嘉黎断裂带两侧晚新生代差异隆升的磷灰石裂变径迹纪录

对嘉黎断裂带两侧的磷灰石裂变径迹年代学测试表明,断裂带北侧的磷灰石裂变径迹年龄在5.6~11.7Ma之间,属中新世晚期;断裂带南侧的磷灰石裂变径迹年龄明显较小,6个样品中有5个样品的磷灰石裂变径迹年龄在4.0~5.9Ma之间,属上新世早期.嘉黎断裂带北侧5.6~11.7Ma期间的隆升速率为0.07~0.09mm/a.5.8Ma以来平均剥露速率为0.50mm/a,平均隆升速率1.33mm/a.断裂带南侧4.7Ma以来平均剥露速率为0.62mm/a,平均隆升速率1.68mm/a.两侧样品都反映上新世以来有较强烈的隆升作用,并且南侧比北侧隆升作用更强烈.     

塔里木北缘前寒武基底隆升剥露史：来自磷灰石裂变径迹的证据

库鲁克塔格隆起位于塔里木盆地北缘,广泛出露前寒武基底岩石。辛格尔村附近出露的太古宙杂岩,包括灰色片麻岩、角闪岩、片岩、混合岩和大理岩。新元古代地层出露在库鲁克塔格隆起西部的兴地、西山口、辛格尔和杀马山附近,不整合在古元古代和中元古代的片麻岩、角闪岩和片岩之上,并被早古生代的地层不整合。因此,该地区是了解塔里木盆地前寒武基底热演化史的理想地区。本研究的目的是为了探索:①塔里木基底岩石最初于何时剥露于地表?②塔里木基底剥露以后是否经历过再次埋藏和剥露?③塔里木基底岩石构造热演化过程对大陆边缘不同构造事件的响应。为了获取塔里木北缘剥露史和冷却过程信息,我们开展了裂变经迹的研究。含磷灰石的样品采自库鲁克塔格隆起的兴地断裂两侧。样品池年龄介于146.0±13.4和67.6±6.7Ma 之间,平均经迹长度介于.11.79±0.14和13.89±0.27μm之间。根据样品年龄和样品所处的构造位置,样品可以分为3组。A 组样品包括 F2、F3、F4、F5和 F8,裂变经迹表观年龄约100～110Ma,通常位于未遭断层变形的地区。B 组样品包括 F7、F9和 F10,裂变经迹表观年龄小于80Ma,构造上位于断层上盘并靠近断层。C 组样品 F11具有最大的裂变经迹表观年龄146.0±13.4Ma。热模拟表明,库鲁克塔格地区的隆升剥露作用可以划分为四期,分别是早侏罗世晚期(180Ma)、晚侏罗世—早白垩世(144～118Ma)、晚白垩世早期(94～82Ma)和新生代晚期(约10Ma)。裂变经迹记录的库鲁克塔格多阶段隆升作用,是对亚洲南缘多期地体碰撞增生的响应。     

阿尔金北缘EW向山脉新生代隆升剥露的裂变径迹证据

本文主要利用磷灰石裂变径迹测年技术探讨了阿尔金北缘EW向山脉隆升的时空差异特征。22个岩体分别采自阿尔金北缘EW向山体中的卓尔布拉克、大平沟和喀腊大湾地区。裂变径迹测试结果显示,样品的径迹年龄介于(62.6±3.5)~(28.3±1.7)Ma,平均径迹长度均介于(13.25±0.15)~(14.29±0.1)μm之间。进一步根据裂变径迹长度和温度数据,开展了磷灰石温度-时间的反演模拟。结果表明,阿尔金北缘山体的隆升呈现一定的规律:在南北方向上,南部率先隆升并向北部扩展,东西方向上,山脉中段大平沟样品径迹年龄较其他样品年龄大且时间局限在古新世和始新世,呈现中间向两侧隆升趋势。所有样品热史模拟曲线形态相对一致,径迹长度分布呈单峰式,表明阿尔金北缘地区可能仅仅新生代经历了古新世—渐新世(65—28 Ma)的快速隆升-剥露事件,中新世及后期的构造隆升-剥露事件在本区不发育。对比分析阿尔金地区的隆升剥露热事件可知,阿尔金山脉新生代的隆升-剥露整体性和差异性共存:古近纪阿尔金山脉隆升具有普遍性和区域性,而中新世至今的隆升和剥露仅仅存在于NEE走向阿尔金主断裂带旁侧的山体和NE向的山体,推测中新世以来阿尔金主断裂带的快速走滑并没有影响阿尔金北缘EW向山体的隆升和剥露。     

伊通盆地渐新世以来构造活动历史的裂变径迹分析

运用裂变径迹分析方法,针对岔路河断陷与鹿乡断陷5个样品的磷灰石进行裂变径迹分析并结合盆地模拟研究表明,伊通盆地岔路河断陷自渐新世以来曾经历两期构造热事件,发生的时间约为24．9Ma～19．1Ma和6．9Ma～4．9Ma;鹿乡断陷自渐新世以来也经历了两期构造热事件,发生的时间约为30Ma～27．8Ma和22．6Ma～11．1Ma。伊通盆地在渐新世以来发生的二次抬升剥蚀均是从中部迁移至北部。岔路河断陷和鹿乡断陷磷灰石裂变径迹与样品高程均具正相关性,其中岔路河断陷21．8Ma以来的平均隆升剥露速率为7．034×10^-2mm／y,鹿乡断陷18．9Ma以来的平均隆升剥露速率为6．033×10^-2mm／y。上述热年代学认识同时得到了盆地地球动力学背景、地层划分与对比及火山活动等方面证据的支持,说明应用磷灰石裂变径迹技术可有效地分析伊通走滑-伸展盆地的构造活动历史。     

东天山地区中—新生代隆升-剥露过程:来自磷灰石裂变径迹的证据

前人已经对西天山及邻区以及阿尔金断裂带进行了大量中—新生代隆升-剥露的研究工作,但对东天山地区的研究工作很少。天山造山带中—新生代期间的隆升-剥露过程是否具有均一性,目前仍没有确切的认识。为了获得东天山地区中生代以来的隆升-剥露信息,对吐哈盆地东南缘雅满苏地区磷灰石裂变径迹进行了研究。研究表明,在不同构造位置采集的花岗岩、砂岩、火山岩样品年龄集中分布在81~53Ma,样品年龄记录了东天山地区晚白垩世—古新世发生的冷却事件。磷灰石裂变径迹平均长度为13.60~14.36μm,接近于磷灰石初始径迹长度约14.5μm,表明径迹形成后没有发生过明显的退火作用。根据地温梯度计算得到东天山晚白垩世以来的平均隆升速率约为4.31×10-2 mm/a。进一步的热史模拟表明,晚白垩世—古新世(80~50Ma)期间东天山地区经历了一次隆升-剥露事件;始新世以后(50 Ma),东天山地区地壳处于稳定状态,东天山隆起带现在的构造面貌基本继承了中生代的特征。     

黄陵隆起中-新生代隆升作用的裂变径迹证据

通过对8个样品磷灰石裂变径迹年龄和3个样品锆石裂变径迹年龄的测定以及时间-温度热演化历史的反演,研究黄陵隆起中新生代的隆升作用过程,结果表明：黄陵隆起自晚三叠世200Ma开始隆升,表现为持续的隆升过程,经历了4个阶段：200Ma～160Ma±的缓慢隆升冷却作用阶段;160Ma～98．4Ma的快速隆升冷却阶段,岩体进入磷灰石部分退火带中;之后进入了一个构造相对稳定的阶段,样品滞留在部分退火带中;随后36．7Ma～28．4Ma以来,再次快速隆升剥蚀冷却。两次快速的隆升作用指示了中扬子地区两次强烈的构造活动和构造变革。作为印支期以来持续的古隆起,黄陵隆起周缘地区是中扬子地区海相油气运聚有利的指向区。     

青川鹰咀山花岗岩体侵位与山脉隆升

运用磷灰石裂变径迹法对鹰咀山花岗岩进行了分析,所取样品的裂变径迹年龄位于50.6⁶9.6Ma之间,小于其地层时代或侵入年龄,表明摩天岭推覆构造带的隆升开始于晚白垩世,用磷灰石裂变径迹年龄来计算可知:研究区内花岗岩50.6Ma以来的冷却速率和剥蚀速率分别为2.08℃/Ma和0.063mm/a,50.669.6Ma之间,小于其地层时代或侵入年龄,表明摩天岭推覆构造带的隆升开始于晚白垩世,用磷灰石裂变径迹年龄来计算可知:研究区内花岗岩50.6Ma以来的冷却速率和剥蚀速率分别为2.08℃/Ma和0.063mm/a,50.6⁶9.6Ma之间的相对抬升与剥蚀速率为0.013mm/a,因此说明摩天岭推覆构造带从晚白垩世以来一直处于持续隆升冷却的过程。     

西天山山脉多期次隆升-剥露的裂变径迹证据

磷灰石的裂变径迹法已经广泛地应用于限定山脉的隆升剥露历史研究。天山山脉的隆升历史一直存在争议,西天山山脉的构造隆升研究则相对更为缺乏。野外系统采集三个横穿西天山察汗乌苏山剖面的花岗岩、火山岩等样品,挑选磷灰石开展了裂变径迹测试分析工作。测试结果表明,西天山可能存在多期次的构造隆升事件;进一步利用实测的磷灰石裂变径迹年龄数据和径迹长度,开展了磷灰石的温度时间反演模拟研究。模拟结果结合区域性的地质资料分析推断,西天山山脉自中生代以来存在4个阶段构造隆升剥露事件,分别为:三叠纪末—早侏罗纪(220～180Ma)、侏罗纪中期(170～140Ma)、白垩纪中期(110～80Ma)和晚新生代(24Ma以来)。     

阿尔泰山南缘白垩纪以来的剥露历史和古地形恢复

应用裂变径迹技术研究阿尔泰山南缘中新生代以来的隆升剥露历史,并对古地形进行恢复。对所获得的11个磷灰石样品的裂变径迹年龄分析表明,裂变径迹年龄变化分布于99.1~43.7 Ma之间。该地区晚白垩世以来平均视剥露速率为0.050 mm/a。热史模拟结果表明,阿尔泰山南缘自白垩纪以来经历了多期冷却剥露历史:早白垩世至晚白垩世晚期(约120~75 Ma),剥露速率为0.044 mm/a;晚白垩世晚期至始新世(约75-70~50 Ma),剥露速率为0.070 mm/a;中新世以来(约20-15 Ma~现今),剥露速率为0.081 mm/a。对研究区进行古地形恢复显示,自白垩纪(120 Ma)至今,平均剥露幅度达约5 km,古地形海拔降低约0.8 km。阿尔泰山南缘白垩纪以来古地形海拔仅在17.5~50 Ma期间保持基本稳定,其他阶段均有降低的趋势。早白垩世的构造抬升与蒙古-鄂霍茨克海最后阶段的闭合以及西伯利亚板块和中朝-蒙古板块的最终收敛和碰撞有关;晚白垩世晚期至始新世的构造活动则是受拉萨地块、Kohistan-Dras岛弧增生的远距离影响;中新世以来快速隆升可能与印度板块与欧亚板块碰撞的远程效应有关。     

青川鹰咀山花岗岩体侵位与山脉隆升

运用磷灰石裂变径迹法对鹰咀山花岗岩进行了分析,所取样品的裂变径迹年龄位于50.6~69.6Ma之间,小于其地层时代或侵入年龄,表明摩天岭推覆构造带的隆升开始于晚白垩世,用磷灰石裂变径迹年龄来计算可知:研究区内花岗岩50.6Ma以来的冷却速率和剥蚀速率分别为2.08℃/Ma和0.063mm/a,50.6~69.6Ma之间的相对抬升与剥蚀速率为0.013mm/a,因此说明摩天岭推覆构造带从晚白垩世以来一直处于持续隆升冷却的过程。     

再论塔里木北缘阿克苏蓝片岩的时代和成因环境:来自锆石U-Pb年龄、Hf同位素的新证据

阿克苏蓝片岩和基性岩墙形成时代和构造背景对认识塔里木地块前寒武纪构造演化以及新元古代超大陆重建具有重要意义.本文通过对含蓝片岩的阿克苏群中变质碎屑岩和侵入阿克苏群的基性岩墙的锆石U-Pb定年及Hf同位素分析表明,(长石)石英片岩中碎屑锆石出现2个明显的统计峰值,较老一组锆石²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb的表面年龄集中在~1.9Ga,并有少量太古代的年龄信息;另一组较年轻锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄峰值为~820Ma,代表阿克苏群的最大沉积年龄.侵入阿克苏群的基性岩墙锆石U-Pb年龄为~760Ma.阿克苏蓝片岩相变质的时间被严格限定在820~760Ma区间内.碎屑锆石Hf同位素地壳模式年龄峰值出现在2.2~2.3Ga,2.6Ga和3.2~3.3Ga.综合本次工作及前人研究成果,表明阿克苏蓝片岩地体是塔里木早前寒武纪基底之上发育起来的大陆边缘岩浆弧.     

Age and nature of Cryogenian diamictites at Aksu,Northwest China: implications for Sturtian tectonics and climate

The Neoproterozoic succession in the Aksu region of northwestern China forms an unconformable boundary with the lower Precambrian Aksu basement group and consists of the Qiaoenbrak, Yuermeinak, Sugetbrak, and Chigebrak Formations. The two lowermost units include distinct glaciogenic diamictites that indicate distinct episodes of glaciation. In this study, we report the LA-ICP-MS U–Pb ages of detrital zircons and geochemical data from the lower Neoproterozoic strata. The age of the detrital zircon constrains the maximum depositional age to between 769 ± 10 and 727 ± 8 Ma for the Qiaoenbrak diamictites, which are associated with the Kaigas glaciation that occurred during the early Cryogenian period. The youngest detrital zircon age of 719 ± 9 Ma corresponds to the maximum depositional age of the Yuermeinak diamictites, which are associated with the Sturtian glaciation. The detrital zircons from the lower Neoproterozoic strata in the Aksu area indicated four peak ages of 2484, 1948, 861, and 647–581 Ma, which are consistent with the major tectonic episodes in the Tarim Block. The peak age of 2484 Ma represents an Archaean basement, which participated in the worldwide continental nuclei growth event from the late Neoarchaean to the early Palaeoproterozoic. The peak age of 1948 Ma may be associated with the assembly of the Columbia supercontinent, and the 861 and 647–581 Ma are likely associated with the break-up of the Rodinia supercontinent. The combination of geological and geochemical characteristics between the Qiaoenbrak Formation and Aksu Group indicates that the Qiaoenbrak Formation may be penecontemporaneous with the Aksu Group in an active continental margin tectonic setting. Following the break-up of the Rodinia supercontinent, the margin of the Aksu evolved into a passive margin and the Yuermeinak and Sugetbrak Formations were deposited.     

Apatite fission track thermochronology of the Precambrian Aksu blueschist, NW China: Implications for thermo–tectonic evolution of the north Tarim basement

The Precambrian Aksu blueschist is located in the northwestern margin of the Tarim Block, NW China. In recent decades, many studies were carried out with focus on the metamorphic age. However, a complete understanding of the evolution of the Tarim Block requires the cooling history of the Precambrian metamorphic rocks and the time–temperature paths as determined by low-temperature thermochronometry. Therefore, apatite fission track (AFT) technique was applied on the Precambrian Aksu blueschist to reveal the thermo–tectonic evolution of the north Tarim basement. All of the six blueschist samples analysed in this study yielded AFT ages spanning 107.5–62.5 Ma, much younger than the blueschist facies metamorphic age of Neoproterozoic, and confined track lengths are between 10.46 and 12.12 µm. Based on regional stratigraphic sequences, the AFT thermal history modeling as well as previous chronological results, the thermo–tectonic evolution of the Aksu blueschist can be roughly reconstructed with four stages: (1) the Precambrain Aksu blueschist exhumed to the surface soon after its formation. Erosion during the Early Sinian is indicated by the lack of sedimentation until the Late Sinian; (2) the Late Sinian strata are continuous, while the Middle–Upper Silurian and the Lower–Middle Carboniferous strata are absent. The total thickness of the Late Sinian and Paleozoic strata probably reached 10,000 m and resulted in the total annealing and thermal resetting of AFT ages; (3) the AFT ages in the Cretaceous are related with the widespread uplift in Tian Shan and its adjacent regions that restarted the AFT clock during the Late Mesozoic. These reflect a distant effect of the collision of the Lhasa terrane with Eurasia in the Late Jurassic–Early Cretaceous; and (4) sediments of Cenozoic are documented in the Aksu area. The Aksu blueschist was heated to partial annealing zone with the overlying Cenozoic sediments. During Miocene time, the Aksu blueschist was re-exhumed which was probably a distant response to the ongoing India–Eurasia convergence.     

阿克苏前寒武纪蓝片岩原岩产出的大地构造背景

阿克苏蓝片岩地体位于塔里木盆地西北缘。在其东南侧蓝片岩与上覆震旦纪地层不整合接触,因此被认为是目前世界上仅有的两个有确切证据的前寒武纪蓝片岩之一。过去人们对这个地区的工作主要围绕高压变质的同位素定年展开,若干个年龄数据均表明阿克苏蓝片岩的俯冲折返过程发生在新元古代。但是关于俯冲之前蓝片岩原岩产出的大地构造环境,目前还缺乏研究。本文通过对研究区内基性片岩的地球化学分析,得出蓝片岩原岩主要是洋壳玄武岩的结论。样品硅含量和一系列玄武岩不活动元素分类图解表明所有样品的原岩是拉斑玄武岩。由于明显的元素含量差异,样品被划分为A、B两组。稀土元素配分曲线、原始地幔标准化微量元素蛛网图以及常见的玄武岩大地构造判别图解都表明A组样品具有异常洋脊玄武岩的特征,而B组样品具有正常洋脊玄武岩的特征。阿克苏蓝片岩的原岩是新元古代邻近塔里木的某一洋壳的残片,它作为俯冲带增生楔的一部分经历深俯冲—折返过程,最终出露于地表。     

阿克苏河洪水类型及其形成的500hPa环流特征

利用阿克苏河两条支流和干流的月径流量以及年最大洪峰流量资料,分析了阿克苏河的洪水特征.阿克苏河西支托什干河主汛期在5~8月,北支库玛拉克河与阿克苏河干流的主汛期在7~8月,库玛拉克河的洪水对阿克苏河干流洪水作用更大.托什干河洪水以融雪型、融雪叠加暴雨型两种类型为主,库玛拉克河洪水以融雪(冰)型、融雪(冰)叠加冰湖溃坝型为主,阿克苏河干流洪水以混合型最多见,其次是融雪(冰)型.年最大流量排名前15位的洪水中,阿克苏河两条支流与干流在1987年以后分别出现了7~9a,在此基础上分析归纳了三类形成阿克苏河流域主要洪水的500hPa环流模型.阿克苏河流域主汛期形成混合型洪水的500hPa环流特征为:新疆高压脊稳定在天山山区中部及以东地区,5880gpm等高线北界稳定在天山上空或天山以北,西部边界在帕米尔高原以东的南疆盆地上空,中亚地区为副热带低槽活动区,环流形势相对稳定.主汛期形成融雪(冰)型洪水的500hPa环流特征为:新疆高压脊向北发展且稳定维持3d以上,5880gpm等高线北界稳定在天山以北,西部边界在帕米尔高原以西.春季形成融雪型洪水的500hPa环流特征为:帕米尔高原及西天山受新疆高压脊控制,稳定维持3d以上,高压脊内5840gpm等高线北边界维持在40°N以北.     

塔里木地块西北缘阿克苏地区新元古代冰碛岩年代与冰期事件

塔里木地块新元古代冰期事件等时性对比存在争议,获得可靠的新元古代冰碛岩沉积时代意义重大.塔里木地块西北缘阿克苏地区出露2套新元古代冰碛岩沉积,通过对其进行岩石学、同位素年代学、岩石地球化学等分析,明确其沉积物岩石组合特征、限定其沉积时代、讨论其古气候风化条件等.化学蚀变指数(CIA)指示研究区的2套新元古代冰碛岩代表了...     

树轮记录的天山南坡阿克苏河过去300a径流变化特征

利用采自天山南坡阿克苏河上游5个采样点的树木年轮样本,建立了5个树木年轮宽度年表．树轮宽度年表与近48a阿克苏河径流资料相关普查表明,阿克苏河年径流量与树轮标准化宽度年表显著相关,最高单相关系数达0．611（α〈0．00001）．利用该年表重建了阿克苏河过去300a的年径流量系列,经多方面验证表明,重建结果具有较好的可...     

新疆西南天山阿万达金矿区赋矿围岩物源及形成时代:碎屑锆石U-Pb年代学制约

阿万达金矿位于西南天山造山带内。此次研究在简要总结其矿床地质特征基础上,对与阿万达金矿成矿密切相关的阿克苏群中硅质片岩围岩分别进行了岩石地球化学分析和LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb定年研究,以期对围岩的沉积环境、物源及形成时代进行讨论。岩石地球化学分析结果显示,阿万达金矿赋矿围岩中硅质片岩的原岩可能为一套成熟度较低的泥岩或砂岩,物源主要为石英岩质沉积物,沉积环境可能处于活动大陆弧内的沉积盆地内。U-Pb定年结果显示,其碎屑锆石定年数据主要形成了加权平均年龄值为405 Ma或406 Ma的年龄峰,其谐和年龄最小峰值即405 Ma可以作为其最大沉积年龄。因此笔者认为阿克苏群中硅质片岩的沉积时代并不是前人所定的长城纪,而是不老于早泥盆世。另外,这一地层的物源组成具有多样性,～405 Ma碎屑锆石占主体,可能与哈尔克山北缘火山弧内的早泥盆世岩浆活动有关;～745Ma的碎屑锆石的出现,表明其物源有少部分来自新元古代岩石;极少数～2.50 Ga的碎屑锆石的出现,反映了华北地台对本地层有物源上的贡献。     

晚更新世以来南天山阿克苏地区地壳缩短率

作者研究南天山中段阿克苏—库车山前带活动断层,发现断层切过托木尔峰山麓第四纪冰碛物和阶地,形成2条断层崖。通过测量阶地和冰碛物的变形量,推断阶地和冰碛物的沉积年代,估算南天山中段阿克苏地区晚更新世以来的地壳缩短率可能为1.85mm/a。这个缩短率与库尔勒地区(2mm/a)和柯坪地区(1.8mm/a)的地壳缩短率一致,但是小于南天山西段喀什地区(10±2mm/a)和天山东段玛纳斯地区(6±3mm/a)的地壳缩短率,表明天山不同地段的地壳缩短率存在明显差异。     

广西姑婆山地区钨锡矿床地质特征及幔源物质参与成矿显示

姑婆山地区钨锡矿床位于南岭钨锡成矿带西南缘,是我国重要的钨锡产地。区内有新路、水岩坝和珊瑚三个钨锡矿田,矿床类型多样。其中,锡锌硫化物型、黑钨石英脉型和钨锡石英脉型矿床较为典型,区内钨锡成矿与壳幔混源型花岗岩体和断裂关系密切。笔者在前人工作基础上,总结了区内主要钨锡矿田和典型矿床地质特征,认为钨锡矿化在空间上具有一定的分带性;通过对区内构造和矿床的D-O同位素、H e-A r同位素、Pb同位素、S同位素及流体包裹体分析,认为深大断裂可能为幔源物质上侵提供了通道,钨锡成矿与岩浆作用关系密切,幔源物质参与了区内钨锡成矿。