青藏高原东南缘兰坪—思茅地体晚始新世以来差异性地壳变形的成因讨论

印支地块北部地壳的侧向挤出逃逸方式和动力机制仍存在争议,本文通过兰坪盆地晚始新世红层的构造磁学和磁倾角偏低矫正研究,探讨了青藏高原东南缘大陆变形的成因等关键问题。磁倾角偏低矫正后的原生特征剩磁分量为D_s=264.5°,I_s=-39.4°,k=21.4,α_(95)=9.6°,N=12。结果表明自晚始新世以来,位于印支地块西北部的兰坪—思茅地体,其北部相对于东亚古地磁参考极发生了80.3°±8.9°的顺时针旋转运动,同时发生了5.8°±7.2°(638±792 km)的不显著南向运动。综合前人的古地磁研究结果,表明兰坪—思茅地体北部和中部地区存在显著的差异性旋转变形。本文提出地体北部～80°的顺时针旋转变形与印度板块东端和西缅甸地块向北揳入欧亚大陆联合作用造成的北东—东向挤压作用相关,而地体中部复杂的差异性旋转变形则与川滇地体的南向挤压和临沧花岗岩带的阻挡作用所导致的局部地壳构造变形相关。因此,兰坪—思茅地体北部和中部的差异性旋转运动是地体整体性顺时针旋转运动和局部差异性旋转变形相叠加的结果,与下地壳粘性通道流的驱动并无直接关联,而与相邻地块间的差异性运动所导致的地块间的挤压作用相关。自晚始新世以来,在兰坪—思茅地体北部地区上地壳沿大型走滑断裂带发生的东南向挤出逃逸运动和下地壳通道流所导致的上地壳韧性变形作用可能共存,而地体中南部地区沿大形走滑断裂带发生整体性侧向挤出逃逸模型可能占据主导地位。     

青藏高原西北缘晚新生代的隆升特征——来自西昆仑山前盆地的沉积学证据

对西昆仑北缘山前盆地新生代沉积特征的研究结果表明,沿西昆仑山前发育的各沉积序列的垂向特征相似:古新世—中新世早期为石膏层、含瓣腮化石的石灰岩和紫红色较细粒的碎屑岩沉积,指示了海相和海陆过渡相较平静的沉积环境;中新世晚期—上新世初期开始出现陆相磨拉石,指示了陆相非平静的沉积环境,砾石的直径由下至上呈增大趋势,可能反映了西昆仑山体不断隆升,其间相对稳定的层段可能是构造运动间歇期或平稳期的沉积,指示了脉动式的隆升模式;磨拉石底部砾石的成分以沉积岩为主,向上火成岩和变质岩砾石逐渐增多,表明剥蚀程度不断加深。根据磨拉石建造的特征,判断剥蚀量和剥蚀强度自西向东有减小和变弱的趋势,可能暗示了西昆仑山晚新生代隆升有自西向东由强变弱的过渡特征。该结论与本区构造地貌学的研究结果一致。     

阿尔金山脉新生代剥露历史——前陆盆地沉积记录

新疆且末县江尕勒萨依盆地位于阿尔金山脉的北西山前,其内连续沉积了中生代一新生代地层。盆地内古新统一始新统为河流相沉积;渐新统至中新统为山麓河流相灰色砾岩和棕色砂岩;上新统为山麓洪积相砾岩夹泥岩;下更新统全为砾岩层。岩性组合特征及其砂岩碎屑、砾石组分变化规律,反映出阿尔金山脉的新生代剥蚀历史：古近纪早、中期,阿尔金山脉的地形高差小,古生界双峰式火山岩首先被剥蚀;至渐新世末一中新世早期,山脉高差加大,基底元古宇开始出露地表被剥蚀;中新世末期,山脉高差进一步加大,剥蚀速率加快;至第四纪早期西域砾岩开始沉积时,地形高差加剧,中、古元古界开始暴露被剥蚀。区域资料分析表明,阿尔金山脉在新生代具有多期次阶段性隆升的特征,存在3期次快速隆升事件：渐新世末一中新世早期、中新世晚期(大约8Ma)和第四纪早期。     

三门峡地区黄土L9的重磁化现象及原因探析

对黄河三门峡地区曹村黄土剖面L₁至L₁₃(年代持续约1.1Ma)的高分辨率古地磁研究发现:布容/松山界线位于第8层古土壤(S₈)的顶部,贾拉米洛正极性亚时的顶、底界分别位于S₁₀和L₁₃的顶部,上述古地磁极性转换界线与洛川标准剖面一致。“上粉砂层”(L₉)的绝大多数样品特征剩磁方向与现代地磁场方向一致,而其中的弱发育古土壤层(L₉SS₁)则呈预期的反极性特征。综合L₉的厚度、岩性和岩石磁学特征,认为这一巨厚的正极性带可能反映了完全由岩性所控制的重磁化特征。对于L₉重磁化的原因,似乎很难用后生的化学剩磁和粘滞剩磁来解释。文章尝试性地提出,可能在L₉沉积后的间冰期(对应S₈)和布容正极性时内气候较湿润的时期,由于雨水的向下渗透而诱导了其中强磁性矿物(磁铁矿)在沉积后随地磁场方向的变化而进行了重新排列。     

黄土高原东北缘矾山剖面的古地磁新结果

黄土高原不同地区发育的黄土-古土壤序列在东亚冬、夏季风记录上存在一定的差异性,而目前的研究多集中在黄土高原腹地.本文以黄土高原东北缘北京邻区矾山剖面S6～L9段地层为研究对象,开展了详细的古地磁、岩石磁学、粒度及地球化学测试分析.结果表明:1)与黄土高原腹地典型剖面同时段地层相比,矾山黄土成壤程度偏低,所受夏季风的影响...     

帕米尔-西昆仑地区新生代古地磁结果及其构造意义

通过对帕米尔-西昆仑地区新生代地层51个采点古地磁样品系统的古地磁测试,获得了研究区新生代较可靠的古地磁数据。尽管上述研究剖面因为单斜地层无法对所获得的古地磁结果进行褶皱检验,但从实验结果可以看出,其地理坐标下平均的高温特征剩磁方向远离现代地磁场方向,且和田朗如乡古近纪、策勒恰恰古近纪、叶城柯克亚乡新近纪剖面所获得的古地磁结果具有正、反2种极性,由此,我们认为以上剖面的高温特征剩磁很可能代表了岩石形成时的原生剩磁方向。结合研究区已有的古地磁数据,认为在新生代印度板块向北挤压作用下,塔里木地块西缘地区(帕米尔高原东北缘)早白垩世-晚白垩世始相对欧亚大陆在古地磁误差范围内并没有发生明显的构造旋转作用(1°~1.6°),而始新世以来相对欧亚大陆则发生了明显的逆时针旋转(22°~38°),该地区的逆时针旋转作用可能与塔拉斯-费尔干纳断裂新生代以来的右旋走滑作用有关,而在帕米尔高原以东则主要以沿大型走滑断裂的走滑作用为主,并没有发生明显的旋转作用。     

中中新世以来阿尔金断裂走滑未造成柴达木盆地整体旋转

通过柴达木盆地南八仙剖面磁性地层学研究,建立了部分上油砂山组磁极性序列,认为该剖面时代为7.5~9.0 Ma。从320块样品的古地磁数据分析,揭示了一组高温特征剩磁分量,在95%置信度下通过倒转检验(B级),说明这组高温分量很可能代表岩石形成时的原生剩磁,其特征剩磁方向为:地理坐标下为D_g=358.5°, I_g=40.5°, k=28.5,α₉₅=4.2,层面坐标下为D_s=1.0°, I_s=41.5°, k=34.0,α₉₅=3.8;相应的极位置为λ_p=75.9°N, φ_p=270.5°E, d_p=2.8°, d_m=4.6°。通过与同时代柴达木盆地及邻区的古地磁极对比,说明中中新世以来柴达木地块整体上没有经历明显旋转运动,阿尔金断裂活动致使肃北等毗邻断裂带地区发生了构造旋转。     

青藏高原形成和演化的古地磁研究进展综述

20世纪80年代以来,特别是最近10年,中外古地磁学者在青藏高原获得了一大批古地磁数据,从构造古地磁角度,重建了青藏高原诸块体(喜马拉雅、拉萨地块、羌塘地块)的碰撞拼合过程,探讨了上述块体碰撞所造成的青藏高原陆内构造缩短量和变形模式。本文对近30年来青藏高原古地磁研究进行了回顾和总结,并在此基础上试图重建了中、新特提斯洋的演化过程,进一步探讨青藏高原形成和演化的动力学背景。     

早期热河生物群时代的磁性地层学约束

早期热河生物群保存于冀北的中生代地层大北沟组—大店子组,层位时代的磁性地层学研究对限定热河生物群的演化、鸟类的起源与进化以及被子植物的起源等重大科学问题的年代框架具有重要的科学意义。同时,将为中国陆相侏罗系—白垩系界线及早白垩系地层划分提供可以进行全球对比的磁性地层学证据。此外,还将为限定华北克拉通破坏提供可靠"深时(Deep-time)"约束。基于1 100余块样品的测试与分析结果,建立了冀北滦平盆地大北沟组—大店子组高精度的磁极性序列。磁性地层对比分析方案表明,大北沟组、大店子组和西瓜园组的磁极性序列对应于标准磁极性柱的M12—M9,属于Valanginian中期至Hauterivian中期。从磁性地层学的综合研究认为早期热河生物群的时代归属于早白垩世的Valanginian期。本文的研究结果不支持中国陆相侏罗—白垩系界线位于大北沟组与大店子组之间的划分方案。     

塔里木盆地新生代海相沉积问题

基于前人文献,对塔里木盆地新生代海相沉积问题进行梳理,进而探讨该盆地新生代海侵的次数和范围以及海退的时限、原因。研究表明,新生代,塔里木盆地至少经历古近纪的阿尔塔什晚期至齐姆根早期(古新世早期至古新世晚期)、卡拉塔尔期—乌拉根期(始新世中期)、巴什布拉克中期(始新世晚期至早渐新世)等三期海侵;塔里木盆地中新世仍有海相地层这一认识获得广泛认可仍需更多的地质证据来支持。塔里木盆地海侵范围在卡拉塔尔—乌拉根组沉积时期达到最大,向东可达玛扎塔格地区,在盆地北缘和南缘分别可以到达库尔勒以东地区和洛浦县阿其克以东地区。由于受到全球海平面变化和构造运动的共同影响,副特提斯海新生代从塔里木盆地退却的沉积记录包括齐姆根组顶部、乌拉根组顶部、巴什布拉克组第四段和第五段,时间上分别对应于古新世晚期、始新世中晚期和早渐新世。