湖泊沉积物记录的藏中地区2.8Ma以来的环境演变历史

对青藏高原中部错鄂钻孔岩芯湖泊沉积物δ13C、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、C/N和Rb/Sr比值等进行了分析,并结合岩性、孢粉组合特征等,建立了2.8Ma以来藏中地区的环境演化序列、区域构造活动和湖盆演化过程.研究显示,大约在2.8Ma,错鄂构造成盆,2.6Ma的构造运动之后,湖泊扩张,夏季风降水增加,湖泊沉积物以青灰色泥为主,藏中地区总体上处于温湿或凉湿的环境下;约0.78Ma后,沉积岩性明显变粗,湖盆快速充填,反映了强烈的构造隆升运动,并使高原中部整体隆升到4000m以上,δ13C和TOC反映藏中地区环境具明显的高寒特点;高原剧烈隆升时期,化学风化较弱,而在高原相对稳定的剥蚀夷平阶段,化学风化较强,说明藏中地区的化学风化在受气候强烈影响的同时,又受高原阶段性的构造隆升所控制.     

关于晚新生代准1.2Ma周期构造气候旋回

构造气候旋回的理论要点是构造作用驱动气候变化,因而不同于Milankovitch冰期气候旋回,但两者又都是受地球轨道要素控制的。本文主要根据青藏高原和黄土高原的晚新生代地质记录,以磁性地层为时间标尺,以黄道倾斜(ε)最大变幅位置为模式年龄,划分最近8Ma的准1.2Ma周期构造气候旋回的主旋回层,即MTC₇、MTC₆、MTC₅、MTC₄、MTC₃、MTC₂、MTC₁、MTC₀,它们的界线年龄分别为7.3、6.1、4.9、3.7、2.5、1.3和0.2MaBP。在此基础上,分析了青藏高原构造隆升和黄土高原风尘沉积各自显示的准1.2Ma周期的演变特征,表明它们之间具有构造驱动气候的因果关系。文中还探讨了最近7.3MaBP的古环境变迁,获得了有关晚新生代东亚季风形成演变和环境分异是在轨道气候旋回背景下受构造气候旋回控制的新认识。      

西藏错鄂湖沉积旋回与古环境变迁

湖泊作为陆地上相对独立的自然综合体,是大气圈、岩石圈、生物圈和陆地水体相互作用的联接点,是区域环境的镜子。青藏高原中部从班长错至怒江分布密集的构造湖群,其东部位于印度季风区边缘的西藏那曲错鄂湖,发育有巨厚的湖泊沉积物,是研究高原环境演化的理想材料。本文对采自西藏那曲地区错鄂湖盆中心钻孔近200m、形成于2.8Ma以来的湖泊沉积物中的沉积旋回进行了研究,并结合沉积岩性、粒度和孢粉组合等,分析了该地区2.8Ma来的古地理环境演化过程。研究表明,2.8Ma来错鄂沉积物揭示了10个沉积旋回的变化和3大古环境演化阶段(2.8~2.5Ma,2.5~0.78Ma,0.78~0Ma)与8个次级环境波动过程。初步研究认为,错鄂地区的环境演化主要是由高原构造活动和气候波动共同作用下形成的。总体上,大的环境演替与构造运动有关,各旋回中的次级波动则与气候变化关系密切。     

酒西盆地晚新生代沉积物重矿物分析与高原北部隆升

沉积物的形成是地壳差异升降运动的物质记录.位于青藏高原北缘的酒西盆地晚新生代沉积比较敏感和全面记录了高原北部的构造运动和隆升过程.老君庙剖面晚新生代沉积物重矿物分析表明13 MaBP以来酒西盆地南部沉积物中重矿物具规律性变化;依据重矿物具规律性变化和沉积特征,揭示了青藏高原北缘晚新生代以来地壳运动经历了稳定期(13～8.26 Ma)、逐步阶段性隆升期(8.26～<4.9 Ma)和急剧强烈整体阶段性隆升期(>3.66～0 Ma)三个重大构造演化过程。     

黄土高原朝那剖面风尘堆积序列磁化率的古环境意义

黄土高原中部连续的风尘堆积黄土-红粘土序列,蕴含着东亚季风演化与高原隆升等重要的古气候与构造信息.结合已有的古地磁年代,根据磁化率的变化特征对黄土高原中部朝那黄土-红粘土剖面记录的古环境变化进行了划分,共划分I(8.1～5.6 MaBP)东亚季风的初显期、Ⅱ(5.6～4.8 MaBP)东亚夏季风开始增强期、Ⅲ(4.8～2.8 MaBP)青藏高原隆升和东亚季风波动增强期、Ⅳ(2.8～2.6 MaBP)气候转型期、V(2.6～1.2 MaBP)弱季风期、Ⅵ(1.2～0.62 MaBP)季风增强期和Ⅶ(＜0.62 MaBP)季风鼎盛期等7个阶段.并将其与全球冰量、太阳辐射进行对比,初步讨论各阶段演化的可能机制.     

青藏高原中部2.8Ma以来的化学风化与环境演化的湖泊沉积记录

对采自青藏高原中部错鄂湖泊钻孔近200m以上深处、形成于2.8Ma以来的沉积岩岩芯中Sr,Rb,Zr含量变化及Rb/Sr,Zr/Rb比进行了研究,并结合其岩性、粒度、粘土矿物组成,分析了该地区2.8Ma来化学风化的相对强度和古环境演化过程。研究表明,2.8Ma来青藏高原中部的环境经历了3个演化阶段：在深约197－170m(2.8-2.5Ma)岩性段,低Sr含量,高Rb/Sr和Zr/Rb比揭示的是较弱的化学风化过程,反映了与当时强烈的高原隆升运动有关;在约170－38.5m（约2.5-0.8Ma)段,高Sr含量,低Rb/Sr和Zr/Rb比记录的是该流域较强的化学风化阶段,与高原在稳定期中部总体处于温湿或凉湿的环境下的结论吻合;在38.5-0m（约0.8-0Ma)段,总体Sr含量处于相对低值,Rb/Sr比相对较高,化学风化相对较弱,表明高原中部处于较寒冷的环境之中,高原整体已隆升到4000m以上。     

晚新生代以来青藏高原中部环境演化过程的地球化学证据

青藏高原中部发育一系列独立的内流断陷湖盆，其中位于南亚季风区边缘的错鄂湖盆发育了巨厚的湖泊沉积，是研究高原内部地质环境变迁与构造-气候旋回的理想场所。本文对青藏高原中部错鄂孔197m沉积岩心Sr、Rb、Zr含量及其比值以及沉积物有机质δ^13C、TOC含量进行了分析，同时结合岩性、粒度、粘土矿物组成，初步建立了青藏高原中部2．8Ma来岩石化学风化的相对强度和古环境演化过程。研究表明，2．8Ma来青藏高原中部经历了三次剧烈的环境演化过程：在约197～170m(2．8～2．5Ma)之间，低Sr含量，高Rb／Sr和Zr／Rb值记录了较弱的化学风化过程，δ^13C、TOC含量反映气候前期暖干，后期偏凉湿，揭示冷湿气候的云杉林突然增加，沉积岩性明显变粗，反映了一次强烈的构造隆升运动；在约170～38．5m(约2．5～0．8Ma)之间，高Sr含量，低Rb／Sr和Zr／Rb值记录流域经历较强的化学风化过程，δ^13C、TOC含量反映高原中部总体处于温湿或凉湿的环境下，沉积岩性较细，高原总体处于相对剥蚀夷平阶段；在38．5～0m(约0．8～0Ma)段，Sr含量处于相对低值，Rb／Sr值相对较高，化学风化相对较弱，δ^13C、TOC含量表明高原中部处于较寒冷的环境之中，沉积岩性的再次明显变粗表明高原中部又经历了一次强烈的构造运动，并使高原中部整体隆升到4000m以上，奠定了现代高原面的基本格局。     

青藏高原与全球环境变化研究进展

文章从 4个方面简要介绍了青藏高原与全球环境变化的最新研究进展 :(1)新生代青藏高原的隆升过程与东亚环境演化 ;(2 )末次间冰期以来的气候环境记录及重大气候突变事件 ;(3)青藏高原2ka以来温度、降水变化特征 ;(4 )青藏高原近代气候变化及其环境响应。主要结论有 :第三纪青藏地区曾两次隆升与夷平 ;7MaBP开始高原再次抬升 ,3 6MaBP以来经历了强烈隆起。高原季风的形成演化与高原隆升过程紧密相联 ,2 5MaBP高原季风由浅薄系统变为深厚系统 ,现代季风格局形成。在约 1 1～ 0 8MaBP间青藏高原进入冰冻圈 ,西北地区干旱化、主要沙漠扩展、周边地区新的黄土体系形成均与此有关。高原气候在冰期 /间冰期循环时间尺度上具有升温缓慢、降温迅速的特征。达索普冰芯记录中的CH4 浓度高出极区 15 %～ 2 0 %,并具有很大的波动性。青藏高原最新的一次大湖期时代在 40～ 2 5ka ,代表着一次特强的夏季风暖湿事件。古里雅冰芯研究发现气候突变事件频繁。高海拔地区比低海拔地区对全球气候变化反应更敏感。根据冰芯、湖芯、树轮和历史文献恢复揭示了2ka以来高原温度降水变化特征。百年来青藏高原气候经历了 3次突变 ,2 0世纪 5 0年代以来的变暖趋势超过北半球及同纬度地区。高原冰冻圈 (包括冰川、积雪和冻土 )对近代     

川西若尔盖地区中-新生代构造-热事件及其年代学框架

通过对川陕甘矿产资源“金三角”地区若尔盖及其周缘沉积建造特征、构造-热事件放射性年代学测试以及磷灰石裂变径迹热年代学测试等综合研究表明,若尔盖地区自印支末期以来,共发生了7次构造-热事件:(1)卡尼末-诺利初期构造-热事件(D₁);(2)早侏罗世(200~180 Ma)构造-热事件(D₂);(3)晚侏罗-早白垩世(160~140 Ma)构造-热事件(D₃);(4)早白垩世(130~110 Ma)构造-热事件(D₄);(5)古新世(70~60 Ma)构造-热事件(D₅);(6)50~40 Ma构造-热事件(D₆);(7)20 Ma左右构造-热事件(D₇).其中D₁期构造-热事件为若尔盖地区主褶皱造山构造运动,基本奠定若尔盖及其周缘地区区域构造格架;D₂、D₄为区域关键构造变革期,导致构造-热体制(压性与张性)的关键转换,对区域成矿具有重要意义;最晚期事件(D₇期)为青藏高原东北缘高原地貌定型期.      

晚新生代以来青藏高原中部化学风化与环境演化的地球化学记录

青藏高原中部发育有一系列独立的内流断陷湖盆,其中位于南亚季风区边缘的错鄂湖盆发育了巨厚的湖泊沉积,是研究高原内部地质环境变迁与构造-气候旋回的理想场所。本文对青藏高原中部错鄂孔197m沉积岩心Sr、Rb、Zr含量及其比值以及沉积物有机质δ^13C、TOC含量进行了分析,同时结合岩性、粒度、粘土矿物组成,初步建立了青藏高原中部2．8Ma来岩石化学风化的相对强度和古环境演化过程。结果表明,2．8Ma来青藏高原中部经历了三次剧烈的环境演化过程：在约2．8～2．5Ma期间,低Sr含量,高Rb／Sr和Zr／Rb值记录了较弱的化学风化过程,     

青藏高原东北部贵德盆地上新世沉积环境分析及其意义

青海贵德盆地发育巨厚的新生代地层,在青藏高原北部具有很好的代表性,其中含较丰富的重要哺乳动物化石,对确定盆地及周边相似地层的年代、高原隆升过程具有重要的科学意义.结合哺乳动物采用典型剖面精确古地磁测年为基础的时间框架,通过盆地沉积层序、沉积相和沉积演化以及其对构造和气候变化响应的研究表明:6.5～约1.8MaB.P.期间盆地沉积环境变化经历了8个阶段的演化,反映在此期间青藏高原北部经历了＞5.4MaB.P.、3.6MaB.P.、2.6MaB.P.和1.8MaB.P.4次明显的构造挤压隆升运动,其中约1.8MaB.P.的构造运动可能使黄河向上游溯源侵蚀,同时切穿积石峡、李家峡和松巴峡而到达贵德盆地.研究时段内气候以干旱为主,但在6.2～4MaB.P.和2.1～1.85MaB.P.的两个时期气候明显湿润.     

渭河-三门峡盆地三门组沉积充填特征、物源区及其构造意义

渭河盆地和三门峡盆地内发育的河湖相三门组沉积,记录了上新世-更新世的盆地沉积历史,对认识区域古环境及盆地演化特征具有重要意义.通过两个盆地三门组地层的沉积相分析和物源重建,发现2.8~2.6 Ma盆地环境发生了明显变化,2.8~2.6 Ma渭河盆地由深湖转为浅湖沉积,水位下降,而三门峡盆地由河流相转为滨浅湖,水位上升.结合前人古地貌重建和区域应力反演结果,认为上新世渭河盆地和三门峡盆地相互独立,早更新世两个盆地才连通,湖水由渭河盆地注入三门峡盆地,形成统一的三门古湖.对比区域构造事件和物源分析结果,认为青藏高原的快速隆升导致秦岭的抬升,可能是盆地及其水系演化的触发动力.      

六盘山晚更新世以来抬升过程沉积响应及环境效应

六盘山构造带夹持于青藏高原与鄂尔多斯地块之间,记录了青藏高原抬升向东北方向推挤的远程效应。关于六盘山抬升过程的研究主要集中在白垩纪及新生代早期,而与人类活动密切相关的晚更新世的研究很少涉及。以盆山响应关系理论为指导,立足于与六盘山相邻的清水河盆地,开展系统的沉积学研究,查明清水河盆地晚更新世的地层序列、沉积充填过程,演绎了六盘山盆地晚更新世以来抬升的过程及其产生的环境效应。研究认为,清水河盆地晚更新世早中期发育2期古湖,以温暖湿润的气候环境为主,晚期由于相邻六盘山的快速抬升,湖水彻底退出了清水河流域,环境逐步开始恶化。晚更新世—全新世清水河流域发育了巨大的六盘山山前冲积扇,该扇体不断沿清水河河谷向东推移,有进一步阻隔清水河形成巨大堰塞湖的趋势。研究成果将为六盘山晚更新世抬升过程研究提供重要依据,为清水河流域的综合治理提供基础地质参考。移动阅读      

青藏高原东北缘宁南盆地晚古近纪气候变化及其驱动机制

宁南盆地咸化湖相清水营组沉积记录,是研究青藏高原东北缘地区晚古近纪气候变化及其驱动机制的绝佳选择。以宁南盆地古近系清水营组为研究对象,通过野外地质调查、样品采集、石膏主量元素和锶同位素的测试,分析沉积地层记录的化学风化和古气候的变化;并通过与全球气候变化和青藏高原隆升过程的对比分析,研究青藏高原东北缘宁南盆地气候变化的驱动机制。结果表明:宁南盆地清水营组石膏中Al₂O₃/SiO₂、Al₂O₃/Ti₂O、K₂O/Na₂O和87Sr/86Sr等指标可以很好地反映晚古近纪气候变化,在38~36 Ma、34.5~33 Ma、32~31 Ma、30~27 Ma、26~23 Ma这5个时期,化学风化减弱,气候干旱化;在36~34.5 Ma、33~32 Ma、31~30 Ma、27~26 Ma这4个时期,化学风化增强,气候湿润化。晚古近纪38~26 Ma,青藏高原东北缘宁南盆地古气候变化主要受到全球气候变化的驱动;但在26~23 Ma之间,宁南盆地古气候变化受到了青藏高原隆升的重要影响。     

Combined tectonics and climate forcing for the widespread aeolian dust accumulation in the Chinese Loess Plateau since the early late Miocene

Currently mechanisms for the onset of the widespread aeolian dust accumulation in the Chinese Loess Plateau since 8–7 Ma remain elusive. In this study, we compile 11 records of climate (14–7 Ma) and tectonic activity of the Tibetan Plateau and its adjacent areas (15–6 Ma). The results suggest that strong tectonic activity in the northeastern Tibetan Plateau has produced massive debris and dust, which was deposited in the piedmont basins and reworked by weathering and fluviolacustrine erosion. At the same time, global cooling and uplift of the Tibetan Plateau over the period of 14–7 Ma intensified the East Asian winter monsoon and westerly winds (westerlies) while weakening the Asian summer monsoon, which led to the spread of dry land vegetation and aridification in interior China. Sediments in the piedmont basins were then exposed in the aridity and transported by the westerlies to the Chinese Loess Plateau and the North Pacific. We suggest that tectonic activity in the northeastern Tibetan Plateau and shifting global climate together triggered the widespread aeolian dust accumulation in the Chinese Loess Plateau and the North Pacific since 8–7 Ma.     

基于粒度小波变换分析的四川盐源盆地沉积特征及其对盆地形成演化的指示意义

新生代期间的印度-亚欧板块碰撞及青藏高原隆升一直是国内外学者研究的热点。四川盐源盆地位于红河断裂带和鲜水河-小江断裂带之间的川滇地块,是板块碰撞过程中形成的构造逸出盆地,其形成演化对揭示板块碰撞及高原隆升的历史具有重要意义。系统测试了盐源盆地上新世-早更新世沉积地层的粒度,并对测试数据进行了小波变换分析,结果表明,小波变换能够直观地反映粒度变化的潜在周期,为沉积界面的定量划分提供了一种有效方式。依据粒度数据的小波变换分析结果,盐源盆地上新世-早更新世沉积地层可以划分出2个一级突变、6个二级突变和6个三级突变,这些突变反映了不同时间尺度构造、沉积环境的变化。对不同时段典型样品粒度分布特征的进一步分析表明,该序列为一套以湖泊、河流相沉积为主的地层,结合粒度小波变换的一级突变,将盐源盆地的形成演化划分为三个阶段:5.4~4.7 Ma是盆地的形成阶段,沉积类型主要为浅湖亚相,在粒度小波变换曲线中表现为高幅震荡特征;4.7~3.6 Ma是盆地的扩张阶段,沉积类型主要为深湖、半深湖亚相,粒度小波变换曲线表现为低幅震荡特征;3.6~1.8 Ma对应于盆地的萎缩、充填阶段,其沉积相和小波变化曲线特征与盆地的形成阶段相似。上新世早期的盆地形成（5.4~4.7 Ma）与印度-亚欧板块在此时期的一次碰撞事件密切相关,而发生于3.6 Ma的盐源盆地沉积环境巨变则对应于青藏高原的一个重要隆升期。     

兰州—民和盆地河口群沉积相和岩石磁化率——祁连山白垩纪隆升的记录

研究白垩纪祁连山构造隆升过程对认识青藏高原形成及其环境效应具有重要意义,兰州—民和盆地连续出露的河口群沉积物较好地记录了早白垩世祁连山隆升过程。河口群从下向上由冲积扇、扇三角洲、辫状河、滨湖、滨浅湖、半深湖、三角洲7个沉积相体系组成;综合分析沉积相时空演化、砾石成分及古水流方向统计和岩石磁化率测量,揭示出早白垩世祁连山经历了3期隆升过程:早期(约143～123Ma)快速强烈隆升阶段,此时祁连山东段开始逐渐断陷下沉,盆地沉积了冲积扇至滨浅湖相沉积体系的砾岩、砂岩和泥岩,岩石磁化率值总体偏低,隆升速度较快;中期(约123～113Ma)稳定隆升阶段,湖盆面积达到最大,沉积物以半深湖相泥岩为主,磁化率值总体偏高,隆升速度较慢;晚期快速隆升阶段,约从113Ma开始,祁连山隆升速度加快,湖盆萎缩,沉积了以三角洲相为主的泥岩和砂岩,磁化率值总体偏低,直至109Ma以后,盆地回返,祁连山地区整体抬升遭受剥蚀。