活动走滑断裂上断塞塘沉积特征及其构造含义

活动断裂与地震和地质灾害紧密相关,对与其相关的沉积记录进行研究可以认识其活动习性与规律。通过揭露并分析典型断裂地貌——断塞塘的沉积建造特征,能够帮助识别活动走滑断裂作用的信息。选取青藏高原东北缘的西秦岭北缘断裂带黄香沟段,利用组合探槽对沿其发育的断塞塘及其沉积进行研究,分析其沉积特征,并建立断塞沉积序列。研究发现:断塞塘沉积层序由几个沉积韵律组成,一个沉积韵律组合分为下部的粗粒层与上部的细粒层,粒度下粗上细;粗粒层一般为细砂、粗砂和砾石层,具快速堆积的特征;细粒层均为含炭的粘土、亚粘土和粉砂,具湖塘相沉积的特点。断塞沉积层序是分期的,一个沉积韵律组合是一期断塞作用沉积。分析认为,断塞沉积粗细组合的韵律性结构是断裂周期性活动的产物。这一研究是揭示走滑断裂的构造演化与活动习性,反演断裂走滑活动历史并预测其未来行为的基础。     

~(36)Ar/~(39)Ar-~(40)Ar/~(39)Ar等时线方法的应用——以新疆查汗萨拉锑、银矿带为例

等时线方法在K Ar年代学中得到广泛应用 ,本文利用一种新的3 6Ar 3 9Ar 4 0 Ar 3 9Ar等时线方法 ,计算查南疆汗萨拉锑、银矿带中石英脉的40 Ar 3 9Ar实验数据 ,并与其他等时线方法进行对比 ,得到非常一致的结果。     

GPS观测及断裂晚第四纪滑动速率所反映的青藏高原北部变形

断裂晚第四纪滑动速率及现今GPS观测揭示了青藏高原向北扩展与高原边缘隆升的运动特征.主要断裂晚第四纪滑动速率及跨断裂GPS应变速率的结果表明,青藏高原北部边缘的断裂以低滑动速率（＜10 mm/a）为主,特别是两条边界断裂：阿尔金断裂和海原—祁连山断裂.两条主要边界断裂上的滑动速率分布显示了断裂间滑动速率转换及调整特征.阿尔金断裂自95°E以西的8～12 mm/a稳定滑动速率,向东逐渐降低到最东端的约1～2 mm/a,而海原断裂自哈拉湖一带开始发育后滑动速率为1～2 mm/a,到祁连一带（101°E以东）增大到相对稳定的4～5 mm/a,直到过海原后转向六盘山一带,滑动速率降低到1～3 mm/a,甚至更低.滑动速率的变化及分布特征显示,阿尔金断裂滑动主要是通过祁连山内部隆起及两侧新生代盆地变形引起的缩短来吸收的,海原—祁连山断裂的低滑动速率及沿断裂运动学特征表明断裂尾端的陇西盆地变形及六盘山的隆起是断裂左旋走滑速率的主要吸收方式.这一变形特征表明,青藏高原北部边缘的变形模式是一种分布式的连续变形,变形发生自高原内部,边界断裂的走滑被高原内部变形所吸收.     

东亚大陆新生代构造演化

东亚大陆的新生代构造演化受两大地球动力系统所控制:印度-欧亚板块的碰撞及陆内汇聚体系、西太平洋-印度尼西亚板块俯冲消减体系。从晚白垩纪到古新世期间,温暖宽阔的新特提斯洋分割着欧亚大陆和印度次大陆,并且向北俯冲消减于欧亚板块之下。与此同时,太平洋板块继续向西俯冲消减于欧亚板块之下,随着俯冲速率的大幅度降低,俯冲边界发生海沟后撤(trench rollback),使得欧亚大陆东边界开始形成一系列NNE走向的弧后拉张盆地。尽管印度与欧亚大陆碰撞的起始时间仍有争议,但至少强烈碰撞发生在距今45~55Ma期间。陆-陆碰撞及印度板块持续的楔入作用导致了新特提斯海的退出,青藏高原南部和中部的地壳增厚,并隆起形成"原青藏高原"。碰撞及其强烈的楔入作用还导致了青藏高原南部岩石圈块体向SE方向的大规模挤出。青藏高原南部块体的挤出时间与西太平洋-印度尼西亚海洋俯冲消减带的加速后撤是一致的,表现为沿消减带上盘弧后盆地的快速拉张和裂陷,构成具有成因联系的"源-汇关系"。距今20~30Ma期间,随着青藏高原大规模南东挤出的减弱,碰撞和楔入引起了向NE方向挤压的增强,导致了青藏高原本身向S和向NE方向的扩展。构造变形向南迁移到主边界逆冲推覆带,向北扩展到昆仑山断裂,造成柴达木盆地、河西走廊、陇西盆地开始接受最初的新生代沉积,形成青藏高原东北缘的大规模晚新生代沉积盆地群。西太平洋-印度尼西亚板块的海沟后撤大幅度减速或停止,直接导致了日本海扩张的停止,华北盆地裂陷期终止,进入整体热下沉阶段。大约距今10Ma以来,青藏高原内部的高海拔地区晚中新世以来开始出现近SN向的拉张,形成一系列SN向裂谷以及NW向右旋和NE向左旋的共轭走滑断裂系。与此同时,青藏高原向周边生长扩展,祁连山快速隆起形成高原北边界,龙门山也第2次加速隆升,与四川盆地形成近4 000m的地貌高差。在东部,沿西太平洋-印度尼西亚板块俯冲消减带的运动开始加速,不仅弧后拉张作用停止,一些早新生代的拉张盆地还发生反转而遭受到挤压缩短作用。     

磷灰石~4He/~3He热年代学——一种低温热年代学研究的新技术

磷灰石He的封闭温度(约70℃)是目前已知体系中最低的,4He在磷灰石中空间分布包含了样品经历的低温阶段(30~90℃)的热历史信息。磷灰石4He/3He热年代学是根据经典的扩散理论,并用质子照射磷灰石使其内部生成均匀分布的3He,然后应用一种数学方法来确定磷灰石中4He的空间分布,由此可以限制样品所经历的热历史。文中简单介绍了该方法的数学原理、模拟方法、应用以及现存的主要问题等,虽然这一方法还处于不断探索中,但是其对低温热历史的灵敏性使得这种方法有广阔的前景。     

西秦岭北缘中生代构造活动的^40Ar／^39Ar、FT热年代学证据

钾长石MDD和磷灰石裂变径迹研究表明，西秦岭北缘地区存在2次区域性快速冷却事件，分别为约230～210MaB．P．和约140～120Ma B．P．。约230～210Ma B．P．的快速冷却事件可能反映西秦岭秦岭洋于印支期闭合，发生了大规模的岩浆侵入活动，以及随后造山带迅速褶皱、隆升事件；140～120Ma B．P．的快速冷却事件与西秦岭北缘断裂以北的白垩纪盆地发育的时间一致，可能与西秦岭北缘隆升，同时其以北地区形成巨大的盆地有直接关系。同时，该事件与燕山运动主幕发生的时间一致，说明中燕山期我国东西部广大区域普遍存在一次构造运动。     

胶东西北部金矿剥蚀程度及找矿潜力和方向——来自磷灰石裂变径迹热年代学的证据

矿床形成后会经历不同形式的变化,区域隆升与剥蚀是影响矿床变化保存最为关键的因素之一。构造-热年代学是目前广泛运用于研究区域隆升剥蚀的一种重要手段,本文以我国最大金矿集中区———胶东西北部金矿及赋矿围岩玲珑花岗岩为研究对象,尝试将构造-热年代学引用到矿床成矿后变化与保存研究。通过磷灰石裂变径迹热年代学测试获得玲珑花岗岩距今110Ma以来的隆升演化历史,结果显示岩体剥蚀速率很小,平均0.0303±0.0044mm.a-1,自金矿形成后区域热-构造运动趋于平静,这对矿床的保存非常有利。胶东金矿成矿深度范围集中于4~10km,根据剥蚀速度计算玲珑花岗岩剥蚀量仅为2.0~4.2km,远未达到金矿最大成矿深度。当前本区金矿勘探和开采深度普遍小于2km,深部金矿找矿潜力良好。     

青藏高原东北缘临夏盆地晚新生代构造变形及过程

位于青藏高原东北缘的临夏盆地是一个挤压挠曲型的前陆盆地,褶皱和逆冲断裂带自7.8Ma开始由西向东向盆地内部扩展,形成生长地层和生长不整合,代表高原东北部持续的构造变形过程。这种同沉积的构造变形一直持续到大约1.8Ma左右东山组沉积结束,临夏盆地内部强烈褶皱变形,致使东山组及其以下的新生代地层均被卷入褶皱之中(与其上的最老黄河阶地——井沟砾石层为角度不整合接触),拉脊山断裂继续向北东方向扩展,银川背斜最终形成。随后黄河、大夏河出现,开始了发育河流阶地和堆积风成黄土的新阶段。由平衡地质剖面法得到临夏盆地西缘7.8Ma以来总的地壳缩短量为3.2~3.6km,缩短率为0.41~0.46mm/a。如果取从7.8到1.8Ma之间的大约6.0Ma作为临夏盆地的构造变形时段,其缩短速率则为0.5~0.6mm/a。从临夏盆地形成和演化过程来看,青藏高原东北缘的构造变形以沿北西西向断裂的逆冲和地壳缩短为主要特征,导致挤压挠曲型前陆盆地的逐渐隆升和消亡,最终使新生代前陆盆地的大部分并入青藏高原东北缘,成为青藏高原的最新组成部分。     

秦岭太白山新生代隆升冷却历史的磷灰石裂变径迹分析

伸展正断层下盘的冷却历史记录了主要伸展变形的时间及幅度.太白山位于秦岭北缘,作为伸展正断层的下盘,其新生代伸展隆升冷却历史有助于我们更好地理解渭河盆地的伸展变形时间及其幅度.本文利用磷灰石裂变径迹分析方法对太白山的冷却历史进行了研究.来自太白山总计17个样品的磷灰石裂变径迹数据及热历史模拟揭示出山体经历了始于约48 Ma的小幅度快速抬升冷却阶段,和始于约9.6 Ma的大幅度快速抬升冷却阶段;分别对应平行于秦岭北缘山脉的两阶段伸展变形.始于约48 Ma的伸展变形可能是印度板块与欧亚板块碰撞作用在大陆内部的远场响应,而始于约9.6 Ma的快速伸展变形可能与青藏高原在该时期快速隆升和对外扩展有关.     

微量陨石激光熔样稀有气体测定方法

微量陨石激光熔样稀有气体测定方法是一种可以在微米尺度上对几毫克陨石样品进行准确稀有气体同位素分析的方法,克服了传统全岩熔融法在测量时存在样品用量大、前处理过程复杂和样品稀有气体分布不均导致不同组分的宇宙射线暴露历史无法进一步区分等问题。但是由于该方法所用样品体积小和样品用量低,要求实验室具有超低本底的稀有气体提取系统,目前国内在微量陨石稀有气体分析技术方面尚处于起步阶段。本文采用金刚石激光样品窗成功研制了超低本底的气体提取系统,通过系统体积标定和天平称量误差、热本底、干扰元素、质量歧视及质谱灵敏度等参数的校正,在中国科学院地质与地球物理研究所建立了微量陨石激光熔样稀有气体测定方法,并对毫克级微量钙长辉长无球粒陨石Millbillillie粉末标样进行了稀有气体同位素含量和比值测定,计算获得准确一致的宇宙暴露年龄。该方法的建立,将为我国迅速发展的比较行星学和深空探测提供重要技术支撑。