东喜马拉雅构造结岩体冷却的40Ar/39Ar年代学研究

对采自东喜马拉雅构造结核心地段雅鲁藏布大峡谷地区的13件标本中的20件矿物样品进行了系统的常规^40Ar／^39Ar年代学研究。数据显示,样品的（^40Ar／^39Ar）i值均接近尼尔值（295．5±5）,且绝大部分样品的坪年龄与其反等时线年龄在误差范围内一致。从数据统计结果来看,所测样品的^40Ar／^39Ar年龄大都集中在1．3Ma和2．5Ma左右,表明南迦巴瓦地区在上新世中期和更新世早期均经历了快速冷却抬升事件。本次测试的样品采自不同的高程及不同的构造单元,且样品原岩的成因及岩性各异,但沿着大峡谷由北向南不同地段的样品的不同矿物（角闪石、黑云母、白云母、钾长石）的^40Ar／^39Ar年龄相近,而同一样品中不同矿物的^40Ar／^39Ar年龄大小又并非完全按照矿物对氩同位素体系的封闭温度高低来分布,表明该地区在上新世以来的岩体冷却速率很大,以致该地区的矿物对氩同位素体系的封闭过程与处于缓慢冷却环境中的封闭过程明显不同。以本文报道的数据估算,南迦巴瓦地区的岩体在最近3Ma以来的冷却速率达120～240℃／Ma,岩体抬升速率达3．4—6．9mm／a。     

大陆岩石圈对扩张机制的响应——辽蒙地质走廊中-新生代火山活动的时空分布

选择以辽西为中心,近东西向延伸800 km的辽蒙地质走廊为研究区,通过年代学研究,确认130 Ma以来的中、新生代火山活动对称分布的时空格局具有"中间老、两侧新"的特点,而且随着时间的推移,软流圈来源的岩浆向东西两侧侧向流动,岩浆来源不断加深.在此基础上提出"软流圈底辟体上涌和水平侧向流动"的模式.     

滇西高黎贡变质带热史演化与变形时限研究

高黎贡变质带位于高黎贡走滑剪切带以西,呈NS向或NE—SW向带状展布,是滇西最显著的带状变质带之一,其热演化史和变形时限不清晰。本文选取变质带内花岗质糜棱岩、花岗质片麻岩及其斜长角闪岩包体和云母片岩为研究对象,利用40Ar/39Ar和K Ar法地质测年,获得40Ar/39Ar年龄结果为33.7~10.18Ma,K Ar年龄结果主要集中在10~13Ma和16.7~22.8Ma。据野外地质产状和显微结构特征,研究认为高黎贡山变质岩的变形时限为35Ma之后。综合研究区内40Ar/39Ar年代学和裂变径迹年龄结果,变质带热演化史显示高黎贡变质带在24Ma伴随部分基性岩浆侵位并隆升,古温度降低至350~300℃, 12~10Ma变质带继续隆升冷却至300~220℃,此后经历缓慢冷却过程,约5.5Ma降至120~60℃,热年代学年龄数值结果显示从南向北隆升幅度差异。     

燕山东部柳江地区构造属性新解与郯庐断裂系活动

传统意义上的柳江盆地位于燕山东段,完整地出露了从前寒武纪到中生界的华北地台盖层沉积地层,地层序列总体上呈中间新,两侧老的特点。前人认为柳江盆地为一轴向N10°E的不对称向斜。新的野外调查显示,柳江地区西侧陡立的产状是断裂作用形成的构造面理产状,为北北东向断裂构造的一部分,可以清楚识别的原始层面产状实际上与东部地层相似,为250°西倾25°~30°倾角。因此,将柳江地区东侧的原始层面产状与西侧的构造面理产状分别对应同一向斜两翼的传统观点是不恰当的。所谓柳江盆地实际上为单斜构造,是地壳断块在北北东向断裂的作用下西侧上升东侧下降的掀斜作用结果,过去对这一地区关于盆地和向斜构造属性的界定应该予以纠正。柳江地区在古生代和中生代时期是华北盆地的一部分,在新生代以来又同时接受剥蚀,一直不曾是独立的盆地单元。由于柳江断陷的沉降与西侧响山隆起相耦合,在两者边界起调节作用的北北东向断裂系具有左旋走滑兼具垂直运动分量的运动性质,是郯庐断裂系的组成部分,北北东向断裂系活动的时限与响山隆起的时限相对应,根据裂变径迹年龄分析结果,活动时代为白垩世末-古新世。     

东喜马拉雅构造结气候构造作用下热史演化的40Ar/39 Ar年代学记录

以喜马拉雅山系为典型实例,究竟是气候作用还是构造作用引起山体隆升的问题已经成为地球系统科学研究中的重要前沿问题.无论是气候因素还是构造因素引起山体隆升,二者都与一个共同的地表过程--剥蚀作用相关,剥蚀作用对山体中地质体的影响可以用岩石矿物经历的热史演化来描述,所以,在造山作用研究中,山体或山脉的热史演化是揭开地质体经历地质过程、山体隆升研究的重要途径.利用河砂组成矿物来研究流域的地质过程和构造演化已经成为现代地质科学的重要手段.本文采集了雅鲁藏布江下游墨脱县以南约50 km处地东河段内的现代河砂,对其中的角闪石、白云母、黑云母及钾长石等四种矿物进行了高精度单颗粒激光40Ar/39Ar年代学测试,并进行了概率统计.地东河段河砂中富钾矿物40Ar/39Ar年代学统计结果显示,大峡谷流域的热史演化可以确定有多个阶段,分别可以识别出70～69、61～60、43～42、35～34、26～25、25～23、22～20、20～18、17～14、12～11、8～6、5～4及＜2Ma等13个热史演化阶段.通过将上述热史信息与印度大陆与欧亚大陆碰撞角度和碰撞速率变化曲线的对比,可以确定70～69、61～60、43～42、35～34、22～20和12～11Ma等6个阶段的年代学信息是两大陆碰撞角度和碰撞速率变化事件在东喜马拉雅构造结热史上的记录;通过与全球深海氧、碳同位素记录曲线的对比,可以认为26～25、25～23、17～14、8～6、5～4和＜2Ma等6个阶段的年代学信息是气候变化在东喜马拉雅构造结热史上的记录.东喜马拉雅构造结地质体热史演化是构造与气候相互作用的结果.     

河砂岩屑磷灰石裂变径迹模拟流域热史——以藏东南察隅河为例

河砂岩屑热年代学被广泛应用于揭示造山带和流域范围内热演化历史.由于受到地貌特征、剥蚀速率的空间分布、年龄与高程关系等多种因素的影响,河砂岩屑热年代学年龄所代表的意义存在多解性.本文提出了一种利用地貌形态特征和实测河砂热年代学数据模拟流域热史的计算模型.该模型首先利用DEM数据计算流域高程分布特征,通过数据中各象元对应的坡度角大小定量计算剥蚀速率的空间分布,以确定不同高程区域对河砂岩屑样品组分的贡献量.然后根据区域地质特征建立多种可能的热史年龄-高程关系,并模拟计算出与设定的年龄-高程关系相对应的河砂年龄概率分布曲线.最后,通过对模拟河砂年龄概率分布曲线与实测分布曲线的匹配度进行卡方检验,选取最可能形成实测河砂年龄分布的年龄-高程关系,即代表了流域真实的热史演化.通过河砂岩屑磷灰石裂变径迹方法将该模型应用于藏东南地区察隅河两条支流桑曲和贡日嘎布曲流域,模拟计算结果表明两个地区的热史演化均具有多阶段的特征,桑曲流域在38~7 Ma之间均匀冷却,对应的剥露速率约为0.14 km/Ma,7 Ma以来剥露速率加快,达到1.62 km/Ma;贡日嘎布曲的热史年龄记录比桑曲新,18~14 Ma的隆升速率为0.32 km/Ma,14~8 Ma比较稳定;8 Ma以来隆升速率逐渐加快,8~5 Ma对应的隆升速率为0.21 km/Ma,5~3 Ma为0.43 km/Ma,3~1.1 Ma为0.83 km/Ma.桑曲的模拟计算结果与前人利用该区域基岩年龄数据所揭示的热史演化特征及剥露速率基本吻合,表明该方法可以准确模拟河砂岩屑年龄所代表的流域热史特征.因此,在地形险峻或者冰川覆盖而无法获取基岩样品的野外地区,可以通过采集河砂样品替代基岩剖面模拟地质体热史特征.     

造山带岩石层多向层架构造及其对新生代岩浆活动制约──以三江及邻区为例

综合滇川西部特提斯带现今地表构造格局、地壳和上地幔三维速度图像再解释,提出造山带各圈层间,上地壳、中下地壳、岩石层地幔、软流层地幔的构造是一种多向层架构造,上地壳与中下地壳间是一个区域性构造滑脱面．岩石层地幔是一个不易变形的刚性体,常保留老的构造框架．软流层表现为易变层,是变形启动区,反映 “新”构造．研究区陆内新生代岩浆活动的空间分布,主要受扬子地块西缘存在的近南北向－北北东向软流层上涌体及其热熔体上侵地壳底部所形成的壳幔混合层和区域性构造（包括断裂）交叉转折（转换）部位的制约．     

东喜马拉雅构造结新生代地壳缩短量的估算及其地质依据

发生在始新世((45±5) Ma)的印度板块和欧亚大陆之间的碰撞和持续的陆内汇聚作用使得青藏高原及其周边地区的地壳缩短了大约2 000~2 500 km. 印度板块在东喜马拉雅构造结深深地插入青藏高原之中, 造成地壳的大规模缩短和抬升. 分布在青藏高原南部, 内部仅遭受了轻弱的新生代变形的各构造地层单元, 包括北喜马拉雅岩带、拉萨以及羌塘地块, 向东延伸到该地区时, 总宽度由700 km剧减至200 km, 其内部的变形程度也随之加强. 初步的研究表明, 这些构造单元的宽度变化是地壳水平缩短的结果, 缩短量为500 km, 缩短是通过地壳碎片的冲断、褶皱和侧向逃逸完成的. 尽管在该地区地壳缩短量是如此之大, 但是这些构造地层单元仍然是连续的, 向南东方向一直可以追索到云南西部.     

雅鲁藏布大峡谷地质成因

文中总结了雅鲁藏布大峡谷科学探险考察中获得投奔 石学和构造地质学认识与区域上已经取得的多学科成果,论述了牙鲁藏布大峡谷得以形成的根本原因是该地区深部存在着地幔上涌体,雅鲁藏布大峡谷和大另弯的形成是地幔上涌体作用于岩石圈和地表的效应。地幔上涌体的确认揭开了该地区的特有的生物学,气候特征等方面的奥秘,雅鲁藏布大峡谷及其周缘地区是大陆动力学研究,壳－幔动力学,地球系统中各圈层间耦合作用及大陆块体运动学研     

东喜马拉雅构造结更新世两期抬升-剥露事件的裂变径迹证据

对出露在东喜马拉雅构造结南迦巴瓦地区那木拉峰的片麻岩进行了系统垂向上的磷灰石裂变径迹取样分析,在3393～4537m取样高程内的10个样品获得的磷灰石裂变径迹分析结果显示:中值年龄在0.64～1.58Ma之间,平均封闭径迹长度在14.0～15.2μm之间,标准偏差在1.0～3.5μm之间。其中,径迹长度数据为这一地区的首次报道,可以为数据分析的可靠性提供重要保证。通过利用裂变径迹的"香蕉图"模式分析,在这批年龄结果中进一步区分出了代表混合年龄的样品组分和代表事件年龄的样品组分。事件年龄揭示这一地区在更新世有两期抬升-剥露事件的记录,时间分别为1.10±0.24Ma和0.65±0.08Ma。而磷灰石裂变径迹年龄在剖面线上的空间分布显示山体内部的高海拔地区年龄较新,向边缘低海拔地区逐渐变老的趋势。这种分布特征与早期多雄拉-那木拉褶皱构造变形无关,是东喜马拉雅构造结地区正处于快速抬升-剥露过程中的一种指示。据地温梯度30～40℃/km推算的1Ma以来的平均视剥露速率约为2.43～3.24mm/a。而结合前人的研究成果分析,这一地区快速地抬升-剥露过程可能自3Ma已发生。东喜马拉雅构造结1.10Ma和0.65Ma的抬升-剥露事件可以与青藏高原隆起过程中周缘地区的"昆黄运动"、气候转型和沙漠化等同期响应事件在年代学上建立联系。青藏高原的周缘隆起在更新世时期表现出的活动响应具有准同时的特征。