盆山沉积耦合原理在定量恢复造山带隆升剥蚀过程中的应用

造山带的隆升剥蚀过程研究一直是地学界研究的热点和难点,而与造山带毗邻的沉积盆地则真实地记录了造山带隆升剥蚀演化历史。因此,通过对沉积盆地中沉积物的研究可以反演山地隆升剥蚀历史。基于这种思路,介绍了两种定量恢复造山带隆升剥蚀的方法,即裂变径迹热年代学方法和质量平衡法。前者利用样品碎屑单颗粒的裂变径迹年龄的统计分析确定其源区,并量化源区的抬升剥露及热演化历史,但要求对样品的沉积时代有很好的年代学控制,沉积后样品没有遭受热重置。后者则假定在一定时间间隔内,盆山耦合系统中物源区的地形变化总和与沉积区的碎屑沉积质量总和成正比,即隆升过程中产生侵蚀总量与毗邻盆地的沉积总量之间质量守恒,从而通过研究盆地中相应时间段的沉积总量、沉积速度来定量恢复古地形,反演造山带的演化,但盆山系统的界定以及地层定年的精度直接影响到恢复造山带隆升剥蚀过程的可靠性。     

1.5 Ma以来黄土高原风尘堆积的岩石磁学记录与中更新世气候转型

通过对黄土高原中部朝那剖面黄土-古土壤序列系统的岩石磁学分析,建立了1.5Ma以来黄土高原高分辨率岩石磁学指标演化序列。岩石磁学记录表明本区1.5Ma以来以0.93和0.62Ma为界经历了3个不同的气候演化阶段。在1.5～O.93和0.62～0Ma期间各种磁学参数大致呈同步变化趋势,能较好地与深海氧同位素（MIS）曲线相对应,而在0.93～0.62Ma期间（相当于L9底到L6顶,MIS24-MISl6）,尽管磁化率、饱和剩磁强度（Mr）、饱和磁化强度（Ms）与剩磁矫顽力（Bcr）、矫顽力（Bc）曲线的峰谷能与MIS的峰谷相对比,但该阶段的磁学参数变化幅度和形式明显不同于1.5～0.93和0.62Ma以来的两个演化阶段。磁化率、Mr和Ms在0.93Ma突然降低,此后变幅很小,反映夏季风较弱且相对稳定,一直维持到0.62Ma前后。在0.9Ma前后Bc、Bcr突然增大,可能反映了冬季风突然增强,然后宽幅波动下降。这种变化可能是黄土高原风尘堆积对中更新世气候转型事件的响应。黄土高原岩石磁学记录的中更新世气候转型事件发生于0.93Ma,结束于0.62Ma。造成这次气候转型事件的原因除了与全球冰量和太阳辐射变化有关之外,还可能与中更新世青藏高原急剧隆升而激发的亚洲内陆干旱化加剧,从而导致亚洲内陆沙漠的形成与扩张有关。     

塔里木盆地中的大气环流及昆仑山北坡的黄土堆积

通过分析塔克拉玛干沙漠风积地貌形态所揭示的风向及盆地边缘25个气象站40 a的盛行风,我们恢复了盆地中沙尘暴形成时的风场。对大气环流分析表明,在暖季（春、夏）由于地面对大气感热加热作用强烈,形成了浅薄的热低压。当冷空气入侵时,在和田—于田—民丰一带形成强大的辐合上升区,使这个地区成为中国沙尘暴发生频率最高的地区,其扬起的粉尘沉降在昆仑山北坡而形成黄土堆积。由于冷空气入侵的强度不同,粉尘的扬升高度也不同,昆仑山北坡黄土厚度表明平均扬升高度在海拔2 900~3 400 m左右,最强的沙尘暴可将粉尘扬升到5 500 m的西风急流区。     

长江中下游地区下蜀黄土成因研究的回顾

为了进一步认识下蜀黄土的成因及其在我国东部环境演为研究中的意义，回顾了20世纪30年代以来下蜀黄土研究的主要成果，系统地评述了下蜀黄土的风成说、水成说和多成因说。下蜀黄土的成因，从营力的先后及主交看，风成应是第一位的。因此，在利用下蜀黄土保存的古环境信息研究我国东部变化时，应慎重选择剖面，以获得良好的结果。     

柴达木盆地西部地区断裂类型及油气勘探意义

为研究柴西地区油气成藏及其与青藏高原隆升的关系,我们借助生长断层定性和定量分析,总结出该区断裂在演化上总体可归纳为两个主要形成时期和4种表现形式：早期形成时期(E1＋2?N),中生代以来开始活动,多数终止于下油砂山组末(约14.9 Ma); 晚期形成时期(N?Q),上油砂山组开始活动,狮子沟组(约8.2 Ma)以来活动尤为剧烈,持续至今。在形式上主要表现为限于下或上构造层的生长断层; 贯穿下、上构造层的生长断层和后期断层4类。柴西地区的这种断裂构造特征,与青藏高原的分阶段隆升相对应,控制着该区的油气运移、成藏、保存及改造,对我们在柴西地区的油气勘探工作具有重大意义。     

晚新生代黄河上游地貌演化与青藏高原隆起

黄河上游地貌和新生代地层研究表明,30～3.4Ma是一个构造长期稳定、气候炎热和红色盆地广泛发育的时期,形成分布很广的夷平面,即青藏高原的主夷平面,上有风化壳及古岩溶残留。3.4Ma开始,青藏高原整体抬升,主夷平面被分割、解体,盆地中红色碎屑建造强烈变形,开始以扇砾岩为主的内陆磨拉石沉积。其后,在2.5Ma和1.7～1.66Ma相继发生强烈隆升,青藏高原地貌总轮廓形成,黄河现代水系格局出现,总称之为青藏运动(A,B,C三幕)。随后,黄河及其支流发育一系列阶地,记录了青藏高原阶段性隆升及黄河溯源侵蚀的全过程。     

青藏高原东北部沉积物磁倾角浅化之成因探究

磁倾角是古纬度的记录者,对许多构造活动有着很好的揭示作用.但在青藏高原,沉积物的磁倾角往往要比火山岩或欧亚极预测的值要小,这很大程度上制约了对该地区构造演化历史的了解.本文应用E/I统计分析法对青藏高原东北部几个典型山间盆地的已有古地磁数据进行分析,发现该地区沉积物中普遍存在的10°～ 20°磁倾角浅化可以通过该法矫正,揭示出该地区的磁倾角浅化可能是由于沉积物在沉积过程中或沉积后的压实作用造成;同时也表明该地区在晚新生代以来南北向缩短量并不是十分显著,至少是在古地磁研究的误差范围以内.     

青藏高原东部边缘"成都黏土"粒度记录的约500 kaBP的干旱化增强事件

亚洲内陆干旱化是新生代青藏高原隆升和全球气候恶化的重要标志。对位于青藏高原东部边缘的成都黏土粒度记录的研究,及与黄土高原地区粒度记录的对比,表明该地区的粒度记录都在约500kaBP时发生了一次明显的粒度增大、粗颗粒含量增加的变化,表明东亚地区约500kaBP以来发生了一次明显的干旱化增强事件,推测青藏高原在中更新世强烈隆升进入冰冻圈,导致中下层西风环流显著分叉绕流以及随后的进一步强化,是亚洲内陆干旱化阶段性增强的重要原因。     

青藏高原古里雅冰帽冰碛和冰水沉积物粒度特征及其意义

冰冻圈演化不仅与青藏高原水塔变化、地表侵蚀风化及荒漠化密切相关,还深刻影响着亚洲季风系统和全球气候,冰碛物的粒度组成可以为冰冻圈演化提供重要信息,但高原冰碛物的特征粒度组成及其形成机理仍不清楚,高原冰碛物与高原冷黄土及河湖沉积物的关系也不明确。为此,选择青藏高原最大的冰帽——古里雅冰帽的冰碛物及系列冰水沉积物,开展系统粒度组成研究。研究发现:自终碛到冰川前端冰水扇及下游河流冰水沉积均表现出特征的双峰模态,即1～3φ(500～125μm)的中细砂峰和6～8φ(16～4μm)的细粉砂峰,前者可能由冰川压碎、寒冻风化崩裂作用造成,后者由冰川研磨作用形成,并受到源区基岩岩性软弱和组成颗粒大小的影响。冰川磨蚀的细粉砂组分含量,从冰碛物经冰水扇、河流到湖滩沉积物整体呈现减小趋势,粗粉砂在湖滩沉积中几乎完全被风吹走,粗粉砂直接成为下游黄土的物源并富集其中成为黄土特征组分,水流分选在开口湖泊中产生粗、细粉砂的明显富集,这些证据揭示出,无论是与冰川发育相关的尾闾湖沉积还是近源、远源的青藏高原及周边黄土沉积,其粉砂组成和来源,均可为高原冰冻圈的形成演化提供重要信息。     

贵德盆地黄河出现的古地磁年代及其意义

发源于青藏高原的黄河,其形成与青藏高原隆起有密切关系,因此,黄河上游的形成演化,对于研究青藏高原的隆升以及黄河水利的开发利用等均有重要的实际意义和科学价值。青藏高原东北部的贵德盆地发育巨厚的新生代地层,其最上部的一套湖相沉积代表了黄河出现之前的最后沉积。古地磁测年表明这套地层的结束时代约为1．8Ma,指示黄河在本区大约同时出现,是青藏运动C幕的产物,此后至今黄河已净下切了约940m,指示本区高原的快速隆起,不支持青藏高原在中新世达到最大高度然后垮塌的观点。