龙门山地区泥盆纪层序地层及海平面变化——以四川北川桂溪剖面为例

志留纪末期的加里东运动使扬子板块与华夏板块基本上拼接联合为统一的华南板块,由于古特提斯洋北支向东扩张,泥盆纪时龙门山地区形成华南板块西北缘的被动大陆边缘.在这个比较稳定的构造背景下,以桂溪剖面为代表的稳定类型泥盆系大致可以划分为18个三级沉积层序(DS1-DS18),进一步可以归并为2个二级构造层序,对应于两次海侵高潮.层序地层划分表明龙门山地区在泥盆纪经历了一个从海侵作用初期的海侵碎屑岩沉积(DS1-DS9)到高水位碎屑岩和碳酸盐岩混合沉积(DS10-DS12),再到海退期清水碳酸盐岩沉积(DS13-DS18)的有规律的沉积演变过程,从而形成了一个复杂而有序的层序地层序列.这种沉积演变规律及海平面变化与隔陆相望的滇黔桂地区的泥盆系具有相似性.但龙门山地区的泥盆系比滇黔桂地区发育齐全,厚度更大,所以后者的泥盆系只能划分出13个三级层序.     

河流阶地演化与构造抬升速率——以天山北麓晚第四纪河流作用为例

构造地貌学重点关注构造和地表过程对于地形地貌演化的差异化作用,构造活动速率则是评估这种影响的一个重要指标。利用河流阶地数据计算河流下切速率从而约束构造抬升速率是常用的方法,但由于阶地成因复杂,这一方法具有不确定性。对于山前河流地貌序列,基于背斜段与未变形段的阶地拔河高度差以及阶地面形成年龄,计算得到的河流下切速率可在一定程度上消除气候等因素的影响,因此可用于估算背斜自阶地形成以来的平均抬升速率。基于该方法,本文通过研究天山北麓乌鲁木齐河、塔西河、玛纳斯河、金钩河、安集海河及奎屯河等河流在背斜段发育的主要阶地,分析了背斜抬升速率及其时空特征。天山北麓发育3排逆断裂-背斜带,结果表明位于第Ⅱ排逆断裂-背斜带的吐谷鲁背斜自约13ka以来的抬升速率为3.52mm/a,同时期霍尔果斯背斜构造抬升速率为4.8mm/a,玛纳斯背斜东端的抬升速率相对较小,为<2mm/a; 第Ⅲ排构造带中的独山子背斜全新世抬升速率仅为1.2~1.9mm/a。这可能表明,自山前向盆地方向晚第四纪背斜抬升速率大致呈减小趋势,与背斜地壳缩短量的空间分布规律基本一致。更多的阶地年龄数据有助于更好地揭示天山北麓晚第四纪背斜构造活动特征。     

外源水对灰岩和白云岩的侵蚀速率野外试验研究——以桂林尧山为例

以桂林尧山为基地,用灰岩和白云岩试片作了外源水对灰岩和白云岩的侵蚀速率的野外观测试验,得出外源水对灰岩的侵蚀速率在10-7mmol/cm2.s数量级,或约1000mm/ka;而外源水对白云岩的侵蚀速率在10-8mmol/cm2.s数量级,或约200mm/ka.此外,还发现,灰岩侵蚀速率对水动力条件的变化远较白云岩敏感,即流速增大时,灰岩溶解速率增加明显,而白云岩溶解速率仅有少量增加,这可能反映出两种主要的碳酸盐岩在溶解速率控制机理上存在着差异.     

阿尔金地区构造应力场及其对金属矿产分布的控制作用

构造应力场研究可以为区域矿产预测提供依据。主要根据节理、擦痕的测试分析，结合区域构造解析，确定阿尔金山东西向拉配泉－－红柳沟构造带经历了三期不同方向的应力作用：印支期以前的南北向挤压作用，印支－燕山期的北西－南东向的挤压和中生代晚期－新生代北东东－南南西向的挤压；并利用有限元数值模拟前两期构造应力场的演变过程，进而讨论了区域构造应力场对内生金属矿产分布规律的控制作用指出了区域寻找大型内生金属矿产的有利地段。     

非岩溶流水中碳酸盐岩试块的侵蚀速率及其控制因素: 以湖南郴州礼家洞为例

2004年2月、9月、12月和2005年3月,利用澳大利亚产的微侵蚀计(M EM,M icroe-rosion m eter)对湖南郴州礼家洞观测点非岩溶流水中的碳酸盐岩(包括石灰岩和白云岩)试块进行了侵蚀速率的精确测定,共取得数据1550个。用SPSS应用软件对数据进行了处理,发现礼家洞非岩溶流水中的碳酸盐岩的侵蚀速率异常的高,最大的达到了13.6mm/a。在每次测量碳酸盐岩侵蚀速率的同时,使用德国WTW公司生产的MultilineP3多参数自动记录仪,对每个碳酸盐岩试块放置点的水温、pH值、电导率进行了现场监测,并取回水样分析了其中的主要阴阳离子浓度。通过对这些水化学资料的分析,发现礼家洞非岩溶流水的侵蚀能力很强,表现在水的CO2分压很高(可达到12882Pa),而方解石和白云石的饱和指数很低(分别达到-4.78和-10.35)。对比发现,非岩溶流水中碳酸盐岩的侵蚀速率与其方解石和白云石的饱和指数呈负相关关系,即水中方解石和白云石的饱和指数愈低,碳酸盐岩的侵蚀速率就愈高。此外,观察发现,碳酸盐岩试块本身的结构特别是本试验中白云岩的粗晶结构对其侵蚀速率有巨大的影响,反映了机械侵蚀(流水的物理搬运)对侵蚀速率的贡献(可达90%以上),这与传统的将碳酸盐岩试片放入土壤中测得的主要是化学溶蚀速率不同。     

利用河流阶地约束活动逆冲- 褶皱构造变形速率的不确定性：以天山北麓为例

河流地貌，特别是河流阶地是新构造与构造地貌、活动构造研究的一个重要对象，常用来刻画下伏构造变形的速率与时空模式，但利用河流地貌约束构造变形速率存在潜在的不确定性。基于十多年在天山北麓开展的构造地貌研究，认为不确定性主要包括以下4个方面：① 与阶地定年策略有关的不确定性。对于晚更新世末—全新世的年轻阶地，利用阶地沉积顶部年龄和上覆堆积底界年龄分别约束得到的变形速率可能存在比较大的差异，本研究中这种差异为50%；对于更老阶地，用这两个年龄限定的变形速率差异不大。② 与阶地对比有关的不确定性。沿背斜走向，河流过程对构造活动（如背斜基岩抬升）的响应存在时间上的不同步性。因此，对于发育在同一背斜构造上的不同河流，用某条河流已定年阶地的年龄，基于河流间的阶地对比确定另一条河未定年阶地的年龄，可能会导致阶地年龄不可忽视的偏差，进而造成对变形速率及其时空模式的误判。③ 与河流阶地位相相关的不确定性。不同成因的阶地均能呈现特定的阶地位相（向下游收敛或发散），这不利于基于阶地拔河高度的上下游阶地对比，也不利于利用阶地探讨构造活动的空间特征。④ 对于跨背斜或者断层的地貌面，由于背斜翼部或断层下降盘相对构造下沉，早期形成的地貌面将被后期的沉积物埋藏，这增加了利用该地貌面准确刻画下伏构造变形特征的难度，相关工作也要求构造两侧的变形参考面为同级地貌面。以上不确定性在利用河流地貌刻画逆断裂- 褶皱构造变形特征的研究中需要予以注意。     

冲断构造带深层变形的空间分布规律——以库车坳陷克拉苏构造带为例

传统上认为前陆冲断带内部的背斜构造具有"成排成带分段"的特征,在表观认识和宏观尺度上讲,容易理解这一特征,并且通过"成排成带分段"的解剖,直接为含油气区带评价和地震解释方案的落实提供指导作用。随着前陆冲断带深层结构的精细解剖和三维空间内构造变形的准确刻画,发现前陆冲断带深层构造变形的分布并非成排成带分段的特征,褶皱构造的发育与分布明显受前陆冲断构造位移量及各个断层位移量的大小所控制,各个断层控制的逆冲岩席在垂向上相互叠置、侧向上交叉对接、走向上错落有致, 3D立体空间内由多个次级弧形体组成鳞片状分布。本文以中国天然气勘探最为成功、勘探资料最为详实的库车坳陷克拉苏构造带为例,通过地震剖面精细构造解释,揭示出构造变形的运动学特征及其构造位移量在传播过程中的分异和转换,进而控制冲断带内部构造岩席的生长发育和空间展布特征,并在3D立体空间内揭示冲断岩席受构造位移量的控制而成鳞片状分布的规律,控制这一分布规律的主控因素是冲断构造位移量与冲断岩席长度之间定量的几何关系。这一认识提升了油气藏评价和构造圈闭描述的精度。     

构造对龙门山北段沥青矿成矿控制作用分析及启示——以青川田坝天然沥青矿为例

通过野外地质调查和解剖青川田坝天然沥青矿,揭示了构造对天然沥青矿成矿的控制作用。在此基础上结合油气成藏理论初步提出了找矿有利地段。通过本次调查表明：(1)彭灌-江油冲断构造带是区内沥青矿成矿主控构造;(2)构造控制了沥青矿空间分布、形态,以及沥青矿成矿;疏散与彭灌-江油冲断构造带相连接的容矿空间是沥青矿成矿的有利部位。     

构造应力场对地球化学场的控制作用——以广西南丹芒场锡多金属矿田为例

本文以广西南丹芒场锡多金属矿田为例,对构造地球化学理论中的一个基本问题——构造应力场与地球化学场的关系进行了半定量的研究,说明了进行这方面研究的必要性和研究方法。总结了芒场沉积-岩浆热液叠加型层控多金属矿床在其形成过程中的热液活动期,构造应力场与Sn,Zn,Pb,Cu,As,Ag等元素富集之间的数量关系,并从上述元素的地球化学性质对这种关系作了解释。     

从磁异常探讨德勒诺尔铁矿构造对矿体的控制作用

德勒诺尔铁矿赋矿地层形成时代为中元古代,其后经历过多期多次构造叠加作用,变形变质作用较为复杂。成矿期后的断裂、褶皱、节理等构造十分发育,受褶皱和断裂构造的影响,矿体的空间形态和产状极其复杂,给钻探工程部署造成很大困难。本文在地面磁测数据处理、转换及构造增强的基础上,对其所蕴含的深部构造信息进行了提取和解释,初步建立起了矿区的基本构造格架,揭示了不同期次、不同方向、不同性质的构造对矿体的控制作用,较好地解决了矿体形态复杂的找矿难题,有效提高了钻探工程的见矿率。     

祁连山构造地貌特征:青藏高原东北缘晚新生代构造变形和地貌演化过程的启示

祁连山地区作为青藏高原向北东方向扩展生长的前缘地区之一,对构造地貌发育特征及其控制因素研究是理解青藏高原东北缘晚新生代构造变形过程的重要内容之一。通过地形坡度、起伏度以及河流纵剖面分析,研究揭示出祁连山高坡度、高陡度的造山带边缘山系及高海拔、低起伏山间盆地发育地貌特征。结合区域隆升、侵蚀速率研究表明,祁连山山脉边缘部分山系发育接近平衡状态,而河流裂点的广泛发育进一步表明整个祁连山山脉地区的地貌特征,特别是河流地貌发育仍然处于瞬时(transient)状态。通过对比祁连山山脉10个不同背景下的流域盆地,发现无论是内流水系,还是外流水系,流域上游地区均发育有低起伏、低坡度的山间盆地,这一特征表明控制祁连山内部发育平坦地形的因素并非取决于是内流还是外流水系,而可能主要受控于河流水系搬运能力的强弱。除此之外,通过对比祁连山地区盆地形态研究表明,西北侧的狭长、平行盆地主要受控于阿尔金断裂走滑应变在祁连山地区的缩短吸收,而东南侧的菱形盆地则受控于海原、东昆仑左旋走滑断裂带及其次级鄂拉山、日月山右旋走滑断裂所夹持的块体。以现有流域盆地宽度与面积之间的关系为基础,我们初步推测了祁连山造山带西北侧的构造缩短量大致为61km,对应整个祁连山的缩短率大致为17%,与祁连山南侧区域结果相当。当然,考虑到祁连山东南侧大通河流域区的缩短量与周边研究的差异,我们不能排除祁连山造山带早期的构造缝合线或先存断裂对部分流域的线性排列也起到了一定的控制作用。     

青藏高原东缘龙门山 晚新生代走滑-逆冲作用的地貌标志*

文章以青藏高原东缘龙门山活动构造的地貌标志为切入点,在汶川-茂汶断裂、北川断裂、彭灌断裂和大邑断裂等主干活动断裂的关键部位,对断错山脊、洪积扇、河流阶地、边坡脊、断层陡坎、河道错断、冲沟侧缘壁位错、拉分盆地、断层偏转、砾石定向带、坡中槽、弃沟和断塞塘等活动构造地貌和断裂带开展了详细的野外地质填图和地貌测量,利用精确的地貌测量数据和测年数据,定量计算了龙门山主干断裂的逆冲速率和走滑速率,结果表明在晚新生代时期龙门山构造带仅具有微弱的构造缩短作用,其中逆冲速率的速度值小于1.1mm/a,走滑速率的速度值小于1.46mm/a,表明走滑分量与逆冲分量的比率介于6 ∶ 1~1.3 ∶ 1之间,以右行走滑作用为主。在此基础上,对各主干活动断裂的逆冲速率和走滑速率进行了定量的对比研究,结果表明自北西向南东4条主干断裂的最大逆冲分量滑动速率具有变小的趋势,而走滑分量的滑动速率则具有逐渐变大的趋势,显示了从龙门山的后山带至前山带主干断裂的走滑作用越来越强。由此推测现今的龙门山及其前缘盆地不完全是由于构造缩短作用形成的,而主要是走滑作用和剥蚀卸载作用的产物。另外,根据沉积、构造、盆地充填体的几何形态、地貌、古地磁等标定和对比了龙门山在中生代和新生代的走滑方向,表明龙门山构造带在中生代与新生代之交走滑方向发生了反转,即由中生代时期的左行变为新生代时期的右行。     

NEOTECTONICS ALONG THE EASTERN MARGIN OF THE TIBETAN PLATEAU: INFERENCES FROM BEDROCK RIVER INCISION PATTERNS

NEOTECTONICS ALONG THE EASTERN MARGIN OF THE TIBETAN PLATEAU: INFERENCES FROM BEDROCK RIVER INCISION PATTERNS1　ChenZ,BurchfielBC ,LiuY ,etal.GPSmeasurementsfromeasternTibetandtheirimplicationsforIndia/Eurasiaintracon tinentaldeformation[J] .JournalofGeophysicalResearch ,2 0 0 0 (inpress) . 2　KingRW ,ShenF ,BurchfielBC ,etal.GeodeticmeasurementofcrustalmotioninsouthwestChina.Geology,1997,2 5,179～ 182 . 3　KirbyE ,WhippleKX ,Burchfie…     

有关青藏高原东北缘晚新生代扩展与隆升的讨论*

青藏高原晚新生代的扩展和隆升对周边环境演变产生重大影响,确定扩展和隆升的起始年代是一个重要的科学问题。近年来在六盘山、积石山和祁连山及其相邻盆地的研究表明,青藏高原东北缘晚新生代(5~10MaB.P. 或约8MaB.P. )发生了准同期、影响深远的构造变形,导致了沉积盆地的消亡和山脉的隆起。青藏高原北缘的阿尔金山和东缘的岷山、龙门山及川滇高原也在该时段发生了构造活动的加速和构造隆升。所有这些准同期的事件反映了约8MaB.P. 前后青藏高原向周边的扩展,扩展的方式是通过一系列逆冲断裂、褶皱变形、左旋走滑及其伴随的山脉隆起和盆地消亡而实现的。该时期青藏高原的扩展导致了周边的环境变化,奠定了今日环境的格局。     

青藏高原东南缘活动断裂地质灾害效应研究现状

青藏高原东南缘不同性质、不同类型、不同特点活动断裂发育且较为活跃,自2008年汶川地震发生以来,相继发生了玉树地震、庐山地震、鲁甸地震等。地震引发、触发、诱发产生了大量地质灾害,造成了惨重的生命财产损失。通过收集与分析相关资料,对青藏高原东南缘活动断裂地质灾害效应研究进展与取得成果进行了归纳总结,从活动断裂地质灾害主要控制因素,地质灾害发育特征、空间分布规律、演化模式、形成机制,不同性质断裂控制效应、断裂两盘差异效应、地震动参数效应、地形地貌效应等地质环境效应和地质灾害力学效应等方面进行了综述。在此基础上,对活动断裂地质灾害效应研究中存在的如不同类型活动断裂和不同震级地震与地震地质灾害相关性、以及地震地质灾害监测与风险评估等问题或重点研究方向进行了探讨,其研究结果为地震地质灾害致灾机理、风险评估、防灾减灾等研究提供参考。      

青藏高原东缘地区隆升作用特征－低温年代学证据

通过对比研究青藏高原东缘若尔盖－泸定地区低温年代学样品(ZFT样31件、AFT样56件和 A(U­Th)/He 样37件)各参数(隆升年龄和隆升速率)特征表明,该地区中生代以来的抬升冷却过程具由北向南的递进隆升特征,南部丹巴弧形带与北部茂县弧形带产生了显著的隆升剥露“翘掀式”调整,北部弧形带隆升剥露较早、速率先快后慢,南部弧形带隆升剥露较晚、速率先慢后快; 且在早中新世研究区处于平静期,抬升剥露作用显著减缓。年龄及抬升冷却速率等值线垂向上浅部(70℃等温面)较深部(110℃等温面)弧形展布特征显著; 平面上总体向南具连续弧形变化趋势(年龄变新、隆升速率增大)。抬升冷却(剥露)特征显示出中央造山带和青藏高原的形成对该地区隆升过程的强烈影响,以及弧形构造格架对浅部地表抬升剥露的显著控制作用。     

青藏高原东缘数字高程剖面及其对晚新生代河流 下切深度和下切速率的约束*

文章利用数字高程剖面将青藏高原东缘分为4个大尺度地貌单元,即青藏高原地貌区、龙门山高山地貌区、山前冲积平原区(成都盆地)和四川盆地东部隆起区。根据数字高程剖面中的最高海拔高程点剖面与最低海拔高程点剖面之间的高差,定量计算了该地区河流下切深度;结合成都盆地岷江最古老冲积扇沉积物提供的青藏高原东缘河流形成的时间(3.6MaB.P.),定量计算了河流下切速率为1.29mm/a;在约束局部侵蚀基准面和气候变化对河流下切速率控制作用的基础上,建立了青藏高原东缘河流下切速率与表面隆升速率之间的定量关系,结果表明河流下切速率约为表面隆升速率的4倍。基于龙门山在表面隆升速率和下切速率等方面均大于青藏高原内部,认为青藏高原东缘的边缘山脉是剥蚀隆升和构造隆升两者叠加的产物。     

中国西天山南缘盆山构造转换解析

在西天山南缘,天山造山带向塔里木盆地北缘的盆山过渡,是以前陆褶皱冲断构造形式向库车一拜城前陆盆地渐变,表现为一系列褶皱冲断组合的构造样式。根据独库公路南段构造变形分析,可组合成６个部分：库尔干一铁力买提达坂根带褶皱系、南天山南缘逆冲断裂带、前陆逆冲推覆构造带、前陆双冲褶皱构造带、前陆隐伏逆冲前缘构造带、沙雅一轮台前缘叠加变形构造带。前陆盆地的发展可以划分为晚二叠一早三叠世、中三叠世一侏罗纪、白垩一     

青藏高原东南缘玉龙雪山（5596m）晚新生代隆升的侵蚀与构造控制作用

玉龙雪山位于青藏高原东南缘,它以其独特的地貌特征而引人关注。其顶部为一古残留面,在30×20km2范围内海拔>5000m的山峰达18座,高出其周围地区平均海拔近1000m。在分析该区地质地貌特征基础上,我们根据岩石圈弹性挠曲地壳均衡理论,以较保守的残留面海拔4250m为当时金沙江下切玉龙雪山的基准面,结果表明:由于虎跳峡中大规模物质剥蚀而引起玉龙雪山地壳均衡反弹,导致山体隆升了468m,这完全是侵蚀作用对于玉龙雪山隆升的贡献。而玉龙雪山与周围地区的剩余地势高差,主要由正断层等构造作用造成。因此,玉龙雪山的隆升是侵蚀与构造作用共同控制的结果。该区最大量地壳均衡反弹的触发机制是5.02.5M a期间玉龙雪山东西两侧正断层的发生。另一方面,作为玉龙雪山的南东延伸部分——点苍山（4122m）在5.02.5M a同样也发生了构造伸展,但是没有遭受大规模的河流侵蚀作用,因此其海拔相对要低很多。这进一步说明地壳均衡反弹导致了玉龙雪山隆升,并加大了玉龙雪山与点苍山在原有基础上的地势高差。     

黄河黑山峡口最高阶地宇宙核素的初步年龄 及所反映的新构造运动*

黄河深切于青藏高原东北缘的构造山地中,留下了山地和黄河形成演化的记录,但其高阶地年龄因超出常规测年技术的范围而存在困难。文章尝试用原地成因宇宙核素¹⁰ Be和²⁶ Al以及垂直剖面取样技术,通过剖面X²最小统计同时求出了年龄、侵蚀速率、继承浓度以及阶地沉积物密度等参数,所获得的黑山峡口247m最高基座阶地的参考年龄和剥蚀速率分别约为2.4Ma和15.5 ＋8 -4 m/Ma,这是该河段高阶地测年的一次新探索。根据这一结果及相关的构造地貌特征,认为香山-天景山断裂带西段2.4Ma前以逆冲为主,以后逐渐过渡到左旋走滑,该段黄河诞生于逆冲作用减弱时期。