青藏高原北部铁路沿线移动冰丘的特征及其灾害效应

青藏高原北部常年冻土地区部分断裂破碎带发育移动冰丘。青藏铁路沿线典型移动冰丘包括不冻泉活动断裂诱发移动冰丘、乌丽活动断裂诱发86道班移动冰丘、二道沟盆南断裂破碎带桥梁施工诱发雅玛尔河移动冰丘、断裂破碎带桥基施工诱发83道班移动冰丘和乌丽盆北断裂破碎带DK1202+668大桥中部桥墩施工诱发85道班移动冰丘。移动冰丘的形成演化与活动断裂、地下水运动、气温变化存在动力学成因联系,是青藏高原北部常年冻土地区内动力与外营力相互耦合的标志和产物。移动冰丘能够穿刺公路路基、拱曲破坏涵洞结构、导致桥梁墩台破裂和输油管道拱曲变形,产生显著的灾害效应,成为高寒环境地质灾害的重要类型。采用适当的工程措施,通过疏导、排放地下泉水,能够有效地防治移动冰丘及灾害效应。     

特提斯喜马拉雅构造带雅拉香波穹隆构造热事件LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄证据

雅拉香波穹隆位于特提斯喜马拉雅构造带东部,出露显生宙不同时期的岩石地层,发育强烈韧性剪切变形和多期岩浆热事件,良好地记录了印度大陆俯冲导致的构造变形和岩浆热历史。对雅拉香波穹隆不同构造部位的花岗质岩石进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得4期构造岩浆事件的高精度测年数据。早期锆石年龄520.4±6.3Ma与536±12Ma指示喜马拉雅地块结晶基底泛非期岩浆侵位时代,晚期锆石年龄揭示新生代碰撞造山不同阶段构造热事件的发生时代。其中,45.6±1.2~44.16±0.88Ma反映印度大陆向北俯冲的起始时代,35.00±0.48Ma对应于始新世晚期增厚地壳深部构造热事件年龄,15.67±0.50Ma指示雅拉香波核部花岗岩侵位及穹隆的形成时代。     

宁中白云母二长花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及岩石地球化学特征

宁中白云母二长花岗岩出露于拉萨地块中部,应用SHRIMP锆石U-Pb测年,得到锆石壳部加权平均年龄值分别为190±8Ma、193±7Ma和191±10Ma,代表成岩年龄,属早侏罗世侵入岩;核部的继承锆石年龄值大体可分为2部分:300～500Ma为古生代基底锆石;1000～1500Ma为元古宙基底锆石,个别测点得到2160Ma和2356Ma的古老年龄值,反映源岩比较复杂,并提供了拉萨地块存在中元古-古元古代结晶基底的年龄信息。岩石化学分析结果表明:白云母二长花岗岩的SiO_2为73．14%～78．12%、K_2O为3．42%～5．72%,K_2O＞Na_2 O,AL/CNK为1．22～1．42,刚玉标准分子含量为3．18%～4．69%,属典型的强过铝花岗岩。微量元素Rb含量特别高(410×10~(-6)～737×10~(-6)),Sr含量低(9．2×10~(-6)～49．0×10~(-6)),Ba含量低(20．8×10~(-6)～127×10~(-6));稀土总量低,∑REE为38．59×10~(-6)～97．84×10~(-6),铕亏损中等—强烈(δEu=0．22～0．62);同位素比值~(87)Sr/~(86)Sr为1．150900～0．861037,~(143)Nd/~(144)Nd为0．511879～0．511993,反映岩浆主要来自于上部地壳泥质岩石的部分熔融。宁中白云母二长花岗岩属于S型花岗岩,形成于同碰撞构造环境,成岩时代为早侏罗世,应属于冈底斯构造带印支造山旋回晚期碰撞阶段的产物,对它的综合研究有助于进一步认识和研究冈底斯构造带的历史和构造演化过程。     

长江上源布曲盆地古湖相沉积的发现及其U系年龄

2002年2月,笔者在青藏铁路格尔木-拉萨段活动断裂的野外调查中,在长江上源通天河沿的南西西方向20km处,青藏公路东南侧的通天河支流布曲北岸拔河21.5m的第3级阶地的冲积砂砾层之下,发现了一套由灰与灰白色粘土质砂、粉砂、细砂和粗砂小砾所组成的湖相沉积剖面发现了一套由灰与灰白色粘土质砂、粉砂、细砂和粗砂小砾所组成的湖相沉积剖面。     

河套地区全新世黄河古河道的分布及期次划分

黄河古河道的分布及其年代学框架的建立对于探讨黄河迁移规律、重建古气候演化历史具有重要意义。通过Landsat8遥感影像解译、1∶5万野外地质地貌调查、钻孔资料分析,结合剖面实测基本判定了色尔腾山以南至现代黄河以北河套平原区黄河埋藏古河道的分布,,采用OSL与14C测年较精确地确定了黄河古河道的年代。依据年代学研究结果,将全新世黄河古河道划分为三期:Ⅰ期古河道,分南北两支,南支分布在复兴镇西北部,埋深2~6 m,北支分布于呼勒斯太中南部,埋深8.2~9 m,时代为9.93~7.4 ka B.P.;Ⅱ期古河道,河道主体分布在色尔腾山山前,呈北西─南东向,埋藏于现今乌加河古河道下部4~11m处,南北最宽处约1.5km。塔尔湖区存在同一期的古河道,埋深7~9 m,以东西向展布为主,时代为7.4~4.1 ka B.P.;Ⅲ期古河道,呼勒斯太中部、塔尔湖中南部及复兴南部都曾发育,但河道主体为塔尔湖区的古河道,埋深2~9 m,时代为4.1~1.2 ka B.P.。黄河古河道分布及时代确定有助于更深入地研究黄河在河套段演化历史,为河套地区的水利建设和农业生产提供参考和借鉴。     

青藏高原渐新世晚期隆升的地质证据

国内外学者普遍认为,地壳缩短增厚是青藏高原隆升的主要原因,青藏高原隆升对环境变迁和东亚季风具有重要影响,但对青藏高原隆升时代存在不同认识。通过统计分析青藏高原中段新生代不同时期的地层倾角,表明区域褶皱变形主要发生于古近纪,中新世湖相沉积地层产状平缓,挤压构造变形微弱,说明地壳缩短增厚主要发生于中新世前。湖相沉积地层的孢粉分析结果表明,青藏地区热带亚热带阔叶林植被自始新世中期开始逐步减少,至中新世早期濒临消亡;暗针叶林植被自渐新世早中期开始逐步增加,至中新世早中期达到繁盛程度甚至居主导地位。根据这些地质证据,结合全球气候变化、古气温及年代学资料,综合推断青藏高原渐新世晚期隆升高度达到海拔4000m左右。     

青海玉树地区活动断裂与地震

青海玉树是巴颜喀拉地块西南边界上的典型历史强震区。最新的活动断裂遥感解译与地表调查结果表明,该区新构造期间主要发育清水河断裂带、玉树断裂带、阿布多断裂带和杂多断裂带4条NW向左旋走滑活动断裂带。其中,构成玉树—鲜水河—小江断裂系尾端构造的玉树活动断裂带是该区活动性最显著的岩石圈断裂。该断裂是由当江断裂、结古—结隆断裂和巴塘断裂3条斜接的主干断层和夹杂其间的多条次级断裂所共同构成的Z型左旋剪切张扭性变形带。它在上新世以来和晚第四纪期间的左旋走滑速率为4.0~5.4mm/a,调节了该区大部分的块体挤出与旋转变形,并构成该区大震活动的主要控震构造。历史强震梳理和古地震研究揭示,玉树主干走滑断裂带自约14530a BP以来至少发生了包括2010年地震在内的共11次大地震,原地重复间隔平均在千年以上,最长达近3000a。1738年玉树西北地震之后,玉树—甘孜断裂带的主干断层表现为平均间隔为50~100a的低频、串联式分段破裂过程,并且大震活动存在从东南向西北迁移的趋势。通过对玉树断裂未来大地震危险性进行综合地质判定认为,该区至少仍存在6段未来百年内大地震危险程度不同的地震空区,潜在的大地震震级为Mw6.6~7.3,其中危险性相对较高的段落主要是当江断裂带的当江—拉则段和结古—结隆断裂带上的结隆—叶卡诺段与桑卡—相古段。     

泛亚铁路滇西大理至瑞丽段基础地质综合调查进展

大理-瑞丽铁路属于泛亚铁路南线的重要组成部分。为解决铁路工程建设过程中面临的复杂地质问题,中国地质调查局在2008年1月至2010年12月期间组织实施了1∶5万区域地质调查与环境灾害专项调查,共设置了6个工作项目,包括22个1∶5万国际分幅的调查和1个综合研究项目。通过系统的区域地质调查和研究工作,在构造、岩石、地层、古生物等基础地质方面有大量的新发现,获得了一批高精度的锆石U-Pb年龄数据,认为保山地块应归属于冈瓦纳大陆。调查过程中发现了潞西构造混杂岩带,并认为其属于怒江构造混杂岩带的组成部分。     

东昆仑断裂粘滑错动对青藏铁路变形效应的数值模拟

东昆仑断裂是青藏高原北部现今仍在强烈活动的地震断裂之一,该断裂的未来地震活动及其突发性粘滑错动是青藏铁路面临的重大工程地质问题。基于东昆仑断裂的运动学特征,通过分别加入8 m和3 m的水平左旋位移,模拟了东昆仑断裂未来地震活动时震中位于铁路线附近和远离铁路2种情形下的铁路变形效应。模拟结果表明：震中位于铁路线附近时,断裂南侧基岩和第四系均发生8 m的左旋走滑位移,而铁路附近的第四系水平位移明显减小,铁轨和道床没有明显的断错,表现为4~5 m的连续左旋弯曲变形;铁路东、西两侧形成NE向的张裂陷和NW向的地震鼓包,而道床和铁轨的垂直位移幅度较小。震中远离铁路时的变形效应与震中位于铁路线附近时的变形相似,但位移幅度减小,铁轨和道床形成1~2 m的连续左旋弯曲变形。因此,东昆仑断裂未来再次发生7~8级强烈地震时,无论地震震中远离铁路还是在铁路附近,其断裂的突发性粘滑错动都将导致青藏铁路的大变形和破坏。     

河套盆地北部344 ka以来沉积环境演化

通过对河套盆地北部获取的377 m钻孔岩芯进行沉积相及粒度特征分析,并结合多种测年手段,揭示了河套盆地北部中更新世晚期以来的沉积环境演变过程。根据粒度参数特征变化把钻孔划分为6个沉积环境阶段:344~326 ka为滨湖相沉积环境;326~165 ka为半深湖相沉积环境;165~130 ka为滨湖三角洲相沉积环境;130~100 ka为浅湖相沉积环境;100~10 ka为滨湖—河流相沉积环境;10 ka~今为河漫滩相沉积环境。河套盆地中更新世晚期到晚更新世期间存在统一的古大湖,晚更新世以后古大湖分解并消失。