柴达木盆地大浪滩梁ZK05钻孔的磁性地层研究

本文展示了柴达木盆地西北地区大浪滩盆地梁ZK05钻孔上部330m岩芯的最新磁性地层结果。梁ZK05钻孔的磁极性序列记录了4个正极性亚时,分别对应于布容期、Jaramillo、Cobb Mountain和Olduvai。磁极性序列底部未出现Reunion亚时,其年代应小于2128ka,B/M界限深度位于94m。根据钻孔的平均沉积速率,我们推算出钻孔最顶部的年代为111ka,钻孔在330m深度的年代为2046ka。由此可知,钻孔330m以下的卵砾石层沉积的结束年代为2Ma,代表阿尔金山的这次强烈隆升应早于2Ma,与青藏运动B幕相当,其启始时间为2.6Ma,结束时间大致为2Ma。另外,梁ZK05钻孔记录了3次极性漂移事件,位于51~58m、207.5~212m和249~252m,分别对应于Calabrian Ridge2(515~525ka)、Gardar(1465~1485ka)和Gilsa(1567~1575ka)。我们在沈振枢等人(1993)的8个钻孔磁性柱基础上,加上梁ZK05钻孔和ZK02钻孔的磁极性序列,辅以最新的国际标准磁极性年表,建立了柴达木盆地最新的磁性地层年代框架。     

榆木山地区玉门砾岩磁性地层及其对青藏高原东北部变形隆升意义

青藏高原新生代变形隆升过程是青藏高原新生代构造演化研究的热点问题,地处于高原东北部祁连山东北缘的榆木山是研究高原变形隆升时空过程的关键研究区之一。榆木山地区发育了一套粗砾相磨拉石——玉门砾岩,磁性地层研究表明其底部地质年代约为3.58Ma。经古水流、磁化率、野外考察等推断玉门砾岩可能主要为构造隆升的产物,同时在榆木山地区还发育3个与玉门砾岩有关的不整合面,其跨越年龄分别约为:5.23～3.58Ma、2.88～2.58Ma和<1.77～0.8Ma。综合分析认为该地区变形隆升不晚于3.58Ma,之后至少经历两期构造变形隆升,该结果比北东向分步生长变形隆升模式推测的变形隆升时间明显早约1Ma,应该是对高原东北部青藏-昆黄运动的响应结果。     

柴达木盆地西北缘古近系磁性年代研究进展

对青藏高原北部柴达木盆地西北缘红三旱地区古近系高精度的磁性地层研究表明,下干柴沟组的磁极性带对应标准地磁极性年表C16n-C18极性时,相应的磁性年代为大于40 Ma至35.5 Ma,其地质时代属于始新世早、中期;上干柴沟组的磁极性带对应C8.2n-C15极性时,相应的磁性年代为35.5～26.5 Ma,地层的地质时代属于始新世晚期和渐新世早、中期.上、下干柴沟组的界线位于C16n顶部,其年代约为35.5Ma.上干柴沟组顶部的砂砾岩或砾岩层,以及沉积速率的大幅增加可能是该地区在27.9～26.5 Ma期间规模隆升的结果.     

柴达木盆地西北缘古近系磁性年代研究进展

对青藏高原北部柴达木盆地西北缘红三旱地区古近系高精度的磁性地层研究表明,下干柴沟组的磁极性带对应标准地磁极性年表C16n-C18极性时,相应的磁性年代为大于40 Ma至35.5 Ma,其地质时代属于始新世早、中期;上干柴沟组的磁极性带对应C8.2n-C15极性时,相应的磁性年代为35.5～26.5 Ma,地层的地质时代属于始新世晚期和渐新世早、中期.上、下干柴沟组的界线位于C16n顶部,其年代约为35.5Ma.上干柴沟组顶部的砂砾岩或砾岩层,以及沉积速率的大幅增加可能是该地区在27.9～26.5 Ma期间规模隆升的结果.     

青藏高原可可西里盆地晚白垩世—早中新世地层年代学新进展及其对地层和古环境的指示意义

青藏高原构造隆升是新生代重大地质事件之一,是东亚构造—气候演化的重要边界条件之一,也是研究全球气候变化绕不开的一个重要因素。目前,关于青藏高原的隆升历史和机制等存在较大的争议,其中,一个最重要的原因是地层年代学问题,可靠的地层沉积年龄是后续研究的基础。青藏高原中北部可可西里盆地保存有晚白垩世至中新世较连续的沉积,是研究青藏高原构造演化不可多得的研究材料。本文基于可可西里盆地最新的晚始新世至中新世地层年龄研究结果,同时,结合其他已发表的、有绝对年龄控制点的地层年龄,认为风火山群和沱沱河组是两套独立的地层单元,即在可可西里盆地,地层划分从老到新可划分为：风火山群、沱沱河组、雅西错组和五道梁组。在可可西里盆地地层沉积年龄最新进展基础之上,综合盆地的古高度、古纬度、古温度、古地磁、沉积相变化、地层接触关系、全球温度、大气二氧化碳以及亚洲季风和高原隆升之间关系的模拟等证据,指出：① 青藏高原面上类似于现在向东、东南逃逸的GPS速度运动场方向可能在始新世就已经形成,沱沱河盆地以东的物质向东南逃逸,以西没有这种趋势,沱沱河盆地可能是一个重要的边界;② 类似于现在的东亚季风—内陆干旱化格局形成于晚渐新世—早中新世;③ 青藏高原中北部晚始新世以来发生了明显的两阶段隆升,>38.5~26(24) Ma的隆升主要由印度与欧亚板块的碰撞挤压缩短所致,16 Ma~现在的隆升由岩石圈地幔对流拆沉引起,26(24)~16 Ma是隆升相对平静期;④ 青藏高原中北部主夷平面可能发育于26(24)~16 Ma期间;⑤ 角度不整合接触不是构造事件发生的可靠判别标志;⑥ 石膏等盐类矿物的出现不是干旱化的可靠指标,但似乎表明在盐类矿物沉淀析出之前,区域应该存在至少一期湿润的气候,按此结果,可能暗示了至少在古新世我国中东部可能已经存在季风气候。     

青藏高原晚新生代磁性地层研究

本文较详细的论述了青藏高原晚新生代晚期的２０多个地层剖面或钻孔的磁性地层极性期,得出了一批地层年代数据。如昆仑山口羌塘组为３．１ＭａＢＰ－０．６５ＭａＢＰ,在该组中发现的三趾马化石为２．０８ＭａＢＰ,定日县贡巴组为２．３ＭａＢＰ－１．９ＭａＢＰ;札达盆地札达组和香孜组为６．１５ＭａＢＰ－３．４ＭａＢＰ,３．４ＭａＢＰ－１．２５ＭａＢＰ;理塘甲洼组为１．２４ＭａＢＰ－０．４３ＭａＢＰ,还得出吉隆三跖     

青藏高原的降升与环境变化

基于青藏高原及其周转边地带地球深部结构，构造和大陆动力学的研究，探讨了风瓦纳的古解体后，印度板块北进与欧亚板块碰撞作用的后效。由于印度板块中、上地壳与地幔盖层物质挤入，南北双向挤压力系以及复杂深层动力过程的作用。深部物质被分异、调整，致使地壳缩短增厚，深部物质例向流展，导致青藏高原隆升，随着青藏高原的隆起，形成了特异的深部结构与深层过程，这不仅极大地改变了古亚洲的地貌景观和自然环境，使青藏高原进入     

青藏高原东北部阶段性变形隆升：西宁、贵德盆地高精度磁性地层和盆地演化记录

青藏高原东北部的形成演化是检验高原隆升模型及其驱动季风-干旱环境形成假说的关键。青海贵德和西宁盆地新生代高精度磁性地层和盆地演化揭示出贵德和西宁盆地在早新生代两个盆地曾经为一个统一的、发育于东昆仑山前的弱挤压型陆内挠曲盆地或前陆盆地,可能包括兰州盆地、循化-化隆盆地和祁连山东部一些盆地在内的周边地区都向这个统一的盆地内注入水流和沉积物质,在西宁一带形成汇水中心,并在当时为行星风系的亚热带副高压带作用下形成巨厚的膏盐层。从约21Ma的中新世早期开始,前陆盆地挠曲下沉明显加剧,盆地早期地层被挤压变形,形成盆地中最显著的角度不整合,推测分隔贵德盆地东部的海宴—泽库右旋断裂强烈活动,分隔贵德和西宁盆地的拉脊山东部开始隆升,贵德盆地河流水系由北转向西流,至中中新世,隆升可能席卷整个拉脊山,贵德盆地水系明显南流,盆地挤压中心由早先的昆仑山前转移至拉脊山两侧。从约8Ma开始,拉脊山开始强烈阶段性幕式(3.6、2.6及1.8Ma)变形隆升,导致两侧断层以花状向盆地中心逐步扩展,断裂、掀斜和褶皱地层,盆地转变成山间盆地,并在约1.8Ma的强烈变形隆升后,黄河出现,紧接着形成上千米深切河谷和7级阶地,高原东北部现今构造地貌沉积格局最终形成。上述盆地形成演化过程总体揭示出印度板块碰撞早期最远端的高原东北部就已经开始变形隆升响应,这个过程阶段性由弱至强,至8Ma以来达到最大,反映了高原南北的同步变形隆升但幅度不同的动力学过程与形成模式,可能指示了脆性上地壳块体间柔性变形、块体内刚性挤压破裂变形和塑性下地壳连续变形增厚与流动的共同作用机制。     

长江三角洲SZ04孔磁性地层研究及其意义

文章对位于长江三角洲南翼平原区西部的SZ04孔进行了详细的磁性地层学研究。结合绝对测年,并与标准极性柱对比认为269.2 m岩芯清楚的记录了布容(Brunhes)、松山(Matuyama)、高斯(Gauss)极性带,及贾拉米洛(Jaramillo)、奥尔都维(Olduvai)等亚极性带和布莱克(Black)地磁漂移,其中B/M、M/G界限深度分别为100 m和155 m;SZ04孔底部碎屑沉积物形成的年龄大于5.23 Ma。研究发现,钻孔沉积物磁化率、岩石地层特征在特殊的时代界限附近有明显变化可进行区域对比。分析表明,第四纪以来长江三角洲地区一直存在持续的构造沉降,且沉降中心持续往南东方向移动,构造沉降运动的发生和发展存在三个重要的期次分别为2.58 Ma,0.78 Ma和0.125 Ma。     

黄河源地区优云湖相地层环境代用指标反映的古环境变化

通过对黄河源地区优云湖相地层剖面的研究,综合分析了剖面的粒度、碳酸盐含量、磁化率、TOC、N和C/N比值环境代用指标,获得了这一地区中更新世中晚期古湖泊环境变化记录。结果显示该古湖泊465～219 kaB.P.期间可能经历了深湖-滨浅湖-深湖-浅湖-深湖5个湖泊演化过程。465～435.2 kaB.P.期间,降水量较多,入湖径流多,气候比较冷湿,为深湖环境;435.2～367.3 kaB.P.期间,入湖径流减少,湖水水动力减弱,环境温度较低,湖泊营养状态较差,有机物主要是陆源物质,为浅湖环境;367.3～284.6 kaB.P.期间,环境温度逐渐增高,湖泊的营养状态好转,湖泊水体体积逐渐增大,为深湖环境;284.6～228.2 kaB.P.期间湖泊为浅水环境,但环境温度低,湖泊的营养状态差,湖泊水体体积逐渐增加,后期向深湖转变;228.2～219.0 kaB.P.期间,环境温度低,湖泊的营养状态差,湖泊水体体积逐渐增加,为深湖环境。优云地区中更新世中晚期的环境代用指标在约370 kaB.P.和约250 kaB.P.发生突变,这两次突变分别与深海氧同位素曲线MIS11向MIS10转变时期和MIS8向MIS7转变时期相对应,反映该区及青藏高原东北部的气候环境演变特征具有全球变化特征。     

Quaternary Sporopollen Records and Environmental Evolution in the Dalangtan of Qaidam Basin

正Since the Quaternary,very thick lacustrine sediments have been deposited in Dalangtan of Qaidam Basin.Based on a study of high-resolution sporopollen analysis on the Dalangtan ZK06 drilling,and paleomagnetic dating     

柴达木盆地大浪滩梁ZK02孔早—中更新世石盐纯液相流体包裹体均一温度及其对钾盐成矿的约束

运用低温冷冻成核方法,对柴达木盆地大浪滩地区梁ZK02孔早—中更新世石盐样品的纯液相流体包裹体进行均一温度测试,获得158个均一温度数据。所测石盐样品的镜下形貌显示有石盐“人”字晶特征,其内部流体包裹体呈负立方体晶形,且测试均一温度数据与包裹体粒度相关性不明显,指示了测试石盐及包裹体原生性良好,其最大均一温度可代表古代夏季气温。最大均一温度测试结果表明:(1)早更新世最大均一温度主要分布于25~30 ℃温度区间,高泥质、粉砂岩性特征指示早期气候较为温和,淡水补充相对丰富;晚期盐类矿物含量升高,反映干旱程度升高;个别时间段夏季温度高于40 ℃,呈高温干旱特征。(2)中更新世温度位于30~35 ℃温度区间,出现了更新世以来最高温度50.6 ℃,包裹体最大均一温度与高含量盐类矿物共同指示了高温干旱环境特征。与早更新世相比,中更新世环境温度总体呈升高趋势,蒸发盐含量升高,干旱程度增加,温度波动加剧,显示出中更新世更加不稳定的气候特点,与世界范围内中更新世总体气候特征一致,且盐类分布显示这种气候不稳定性在大浪滩地区自早更新世晚期就开始显现了。结合石盐包裹体古温度研究成果,对阿尔金山前砂砾岩孔隙含钾卤水矿成矿模式进行补充:早更新世较为温和湿润的环境下,风化盐分和N22古盐发生溶滤,汇聚形成含盐卤水,赋存于阿尔金山前冲洪积扇砂砾岩孔隙中,历经中更新世的高温蒸发,最终形成KCl砂砾岩孔隙储层卤水矿床。     

柴达木盆地大浪滩地区表层芒硝的形成时代及环境意义

通过对柴达木盆地大浪滩地区的两次实地勘查,发现小梁山多处可见芒硝—碳酸盐粘土互层的露头,选取了完整沉积的D26剖面进行研究。比较盐湖学的研究表明,芒硝是典型的冷相盐类矿物;而碳酸盐粘土和石膏则反映了相对温暖潮湿和温暖的环境。本文通过对芒硝—碳酸盐粘土互层的矿物鉴定,石膏的铀系不平衡法定年,以及结合碳酸盐粘土的碳氧同位素分析,首次揭示出大浪滩地区在倒数第二次冰期（MIS 6阶段）前后经历了偏暖潮湿期（＞195.1 ka BP）→寒冷干旱期（195.1 ~ 169.9 ka BP）→偏暖湿期（169.9 ka BP ka BP）→冷暖交替时期（169.9 ka BP ~ 118 ka BP）→偏暖湿期（118 ka BP）的气候演变序列。经与黄土剖面,深海氧同位素和区域研究资料的对比表明,自中晚更新世以来,大浪滩地区不仅受到区域地质活动的影响,也与全球的气候变化同步响应。     

Magnetostratigraphy and Anisotropy of Magnetic Susceptibility of the Lulehe Formation in the Northeastern Qaidam Basin

The timing of onset of deposition of the Lulehe Formation is a significant factor in understanding the genesis of the Qaidam basin and the evolution of the Tibetan Plateau. Here, we describe a detailed magnetostratigraphic and magnetic fabric study of the middle and lower parts of the Lulehe Formation. A total of 234 samples were collected from 117 sites throughout a thickness of almost 460 m of fluvial and lacustrine deposits at the Xitieshan section in the northeastern Qaidam basin. Out of these sites, 94 sites yielded well-defined characteristic remanent magnetization components by stepwise thermal demagnetization and were used to establish the magnetostratigraphy of the studied section. Based on correlation with the geomagnetic polarity timescale, the studied section spans the period from 53.8 Ma to 50.7 Ma. Our results show a three-fold decrease in sedimentation rates as well as marked change in facies from braided river to delta and shore–shallow lake around 52.6 Ma, which suggests tectonic uplift of the northeastern Qaidam basin margin ridge was rapid at the onset of formation of the Qaidam basin and subsequently weakened after 52.6 Ma. The anisotropy of magnetic susceptibility results indicate that tectonic compression stress had reached the northeastern Tibetan Plateau by the early stages of Indo–Eurasian plate collision and that the direction of stress in the study area was NE–SW. Furthermore, a weakening of tectonic compression stress around 52.6 Ma is consistent with sedimentary records. The age of initial deposition of the Qaidam basin (around 53.8 Ma) was almost synchronous with that of the Qiangtang, Hoh Xil, Xining, and Lanzhou basins, which implies that stress was transferred rapidly through the Tibetan Plateau during or immediately after the onset of Indo–Eurasian collision.     

柴达木盆地深层钾盐察ZK02孔施工工艺

柴达木盆地察汗斯拉图矿区蕴藏着极为丰富的钾盐类矿产资源。钾盐察ZK02孔设计1500 m,钻遇地层为新近系盐湖相沉积地层。在钻进过程中易产生缩径、造浆、掉块、坍塌等现象,钻遇盐岩层或含钙、镁离子盐水入侵时,钻井液性能易发生变化,给钻探施工带了困难。根据盐矿钻孔地质条件和技术要求,设计3级口径的钻孔结构。在施工中,针对巨厚层砂砾碎屑岩的特点,选择加重卤水钻井液护壁,起到了安全护壁效果,并采用研制的卤水钻井液混合搅拌器,提高了配浆速度,保证了钻井液性能和质量。卤水钻井液和卤水钻井液混合搅拌器的使用,为柴达木盆地深层卤水钾盐矿区的钻探施工探索出了快速配制钻井液提供了借鉴。     

柴达木察尔汗贝壳堤剖面Sr同位素及其环境意义

根据对柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面酸不溶组分和酸溶组分的提取及其87Sr/86Sr的测定,结合沉积物中Rb/Sr的变化,指出Sr同位素组成特征可有效指示源区化学风化和沉积区古环境变化;依据酸溶组分中盐度指标Sr/Ca, Sr/Ba值与Sr同位素组成曲线的对比分析,揭示酸溶组分Sr同位素可以较好的指示水体形成时的盐度。通过分析贝壳堤剖面化学风化和部分盐度变化过程,探讨了研究区晚更新世39.6~ 17.1 ka BP(未经校正的AMS 14C测年结果,全文同)湖泊高湖面的演化历史。     

Cenozoic Stratigraphy Deformation History in the Central and Eastern of Qaidam Basin by the Balance Section Restoration and its Implication

The Qaidam Basin,located in the northern margin of the Qinghai-Tibet Plateau,is a large Mesozoic-Cenozoic basin,and bears huge thick Cenozoic strata.The geologic events of the Indian-Eurasian plate-plate collision since～55 Ma have been well recorded.Based on the latest progress in high-resolution stratigraphy,a technique of balanced section was applied to six pieces of northeast-southwest geologic seismic profiles in the central and eastern of the Qaidam Basin to reconstruct the crustal shortening deform...     

Cenozoic Stratigraphy Deformation History in the Central and Eastern of Qaidam Basin by the Balance Section Restoration and its Implication

The Qaidam Basin, located in the northern margin of the Qinghai–Tibet Plateau, is a large Mesozoic–Cenozoic basin, and bears huge thick Cenozoic strata. The geologic events of the Indian-Eurasian plate–plate collision since ~55 Ma have been well recorded. Based on the latest progress in high-resolution stratigraphy, a technique of balanced section was applied to six pieces of northeast–southwest geologic seismic profiles in the central and eastern of the Qaidam Basin to reconstruct the crustal shortening deformation history during the Cenozoic collision. The results show that the Qaidam Basin began to shorten deformation nearly synchronous to the early collision, manifesting as a weak compression, the deformation increased significantly during the Middle and Late Eocene, and then weakened slightly and began to accelerate rapidly since the Late Miocene, especially since the Quaternary, reflecting this powerful compressional deformation and rapid uplift of the northern Tibetan Plateau around the Qaidam Basin.     

The Sedimentary Record in Northern Qaidam Basin and its Response to the Uplift of the South Qilian Mountain at around 30 Ma

The thick, Eocene to Pliocene, sedimentary sequence in Qaidam Basin at the northern margin of the Tibetan Plateau records the surface uplift history of the northeastern Tibetan plateau. In this study, we present detailed geochemistry, heavy mineral, and clay mineralogy data of the well preserved sedimentary record in the Dahongou section in the northeast of the Qaidam Basin. The results suggest that the sedimentary sequence recorded a 30 Ma young uplift/unroofing event in the northern edge of the Qaidam Basin, which is characterized by high ZTR index value and chlorite content, and low CIW`. The results are consistent with previous sedimentological studies of the Qaidam Basin, which indicated rapid increase of the accumulation rates around 30 Ma. Based on past thermochronological data from the mountains around the Qaidam Basin and the accumulation rates of the Cenozoic basins in the northeastern Tibetan Plateau, we infer a regional uplift and denudation event along the northeastern Tibetan Plateau during early Oligocene (～30 Ma), indicating that the Tibetan Plateau had expanded north-eastward of the study area at that time.