中国北方埃迪卡拉纪冰碛岩及冰川作用

中国北方从东到西绵延3000 km范围上的华北克拉通、塔里木克拉通及其中间微地块上都保存有埃迪卡拉纪冰川沉积记录,但有关它的年代学、冰川规模、古地理重建和大地构造背景等存有争论。本文基于中国北方埃迪卡拉纪冰碛岩空间分布、地层与沉积层序,沉积环境与沉积相等,结合以往国内外文献,系统分析了埃迪卡拉纪冰川上述有关问题。研究揭示,埃迪卡拉纪时期,国内外应存在年轻于(Gaskiers)580 Ma的冰期;中国北方埃迪卡拉纪冰川时限约562.5～551 Ma,堆积了冰下、冰缘和冰前沉积相(物),构成垂向上(由下至上)从冰下至冰前与海相冰碛物沉积层序,符合大陆冰川(盖)沉积响应样式;此外,国内外埃迪卡拉纪冰碛岩及冰川剥蚀地貌均十分发育;部分冰碛岩之上还可见盖帽白云岩,并呈现与成冰纪盖帽白云岩类似的沉积构造,但彼此碳同位素剖面却不尽相同;本研究推测,埃迪卡拉纪时期,原特提斯洋及周缘大陆(群)可能普遍存在至少是洲际性大陆冰盖,甚至是全球性的冰期。研究认为,埃迪卡拉纪时期的亚洲陆块群应与冈瓦纳大陆缺乏构造亲缘性的若干重要证据。本文研究结果在埃迪卡拉纪大陆及其古地理重建和大地构造背景恢复方面具有重要科学意义...     

庐山古冰川问题与赣中低山区的现代泥石流

庐山第四纪古冰川问题的争论由来已久。由于种种原因使这个在整个第四纪研究领域内带根本性的问题迁延至今未获解决。在八十年代以前,由于我国地学界对现代冰川沉积和泥石流沉积的特点缺乏认识,无法将庐山地区成因上有争议的混杂堆积(Diamicton)与之进行对比研究,因而,争论双方都不能从混杂堆积物本身的种种特     

青海大煤沟新元古代冰碛岩的发现及地质意义

柴达木盆地东北缘大煤沟剖面发现新元古代冰川沉积,该套冰川沉积物保存了擦痕、镜面以及混杂堆积等冰川作用痕迹。这种冰川融出碛是冰川融化之后冰川内陆源碎屑物质垂向卸载的产物。通过对前述沉积特征的描述及对各类沉积构造形成机理的解释,建立了"冰川-冰河"沉积模式。这套冰川沉积的发现证实柴达木盆地东北缘地区经历过新元古代早期冰川事件。该冰碛岩所指示的冰川事件发生在800~740 Ma左右,不会晚于730 Ma,年代上应该与Kaigas冰期对应。保存这套冰碛岩的地层也并非早侏罗世沉积,而是晋宁运动后新元古代早期拉伸纪地层。     

冰碛转化为冰川泥石流堆积过程及其沉积特征

冰碛与冰川泥石流堆积同是冰冻圈内的两种混杂堆积，前者是后者的物质来源，后者又是前者的再生沉积，在沉积特征上既有相同处，又有相异点。本文阐述了由冰碛向冰川泥石流堆积的转化过程，并遵循多指标综合原则，提出了依据沉积构造、砾石组构、沉积韵律、粒度特征、石英砂表面结构、粒序垂向变化等１０项区分二者的判别标志。     

论罗圈组的冰成特征及重力流改造

华北地块南缘的上震旦统顶部的罗圈组,对研究华北及扬子区大地构造、古地理、古气候及区域地层有重要意义。但其成因历来有争论。根据它底部大规模的冰溜面、具落石构造的冰湖纹泥层、含各种冰成漂砾的杂砾岩及反映冰进冰退周期的冰川沉积序列等特征,证明它是冰川事件的产物,而不是泥石流堆积。在剖面中原生冰碛岩是基本的;重力流沉积则是冰碛物被改造再沉积的产物,应称为冰成重力流沉积。     

山地冰川沉积相模式与特征

山地冰川沉积研究在中国有特殊重要性。因为欧、美对冰碛沉积研究多限于大陆冰盖,沉积环境比较单纯,冰水沉积比重很大,而中国山地冰川多限于山体内部,冰水沉积极不发育,且沉积环境很复杂,亚相变化也大。此外中国山地冰川多属大陆性,与欧、美海洋性冰川在物理性质和沉积特征上都有不同。如冰川磨蚀作用弱,冰碛中粉砂少,冰上融出碛发育而流碛和滞碛不发育,原生(同生)构造如粗糙斜层很发育等。这些都将丰富冰碛沉积学内容,并对科学地鉴别中国东部各种混杂堆积的成因有重要意义。如据现代冰川沉积指标庐山就没有任何冰川堆积。     

几种砾石动力结构的鉴别

在第四纪古冰川研究中,一些地区的古冰川地貌因长期的间歇性隆升,经受强烈的侵蚀-剥蚀,以及人类活动的破坏,已残留无几;另一些地区,则因地壳的长期沉降,古冰川地貌被深埋于沉积盖层之下,不易作全面观察。所以,古冰川遗迹的判别,不能不更多地依赖于对冰川堆积物的正确鉴定。     

中国第四纪古冰川讨论(3)——关于冰碛术语概念和译名的讨论意见

冰川沉积物的术语和概念,由于客观沉积情况的差异和人们认识上的不一致,至今未有为大家完全接受的理想方案。过去我国引进的一些术语译释也较混乱。如我国的一些学者泛称冰川沉积物为“泥砾”(Boul—     

关于苏联北天山全新世冰川作用的的退化问题

根据现代冰川前大量湖沼沉积的孢粉分析及~(14)C年代测定,对天山山区全新世冰川变化及气候演变进行了研究。新的结果表明,在距今9—3ka间,北天山地区的气候环境对冰川的发育相当不适。当时可能发生了完全的冰川退化并全部消失。所获资料排除了天山山区晚更新世冰川作用阶段性有节奏的缩减模式,现代冰川是新冰期重新形成的,它具有独立性及年轻性。     

冰川沉积物成因确定的一种新方法

冰川沉积物的成因鉴定一直存在争论,尤其是体现在讨论第四纪冰川沉积物的成因确定问题方面,传统地质学从冰川沉积物的沉积学和地貌学特征方面来讨论其成因受到了挑战,本文试图从沉积砾石中寻找与冰川成因直接相关的应用信息,进而提出用砾石的声发射应力测量法确定其冰川成因的新认识,首先对现代冰川砾石进行声发射应力测量,将此测量值丙与 石所受的实际铅直应力值比较,研究显示二者对应很好,说明冰川砾石是能够记忆上覆冰层所造成的应力,其次,无争议的第四纪冰川砾石亦具有对应的应力记录,最后讨论了有争议的庐山地区第本四冰川沉积,研     

鄂尔多斯盆地志丹群沉积时期的古沙漠盆地体系

笔者基于一个完整的沙漠盆地内，各种地理景观、沉积环境与沉积作用、沉积类型间有机的密切联系，提出并使用沙漠盆地体系和沙漠盆地沉积体系的概念，结合将今论古的原理，在大量实际资料的分析、研究基础上，首次确定了在志丹群洛河组和罗汉洞组上段的沉积期间，有两期不同的古沙漠盆地体系和古沙漠盆地沉积体系的存在。根据各种沉积类型和剖面结构的古环境和古地理意义，对它们的次级环境和沉积体系进行了划分和讨论，重塑了这两期古沙漠盆地体系的古地理环境．依据保存的条件和地表的出露，笔者识别与恢复出洛河期古沙漠盆地体系从现盆地南部向北依次是砾模环境、丘外过渡环境和沙丘环境，而岩漠环境一般是不易被保存的，罗汉洞晚期的古沙漠盆地体系仅保存有沙丘环境和位于其南、北两侧的丘外过渡环境，而岩漠环境和现盆地市部的砾漠环境未被保存，现盆地北部的砾漠环境可能是未出露。对各种环境中的沉积类型和特征、剖面结构等均作了详尽地叙述和讨论。最后，并指出古沙漠相或古风成相的研究在沉积学的理论上和国民经济实践中的重要意义。     

喜马拉雅山佩枯岗日冰川地貌的年代学、平衡线高度和气候研究

喜马拉雅山珠穆朗玛峰-希夏邦马峰地区是青藏高原南部现代冰川集中发育区之一,古冰川遗迹亦十分丰富,是研究第四纪青藏高原冰川形成和演化的关键区,一直备受地貌和第四纪环境研究者的关注.应用原地宇宙核素10Be暴露年龄测试技术,对采自希夏邦马峰西北佩枯岗日拉曲谷地冰碛垄上的冰川漂砾进行年代学研究;结合冰川地貌分析方法,对古冰川...     

玉龙山西麓更新世冰川作用及其与金沙江河谷发育的关系

在玉龙山东麓更新世冰川作用研究的基础上,对其西麓和金沙江河谷中的古冰川与冰水沉积物的分布和特征进行了调查.结合ESR测年,划分出4次冰期,即0.7～0.6MaB.P.的玉龙冰期,0.53～0.45MaB.P.的干海子冰期,0.31～0.13MaB.P.的丽江冰期和晚更新世中晚期的大理冰期,其中玉龙冰期为规模较大的山麓冰川,丽江和大理冰期为山谷冰川,干海子冰期则为山麓冰川与山谷冰川的过渡类型.来自玉龙山西坡的玉龙冰期冰碛物充填于现今金沙江谷底的事实和大具金沙江下渡口西岸早更新世金沙江砾石层的发现表明,金沙江在早更新世早期即已存在,也说明了在该段金沙江河谷中多处发现的湖相沉积物是冰川沉积堰塞河谷而成石鼓古湖的结果.在该段金沙江河谷中仅发现拔河50m左右以内的4级河流阶地,且往往以这些湖相沉积为基座的现象,则是石鼓古湖被外泄后金沙江现代河谷形成的结果.     

青藏高原古里雅冰帽冰碛和冰水沉积物粒度特征及其意义

冰冻圈演化不仅与青藏高原水塔变化、地表侵蚀风化及荒漠化密切相关,还深刻影响着亚洲季风系统和全球气候,冰碛物的粒度组成可以为冰冻圈演化提供重要信息,但高原冰碛物的特征粒度组成及其形成机理仍不清楚,高原冰碛物与高原冷黄土及河湖沉积物的关系也不明确。为此,选择青藏高原最大的冰帽——古里雅冰帽的冰碛物及系列冰水沉积物,开展系统粒度组成研究。研究发现:自终碛到冰川前端冰水扇及下游河流冰水沉积均表现出特征的双峰模态,即1～3φ(500～125μm)的中细砂峰和6～8φ(16～4μm)的细粉砂峰,前者可能由冰川压碎、寒冻风化崩裂作用造成,后者由冰川研磨作用形成,并受到源区基岩岩性软弱和组成颗粒大小的影响。冰川磨蚀的细粉砂组分含量,从冰碛物经冰水扇、河流到湖滩沉积物整体呈现减小趋势,粗粉砂在湖滩沉积中几乎完全被风吹走,粗粉砂直接成为下游黄土的物源并富集其中成为黄土特征组分,水流分选在开口湖泊中产生粗、细粉砂的明显富集,这些证据揭示出,无论是与冰川发育相关的尾闾湖沉积还是近源、远源的青藏高原及周边黄土沉积,其粉砂组成和来源,均可为高原冰冻圈的形成演化提供重要信息。     

中国第四纪冰川研究的回顾与展望

自从20世纪30年代李四光先生提出庐山和中国东部山地的第四纪冰期理论以来, 关于中国东部山地是否发生过第四纪冰川的问题困惑着国内外的地学工作者, 并为此展开了旷日持久的争论. 20世纪80年代, 经过大量的实地考察和室内分析工作, 在施雅风、崔之久和李吉均等撰写的<中国东部第四纪冰川与环境问题>一书中, 对中国东部第四纪冰川得到以下基本认识: 1)确认在中国东部有确切证据的古冰川遗迹仅在陕西太白山、吉林与朝鲜接壤的长白山、台湾的雪山和玉山等, 而在庐山及中国东部海拔2 000 m以下的山地在第四纪期间从来没有发生过冰川; 2)"泥砾"是"混杂堆积"的一种, 某些疑似的古冰川地形完全可以用其它非冰川成因予以解释, 所谓的冰川沉积多数情况下是季风气候条件下的古泥石流堆积; 3)中国东部第四纪环境发生过很大变化. 第四纪冰期中中国北方多年冻土南界向南扩展约10°, 到达长城一线, 中国东部地区年平均温度降低10～12 ℃. 喜冷动物群如猛犸与披毛犀则向南分布得更远, 到达长江口一带. 海平面下降约140 m, 古海岸远离现代海岸达600 km. 由于冬季风加强, 气候以干冷为主, 不利于冰川发育; 4)根据过去几十年的资料, 中、晚更新世中国西部山地发生过3～5次冰期, 但不存在统一的大冰盖. 因为青藏高原非常年轻, 只是在0.8 Ma BP之后才抬升到海拔3 000 m以上, 进入冰冻圈并发育冰川. 中国在全球变化研究特别是古全球变化研究中处于得天独厚的地位, 中国学者在黄土研究、青藏高原隆升、山地冰芯等方面已取得丰硕成果.     

青藏高原唐古拉山口第四纪冰碛层划分及其地质环境意义

在对唐古拉山口现代冰川和古冰川考察研究的基础上，结合定位观测资料和TL、^10B-^26Al-^21Ne及^14C测年数据，对区内第四纪冰川遗迹进行了深入讨论，划分出二次冰期(即中更新世晚期的倒数第二次冰期、晚更新世中一晚期的末次冰期)和二次全新世冰进(即新冰期和小冰期)。提出在早更新世时，由于山体未达到当时冰川发育的雪线高度，所以未发育冰川。但在唐古拉山口地区，截止目前还未找到中更新世早期的倒数第三次冰期的冰川遗迹，由于高原隆升的滞后性和冰川发育的延滞效应及“亚洲干极”的耦合，推测仍只发育局部冰川作用。进一步研究表明，古今雪线由高原边缘向腹地升高，唐古拉山地区高出边缘1500m左右，生动表现了“亚洲干极”的作用；广泛分布的湖群说明羌塘地区是一个大江大河尚未伸入的内流地区，意味着青藏高原是个年青的高原。由于青藏高原的隆升，对高原腹地引起的干旱化过程和水分严重不足，使唐古拉山地区的冰川自倒数第二次冰期以来，冰川规模一次比一次明显地减小。     

山西五台山滹沱群四集庄冰碛岩碎屑锆石年龄及其对大氧化事件研究意义

山西滹沱群四集庄组变质陆源碎屑混杂岩的砾石岩性复杂,分选和磨圆性差,砾石表面可见划痕和凹面,发育落石构造,表明其沉积于冰水过渡带环境,记录了华北克拉通古元古代冰期事件。四集庄组不同层位不同岩石的碎屑锆石U-Pb年龄集中于2.5 Ga左右,下部2件陆源碎屑混杂岩样品的碎屑锆石给出的最小年龄分别为(2 440±40) Ma和(2 400±23) Ma,而上部1件砂岩样品碎屑锆石的最小年龄为(2 121±22) Ma,说明冰川沉积作用发生在2.4 Ga之后, 2.1 Ga之前或2.1 Ga左右,与全球性休伦冰川事件(Huronian Glaciation Event,HGE)发生时间一致。砂岩相最小碎屑锆石年龄2.1 Ga左右,说明五台地区冰川事件之后沉积作用仍未结束,冰川沉积发生在陆缘广海盆地。四集庄组之上的大石岭组具有碳酸盐岩碳同位素正漂移,沉积于2.12 Ga之后,2.08 Ga之前,与全球碳酸盐岩碳同位素正漂移事件时间一致。青石村组的红层沉积于2.08 Ga左右,也与全球红层发育记录一致。华北克拉通滹沱群记录了相对完整的大氧化事件序列。     

波堆藏布谷地冰碛丘陵形成机制及其环境意义

波堆藏布谷地中分布着大面积的冰碛丘陵, 通过考察发现其个体大小、外形、分布规模及内部砾石组成等方面都与高纬大冰盖外围形成的冰碛丘陵有很大的区别. 以冰川沉积学理论为基础, 从沉积动力学的角度讨论中低纬度波堆藏布谷地中冰碛丘陵的形成机制. 结果表明: 气候变化造成冰川的大面积死冰加之宽阔的河谷、海洋性冰川的特性促使波堆藏布谷中形成如此大面积的冰碛丘陵; 同时,大规模的冰碛丘陵表明气候转暖(抑或变干)的过程是突变的.     

前寒武纪冰碛岩的鉴定

把古老的冰碛类似岩与现代和更新世冰堆石(冰碛)和假冰堆石进行比较是鉴定冰碛岩的主要方法,确定古冰碛岩较现代更新世冰碛岩复杂,因为在古老地层中缺失或只有很少量的古地貌和古生物特征,而这些特征对鉴定现代和更新世冰碛岩起着很大作用。另外,其它一些反映冰碛成因特征的如条痕,角砾的定向排列等可能在后来的破坏作用和变质作用中被消灭或发生强烈变形。这对确定前寒武纪冰碛类似岩的成因产生了     

古冰川疏干型沉积岩层特征和组合规律及其应用

在本刊1975年第2期《古冰川发育与聚煤作用的关系》一文中,作者仅论述了煤层和其直接顶板石灰岩与古冰川活动的成因联系。本篇试以太行山东麓邯、邢含煤地区上石炭纪太原群沉积为例,论述一下在煤层直接顶板石灰岩经过漫长的间冰期沉积之后,冰川重新活跃时期起,在大陆周围浅海区缓慢疏干过程中,沉积的一套碎屑岩层特征和组合规律及其在勘探中的应用。