青藏高原北缘阿尔金走滑边界的侧向扩展:甘肃北山晚新生代走滑构造与地壳稳定性分析

对北山地区遥感影像和野外地质特征的分析表明,自阿尔金断裂带向NW方向依次出露三危山-双塔断裂、大泉断裂和红柳河断裂。这些断裂近于平行,且同为左行走滑断裂,具有相似的展布特征,空间走向均为NE40～50°,断裂系末端均发育 “树枝状”分支断层,在断层夹块之间形成“多米诺”构造,构成了北山地区主要的构造样式。断层谷地沉积物分析和断层泥ESR年代学测试结果表明,三危山-双塔断裂形成于上新世(N2k),大泉断裂形成于早更新世（1.2～1.5Ma）,而北山地区分支断层和次级断层的活动在400ka之后。对北山地区断裂构造几何学和年代学的研究表明,阿尔金断裂系晚新生代以来向NW方向的侧向扩展,是阿尔金走滑边界重要的生长方式。北山地区特殊的走滑构造组合样式,使该地区的构造变形难于在某条断层上聚集能量,而分散在若干条次级断层上的位移量又微乎其微,该地区成为“最稳定的活动区”。     

新生代酒西盆地沉积特征及其与祁连山隆升关系的研究

酒西盆地普遍缺失上白垩统-始新统,在渐新世晚期开始接受沉积,并形成厚约3．9km的中下第三系一第四系河流相沉积约,不整合覆盖于下白垩统上。渐新统火烧沟组仅在盆地北部出露,往盆地南部尖灭,古流向向南,其物源区应在北部,可能和阿尔金断裂的活动有关。白杨河组全盆均有分布,北祁连山中也有沉积。山中-盆内沉积相由山麓相转变为河湖相,变化明显;古流向大致向北,说明当时祁连山开始隆升,成为白杨河组的物源区。对酒西盆地中、新生界的重矿物进行了系统分析,白杨河组重矿物绝对含量的脉动增加明显,显示白杨河组沉积物源发生变化,原因可能是北祁连山开始隆升,酒西盆地的沉积物源由北转向南侧的祁连山。重矿物的相对含量以及ATi,GZi和ZTR特征值也指示了白杨河组时期矿物成熟度低,构造活动强烈,可能对应着北祁连山的开始隆升。     

准噶尔南缘古生代晚期盆山关系:阿尔巴萨依组火山岩锆石SHRIMPU-Pb定年及岩石地球化学限定

准噶尔盆地南缘沿巴音沟蛇绿岩带北侧发育一套晚古生代(原下二叠统)阿尔巴萨依组中基性、酸性火山岩夹火山碎屑岩.采用锆石SHRIMP U-Pb定年方法,对其中流纹岩进行定年,得到年龄为307.2±1.3Ma(MSWD=1.2),表明原定为早二叠世的阿尔巴萨依组火山岩的确切喷发时间为晚石炭世.地球化学分析表明,阿尔巴萨依组火山岩为钙碱性和高钾钙碱性系列,富集轻稀土(LREE),轻重稀土有一定程度的分馏,富集大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta等高场强元素,流纹岩有Ba、Sr、P、Eu、Ti的异常.阿尔巴萨依组火山岩的εNd (t)值在+4.21～+7.79之间,显示源区富集特征.晚石炭世阿尔巴萨依组火山岩、火山碎屑岩与后碰撞A型花岗岩在岩石学、地球化学特征方面相似,表明两者应有相似的构造背景,都为后碰撞伸展环境.阿尔巴萨依组还发育一套火山沉积地层,表明准噶尔南缘沉积作用在晚石炭世已经开始,开始沉积盆地的类型应为伸展断陷盆地.     

新疆布龙果尔下石炭统黑山头组生烃潜力分析

应用地表露头样品的常规有机地球化学分析资料,从有机质丰度、类型、成熟度等方面,对新疆北部布龙果尔地区下石炭统黑山头组暗色泥岩进行评价.研究表明:黑山头组有机碳含量高,经风化校正后达中等烃源岩标准.有机显微组分由腐泥组、镜质组和惰质组组成,有机质类型为Ⅰ、Ⅱ1、Ⅲ型,处于高成熟演化阶段.虽然样品分析结果受地表风化作用影响严重,但该区下石炭统黑山头组暗色泥岩具一定的生烃能力.     

新疆三塘湖盆地石炭系含油气系统初步评价

新疆三塘湖盆地晚古生代发育哈尔加乌组和卡拉岗组陆相火山喷发岩系,二者在岩石组合上均以中酸性火山岩及其碎屑岩为主,局部夹基性火山岩。通过岩性剖面和化石组合对比认为哈尔加乌组和卡拉岗组为同一时代地层,没有上下关系,时代为晚石炭世—早二叠世。对哈尔加乌组火山岩进行锆石SHRIMP U-Pb定年获取年龄值为319.6±9.8 Ma,表明这套火山岩含有石炭纪的部分,限定这套火山岩系的喷发时限为石炭纪中期至早二叠世。哈尔加乌组和卡拉岗组火山岩发育多期的火山喷发—沉积旋回,形成巨厚层的火山岩和火山碎屑岩的互层,具备良好的油气储集条件,其下伏老爷庙组暗色泥岩夹层有机碳(TOC)含量较高(0.71%～1.62%),属于一般烃源岩—好烃源岩,这套烃源岩与哈尔加乌组—卡拉岗组火山岩构成生储盖组合,上覆上二叠统芨芨槽子群泥岩为盖层,构成盆地与火山岩相关的石炭系含油气系统,具有重大的石油地质意义。     

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。     

中亚造山带中新生代壳幔相互作用特征与过程——新疆北部幔源岩浆岩系对比研究

新疆北部中新生代幔源岩浆岩多位于大型走滑断裂带或者裂谷带附近,岩石系列均具有高的TiO_2含量,富碱、高度富集不相容元素和轻稀土(LREE),ε_(Nd)(t)值低正值到负值,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值较高,不相容元素比值La/Nb和Nb/U显示中新生代玄武岩浆在形成过程中的壳幔作用明显不同于古生代造山过程,岩浆来源于类似OIB源的富集地幔。而新疆北部地区的二叠纪幔源镁铁-超镁铁岩来源于亏损地幔,陆壳物质参与了岩浆的形成,源区可能混入了早期的弧组分或俯冲的洋壳。由于古生代多个洋盆闭合和增生造山作用致使中亚造山带的岩石圈不断增厚,于古生代晚期发生拆沉去根作用,软流圈亏损地幔上涌形成二叠纪镁铁-超镁铁岩系,而拆沉的岩石圈以及俯冲下沉的洋壳及其沉积物,在地幔环境熔融交代改造原始地幔,使中亚地区的地幔自古生代晚期以后逐渐转换为整体富碱、富含轻稀土(LREE)和不相容元素的富集地幔。被改造了的富集地幔在中新生代沿裂谷带或大型走滑断裂薄弱带上涌,形成了中新生代幔源岩浆的喷发和侵位。     

“钉合岩体”与新疆北部主要缝合带的形成时限

本文介绍了钉合岩体的概念,强调钉合岩体在造山带研究中具有重要的大地构造意义。在科迪勒拉增生造山带中,钉合岩体是在增生事件之后形成的;而在喜马拉雅碰撞造山带中,钉合岩体是在碰撞事件之后形成的。因此可以区分后增生和后碰撞两类钉合岩体,它们可以为限定增生或碰撞事件的时间上限提供年代学约束。特别是在缝合带被钉合岩体侵入的情况下,缝合带的形成时限(即增生或碰撞事件的起止时间)可以根据缝合带中最年轻的蛇绿岩质岩石和最老的钉合岩体给予严格限定。应用这种方法,能够限定新疆北部的主要缝合带(如额尔齐斯-斋桑缝合带、北天山缝合带和南天山缝合带等,东准噶尔和西准噶尔的蛇绿岩带)最晚是在晚石炭世形成的。西准噶尔增生杂岩也是在在晚石炭世形成的,但当时是否存在洋壳俯冲还需要进一步研究。目前的资料显示,虽然新疆北部各主要缝合带的形成时限存在一定差异,但没有三叠纪形成的缝合带。特别是南天山缝合带内发育的钉合岩体不但有效地限定了缝合带的时间上限,而且还从地质上约束了受到质疑的晚二叠世放射虫化石的可靠性和高压-超高压变质岩中三叠纪锆石U-Pb年龄的解释的合理性。     

桑树台断裂构造带结构构造特征及其形成演化

桑树台断裂构造带位于梨树断陷西侧,为梨树断陷的控盆断裂。构造解析结果表明,桑树台断裂构造带自北而南由苏家屯断裂、桑树台断裂、南-北金山断裂组成,其间分别被西丁家侧接断裂和老公林子侧接断裂相连。火石岭期,在北西-南东向伸展环境下,桑树台断裂、北金山断裂和南金山断裂伸展活动强烈; 沙河子期,在左旋走滑构造环境下,桑树台断裂、北金山断裂和南金山断裂伸展活动强烈,断层间具调节转换性质的侧接断裂开始形成,同时苏家屯断裂开始活动; 营城期,在右旋走滑构造环境下,苏家屯断层和桑树台断裂北部伸展活动强烈,南金山断裂与老公林子断裂侧接带以南区域遭受挤压,缺失营城组沉积; 登娄库期-泉头早期,在左行走滑环境下,苏家屯断裂、皮家断裂、桑树台断裂、北金山断裂、南金山断裂及老公林子侧接带断裂强烈走滑,至泉头早期断裂活动显著减弱,几近停止,随后区域被巨厚的泉头组上部及上白垩统覆盖。嫩江期末期-明水期,在南东-北西向的挤压构造环境下,桑树台断裂带南段的老公林子断裂侧接带,走滑强烈,断层向上多切割至地表。喜马拉雅山期,桑树台断裂构造带无明显构造活动。     

环青藏高原大型盆地构造地貌特征与演化比较

塔里木盆地、柴达木盆地和四川盆地是环青藏高原盆山体系中最为重要的三大盆地,其新生代构造地貌演化引起了研究者的广泛关注。通过对这三大盆地的地貌形态、基底性质、流域属性等特征的对比研究,认为在相似的构造环境下,环青藏高原盆山体系大规模的成山与成盆具有一定的规律:塑性块体显著缩短增厚成山;刚性块体缩短量较小,地壳增厚不明显,因而呈现较为平坦的盆地。刚性地块的形状决定了环青藏高原大型盆地的形状,而相似的构造环境与基底性质使得盆地内部具有相似的构造地貌特征。值得注意的是,这些盆地主体部分垂向上新生代沉积的填充序列主要受控于盆地的流域属性与水动力条件,而受盆地水平应力状态所带来的影响相对较小。同时,盆地内的新生代沉积厚度与流域属性对盆地及其周缘地区的侵蚀基准面、海拔高度、边界断裂的发育都产生了显著的影响,提供了一个深、浅圈层之间相互作用的经典案例。