青藏高原东北缘循化-化隆地区新生代沉积古地理演化

通过详细分析和对比循化-化隆盆地及邻区新生代沉积序列,将研究区新生代沉积古地理演化划分为3个阶段:(1)渐新世,西秦岭逆冲带、拉脊山逆冲带抬升,循化-化隆盆地压陷下沉,接受以砾岩夹砂岩为主的洪冲积扇和山区河流相沉积,称他拉组。他拉组古流向主要为北东向及北北西向,与盆地南缘的西秦岭北缘隆起带基本垂直或平行,西北边缘古流向为南东东向。(2)中新世—上新世早期,经过渐新世洪冲积填平,很快进入河流三角洲充填阶段,并在中新世早期进入湖泊环境接受沉积。中新世是循化-化隆盆地、临夏盆地、定西-兰州盆地湖盆面积扩展最大期,循化-化隆盆地往东与临夏盆地连通,总体上构成向东张开的大型压陷盆地。这一时期,盆地多以湖泊和湖相三角洲、冲洪积平原相沉积为主。盆地在循化、尖扎、化隆等地发育大面积咸水湖相沉积。盆地四周发育冲洪积扇和冲洪积平原相沉积,在同仁往北、民和往南发育河流相、三角洲相沉积。(3)上新世3.6 Ma左右,为临夏组之上的积石组砾岩发育期。由于周缘山系强烈逆冲与盆地整体隆升,导致积石组与下伏临夏组何王家段之间发育沉积间断与不整面,区域上同仁盆地、甘加盆地、桑科盆地和定西-兰州盆地全部结束沉积。3.6 Ma以后盆地内分布的上新世积石组巨砾岩是该时期周缘山系进一步隆升的沉积响应。循化-化隆盆地与临夏盆地被积石山隆起带分割,盆地主要物源为拉脊山隆起带和西秦岭隆起带。盆地在循化县尕楞乡宗务一带发育的积石组冲洪积扇砾岩堆积最厚。     

柴达木盆地北缘锡铁山-长山梁古近纪沉积演化

柴达木盆地北缘大柴旦镇锡铁山-长山梁古近系—新近系实测剖面沉积相研究显示:锡铁山剖面古近系路乐河组沉积相自下而上为辨状河-辨状河三角洲-滨浅湖-洪积扇,总体上表现为进积-退积-进积的沉积旋回;长山梁剖面古近系干柴沟组沉积相自下而上为由辫状河三角洲-滨浅湖相构成的三个进积-退积旋回,岩性总体上为由粗到细的退积型序列。锡铁山剖面路乐河组古水流方向为NNW向,其东南方向的锡铁山为物源区;长山梁剖面路乐河组和干柴沟组古水流方向为SSE向,其物源为北侧的南祁连山脉。     

物源与沉积相对鄂尔多斯盆地东南部上古生界砂体展布的控制

近几年鄂尔多斯盆地东南部上古生界陆续发现新的天然气区带,显示出巨大的勘探潜力,因此在盆地东南部上古生界进行物源、沉积相、砂体展布规律的研究具有重要价值。以钻测井、岩芯及周边露头资料为基础,通过露头剖面古流向测定、重矿物分析及相带分析的方法,确定了研究区二叠系的物源方向;分析了上古生界沉积相类型,揭示了骨架砂体平面展布特征。研究认为:山西组与石盒子组物源可分为北北东、北北西及南部三个方向;本溪组主要发育障壁岛—潟湖及潮坪沉积,海侵方向来自东部,由沉积相控制的本溪组障壁岛砂体呈北北东向展布;山2、山1、盒8段主体发育不同来源方向的三角洲前缘沉积,受物源方向及沉积相控制,以延安为中心区域主体属于汇水区,骨架砂体分别由四个向延安区域汇聚的北北西、北北东、南南东向及南部三角洲前缘水下分流河道朵体组成,在汇水区不同方向来源砂体在不同层段具有相互叠置特征;山2段南部物源砂体较发育,盒8段北部物源砂体较发育,反映研究区古构造从南高北低转换为北高南低,指示鄂尔多斯盆地在山西组与石盒子组之间发生了南北向构造反转。     

青藏高原南部乌郁盆地渐新世—上新世地层沉积相分析

青藏高原南部乌郁盆地是欧亚与印度板块碰撞以来冈底斯山隆升最具代表性的盆地之一,也是青藏高原南部较大的新生代残留盆地之一。沉积盆地中保存着完整的渐新世—早更新世连续沉积记录,自下而上由古新世—始新世林子宗群（典中组、年波组和帕那组）、渐新世—中新世日贡拉组、中新世芒乡组、来庆组、上新世—早更新世乌郁群（乌郁组、达孜组）,总厚度大于4180m。林子宗群为一套中—酸性钙碱性火山岩系,夹紫红色砂岩、砾岩及粉砂岩。日贡拉组主要为紫红色砂岩、砾岩,夹少量火山熔岩及酸性火山凝灰岩,为一套山间盆地沉积。芒乡组为灰色、深灰色泥岩、砂岩,夹煤和油页岩,为湖泊相—前三角洲相—沼泽相。来庆组为一套褐色安山岩、火山碎屑岩。乌郁组是一套碎屑岩,颜色呈灰色、灰褐色,夹煤及油页岩,为山间盆地辫状河—湖泊—沼泽沉积。达孜组是一套黄褐色砾岩、砂砾岩、砂岩,夹少量泥岩,发育铁质结核,为辫状河沉积。沉积相分析表明具有明显的古新世—始新世林子宗群（典中组、年波组和帕那组）、渐新世—中新世日贡拉组—芒乡组、中新世来庆组—上新世乌郁组、上新世—早更新世达孜组四个阶段式隆升—剥蚀过程。从芒乡组的潮湿炎热的气候转变为乌郁组的干燥凉爽,显然与青藏高原隆升密切相关。乌郁盆地渐新世—早更新世沉积相分析对于研究青藏高原隆升和油气等能源均具有重要意义。      

青藏高原东北缘循化盆地中中新世—早上新世黏土矿物及其古气候意义

青藏高原东北缘古气候可能受控于全球变冷、青藏高原隆升及局地地形变化的影响。为解析气候演化过程及驱动因素,本文以青藏高原东北缘循化盆地西沟剖面作为研究对象,在已有古地磁年龄约束基础上,分析了中中新世—早上新世沉积物中黏土矿物的组成和微观形貌特征。结果表明,西沟剖面沉积物中黏土矿物主要由伊利石、蒙脱石、绿泥石和高岭石组成,其中伊利石含量最高,平均为59. 3％;蒙脱石次之,平均为18. 2％,绿泥石平均含量为12. 3％,高岭石平均含量为10. 2％。根据剖面中黏土矿物含量和比值的变化特征,结合循化盆地西沟剖面的沉积速率、孢粉记录、有机质碳同位素和沉积岩地球化学比值,并与深海氧同位素值（δ18O）变化曲线对比,将循化盆地14. 6~5. 0 Ma气候环境演化划分为3个阶段：14. 6~12. 7 Ma,气候干冷期,与北半球冰盖扩展引发的全球性降温事件有关;12. 7~8. 0 Ma,气候相对温暖湿润期,可能与循化盆地周围山体隆升有关,即积石山在~12. 7 Ma隆升至临界高度,成为西风带输送水汽的地形屏障,使得循化盆地内的降水增强;8. 0~5. 0 Ma,气候再次转向干冷期,该阶段气候的干旱化对应于青藏高原在8 Ma左右的快速隆升,高原进一步的隆升阻碍东亚季风西风带的暖湿气流向内陆的输送,从而引起区域干旱化。     

青海循化盆地晚更新世沉积序列与古气候

河流阶地作为河谷中常见地貌, 其堆积物特征对气候变化过程研究具有重要的意义.通过对循化黄河Ⅲ级阶地剖面沉积特征、粒度、磁化率、孢粉以及光释光测年的研究, 初步厘定循化黄河Ⅲ级阶地形成时代为75 ka.循化盆地晚更新世气候演化可以大致划分为6个阶段: 120~114 ka, 气候暖湿; 114~105 ka, 气候较为干冷; 105~98 ka, 气候较暖湿; 98~85 ka, 气候转为温凉; 85~75 ka, 气候暖湿; 75~63 ka, 气候干冷.这6个阶段分别与MIS5e-4段相对应.      

青藏高原东北缘循化-官亭地区2.6万年以来气候变化研究

根据粉尘搬运的动力学原理,利用温湿度组合、风力强度变化和粉尘源区收扩演变特点,分析了青藏高原东北缘循化-官亭地区黄土的粒度、磁化率特征及其反映2.6万年以来的气候波动、区域环境变化以及冬夏季风关系等,划分了主要气候演化阶段,取得了以下重要认识：1）山脉阻挡是造成循化-官亭盆地黄土剖面记录气候波动差异的主要影响因素,拉脊山东南段是亚洲冬季风和高原冬季风系统的重要分割线;2）循化盆地和官亭盆地约26 ka B.P.气候变化主要分为2个阶段,每个阶段又可分为若干个亚阶段;3）青藏高原东北缘官亭-循化地区全新世适宜期时间可能为6.0~3.7 ka B.P.,官亭盆地和循化盆地黄土粒度磁化率明显差异的原因可能主要受风场的控制。

     

青藏高原东北缘循化－贵德盆地及邻区更新世时期沉积与后期侵蚀样式研究

利用残存的地貌标志恢复原始地貌形态是地貌研究的难点之一。青藏高原东北缘循化－贵德地区晚新生代构造活动强烈,晚新生代黄河在本区发育,其后期演化记录了青藏高原隆升扩展的详细信息,同时黄河侵蚀下切过程本身也是值得深入研究的重要科学问题。由于黄河水系的发育,晚更新世以后循化－贵德盆地地区实现由盆地加积向退积的调整,盆地地区逐渐开始遭受黄河水系的侵蚀下切,并逐渐形成现今青藏高原东北缘的地貌形态。野外地质调查发现更新统的变形程度较弱,由于区域构造隆升与河流强烈下切的共同作用,现今保存的更新统已经成为盆地内部的分水岭,如龙羊峡地区。本研究正是选取循化－贵德盆地及其邻区更新统地层为古地貌重建的标志,基于数字高程模型(DEM)空间分析技术,构建了青藏高原东北缘循化－贵德盆地地区更新世古地貌形态,并进行了初步分析,主要认识有： 1)秦岭北缘断裂带构成其南西向北东方向地形快速降低的边界带; 2)在北西南东方向上,西秦岭、黄河、拉脊山、湟水河以及祁连山等总体上构成了向形－背形相间的地貌格局。同时以古地形为基础,定量计算了盆地区更新世以来的侵蚀分布图像,定量结果表明： 1)剥蚀量的分布形态与高原东北缘盆山地貌系统之间有一定相关耦合性,盆地地区的剥蚀量比较大,而相邻山脉地区的剥蚀量都比较小; 2)剥蚀量比较大的盆地地区剥蚀量与盆地内部河流形态之间也具有明显的关联特征,盆地内部剥蚀量最大的区域往往是盆地内部独立河流的中游地区。     

准噶尔盆地与吐哈盆地侏罗纪沉积边界的探讨

关于准噶尔盆地与吐哈盆地侏罗纪的沉积边界问题,争论历时已久。总的来说,构造上分歧不大,而沉积上则各抒己见。为全面而系统地解决这些问题,更好地指导准噶尔盆地与吐哈盆地的侏罗系勘探及两个盆地的地质类比,本文通过博格达山南北缘侏罗沉积相、古流向及物源等方面的实地测量和分析,同时结合区域构造背景,对准噶尔盆地与吐哈盆地侏罗纪沉积边界作了进一步探讨,认为准噶尔盆地与吐哈盆地至少在侏罗纪沉积之前已被博格达山分隔开,从而开始了各自的沉积构造演化史。     

青海贵德盆地晚新生代沉积演化与青藏高原北部隆升

青海贵德盆地发育巨厚的新生代地层,并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和研究高原隆升过程具有重要的科学意义。本文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,对近11 Ma BP以来盆地沉积相进行了分析,划分出19个沉积岩相和湖泊、三角洲、辫状河流、水下扇三角洲和水上洪积扇5个沉积环境,以及8个沉积演化阶段。通过盆地沉积对构造隆升的响应探讨表明:>11～7.65Ma BP为高原构造稳定期,7.65～3.6Ma BP高原具阶段性逐步隆升构造特征,3.6～>2.6 Ma BP为高原整体快速隆升,2.6Ma BP左右高原大规模挤压断陷,1.8 Ma BP左右高原大规模整体快速隆升并使贵德盆地古湖被切穿排干,黄河在此诞生。     

澳大利亚北波拿巴盆地东北部侏罗纪古地貌及沉积相特征

利用二维地震和钻井、测井资料探讨了北波拿巴盆地东北部侏罗纪各时期的古地貌和沉积相特征。整个侏罗纪时期,研究区整体处于裂陷作用的构造环境,发育由陆相至海相的5个三级层序。早侏罗世早期的古地貌主要受控于北西向构造格局,沉积中心主要是北西走向的凹陷和向斜。早侏罗世晚期开始,北东向构造开始发育,同时盆地整体剧烈沉降,北西和北东走向的构造单元发生切割和冲突,导致其内部的构造分区十分零碎。中侏罗世末期盆地北部发生大面积抬升形成Callovian不整合,之后的构造活动比较稳定,同时北东向构造基本形成,研究区进入缓慢拗陷时期。在此构造演化背景下,北波拿巴盆地东北部在早—中侏罗世主要是陆相的河流相和冲积扇沉积,中侏罗世主要是海陆过渡相的扇三角洲和三角洲沉积,而晚侏罗世则主要是浅海和滨岸沉积。     

西宁和贵德盆地新生代沉积物重矿物变化对构造活动的响应

位于青藏高原东北缘的西宁、贵德盆地的新生代沉积序列较完整的记录了盆地周围物源区构造变形过程。重矿物是碎屑物质的重要组成部分,是最直观、有效揭示源区母岩、构造-沉积过程的重要手段。通过重矿物的系统分析,结合沉积-构造变形,揭示出始新世-上新世末西宁-贵得盆地及其源区经历了几个构造活动阶段:古新世-始新世早期的隆升阶段、始新世中期-渐新世晚期的构造稳定阶段、渐新世末-中新世初的构造隆升阶段、中中新世构造稳定阶段和晚中新世以来的强烈隆升阶段。并结合特征矿物（绿泥石）及古水流分析,推断古近纪西宁-贵德盆地是东昆仑山前一个统一盆地。中新世早期青藏高原的扩张导致了拉脊山开始隆起,使原型盆地解体;约8.5 Ma以来拉脊山强烈隆升,两侧盆地逐渐转变为山间盆地。这为正确理解青藏高原东北缘盆山格局的形成和演化提供了重要依据。     

柴北缘马海地区新生界沉积特征与沉积相演化

马海地区位于柴达木盆地的西北缘,为柴达木盆地“高山深盆地”总背景下的一个次级盆地。其沉积特征一致受构造的控制,主要发育有粒径较大的砾岩、砂岩、粉砂岩,受构造的控制,不同时期沉积特征存在差异,主要发育冲积扇、辫状河、以及滨湖沉积等沉积相,砂岩含量较高,储层较发育。     

青藏高原东北部贵德盆地新生代沉积演化与构造隆升

通过对高原东北部贵德盆地新生代地层研究,为恢复高原隆升历史提供依据。贵德盆地形成于渐新世末,其新生代地层可划分出深水砾砂质网状河流、泥石流质网状河流、砾质网状河流、山麓洪积、三角洲、半深湖与浅湖、水下扇三角洲七个沉积相组合体系。根据其沉积相组合和沉积演化揭示出高原隆升过程先后经历了:早期隆升期 (渐新世末 )、较稳定剥蚀夷平期 (早中新世 )、小幅隆升期 (早中新世末 )、稳定剥蚀夷平期 (中中新世至晚中新世 )、持续逐步较快速隆升期 (8.2～ 3.6Ma)、急剧强烈阶段性隆升期 (3.6～ 0Ma) ;其中 3.6Ma±的隆升是新生代构造运动的一个重要分水岭,此前盆地海拔应不超过 10 0 0m,此后构造活动速度明显加速,地形高差显著增大。可见青藏高原的隆升是一个多阶段、不等速和非均变的复杂过程     

有机相研究及其在盆地分析中的应用

有机相是具有一定丰度和特定成因类型的有机质的地层单元，决定有机相类型的最重要参数是干酪根的成因类型。为了反映沉积盆地中有机相的时空分布，我们提出了有机相组合和盆地有机充填序列等新概念。有机相及有机相层序、有机充填序列和有机相组合不仅是预测和在三维空间确定生油岩的分布、预测主力生油岩的排烃期和排出产物的组成的有效工具，而且可以弥补以骨架砂岩体为主要研究对象的沉积学分析的不足，在确定层序界线或不整合面的位且、研究盆地的构造沉降和沉积充填史等方面发挥重要作用。     

库车前陆盆地第三系沉积相配置及演化研究

以塔里木盆地库车前陆坳陷第三系的重点油气储层段—下第三系库姆格列木群和苏维依组,以及上第三系吉迪克组为主要研究对象,识别出区内主要发育了扇三角洲、三角洲、湖泊和潮坪—泻湖相等沉积相类型。结合对前陆构造运动和沉积古地理的综合分析,指出了库车坳陷第三系的沉积演化特点:北部山前带以发育扇三角洲相为典型特征,南部出现正常三角洲相,中部以湖泊相占优势,且沉积和沉降中心从库姆格列木群沉积时期至吉迪克组沉积时期有由西向东迁移的特点。      

Sedimentary Evolution of the Qinghai–Tibet Plateau in Cenozoic and its Response to the Uplift of the Plateau

We have studied the evolution of the tectonic lithofacies paleogeography of Paleocene–Eocene, Oligocene, Miocene, and Pliocene of the Qinghai–Tibet Plateau by compiling data regarding the type, tectonic setting, and lithostratigraphic sequence of 98 remnant basins in the plateau area. Our results can be summarized as follows. (1) The Paleocene to Eocene is characterized by uplift and erosion in the Songpan–Garzê and Gangdisê belts, depression (lakes and pluvial plains) in eastern Tarim, Qaidam, Qiangtang, and Hoh Xil, and the Neo-Tethys Sea in the western and southern Qinghai–Tibet Plateau. (2) The Oligocene is characterized by uplift in the Gangdisê–Himalaya and Karakorum regions (marked by the absence of sedimentation), fluvial transport (originating eastward and flowing westward) in the Brahmaputra region (marked by the deposition of Dazhuka conglomerate), uplift and erosion in western Kunlun and Songpan–Garzê, and depression (lakes) in the Tarim, Qaidam, Qiangtang, and Hoh Xil. The Oligocene is further characterized by depressional littoral and neritic basins in southwestern Tarim, with marine facies deposition ceasing at the end of the Oligocene. (3) For the Miocene, a widespread regional unconformity (ca. 23 Ma) in and adjacent to the plateau indicates comprehensive uplift of the plateau. This period is characterized by depressions (lakes) in the Tarim, Qaidam, Xining–Nanzhou, Qiangtang, and Hoh Xil. Lacustrine facies deposition expanded to peak in and adjacent to the plateau ca. 18–13 Ma, and north–south fault basins formed in southern Tibet ca. 13–10 Ma. All of these features indicate that the plateau uplifted to its peak and began to collapse. (4) Uplift and erosion occurred during the Pliocene in most parts of the plateau, except in the Hoh Xil–Qiangtang, Tarim, and Qaidam.     

青藏高原东北缘活动构造与共和盆地高温热异常形成机制

构造作用是影响地球深部内热向地表传输和热能再分配过程的关键因素之一。青藏高原东北缘共和盆地发现高温地热资源,其热源成因机制一直是研究焦点。为理解构造作用对地热资源分布的控制过程,本文选取共和盆地高温地热异常区,分析边界断裂构造性质、活动期次、演化历程,结合钻井、大地电磁和背景噪声成像地球物理异常特征,提出新生代构造演化和地热异常形成的耦合关系。认为:1)青藏高原东北缘共和盆地及周缘变形区形成于昆仑断裂和海源断裂大型活动左旋走滑作用的滑动消减带;2)共和盆地新生代以来经历中新世(12–6 Ma)旋转泛湖盆凹陷、上新世—第四纪(6–3 Ma)盆内张扭变形两期主要演化阶段;3)共和盆地上地壳发育的与高温相关的地球物理低速-高导异常层(Vs<3.2km/s,R<10Ω·m)是主导热源;4)上新世持续左旋走滑变形导致的岩石圈隆起变形是深部热能向浅层传输的主要动力学机制,浅部热能聚集成热过程至少延续到了3Ma;5)预测青藏高原东北缘与共和盆地具有类似构造演化性质的次生盆地具有高温地热资源发育的条件。