~48 Ma),期间以8~56 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部整体呈抬升状态;②早渐新世—中新世(36~18 Ma),期间以24~49 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部呈差异性抬升过程,第二期抬升事件隆升强度和持续时间较第一期抬升事件略低;③中新世 至今(18~0 Ma),期间以2~19 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部缓慢抬升,构造活动较弱,三期构造抬升事件与太平洋板块俯冲速率和方向转向密切相关。结合前人低温热年代学数据,针对南部地区钱家店铀矿床成矿年代学成果研究发现,新生代以来的构造抬升事件伴生其后均成藏有砂岩型铀矿,砂岩型铀成矿与新生代构造密切相关,尤其与中新世末次隆升事件紧密相关,成矿过程延续至今。     

青藏高原东缘龙门山山系构造隆起的地貌表现

龙门山山系是青藏高原东缘新生代造山作用的体现,是理解青藏高原向东扩展动力学过程的窗口.龙门山隆升机制研究因而成为青藏高原地学领域的热点问题之一,并形成了地壳缩短与下地壳管道流两种截然不同的观点,进一步的讨论期待着对龙门山隆升特征作出更深入地认识.夷平面与河流地貌忠实地记录了山地隆升的过程,其形态能够客观地反映山地隆升的几何特征.文章通过数字高程资料分析了龙门山地区的第三纪夷平面,并沿横穿龙门山的大渡河流域测量了河流阶地、山麓剥蚀面及其同期宽谷地貌.夷平面、宽谷地貌与河流阶地的变形特征显示,晚新生代以来,龙门山山系一方面相对东侧四川盆地发生显著的冲断式隆升,隆起幅度达4500m左右;同时相对青藏高原腹地发生了一定的挠曲式隆升,挠曲的枢纽大致沿龙日坝断裂带展布,隆起幅度为500m至1000m,即龙门山山系的构造隆升由东翼的冲断作用与西翼的挠曲作用联合完成,龙门山山系因而构成了青藏高原与四川盆地之间的一道地形屏障.文章最后讨论了导致龙门山山系拱曲冲断作用的可能因素,包括上地壳的断弯褶皱作用、下地壳物质上涌作用和地表侵蚀导致的重力均衡效应.鉴于沿龙门山隆升带东西两翼发现了纵向逆冲断裂或逆走滑断裂,而没有发现纵向张性构造,推断断弯褶皱可能为主导因素.     

青藏高原东缘龙门山晚新生代剥蚀厚度与弹性挠曲模拟

龙门山是青藏高原东缘边界山脉,具有青藏高原地貌、龙门山高山地貌和山前冲积平原三个一级地貌单元。利用数字高程模式图像和裂变径迹年代测定方法研究和计算龙门山晚新生代剥蚀厚度与剥蚀速率,结果表明:3.6 Ma以来龙门山的剥蚀厚度介于1.91-2.16 km之间,剥蚀速率介于0.53-0.60 mm/a之间。在此基础上,开展了该地区岩石圈的弹性挠曲模拟,结果表明龙门山的隆升机制具有以构造缩短隆升和剥蚀卸载隆升相叠合的特点。3.6 Ma之前,龙门山的隆升与逆冲推覆构造负载有关,以构造缩短驱动的构造隆升为特色;3.6 Ma之后,龙门山的隆升与剥蚀卸载驱动的抬升有关,并以剥蚀卸载隆升为特色,进而提出了龙门山晚新生代以来的隆升机制以剥蚀成山作用为主的认识。     

青藏高原隆升对中国构造-地貌形成、气候环境变迁与古人类迁徙的影响

对中国新生代以来构造-地貌形成的认识,必须建立新生代重大环境事件的年代序列,既需要不同地区构造变形、隆升年代学的依据,又需要宏观背景的把握。现今中国大陆构造-地貌格架及相关问题,诸如青藏高原的隆升、西部北西西向盆-山地貌和东部北北东向阶梯状盆-山地貌的形成时代、发育过程等,一直是地学界关注但尚未得到统一认识的一些重要科学问题。20世纪70年代以来通过青藏高原隆升的研究、提供了大量隆升年代学和古高程信息的数据,使得对其开展定量分析成为可能。青藏高原何时形成现今的高原面貌?这是国内外学者长期争议的科学问题。笔者从20世纪80年代对柴达木盆地及其邻区开展了20余年研究,发现柴达木作为一个现今的高原盆地经历了青藏高原隆升的全过程,高原隆升和环境变迁的所有事件,在盆地的沉积、构造上都有比较完整的记录,因此它可以作为青藏高原隆升大阶段划分的最佳参考时空坐标,并依此提出古近纪期间(55~24 Ma)青藏高原整体并未隆升;青藏—闽粤高原的初次隆升发生在中新世早—中期(23~17 Ma),上新世晚期—早更新世基本被夷平;形成现今高原面貌的末次快速隆升发生在上新世晚期—早更新世(3.6~0.8 Ma)和中更新世之间。新生代以来由于青藏高原的隆升和中国构造-地貌格架的形成,直接影响了中国和全球气候环境的变迁以及古人类迁徙的路径,因此需要地质学家、古气候和古人类学家共同探索,对中国及亚洲新生代以来古地貌、古气候变迁的历史和中国古人类的发源与迁徙得出科学的结论。本文通过青藏高原分阶段隆升依据的论证,阐明青藏高原隆升与中国构造地貌形成、气候环境变迁的关系,并探讨中国古人类迁徙的可能路径。     

西秦岭北缘漳县韩家沟砾岩对青藏高原东北缘地壳隆升的约束

对西秦岭北缘漳县地区上新统韩家沟砾岩的地貌特征、高程分布、沉积特征、构造变形等研究表明：1）该套砾岩分布受西秦岭北缘断层系F₂逆冲断层控制,主要由巨砾-中砾砾岩组成,有近源快速磨拉石沉积的特征,代表了上新世以来西秦岭地块沿北缘断层向北逆冲挤出形成的再生前陆磨拉石盆地,指示了西秦岭地块上新世以来的一次强烈的构造隆升。2）这套砾岩出露高程及宏观地貌特征指示了其形成之后又与西秦岭地块一起经历了侵蚀夷平,形成了现今海拔2 600 m 左右统一的夷平面。该夷平面的整体隆升和解体、韩家沟砾岩雅丹地貌形成和发育六级侵蚀阶地或基座阶地的漳河水系形成才真正标志着西秦岭及北缘区域的整体隆升。现今海拔1 800 m 漳河河床与2 600 m 山顶夷平面之间的高差反映了西秦岭及其北缘第四纪以来至少相对隆升了800 m。3）西秦岭北缘漳县韩家沟砾岩下伏的渐新统-中新统红层盆地沉积序列具有伸展断陷盆地充填特征,指示了这个时期西秦岭北缘处于拉张伸展构造状态,也就是说以构造挤压缩短为动力学背景下的青藏高原隆升和构造变形在渐新世-中新世时期尚未扩展至西秦岭北缘区域。尽管该断陷盆地最上部河流相-洪泛相粗碎屑沉积增多和之后地层掀斜及褶皱缩短有可能反映了中新世末或上新世初西秦岭北缘由伸展到挤压的构造转换和构造隆升,但这并不是西秦岭及北缘区域的一次强烈隆升。综上所述,我们认为西秦岭北缘上新统韩家沟砾岩出现标志着西秦岭地块向北强烈逆冲和构造隆升,但西秦岭的这次强烈隆升仅持续到上新统韩家沟砾岩沉积结束,之后西秦岭地块和北部的再生前陆磨拉石盆地一起经历了整体隆升和侵蚀夷平,形成了上新世末或第四纪初的统一夷平面。该山顶夷平面是西秦岭及其北缘区域最后整体强烈隆升的起点。韩家沟砾岩雅丹地貌形成、发育六级侵蚀阶地或基座阶地的漳河水系形成真正指示了西秦岭及北缘区域的整体隆升过程。如果西秦岭及其北缘新生代以来隆升过程在青藏高原东北缘具有代表性,那么就说明青藏高原东北缘真正隆升成为现今青藏高原系统组成部分只是上新世末期或第四纪以来地质事件。     

西藏门巴地区层状地貌特征及其形成机制

西藏门巴地区发育多级层状地貌,即不同高度的山顶面、盆地面与多级河谷阶地地貌。深入研究这些层状地貌的特征、成因和形成时代,是探讨青藏高原隆升年代、幅度和过程的重要途径。对该区层状地貌的研究表明:门巴地区不同高度的山顶面是渐新世晚期形成的老夷平面在高原持续隆升过程中解体后的残留;不同规模和方向的盆地地貌面是高原隆升过程中伸展作用的产物。研究区广泛分布的多级阶地表明0.15 Ma(共和运动)以来该区又进入了强烈的隆升时期。     

祁连山东南缘基于RGMAP的数字化地貌研究

在RGMAP平台下, 以数字高程模型DEM为基础, 结合野外路线调查、图切构造地貌剖面, 较系统地研究了青藏高原东北缘祁连山东南麓(达坂山—拉脊山) 地区典型层状地貌分布发育特征, 初步识别出了调查区的两级夷平面(一级夷平面海拔3000m、二级夷平面4000m左右)、多级山足剥蚀面(1~ 11级) 及主要入海水系如黄河及其支流, 如湟水河、大通河发育的河流阶地系列, 其中湟水河发育7级河流阶地, 黄河5级河流阶地, 黄河干流于盐锅峡段贯通之前, 湟水河一度为黄河上游源头.结合野外调查和室内分析, 本文详细描述了各级层状地貌分布特征、沉积学、形成时代及其与新构造运动的关联, 说明典型层状地貌的发育是青藏高原晚新生代以来间歇性构造抬升的结果.      

东、西昆仑山晚新生代以来构造隆升作用对比

东、西昆仑晚新生代以来隆升过程和程度存在明显差异。东昆仑山现代地貌格局主要是在第四纪以来经过早中更新世之交的昆黄运动和中更新世晚期的共和运动形成的,山系的崛起在时空演化上呈现出由北向南的迁移趋势,而西昆仑山在第三纪已有明显的地貌反差,第四纪地貌反差加剧。东昆仑地区在昆黄运动后尽管形成了近东西向的东流水系,但向南的强烈溯源侵蚀并奠定现代河流水系格局主要发生于中更新世晚期,与共和运动大体同时,而西昆仑地区向南的强烈溯源侵蚀主要发生于早更新世晚期,与东昆仑的昆—黄运动大体同时。在剥蚀程度上,东昆仑最上部3km的去顶至少延续了45Ma,而西昆仑公格尔—塔什库尔干地貌单元只延续了2~5Ma。控制东、西昆仑晚新生代构造隆升的动力背景可能取决于强烈加厚及强烈隆升的青藏高原岩石圈边缘的重力伸展垮塌与来自南部的挤压应力之间的动态平衡。考察青藏高原隆升过程与机制,不仅要注意隆升作用的共性,更要强调不同部位隆升过程及动力学的差异性。     

太行山中段羊角玄武岩形态特征及其地质意义

太行山中段左权羊角镇发育新生代玄武岩, 记录了太行山新生代以来的构造隆升事件。在详细的野外调查和研究的基础上, 通过与玄武岩发育相关的地貌面及其上的地层特征分析, 初步确定该玄武岩是上新世末期到早更新世初期的喷发产物, 初步揭示了太行山中段区域上晚上新世以来地貌发育历史, 主要存在6次构造隆升与剥蚀期: 在唐县期宽谷面形成的基础上, 于上新世晚期存在一次隆升和一次稳定侵蚀期, 并侵蚀形成“U”形谷; 早更新世初, 玄武岩开始间歇性喷发, 同时发生以西武家坪为中心的地区上拱, “U”形谷为玄武岩充填, 之后经剥蚀堆积形成第四级阶地面; 早更新世末, 该区再次发生隆升, 并形成第四级阶地; 中更新世末, 该区发生隆升, 形成第三级阶地; 晚更新世以来, 太行山中段又连续发生两次抬升, 从而在玄武岩体上形成了4级阶地, 形成太行山现今地貌。研究同时表明, 太行山中段上新世晚期以来的隆升主要发生于上新世末到早更新世时期。这一认识为探讨太行山中段晚上新世以来的构造隆升提供了具体证据。     

青藏高原东南缘新生代的三期构造隆升——来自河流纵剖面分析的证据

青藏高原东南缘新生代期间经历了多阶段隆升过程,但其主要隆升阶段、时代及其在地貌上的响应等仍不清晰。本文针对金沙江上游流域(石鼓以上),对青藏高原东南缘新生代期间构造隆升的响应过程及特征进行研究,利用数字高程模型,提取分析了金沙江上游段的河流纵剖面形态、集水区坡度和陡峭指数(k_sn)等构造地貌指标,发现金沙江上游存在三个主要裂点,将金沙江干流由NW至SE分为曲麻莱、玉树、沙东和奔子栏四个具有不同河道参数的河段。除曲麻莱段外,各段支流河道也可划分为不同的河段,剖面以及河道参数呈现不同的特征,其中上游河段陡峭指数、河道坡度值均为南部大,北部小;中上游与中下游河段,陡峭指数、河道坡度值南北部差异不大;下游河段,地貌上表现为陡峭指数与河道坡度值北部较大,南部较小。此外,在对裂点的成因进行分析后发现,青藏高原东南缘的构造隆升过程是该区河流地貌特征的主控因素。结合前人的热年代学数据,研究认为,金沙江上游的三个区域性裂点的形成可能指示或响应了青藏高原东南缘在新生代以来发生的三期构造隆升事件,且隆升时间从早到晚分别在20～30 Ma、9～15 Ma、3～6 Ma间,这表明构造地貌分...     

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。     

Late Quaternary river terrace sequences in the eastern Kunlun Range,northern Tibet: A combined record of climatic change and surface uplift

The Kunlun Range, a reactivated orogenic belt, constitutes the northern margin of the Tibetan Plateau. The extreme relief and major landforms of the Kunlun Range are a product of late Cenozoic tectonics and erosion. However, well-developed late Quaternary terraces that occur along the northern slope of the Kunlun Range probably resulted from climatic change rather than surface uplift. The terrace sequences formed in thick Quaternary valley fills and have total incision depths of 50–60 m. Optically stimulated luminescence dating was employed to place time controls on the valley fills and associated terraces. Dating results suggest that periods of significant aggradation were synchronous between different rivers and correspond to the last glacial stage. The abrupt change from aggradation to incision occurred between 21.9 ± 2.7 and 16 ± 2.2 ka, coincident with the last glacial–interglacial transition. Additional terraces developed during the late glacial period and early to middle Holocene. Based on a broader set of chronological data in northern Tibet, at least four regional incision periods can be recognized. Chronological data, terrace elevation profiles, and climate proxy records suggest that these terracing periods were triggered by cool and/or wet climatic conditions. A geometric survey of the riverbed longitudinal profile suggests that surface uplift serves as a potential dynamic forcing for long-term incision. A model is proposed for terrace formation as a response to climatic perturbation in an uplifted mountain range.     

第四纪华容隆起构造活动、成因及动力机制

第四纪华容隆起位于江汉—洞庭盆地中部。通过地表观察和第四系钻孔对华容隆起及周缘地貌、第四纪断裂和沉积进行调查,恢复华容隆起构造升降特征与过程,进而探讨华容隆起的成因及其构造活动的动力机制。研究表明:早更新世-中更新世中期华容隆起与周缘凹陷一道沉降,同时前者受周边正断裂控制相对后者有抬升,中更新世晚期一道抬升,晚更新世—全新世构造稳定或弱沉降。第四纪期间华容隆起总体表现为明显的构造沉降。以上表明第四纪华容隆起主要由前第四纪盆—山地貌分异造成,其次与第四纪期间相对周缘凹陷抬升有关。上述地质特征以及区域第四纪地质资料,表明早更新世-中更新世中期江汉—洞庭盆地为断陷盆地,中更新世晚期—全新世转变为坳陷盆地。就华容隆起第四纪构造活动的动力机制进行了探讨并提出:1)早更新世-中更新世中期江汉—洞庭盆地断陷沉降与地幔上隆背景下的深部物质迁出有关。2)中更新世晚期以来的构造活动可能与深部物质蠕移运动的回返以及板块尺度的物质运动和挤压作用有关。3)江汉—洞庭盆地的整体性沉降导致盆地中部的华容隆起以沉降为主;华容隆起特殊的地壳物质结构可能导致深部物质更难向外迁移,使其相对周缘凹陷有抬升。     

Sources of clastic material of Cretaceous–Paleogene deposits in the southwestern part of the Amur–Zeya Basin: results of dating U–Pb detrital zircons

The results of our study indicate that at the Late Cretaceous–Paleogene boundary in the southeastern part of the Amur–Zeya Basin, the sedimentation conditions changed drastically, namely, the change of provenance areas of debris. In the Maastrichtian, the clastic material was mainly transported from the Bureya–Jiamusi Superterrane and the volcanic–plutonic belts of Khingan–Okhotsk and East Sikhote–Alin located to the east: sedimentation occurred simultaneously with magmatic activity. During the Danian Stage, the major source of debris to the southern part of the basin was located to the south of the young mountain system of the Lesser Khingan (the uplifted part of the basement of the Songliao Block).     

青藏高原东北缘循化－贵德盆地及邻区更新世时期沉积与后期侵蚀样式研究

利用残存的地貌标志恢复原始地貌形态是地貌研究的难点之一。青藏高原东北缘循化－贵德地区晚新生代构造活动强烈,晚新生代黄河在本区发育,其后期演化记录了青藏高原隆升扩展的详细信息,同时黄河侵蚀下切过程本身也是值得深入研究的重要科学问题。由于黄河水系的发育,晚更新世以后循化－贵德盆地地区实现由盆地加积向退积的调整,盆地地区逐渐开始遭受黄河水系的侵蚀下切,并逐渐形成现今青藏高原东北缘的地貌形态。野外地质调查发现更新统的变形程度较弱,由于区域构造隆升与河流强烈下切的共同作用,现今保存的更新统已经成为盆地内部的分水岭,如龙羊峡地区。本研究正是选取循化－贵德盆地及其邻区更新统地层为古地貌重建的标志,基于数字高程模型(DEM)空间分析技术,构建了青藏高原东北缘循化－贵德盆地地区更新世古地貌形态,并进行了初步分析,主要认识有： 1)秦岭北缘断裂带构成其南西向北东方向地形快速降低的边界带; 2)在北西南东方向上,西秦岭、黄河、拉脊山、湟水河以及祁连山等总体上构成了向形－背形相间的地貌格局。同时以古地形为基础,定量计算了盆地区更新世以来的侵蚀分布图像,定量结果表明： 1)剥蚀量的分布形态与高原东北缘盆山地貌系统之间有一定相关耦合性,盆地地区的剥蚀量比较大,而相邻山脉地区的剥蚀量都比较小; 2)剥蚀量比较大的盆地地区剥蚀量与盆地内部河流形态之间也具有明显的关联特征,盆地内部剥蚀量最大的区域往往是盆地内部独立河流的中游地区。     

大洋钻探与青藏高原

青藏高原的隆升历史在海洋沉积中得到记录。印度洋的两大深海沉积扇──孟加拉扇与印度河扇（总面积４×１０５ｋｍ￣２）──便是第三纪中期以来喜马拉雅山脉上升剥蚀的产物。南海北部陆架的莺歌海盆地中巨厚的海相沉积（仅第四系便达２０００ｍ）系来自红河三角洲，也应是青藏高原隆升的结果。另一方面，青藏高原隆升可能是全球新生代变冷和东亚季风兴起的原因，也是世界大洋化学成分和沉积速率显著变化的原因之一。上述种种，都有深海钻探和大洋钻探的发现作为根据。因此，如能将青藏高原的调查研究与大洋钻探结合起来，就可望为揭示全球环境变迂的机理作出突破性的贡献。     

深地震反射剖面揭示嫩江断裂带中段的深部几何形态与地壳形变

嫩江断裂带对探讨松辽盆地的演化、 与大兴安岭的盆山耦合关系以及兴安地块与松嫩地块的归属问题具有重要研究意义。本文利用深地震反射剖面, 揭示了嫩江断裂带中段的深部几何形态, 表明它目前呈花状构造样式; 它也并非松辽盆地内部的拆离断层, 而是一条超壳断裂, 控制了大兴安岭的物质东移和松辽盆地的中生代沉积; 现今的嫩江断裂带同晚古生代兴安地块与松嫩地块拼合的嫩江构造拼贴带并没有继承性关系; 莫霍面可能在后期的演化过程中扮演了滑脱层的作用, 致使向西俯冲的地幔体向东位移。     

祁连山新生代古海拔变化的碳氧同位素记录

祁连山构成青藏高原的北东边界,是研究青藏高原的隆升与向内陆扩展的关键区域,利用新生代湖相沉积的碳氧同位素组成估算祁连山古海拔对认识青藏高原的隆升有重要意义。在中祁连陆块不同地点出露的始新统、渐新统、中新统和中晚更新统分别取样并进行碳氧同位素分析,估算相应地质时期的古年均温和古海拔高度。结果表明,祁连山地区古近纪的海拔约为2711 m,中新世早期的海拔为2848 m左右,中新世中晚期祁连山海拔达到约3586 m,中晚更新世祁连山的古海拔约为3790~3890 m。古近纪祁连山的海拔较低,但已经构成了青藏高原的东北边界;中新世中晚期祁连山强烈隆升,形成了盆-山构造地貌格局;第四纪祁连山地壳重新活跃并呈阶段性快速隆升,河流堆积和侵蚀交替进行。根据碳氧同位素估算的祁连山古海拔高度变化为认识青藏高原隆升的过程提供参考。     

塔里木盆地晚第三纪-第四纪沉积特征、构造变形与石油地质意义

通过对塔里木盆地晚第三纪-第四纪沉积环境、沉积中心分布特征、构造变形特征及其动力学成因的分析,认为塔里木盆地晚第三纪-第四纪的沉积和构造变形过程明显受控于阿合奇-西昆仑-阿尔金左行剪切挤压构造。它加速了生油岩的成熟过程,形成新的背斜和断层圈闭构造,而且还控制了新生代油气的运移和聚集。非构造圈闭和断层遮挡圈闭所形成的次生油气藏是巴楚断隆的有利勘探目标。