青藏高原东南缘金沙江下游新生代构造与地貌演化

青藏高原东南缘发育数十万平方千米的广阔地貌过渡带与大面积低起伏地貌面,独特的地貌提供了解读高原构造拓展与地表隆升时间、过程以及机制的理想窗口。为揭示青藏高原东南缘新生代构造变形响应和地貌演化过程,通过构造解析、构造地貌以及低温热年代学数据分析对金沙江下游流域进行综合研究。结果表明青藏高原东南缘早在始新世即已处于北西向为主的区域性挤压条件下而发生广泛褶皱变形。尽管始新世存在区域性变形响应,但青藏高原东南缘金沙江下游地区在古近纪为低海拔丘陵地貌,地表隆升幅度极为有限。晚渐新世—早中新世研究区总体处于长期的低剥蚀速率环境,促进了低海拔平缓地貌的形成。晚新近纪以来,青藏高原东南缘发生区域性缩短变形与显著地表隆升,大型水系同步下蚀,共同塑造形成现今较高海拔的低起伏地貌面与深切峡谷并存的特征性地貌。研究结果支持青藏高原东南缘晚新近纪以来的隆升与地壳构造缩短及增厚密切相关,而中下地壳塑性流动增厚机制并非必不可少。     

青藏高原东南缘新生代地壳运动的转换

在青藏高原东南缘保山地体东部上新世营盘组玄武岩中开展的古地磁学研究,获得了可靠的高温剩磁分量。地层校正后的特征剩磁分方向为Ds=166.5o, Is=–19.3o, k=41.9, a95=5.1o, N=22(采点)。褶皱检验显示其为原生特征剩磁分量。上新世古地磁数据显示,保山地体东部区域自上新世以来相对于东亚构造稳定区古地磁参考极发生了14.5o±4.8o的逆时针旋转运动。虽然保山地体东部上新世的逆时针旋转运动与保山地体其它区域古近纪至中新世的顺时针旋转变形截然相反,但是其与畹町走滑断裂和南汀河走滑断裂上新世以来的左旋走滑运动相吻合。本次研究通过保山地体和腾冲地体内部新生代古地磁数据及地体边界构造带活动演化的综合分析,指出自古近纪早期印度板块与欧亚大陆初始碰撞以来,青藏高原东南缘腾冲地块和保山地体在渐新世末期至早中新世时期,以及上新世早期分别发生了地壳运动方式的转换。保山地体地壳的运动学方式直接控制了地体边界走滑断裂的构造演化过程。     

基于Pecube模型重建青藏高原东南缘临沧花岗岩地区新生代阶段性地貌演化

基于三维热-动力学数值模拟(Pecube),本研究分别采用稳定地形、高原-稳定地形以及高原-动态地形3种模型重建了青藏高原东南缘临沧花岗岩地区晚始新世以及中中新世时期的地貌演化过程。反演结果揭示了在新生代早期(晚始新世),只有高原-稳定地形模拟的结果能够约束研究区冷却-剥露过程,并论证了该时期发生强烈构造抬升的事件,正是因为此次抬升事件,使得高原东南缘地区古高度接近或达到现今状态;中中新世时期,澜沧江侵蚀下切约1 km,对原有的高原地貌进行了进一步改造,从而形成现今的地貌格局。该模型结果验证了青藏高原东南部的构造隆升主要发生在新生代早期,这与侧向挤出模型的预测相一致。

     

根据湖相沉积碳氧同位素估算青藏高原古海拔高度

青藏高原湖相沉积碳氧同位素、海拔高度与年均气温存在函数关系。对青藏高原南部14个不同海拔高度的第四纪湖相沉积露头,在剖面不同部位采集了35个湖相沉积样品,结合海拔高度与年均气温的相关分析,建立了湖相沉积碳氧同位素古海拔高度计。再对青藏高原南部、青藏高原北部、东昆仑南部和柴达木盆地不同地点出露的渐新世、中新世早中期、上新世—早更新世湖相沉积地层,分别取样进行碳氧同位素分析,计算不同时期的古年均气温和古海拔高度。结果表明,青藏高原大部分地区中新世早中期整体隆升至海拔约4000m高度,五道梁—东昆仑南部中新世早中期整体隆升至海拔约3500m高度,柴达木盆地中新世早中期隆升至海拔约2500m高度。这些资料对认识青藏高原隆升时代和气候环境演化具有重要意义。     

青藏高原东南缘哀牢山大坪金矿成矿流体演化

大坪金矿是青藏高原东南缘哀牢山构造带中的大型石英脉型金矿床,由北矿区和南矿区组成.北矿区和南矿区的成矿流体包裹体均一温度及其氢、氧、硫同位素、气液相成份的测试结果表明其成矿温度为:187～329℃(平均为281℃)和168～338℃(平均为264℃)、氢同位素组成(δDV-SMOW)为:-70‰～-81‰和-71‰～-86‰、氧同位素组成(δ18OH2o)为:2.9‰～9.8‰和3.5‰～5.1‰、硫同位素值(δ34S)为:0.7‰～15.5‰和10.6‰～15.8‰.在氢-氧同位素图解上,所有样品均落在岩浆水和地下水趋势线之间.其中,北矿区样品更靠近岩浆水区域,部分样品落在岩浆水区域内,南矿区相时靠近地下水区域.流体包裹体成份分析表明,气相成份主要为H2O和CO2,其次为N2,并含有少量CH4、C2H2、C2H4、C2H6和CO;离子成份主要为K+、Na+、Ca2+、Cl-和SO42-,及少量NO3-、Mg2+、F-和Br-.含金石英脉ESR定年数据揭示了北矿区成矿时代为27.2～29.1Ma,南矿区为17.3～22.1Ma.总体来看,北矿区成矿时代要早于南矿区;北矿区成矿流体是以岩浆流体为主,并有少量地下水混入,而南矿区成矿流体中地下水的参与程度要大于北矿区;成矿流体具有从北矿区向南矿区、从早到晚以及从深部向浅部,岩浆流体组分相对减少,地下水组分逐渐增加的演化趋势.     

塔里木盆地东南缘中新生代变形史与构造演化

通过野外地质调查、地球物理资料解释和沉积相特征分析,构建了塔里木盆地东南缘地区地质大剖面。在平衡恢复的基础上,探讨了中新生代构造变形历史和盆地构造演化过程。结果表明,塔里木盆地东南缘经历了三叠纪末逆冲推覆变形,早侏罗世伸展变形,晚白垩世晚期-古近纪早期挤压变形,古近纪弱伸展变形和中新世以来逆冲-走滑变形;而塔东南地区盆地构造演化则经历了早侏罗世伸展断陷盆地阶段,中侏罗世-晚白垩世早期坳陷盆地阶段,晚白垩世晚期-古近纪早期挤压-抬升-剥蚀阶段,古近纪弱伸展盆地阶段和中新世以来陆内走滑型挤压挠曲盆地阶段等五个阶段的演化。     

青藏高原降水中稳定氧同位素研究进展

稳定氧同位素（δ18O）在冰芯研究中能够很好地反映气候变化,尤其是气温变化的一项重要指标。研究青藏高原降水中δ18O为科学的解释冰芯中δ18O记录具有重要的指示意义。分别介绍了青藏高原季风区、非季风区以及季风区和非季风区的过渡区降水中δ18O研究历史和现状,并对该领域未来的研究趋势进行了展望。     

塔里木盆地东南缘新生代断裂系统

结合野外地面地质调查成果,并通过对地震、大地电磁等地球物理资料的精细解释构建了塔里木盆地东南缘新生代断裂系统。塔东南新生代断裂系统可以划分为三大体系:阿尔金断裂体系、车尔臣断裂体系和西昆仑断裂体系。阿尔金北缘断层在存在走滑性质的同时,更多的表现为向北西的强烈冲断;车尔臣断裂体系由车尔臣断裂及次级断层和一系列反冲断层组成,除表现为向北西冲断外,还具有左行走滑特征;西昆仑断裂体系主要由自南向北的冲断的逆冲断层组成,在与阿尔金断裂交汇处,受阿尔金左行走滑的影响呈弧形弯曲。     

青藏高原东南缘第四纪工程地质概论

内容提要本书是一部系统介绍青藏高原东南缘第四纪工程地质问题和相关研究方法的专著。作者根据当前青藏高原东南缘重大工程建设需求和工程地质学发展趋势,提出加强第四纪地质与工程地质的高层次交叉研究是当代工程地质学的重要发展方向。结合野外地质经验和亲身体会,简明扼要地阐述了青藏高原东南缘区域地质背景、与工程地质研究密切     

青藏高原东南缘第四纪工程地质概论

内容提要本书是一部系统介绍青藏高原东南缘第四纪工程地质问题和相关研究方法的专著。作者根据当前青藏高原东南缘重大工程建设需求和工程地质学发展趋势,提出加强第四纪地质与工程地质的高层次交叉研究是当代工程地质学的重要发展方向。结合野外地质经验和亲身体会,简明扼要地阐述了青藏高原东南缘区域地质背景、与工程地质研究密切     

青藏高原东南缘第四纪工程地质概论

本书是一部系统介绍青藏高原东南缘第四纪工程地质问题和相关研究方法的专著。作者根据当前青藏高原东南缘重大工程建设需求和工程地质学发展趋势,提出加强第四纪地质与工程地质的高层次交叉研     

青藏高原东南缘地热与地震活动:来自氦同位素的约束

青藏高原东南缘温、热、沸泉及喷气孔等地热显示以数量多、分布广为特征,大多数温泉沿块体边界及活动构造带出露,是研究川滇地区深部地球动力学过程的理想的场地。针对区内817组温泉水化学资料,选用4种地球化学温标计算了热储温度并选取可能的热储温度,利用克里金(Kriging)插值法确定以热储温度表达的浅层地热场。结果显示,浅层地热场空间分布具有显著的不均匀性,藏东昌都-波密构造区、松潘-甘孜构造区及红河断裂带以西三江构造区地热异常显著,滇中及滇东地区浅层地热异常不明显,云南地区表现为"西高东低"的特征。通过与地幔速度结构、氦同位素、花岗岩分布及壳幔热流结构对比发现,腾冲火山区、通关-宁洱火山区、松潘-甘孜地块的香格里拉和康定地区,以及汶川地区浅层地热异常与地幔软流圈上涌有关;而地热异常区内壳幔热流比值(Qc/Qm1)高的地区则与花岗岩放射性成因热有关。近年来的强震(Ms≥6.0)震中绝大部分位于地热异常区之间的过渡区域或地热梯度带上。深部流体作用及岩石圈热结构不均一性对强震的孕育过程有重要影响,可能是触发大地的重要因素。     

青藏高原东南缘晚新生代幕式抬升作用的Ar-Ar热年代学证据

位于青藏高原东南缘的鲜水河断裂带是一条大型的活动左旋走滑断裂带,对该断裂带进行同位素年代学研究,可以为青藏高原东南部物质迁移和构造隆升历史研究提供时代依据.Ar-Ar热年代学研究表明,鲜水河断裂带在晚新生代持续的左行走滑活动过程中,沿断裂带不同区段发生了显著的差异隆升.以黑云母的Ar同位素体系封闭温度作参照点,鲜水河断裂带北西段、中段、南东段抬升冷却穿过350℃温度点的时间分别为10.39～10.13Ma、5.70～4.42Ma和3.60～3.46Ma.这一研究结果证明青藏高原东南缘在晚新生代以来发生了幕式抬升作用,幕式抬升作用发生的时代分别为～10.1 Ma、5.7～4.4Ma和～3.6Ma.     

晚新生代青藏高原岩溶地貌及其演化

本文在野外考察的基础上并参照洞穴次生方解石的年代资料和有关文献,指出青藏高原目前所见到的岩溶地貌主要是第三纪古岩溶地下部分经后期剥蚀形成的。更新世间冰期至少在高原南部,湿热型岩溶地貌过程得以延续;更新世冰期在灰岩山地冰川槽谷的边缘,冰川融水作用亦可发育小型洞穴。现代灰岩表面一些深度在十数cm以下的平行溶沟则形成于全新世。晚新生代以来青藏高原岩溶地貌经历了一个从低海拔到高海拔、从较低纬度到较高纬度的三维演化过程。     

青藏高原东南缘次林错岩体晚白垩世—早新生代快速剥蚀

青藏高原东南缘是研究构造、地貌演化和气候变化相互作用的理想场所,前人研究主要揭示了晚始新世—早中新世和晚中新世以来的快速剥蚀事件,缺乏晚白垩世—早新生代时期地貌演化过程的研究。次林错花岗岩已有的低温热年代学数据覆盖了整个新生代时期,为探索该区域新生代早期的剥露演化历史提供了重要资料。该岩体新生代早期冷却事件是岩浆冷却单一作用的结果,还是受快速剥蚀作用的影响,目前仍然存疑,需要定量研究。因此,本文结合已有的岩石地化和年代学数据,对次林错花岗岩开展了锆石饱和温度和一维岩浆冷却模拟研究。锆石饱和温度计算结果表明次林错花岗岩的岩浆结晶温度介于647～705℃之间,属低温花岗岩。一维岩浆冷却模拟结果显示岩体侵位时的最小围岩温度为160～120℃,对应深度约为3.7～5.0 km。结合锆石和磷灰石(U-Th)/He年代学数据,本文认为该岩体在晚白垩世—早新生代时期(67～40 Ma)经历了一期剥蚀量至少为2 km的快速剥蚀事件。已发表成果的综合分析表明,此次快速剥露事件可能是整个青藏高原地区广泛存在的构造剥蚀事件,新特提斯洋的俯冲闭合与印亚板块的初始碰撞可能是触发此次大规模区域剥蚀的主要原因。     

青藏高原新生代火山作用与构造演化

青藏高原的新生代火山作用是印度-亚洲大陆碰撞的火山响应,它显示了系统的时、空变化。随着印度-亚洲大陆碰撞从~65 Ma的接触-碰撞(即"软碰撞")转变到~45 Ma的全面碰撞(即"硬碰撞"),火山作用也逐渐从钠质+钾质变为钾质-超钾质+埃达克质。65~40 Ma的钾质和钠质熔岩主要分布于藏南的拉萨地块,少量分布于藏中的羌塘地块。从45~26 Ma,在藏中的羌塘地块中广泛发育钾质-超钾质熔岩和少量埃达克岩。随后的碰撞后火山作用向南迁移,在拉萨地块中产生~26~10 Ma间的同时代超钾质和埃达克质熔岩。尔后,从~18 Ma始,钾质和少量埃达克质火山作用重新向北,在西羌塘和松潘-甘孜地块中呈广泛和半连续状分布。此种时-空变异对形成青藏高原的深部地球动力学过程提供了重要约束。该过程包括:已消减的新特提斯大洋板片的回转、断离及随后增厚拉萨岩石圈根的去根作用,及因此而造成的印度岩石圈向北下插。青藏高原的隆升是自南向北穿时发生的。高原南部被创建于渐新世晚期,并保持至今;直到中新世中期,由于下插印度岩石圈的持续向北推挤,西羌塘和松潘-甘孜岩石圈的下部开始塌陷和拆离,高原北部才达到其现今的高度和规模。     

青藏高原南缘新生代磨拉石的沉积特征

青藏高原南缘前陆盆地中的磨拉石主要沉积在小喜马拉雅带和次喜马拉雅带中，次之出现在冲积平原带。最老的新生代磨拉石为分布于Potwar高原（巴基斯坦）的Murree组，时代为始新世中期一早中新世末。前陆盆地中分布最广泛的为Siwalik群，它占据了次喜马拉雅带的绝大部分，时代主要为中新世－上新世早期。更新的磨拉石主要分布在山前冲积平原带中，为第四纪的冲积物。总的来看，前陆盆地中的新生代磨拉石表现出向上变粗变厚、向南变细变新的变化趋势，并有盆地西部先沉积的特征。结合前人关于古印度扇、印度扇、孟加拉扇的研究资料，可以发现青藏高原南缘的造山作用具有向南生长的特点，同时该区再现早期东高西低、后期西高东低的地形过程。     

青藏高原东南缘芒康地区河流地貌演化的磷灰石U-Th/He记录

青藏高原东南缘地处印度与欧亚板块碰撞侧向逃逸的特殊构造部位,地势起伏相对较缓,形成三江并流的独特地貌格局.然而,对于东南缘大尺度地形地貌形成机制与水系演化的认识仍存在很大的分歧.本文获得的澜沧江流域芒康地区5个基岩样品磷灰石U-Th/He年龄表明该地区在早-中中新世(23～15Ma)经历了一次区域性冷却事件,且冷却速率在5Ma期间从40℃/Ma降低到28℃/Ma以下.目前可获得的青藏高原东缘-东南缘的低温年代学数据表明:尽管川西-藏东-滇北一带具有相似地貌特征,但高海拔、低起伏地貌面的形成是穿时性的,不能将它作为一个区域上连续的等时面来计算和探讨一个统一的区域抬升启动时间;三江地区地形属于非稳态的过渡型地形,尤其芒康-左贡地区剥蚀速率的差异比较清晰地展示了澜沧江流域地形演化处于非稳态期.此外,河流下切是塑造澜沧江流域的地形地貌主要驱动力之一:干流的侵蚀速率远远高于支流的侵蚀速率;河流下切强烈的地区(如德钦)对应的侵蚀速率及地形起伏度都较大,芒康地区微弱的地形起伏度取决于较低的侵蚀速率.第三纪以来的印度-欧亚板块碰撞导致青藏高原崛起的同时,也对周边尤其藏东南三江地区的地形地貌塑造及气候变化产生重大的影响.     

塔里木盆地南缘新生代沉积:对青藏高原北缘隆升和塔克拉玛干沙漠演化的指示

塔里木盆地南缘新生代沉积地层厚达万米以上。研究的叶城和阿尔塔什两个剖面分别厚4500m和7000m,基本代表了塔里木南部的新生代沉积。叶城剖面的底界年龄根据磁性地层测定约为8Ma。阿尔塔什剖面的底界年龄根据海相碳酸盐岩87Sr/86Sr的比值与全球Sr同位素曲线对比,约为30～35Ma。从岩性地层分析,剖面的下部为中新统乌恰群,主要由泥岩和粉砂岩组成,沉积相为低能环境的辫状河和曲流河。剖面的中部是上新统阿图什组,由红色泥岩、砂岩夹薄层砾岩以及埋藏风成黄土构成,沉积环境为冲-洪积扇的中远端。剖面的上部是上新统—下更新统西域组,由中粗砾岩夹块状粉砂岩透镜体(埋藏风成黄土)组成,主要是近源洪积扇沉积和风成沉积,以上地层层序可以进行很好的区域对比。塔里木盆地南缘新生代沉积由新近纪红层向上变化为逆粒序砾岩和碎屑流沉积,记录了青藏高原北缘隆升造成的沉积环境的变化,尤其是干旱化气候的阶段性演化。在约8Ma时,叶城和阿尔塔什两个剖面都发育了风成沙丘沉积。而在阿尔塔什剖面,沙丘沉积之下还发育了一套厚层的膏盐沉积,指示了塔里木盆地南缘在此前后已经相当干旱,只是仅凭这些证据还难以判断沙漠发育的规模。而上新世—更新世阿图什组和西域组中发育的埋藏风成黄土沉积,则指示了塔克拉玛干沙漠在此时已经发育到了相当规模,极度干旱的气候条件(可能类似于现在)已经形成。     

塔里木盆地东南缘新生代构造变形特征研究

塔里木盆地东南缘新生代变形特征研究对探讨阿尔金构造带新生代的活动特征及阿尔金构造带与西昆仑构造带的相互作用具有重要意义.本文在野外地质调查的基础上,结合地球物理和沉积学资料,探讨了塔里木盆地东南缘的新生代变形及演化特征.塔里木盆地东南缘新生代构造变形受西昆仑构造带、阿尔金构造带和车尔臣断裂带的控制,且变形由西向东减弱.西南部的构造样式主要表现为受西昆仑向北冲断作用控制的冲断构造;东南部为受阿尔金断层走滑作用控制的走滑-冲断构造;而北部则为受车尔臣断层走滑作用控制的基底卷入走滑-冲断构造.中新世,盆地东南缘受西昆仑构造带大规模的冲断活动影响,导致民丰山前盆地挠曲沉降和冲断层发育,而车尔臣断裂仅有微弱活动;上新世开始,构造变形扩展到整个研究区,不仅西昆仑构造带和车尔臣断裂带表现出强烈变形,而且阿尔金断层走滑作用强烈,导致北侧次级断层的强烈走滑冲断作用和若羌山前挤压挠曲盆地的形成.新生代时期,西昆仑构造带北向冲断作用要早于阿尔金构造带的走滑变形,阿尔金构造带的走滑作用对西昆仑构造带北向冲断构造有强烈的改造.