中国西南思茅地体中部白垩纪古地磁结果及陆内地壳变形特征

对我国西南地区思茅地体中部巍山和五印地区白垩纪地层进行了详细的岩石磁学和古地磁研究,获得了两个地区的高温剩磁分量并通过了褶皱检验.巍山剖面特征剩磁方向为Ds=64.3°,Is=48.5°,k=54.6,α₉₅=4.7°;五印剖面特征剩磁方向为Ds=15.4°,Is=44.8°,k=212.0,α₉₅=4.6°.通过思茅地体磁偏角变化与兰坪-思茅褶皱带构造线迹变化的相关性分析,确定思茅地体内部差异性旋转变形受控于思茅地体弧形构造带的形成和演化.通过青藏高原东南缘走滑断裂带活动年代分析,确定兰坪-思茅褶皱带蜂腰构造部位形成于两期构造事件,早期构造变形与东喜马拉雅构造结北北东向挤压缩进有关,后期构造变形与川滇微地块发生顺时针旋转时南向挤出运动有关.以华南板块稳定区白垩纪古地磁极为参考极,计算得出巍山和五印相对于华南板块分别发生了10.5°±6.0°和3.8°±4.9°的南向运移量.通过选取思茅地体内部构造形态较稳定的巍山和普洱地区白垩纪古地磁极为参考极,计算得出五印相对于巍山和普洱分别发生了3.4°±5.0°和3.1°±5.4°的北向纬向运移,表明五印和和巍山之间自印亚碰撞以来经历了较大规模的北向地壳缩短变形作用.     

川滇地块西部差异性旋转的构造意义:青藏高原东南缘白垩纪红层古地磁学新证据

印度—欧亚板块碰撞以来青藏高原内部及其周缘地区经历了复杂的构造演化,复杂构造变形区的复合构造使得古地磁的数据解释究竟代表区域的构造旋转还是只能反映局部的构造变形一直是备受关注的问题.本文通过采集川滇地块西缘渔泡江断裂东侧三岔河地区白垩纪红层古地磁样品,揭示采样区差异性旋转并探讨川滇地块西部自中新世以来的构造演化规律.前人的地质调查表明川滇地块渔泡江断裂东侧上白垩统赵家店组地层发育倾伏褶皱.三岔河剖面以三岔河镇为界分为南北两段,三岔河南段剖面高温剩磁分量平均方向在倾斜校正后Ds=29.3°,Is=45.7°,ks=54.3,α95=6.6°,倾伏地层产状校正后Ds=30.6°,Is=46.6°,ks=69.3,α95=5.8°;而三岔河北侧剖面高温剩磁分量平均方向在倾斜校正后Ds=350.4°,Is=42.1°,ks=69.4,α95=9.2°,倾伏地层产状校正后Ds=347.4°,Is=41.9°,ks=96.6,α95=7.8°;两组高温剩磁分量均通过了褶皱检验,表明其获得于褶皱形成之前.相对于东亚稳定区80Ma古地磁极,三岔河南侧剖面发生了20.5°±4.8°的顺时针构造旋转量,与楚雄盆地核部之间不存在差异性旋转;但三岔河镇以北剖面却发生了22.7°±6.6°的逆时针旋转.综合分析川滇地块内部的古地磁数据表明自中新世以来川滇地块南部楚雄盆地经历了约20°的顺时针构造旋转,而三岔河镇北侧经历了约20°逆时针旋转.进一步分析表明三岔河北侧剖面相对于南侧剖面经历了约40°的逆时针旋转,可能由于研究区的滑脱构造导致岩石薄弱层拆离滑脱所引起.     

印欧大陆碰撞前亚洲大陆南缘古位置再研究:林周盆地上白垩统红层的古地磁新结果

拉萨地块林周盆地白垩系红层的古地磁数据一直都有较大争议.过去认为磁倾角变浅可能是造成这些分歧的主要原因.我们在林周盆地设兴组背斜两翼进行了系统的古地磁采样,15个采样点的特征剩磁分量在倾斜校正和倾伏褶皱校正后平均方向为D=339.3°,I=22.9°(α_(95)=5.1°).特征剩磁分量在大约69%展开时获得最大集中,表明其为同褶皱重磁化;此时平均方向为D=339.1°,I=27.3°(α_(95)=4.1°),对应的古地磁极为65.4°N,327.5°E(A_(95)=3.5°),参考点29.3°N/88.5°E的古纬度为15.0°N±3.5°.薄片镜下分析显示赤铁矿为次生矿物,岩石磁组构(AMS)也表现为过渡型构造变形组构.样品的特征剩磁方向应为重磁化的结果,E/I(elongation vs inclination)校正法显示特征剩磁方向并没有发生倾角变浅.根据区域构造,重磁化时代约为72.4±1.8 Ma到64.4±0.6 Ma.综合考虑拉萨地块东西部的古地磁数据以及地震层析成像资料后我们认为,碰撞前拉萨地块大约呈NW-SE向准线性分布,并处于~10°N-15.0°N;自~70 Ma以来,拉萨地块与稳定欧亚大陆之间至少存在1200±400 km(11.1°±3.5°)的南北向构造缩短量;印度大陆与欧亚大陆的碰撞不应晚于55 Ma.     

扬子褶皱带侏罗纪砂岩古地磁及其褶皱带弧形弯曲的成因

为了更好地认识上扬子褶皱带和中扬子褶皱带走向差异的机制,我们对中、上扬子褶皱带过渡的关键地区重庆市万州和云阳两个地区的中、晚侏罗世砂岩进行了古地磁研究.逐步热退磁分离出两个组分,低温组分（LTC）在所有样品中均分离出来,为现代地磁场的重磁化;中侏罗世样品和万州地区的晚侏罗世样品分离出来的高温组分（HTC）也为现代地磁场的重磁化.云阳地区晚侏罗世样品分离出来的高温组分通过逐步展平褶皱检验显示：在褶皱展平至33.8%时,精度参数达到最大,相应的古地磁方向为D=19.1°,I=48.9°（α₉₅= 6.3°）,古地磁极为73.5°N,198.2°E（dp=5.5°, dm=8.3°）,与白垩纪参考古地磁极对比,此高温组分揭示云阳地区在褶皱变形的后期经历了7.7°±6.1°的顺时针旋转.结合前人的数据,我们认为中扬子褶皱带普遍存在弯山构造（orocline）,这可能与华北板块向华南板块的挤入作用有关;但是中、上扬子褶皱带过渡地区的弧形弯曲总体上不是由弯山构造形成的,很可能是在太平洋板块向北西方向俯冲的宏观板块构造背景下的应变分异作用形成的.     

帕米尔东北缘晚新生代旋转运动新证据

为进一步研究帕米尔东北缘晚新生代演化特征,在塔里木盆地西部英吉沙背斜上新世地层中采集了11个采点共111块古地磁样品.对样品进行系统热退磁测定,揭示了一组高温特征剩磁分量,获得了采样剖面的上新世古地磁极.特征剩磁方向为:Dg=342.4°,Ig=59.2°,κg=32.3,α95=8.6°;Ds=352.4°,Is=49.9°,κs=59.1,α95=6.3°,相对应的古地磁极位置为:79.7°N,295.9°E,dp=5.6°,dm=8.4°,α95=6.9°.这一高温分量通过了倒转检验,代表了研究区上新世时期的原生特征剩磁.通过对英吉沙背斜周缘断裂及形成的大地构造背景分析,结合其地貌特征、GPS数据,认为英吉沙背斜在开始形成至今经历了明显的逆时针构造旋转,该旋转同晚新生代以来帕米尔东北缘喀什凹陷发生刚性构造旋转运动有着密切的关系.     

羌北地块中-晚侏罗世雁石坪群古地磁新结果

本文报道青藏高原羌北地区中-晚侏罗世雁石坪群古地磁新结果.对采自青海省格尔木市唐古拉山乡雁石坪剖面(33.6°N, 92.1°E)11个灰岩采点(118块)和10个碎屑岩采点(99块)定向样品系统古地磁学研究表明,大部分样品的退磁曲线具有双分量特征.低温分量方向在地理坐标系下较为集中,应该为地层褶皱之后的黏滞剩磁.高温特征剩磁分量方向可分为两类:(1)索瓦组(J₃s)和布曲组(J₂b)灰岩,以磁铁矿为主要载磁矿物,高温特征剩磁分量(D_s=355.7°,I_s=42.1°,k=58.2,α₉₅=6°)可通过99%置信度的褶皱检验.(2)雪山组(J₂x)和雀莫错组(J₂q)碎屑岩,以赤铁矿、磁铁矿为主要载磁矿物,高温特征剩磁分量(D_s=3.3°,I_s=28.9°,k=30.7,α₉₅=8.9°)可通过95%置信度的倒转检验和99%置信度的褶皱检验.两组分量都应该是岩石形成时的原生剩磁信息.碎屑岩组的磁倾角比灰岩组偏低13°左右,其剩磁方向很可能存在着与压实作用相关的剩磁倾角变浅的状况.本文取灰岩组平均磁化方向作为雁石坪群的原生剩磁分量,获得羌北地区雁石坪群古磁极位置:80.0°N,295.2°E(dp/dm=7.4/4.5).古地磁结果表明,羌北-昌都地区晚石炭-晚二叠世期间位于南纬中低纬度地区,早三叠世以后开始大规模北向漂移,至中-晚侏罗世已到达24.3°N.其快速北向运动主要发生在早三叠至早侏罗世期间(3500 km左右),与现今位置相比中晚侏罗世之后的北向迁移总量为900 km左右.     

塔里木地块奥陶纪古地磁新结果及其构造意义

本文报道塔里木地块阿克苏—柯坪—巴楚地区奥陶纪古地磁研究新结果.对采自44个采点的灰岩、泥灰岩及泥质砂岩样品的系统岩石磁学和古地磁学研究表明,所有样品可分成两组：第一类样品以赤铁矿和少量磁铁矿为主要载磁矿物,该类样品通常可分离出特征剩磁组分A;第二类样品以磁铁矿为主要载磁矿物,系统退磁揭示出这类样品中存在特征剩磁组分B.特征剩磁组分A分布于绝大多数奥陶纪样品中,具有双极性,但褶皱检验结果为负,推测其可能为新生代重磁化.特征剩磁组分B仅能从少部分中晚奥陶世样品中分离出,但褶皱检验结果为正,且其所对应古地磁极位置（40.7°S,183.3°E,dp/dm=4.8°/6.9°）与塔里木地块古生代中期以来的古地磁极位置显著差别,表明其很可能为岩石形成时期所获得的原生剩磁.古地磁结果表明塔里木地块中晚奥陶世位于南半球中低纬度地区,很可能与扬子地块一起位于冈瓦纳古大陆的边缘;中晚奥陶世之后,塔里木地块通过大幅度北向漂移和顺时针旋转,逐步与冈瓦纳大陆分离、并越过古赤道;至晚石炭世,塔里木地块已到达古亚洲洋构造域的南缘.     

福建永泰晚白垩世石帽山群火山岩的古地磁结果及其意义

福建永泰晚白垩世石帽山群由玄武岩、安山岩和流纹岩等组成.对石帽山群凤际-二楼-云山剖面的岩石磁学研究显示,样品中磁性矿物为假单畴-多畴的磁铁矿和赤铁矿.通过系统热退磁实验,19个采样点共383块样品获得了稳定特征剩磁分量,得到剖面的古地磁极位置为83.1°N,152.6°E(N=19,A95=3.9°),散度SB为9.0.剖面采样点的虚地磁极(VGP)呈Fisher分布、散度SB与白垩纪正极性超时(CNS)纬度散度关系的理论值在95%置信水平上一致,表明剖面所得古地磁极已消除了地磁场长期变的影响.该古地磁极与欧亚大陆90Ma古地磁参考极比较,二者在95%置信水平上一致,不支持白垩纪以来华南块体与欧亚大陆在纬向上存在明显的南向运动.此外,文中还讨论了CNS期间地磁场长期变特征.     

羌北地块晚石炭-早二叠世古地磁结果及构造意义

本文报道唐古拉山北坡开心岭地区的晚石炭-早二叠世地层的古地磁学研究结果.岩石磁学实验研究表明扎日根组灰岩样品中的磁性矿物以磁铁矿为主,诺日巴尕日保组砂岩样品中的磁性矿物以赤铁矿为主或磁铁矿与赤铁矿共存.采用系统热退磁方法对样品进行磁清洗,大部分样品的退磁曲线呈双分量特征,高温分量明显.高温特征分量成功通过了砾石可靠性检验,代表了地层岩石的原生剩磁信息.获得羌北地块晚石炭-早二叠世地层(16个采点127块样品)的原生剩磁分量的平均方向为Ds=30.2°,Is=-40.9°,ks=269.0,a95=2.3°;其对应的古地磁极位置为λ=25.7°N,φ=241.5°E,dp/dm=2.8/1.7,相应的古纬度为23.4°S.表明晚石炭-早二叠世时期羌北地块位于南纬低纬度地区,可能属于冈瓦纳大陆的北缘.结合前人古地磁学研究结果,该地块在其后快速北移,可能与早二叠世-晚三叠世古特提斯洋快速消亡以及新特提斯洋北支班公湖-怒江洋快速扩张相关.     

青藏高原拉萨块体北缘晚白垩世竟柱山组红层古地磁学研究及其构造意义

作为亚洲大陆晚白垩世时的最南缘,拉萨块体古纬度对研究印度—亚洲大陆碰撞过程具有重要意义.本文对采自拉萨块体北缘晚白垩世竟柱山组红层35个采点415块定向样品进行了详细的古地磁研究.岩石磁学结果显示样品中主要载磁矿物为赤铁矿.通过逐步热退磁可从22个采点中获得一组稳定的高温分量方向,同沉积校正后该方向在95%和99%置信区间内均通过了McElhinny和McFadden褶皱检验,表明该方向(D_c=335.6°,I_c=31.2°,k_c=52.8,α₉₅=4.3°)应为原生剩磁,其对应的古地磁极为63.3°N,329.4°E,A₉₅=3.6°.等温剩磁各向异性分析显示拉萨块体北部尼玛和班戈地区晚白垩世竟柱山组红层中可能并不存在磁倾角浅化现象.结合前人的研究成果限定了拉萨块体晚白垩世古纬度为16.6±2.1°N(参考点31.8°N,87.7°E),晚白垩世以来青藏高原北部可能发生了960±400 km的南北向构造缩短.     

四川旺苍早三叠世古地磁学结果及其大地构造学意义

对四川北部旺苍地区(32.14°106.17°)早三叠世地层进行了古地磁学和岩石磁学研究,其结果表明剩磁载磁矿物主要为磁铁矿,另有少量赤铁矿.采样地层岩石高温剩磁分量(D=45.1°,I=18.0°,a_(95)5. 9°),通过褶皱及倒转检验,表明认岩石中获得的高温分量为原生分量.由原生分量求得扬子地块早三叠世虚地磁极为:42.5°N,214.6°E(d_(p)=3.2,d_m=6.1),古纬度为9.2°.认为,华北与扬子地块在自早三叠世期间已基本拼合,现有古地磁结果支持秦岭造山带为陆内造山作用的结果     

川北旺苍-南江地区晚侏罗世古地磁学研究与真极移的探讨

本文对四川北部旺苍-南江地区晚侏罗世蓬莱镇组进行了较为详细的岩石磁学和古地磁学研究．逐步热退磁揭示出蓬莱镇组岩石所携带的剩磁由两个分量组成,其中低温组分（次生剩磁）的解阻温度低于420℃;高温组分（特征分量）可通过褶皱及倒转检验,由此求得磁偏角和磁倾角分别为18．4°和29．3°（构造校正后）,95％置信回（α95）为8．5°,对应的古地磁极经纬度分别为236．4°E和66．6°N．基于古地磁结果,并结合已有的地质证据,提出根据古地磁学确定的扬子地块晚侏罗世古纬度偏低的原因可能是由真极移造成的．     

滇西兰坪盆地白垩纪-早第三纪古地磁结果及其地质意义

通过对滇西兰坪盆地白垩系地层的古地磁采样和室内退磁研究,揭示出一组高温特征分量,９５％正倒转检验和９９％置信度下的正褶皱检验,说明这组高温分量很可能代表岩石形成时的原生剩磁．对比国际标准地磁极性年表,发现南新组与阿尔比期、赛诺曼期和土仑期相当,而虎头寺组则相当于晚白垩世的三冬期和康尼阿克期．与中国东部的白垩纪古地磁数据比较．进一步证实了晚白垩世华南与印度支那地块存在明显的纬度差,这一事实说明了印度支那地块在印度板块与欧亚板块的碰撞及进一步挤压下,印度支那地块在早第三纪沿红河大断裂走滑千余公里,并伴随着１５　－２０　的顺时针旋转．     

湘西沅麻盆地早白垩世红层古地磁学研究及其对川东褶皱带新生代构造变形的指示

川东褶皱带作为华南板块中部的"侏罗山式"褶皱,开始形成于晚古生代.自白垩纪晚期开始,受太平洋板块和印度板块对欧亚大陆挤压的影响,这一构造带乃至华南板块中部又叠加了新的构造变形.但是,目前对于川东褶皱带白垩纪以来的构造演化缺乏足够的认识.位于川东褶皱带东侧、雪峰造山带西麓的沅麻盆地形成于早白垩世.晚白垩世以来,沅麻盆地与...     

青藏高原北羌塘地块下泥盆统平沙沟组古地磁学研究

泥盆纪时期各板块的古地理重建缺乏可靠古地磁数据,以至于古特提斯洋在泥盆纪的演化过程存在争议,而高质量的古地磁数据定量限定板块的古纬度位置是解决上述问题的关键.本文对北羌塘地块早泥盆世平沙沟组灰岩进行了古地磁学研究,提供了一个较为可靠的古地磁数据.镜下观察及岩石磁学实验结果表明平沙沟组灰岩样品中的主要载磁矿物为磁铁矿和赤铁矿,并且没有重磁化的特征.系统热退磁与混合退磁实验结果表明,样品的天然剩磁强度较低,从54块样品中获得了较为集中的特征剩磁分量,在样品水平下的平均方向为D_g=358.5°,I_g=22.8°,k_g=17.7,α₉₅=4.6°,D_s=8.8°,I_s=-0.9°,k_s=18.1,α₉₅=4.5°,通过了C级倒转检验,对应的古地磁极为λ_p=54.8°N,φ_p=251.2°E,(dp/dm=2.3°/4.5°),这一极位置与石炭纪以来可靠的古地磁极位置存在差异,很...     

塔里木盆地中生代古地磁研究及构造意义

采用主成分分析方法、线性谱法和LINFIND方法，分离了塔里木盆地中生代岩石的多磁成分，并采用岩石磁学和褶皱检验等方法研究了剩磁稳定性．对于塔里木盆地三叠系、侏罗系的岩石其携磁矿物以磁铁矿为主，具有两组次生磁性成分和一组原生剩磁成分；原生剩磁成分的解阻温度为550℃，而两组次生成分的解阻温度分别为175－250℃和300一375℃，可能为生物剩磁和次生氧化形成的剩磁．白垩纪岩石的携磁矿物以亦铁矿为主，同样具有两组次生剩磁和一组原生剩磁；两组次生剩磁分别为现代地磁场的粘滞剩磁和岩石变形过程中形成的构造剩磁．塔里木盆地中生代早期极移不明显，处于一个相对平静时期；侏罗纪至白垩纪盆地则主要表现有一定规模的南移，伴有顺时针旋转运动。盆地白垩纪的古纬度与现在纬度相比，仍存在17°－20°左右的纬度等，这一纬度差是通过白垩纪以后塔里木板块的北向漂移和板块北部造山带的压缩及边界的大型走滑作用来缩小；另外，压实作用也可能是由垩纪磁倾角变低的一个原因。     

吐鲁番山间盆地早白垩世岩石的磁组构和古地磁新结果

为进一步认识天山褶皱带及其南北两侧块体在印度板块和欧亚大陆始新世碰撞前的古构造格局, 揭示该地区在印度/欧亚大陆碰撞后的总的运动学特征, 我们在中国西部的吐鲁番山间盆地内开展了系统的白垩纪古地磁研究. 经系统热退磁, 绝大多数样品可分离出一具双极性特征的高温剩磁分量. 热退磁特征和岩石磁学结果表明这一高温特征分量主要为赤铁矿所携带. 正的褶皱和倒转检验结果表明此高温特征分量为成岩时或稍后获得的原生剩磁. 与中国西部各块体上所获得的白垩纪古地磁结果相类似, 吐鲁番山间盆地的早白垩世古地磁结果相对于稳定的欧亚大陆之间仍存在一定的倾角偏差. 但磁组构研究表明吐鲁番盆地早白垩世胜金口组砂岩不仅具有较弱的磁化率各向异性度, 且磁化率各向异性度与高温特征剩磁倾角之间几乎没有相关性. 由吐鲁番盆地早白垩世古地磁极与塔里木和准噶尔地块的结果及稳定欧亚大陆的古地磁视极移曲线相对比, 发现吐鲁番山间盆地在新生代印度板块的碰撞和持续挤压下相对于其南侧的塔里木地块未发生明显的构造运动; 但相对于其北侧的准噶尔地块和欧亚大陆之间可能存在明显的南北向构造缩短.     

黑龙江省饶河枕状玄武岩古地磁学研究及其构造意义

蛇绿岩中枕状玄武岩的古地磁学研究可为古海洋的恢复与演化提供定量化依据.黑龙江省饶河地区中侏罗世枕状玄武岩的岩石学、岩石磁学研究表明,该岩石具备水下喷出特点,发育辉长结构,载磁矿物为磁铁矿.17个采点181块样品的热退磁实验表明,中侏罗世枕状玄武岩记录了高温分量和中温分量,前者为熔岩喷发记录的原生剩磁方向,平均方向D/I=59.4°/46.3°,α95=6.8°,对应的极位置为40.3°N,224.6°E,A95=7°;后者可能为晚侏罗世—早白垩世岩浆热事件的叠加,平均方向D/I=55.4°/60.6°,α95=3.9°,对应的极位置为50.8°N,210.6°E,A95=5.2°.综合考虑区域地质背景,将这一结果与邻区同时代的古地磁数据对比,推测在中侏罗世之前,在饶河杂岩与佳木斯地体之间存在一定规模的海域,与现今日本海相似;早白垩世时期,该海域封闭,饶河杂岩与华北、西伯利亚板块在动力学上已成为整体.     

印支地块中生代构造演化的古地磁制约研究

本文报道泰国西北部Nakhon Thai盆地中生代Nam Phong组、Phu Kradung组、Phra Wihan组和Sao Khua组的古地磁学和碎屑锆石U-Pb年代学研究结果,以期为印支地块中生代构造演化提供新的古地磁学约束.碎屑锆石U-Pb年代学测试获得了Nam Phong组、Phu Kradung组和Sao Khua组对应的最大可能沉积年龄分别为约208、约154和约140 Ma;指示Phra Wihan及其上的Sao Khua组为早白垩世沉积.同时,这三个组的碎屑锆石年龄谱进一步证实了印支地块在中-晚侏罗世发生了一次沉积物源的转换.古地磁学研究获得3个古地磁极：晚三叠世Nam Phong组为55.9°N/172.2°E(A₉₅=4.6°)、晚侏罗世Phu Kradung组为61.0°N/182.3°E(A₉₅=6.2°)和早白垩世Phra Wihan组为67.0°N/192.1°E(A₉₅=3.6°).其中,前两个古地磁结果通过了褶皱检验,且具有很好的区域一致性,表明其很可能为岩石形成时获得的原生剩磁,对应...     

四川盆地早白垩世红层磁倾角偏低研究

对四川盆地东北部巴中地区和西部雅安地区早白垩世红层分别采集9块手标本,进行了详细的古地磁学研究.系统退磁获得两地的特征剩磁,其中巴中地区平均方向为,倾斜校正之前:D_g/I_g=25.3°/19.0°,k=18.6,α_(95)=8.8°;倾斜校正之后:D_s/I_s=25.8°/18.9°,k=24.3,α_(95)=7.6°.雅安地区平均方向为,倾斜校正之前:D_g/I_g=24.5°/45.0°,k=15.7,α_(95)=9.0°;倾斜校正之后:D_s/I_s=356.7°/35.6°,k=28.5,α_(95)=6.6°.磁化率各向异性实验结果显示两地均未受到显著的构造应力影响.等温剩磁各向异性(AIR)实验结果,巴中地区IRMz/IRMLx平均值为0.8194,表明18%的压实率;雅安地区IRMz/IRMx平均值为0.8909,表明11%的压实率,计算得到巴中和雅安地区校正后的磁倾角分别为22.7°和38.8°.根据等温剩磁各向异性(AIR)实验和Tauxe and Kent(2004)提出的EI校正法得到的结果表明,四川盆地早白垩世陆相碎屑岩层中存在沉积压实作用造成的磁倾角偏低现象,而且川东北巴中地区的偏低程度强于川西雅安地区.