甘肃石包城盆地新生代沉积特征及与阿尔金断裂的关系研究

阿尔金断裂是由阿尔金主干断层及其它次级断裂组成的巨型走滑断裂系,其分布规律符合左行走滑挤压模式。石包城盆地位于阿尔金断裂带内,为祁连山所围限,面积大约为3 000 km~2。通过对盆地上新统地层、砾岩砾石成份、古流向等沉积特征的综合研究分析表明:盆地南部边缘位于土大坂以南,主要由砾岩和含砾砂岩组成,其中灰岩占砾石成份80%以上;盆地东部边缘在石包城乡地区,砾岩砾石成份以花岗岩、片岩和片麻岩等变质岩居多,夹杂少量硅质岩;盆地的沉降中心位于双泉井子附近,靠近阿尔金断裂一侧;石包城盆地古水流方向为北西和北北西方向,说明该地区地势自南东至北西方向逐渐降低,盆地南东方向应为隆起区;石包城盆地双泉井子以西物源区应为盆地南缘的大雪山等一系列山体,而东北部物源应来自石包城乡附近的山体。石包城盆地是阿尔金断裂带中主干断层与分枝断层联合作用形成的走滑分枝盆地,从上新世以来,盆地至今扩张量约为30～40 km。按相同的位移速率,本文估算了阿尔金主干断层石包城段自渐新世以来的走滑量,大约为218 km。     

阿尔金断裂带中段中新生代隆升历史分析: 裂变径迹年龄制约

本文利用裂变径迹方法探讨阿尔金断裂中段吐拉-肃北之间隆升和剥露过程。古生代花岗岩和侏罗系沉积岩的磷灰石裂变径迹年龄介于107.2±9.0Ma 到14.1±1.3Ma之间,明显小于其侵位年龄或者沉积年龄。自西部的吐拉到东端的肃北,磷灰石裂变径迹年龄逐渐升高,从14.1±1.3Ma增加到107.2±9.0Ma。花岗岩和侏罗系砂岩的磷灰石裂变径迹模拟结果表明,阿尔金断裂南侧地质体经历了两阶段的快速冷却过程,早期为33Ma左右,晚期为8Ma左右; 阿尔金断裂北侧经历了晚白垩世开始的相对缓慢的冷却过程以及8Ma以来快速冷却事件。阿尔金断裂南北两侧的地质体的裂变径迹年龄和热历史略有差异,可能反映阿尔金断裂的影响。33Ma左右的快速冷却事件可能是阿尔金断裂活动引起的快速去顶作用的开始,这一事件对应了印度和欧亚板块碰撞。8Ma左右的冷却事件,与阿尔金山地区盆地内的快速沉积过程相一致,同时可能是青藏高原抬升与侧向生长在本区的响应。     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区中生代中酸性火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄和地球化学特征

西乌旗地区处于大兴安岭南部,广泛分布中生代火山岩。中生代火山岩中性岩组SHRIMP锆石U-Pb 年龄为163Ma±2Ma,为岩浆上侵结晶的年龄;研究区南区下营子地区查干诺尔组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb 年龄为144.2Ma±1.4Ma,表明西乌旗地区晚中生代火山岩形成时代为晚侏罗世—早白垩世。在TAS图中,中性岩样品数据点落入粗面岩区,属碱性岩系列,REE分馏明显,LILE富集,Nb、Ta等元素亏损,Eu异常不明显,具有正高εNd(t)值,推断粗面岩是由地幔的碱性、过碱性岩浆经过分离结晶过程形成的;流纹岩属高钾钙碱性岩系列,REE分馏明显,部分LILE富集,Ba、Sr和HFSE强烈亏损,推测该岩石由相对较浅的中下地壳物质部分熔融形成并具有A2型花岗岩的特征。综合研究并结合前人的资料,认为从晚侏罗世(163Ma)开始,西乌旗所在大兴安岭地区已经处于伸展构造环境。     

敦煌三危山地区白垩纪OIB型基性岩墙的特征及地质意义

本文首次报道甘肃敦煌三危山地区早白垩世玄武质岩浆活动的记录。在三危山附近,基性岩墙侵入于敦煌群TTG和表壳岩大理岩和片岩中。全岩的K-Ar年龄为136.00±11.56Ma到99.11±6.35Ma,形成时代属于早白垩世。基性岩墙SiO₂含量变化范围较小,集中在47.95%~50.65%之间,以富TiO₂ (2.07%~2.35%,平均为2.21%)、MgO(6.03 %~6.51%,平均为6.32%)、贫K₂O(<1.29%),Na₂O>K₂O, Mg^#值中等且比较稳定(48.9~53.1,平均为51.7)为特征。基性岩相容元素含量相对较低,Ni含量变化相对较小,分布在112.7×10^-6~182.7×10^-6之间。而V含量变化较大,介于184×10^-6~267×10^-6之间,表明岩浆早期可能发生了一定的以橄榄石和单斜辉石为主的分离结晶作用。基性岩富集LREE((La/Yb)_N ＝3.97~4.66)和LILE,无Eu负异常,较高的Fe/Mn比值等,具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的特征。微量元素比值等特征表明其来源与富集地幔关系密切,玄武质岩浆的形成可能与岩石圈的减薄和软流圈的上涌有关。     

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.     

伊洛瓦底江上游水系形成时代研究——以滇西龙川江为例

研究伊洛瓦底江水系的发育历史对理解青藏高原东南缘的生长具有重要意义,但是长期以来对其形成时代的研究一直比较薄弱。通过研究伊洛瓦底江上游支流的演化可为认识其水系的发育提供重要线索。龙川江是伊洛瓦底江的一级支流,发源于高黎贡山,流经腾冲芒棒盆地。研究表明在上新世时期芒棒盆地曾被一中型湖泊所占据,现代意义上的龙川江并不存在。龙川江在芒棒盆地内同时切割了上新世中晚期和早更新世的火山岩,腾冲地区早更新世火山岩的K-Ar年龄为0.84~1.4 Ma,说明现代龙川江的出现可能不会早于0.80 Ma,由此推测伊洛瓦底江上游水系可能也是0.80 Ma以来形成的。晚新生代以来东喜马拉雅构造结的强烈构造活动可能是其水系形成与演化的动力来源。     

内蒙古西乌珠穆沁旗地区中生代中酸性火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄和地球化学特征

西乌旗地区处于大兴安岭南部,广泛分布中生代火山岩。中生代火山岩中性岩组SHRIMP锆石U-Pb年龄为163Ma±2Ma,为岩浆上侵结晶的年龄;研究区南区下营子地区查干诺尔组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为144.2Ma±1.4Ma,表明西乌旗地区晚中生代火山岩形成时代为晚侏罗世—早白垩世。在TAS图中,中性岩样品数据点落入粗面岩区,属碱性岩系列,REE分馏明显,LILE富集,Nb、Ta等元素亏损,Eu异常不明显,具有正高εNd（t）值,推断粗面岩是由地幔的碱性、过碱性岩浆经过分离结晶过程形成的;流纹岩属高钾钙碱性岩系列,REE分馏明显,部分LILE富集,Ba、Sr和HFSE强烈亏损,推测该岩石由相对较浅的中下地壳物质部分熔融形成并具有A2型花岗岩的特征。综合研究并结合前人的资料,认为从晚侏罗世（163Ma）开始,西乌旗所在大兴安岭地区已经处于伸展构造环境。     

青藏高原东南缘新生代地壳运动的转换

在青藏高原东南缘保山地体东部上新世营盘组玄武岩中开展的古地磁学研究,获得了可靠的高温剩磁分量。地层校正后的特征剩磁分方向为Ds=166.5o, Is=–19.3o, k=41.9, a95=5.1o, N=22(采点)。褶皱检验显示其为原生特征剩磁分量。上新世古地磁数据显示,保山地体东部区域自上新世以来相对于东亚构造稳定区古地磁参考极发生了14.5o±4.8o的逆时针旋转运动。虽然保山地体东部上新世的逆时针旋转运动与保山地体其它区域古近纪至中新世的顺时针旋转变形截然相反,但是其与畹町走滑断裂和南汀河走滑断裂上新世以来的左旋走滑运动相吻合。本次研究通过保山地体和腾冲地体内部新生代古地磁数据及地体边界构造带活动演化的综合分析,指出自古近纪早期印度板块与欧亚大陆初始碰撞以来,青藏高原东南缘腾冲地块和保山地体在渐新世末期至早中新世时期,以及上新世早期分别发生了地壳运动方式的转换。保山地体地壳的运动学方式直接控制了地体边界走滑断裂的构造演化过程。     

河北平原第四纪火山岩时代

河北平原第四纪火山岩时代对理解华北东部新构造运动具有重要意义,但是对其准确年龄一直缺少研究。位于河北省海兴县附近CK3孔岩心揭示了4次第四纪的火山活动。针对第1次火山岩底部样品开展40Ar/39Ar测试,其年龄为(2.36±0.05)Ma。结合磁性地层研究结果,限定了其他3次火山活动时代分别为约1.3 Ma、35~70 ka和10~15 ka。     

龙门山典型河流形态变化的潜在地震因素分析

以岷江支流白沙河和涪江支流湔江为例,探讨了2008年汶川地震之后龙门山地区河流形态的变化及其可能的长期构造地貌效应。研究表明,2008年汶川地震地表破裂带穿越河流形成裂点（跌水）,地震触发的山体滑坡、泥石流堵塞河道形成堰塞湖,致使河流形态及河流水动力条件随之发生变化。河流同震裂点在震后迅速消失,部分河段出现“裁弯取直”的趋势,这可能与河流中激增的沉积通量有关。随着周期性大地震的复发,河流的沉积-侵蚀过程会不断改变,伴随着震间活动断裂持续的构造变形,龙门山河流形态可能会发生快速变化。