碎屑矿物年代对佳木斯隆起隆升时间的制约

对佳木斯隆起周缘的勃利盆地和鸡西盆地中的早白垩世穆棱组和滴道组砂岩样品进行了系统的碎屑锆石U-Pb同位素年代学和碎屑白云母40Ar/39Ar同位素年代学研究.结果表明,滴道组和穆棱组沉积时期,没有500Ma或大于500Ma的来自佳木斯地块基底的年龄纪录,暗示佳木斯隆起在早白垩世穆棱组沉积时期尚未隆起.黑龙江东部盆地群为统一的原型盆地,结合对该区白垩纪砂岩的矿物组成和砾石统计的研究成果.认为早白垩世末东山组沉积以后佳木斯隆起开始隆升,猴石沟组沉积时期佳木斯隆起已经隆升到一定高度并为其周缘盆地提供物源,同时随着佳木斯隆起的隆升,原来早白垩世的统一盆地遭到分割破坏,形成诸多相对独立的盆地.     

早更新世以来青藏高原隆升作用在塔里木盆地腹地的响应

自约55Ma印度-欧亚板块碰撞,青藏高原经历持续挤压,发生多次阶段性隆升作用.晚新生代以来强烈隆升作用不仅造就了青藏高原北部强烈的构造变形效应,还引起了大规模的干旱化.位于塔里木盆地腹地(N38° 40.911′,E80°18.484′)的玛扎塔格褶断带东西向延伸约300km,南缘发育出露连续、完全的早更新世地层,岩性主要以灰黄色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩为主,含有薄层粗砂岩及砾岩.本文延展了原来研究剖面,共采集古地磁样品90块共9个采点.系统热退磁结果揭示出了正反极性,高分辨率的磁性地层学及野外磁化率研究确定研究剖面时代约为2.2～0.1Ma,对玛扎塔格整个剖面地层的年龄控制提供了限定.利用MS2磁化率仪对野外剖面现场测量,采集209米695点数据.通过与深海氧同位素比对分析,说明磁化率结果不仅较好揭示了全球气候变化,还精确记录了约1.8Ma、1.2Ma、0.9Ma、0.65Ma等多期构造活动,并且直接证明年龄约0.05Ma的地层发生了较强构造变形.青藏高原早更新世以来隆升过程具有脉冲特征,约0.9Ma的强烈隆升使主体达到冰冻圈,起到的屏障效应使塔里木盆地开始较快速干旱化,同时为黄土高原提供了更多风尘物质和增强了对粉尘的搬运能力,导致巨厚的粗粒上砂岩层L9形成.     

天山乌-库公路剖面中、新生代埋藏、隆升及剥露史研究

为了解天山中新生代再造山过程的历史演化,沿横穿天山的乌鲁木齐—库尔勒公路采集了沉积岩、变质岩、花岗岩等7个样品,用作天山山体隆升和热历史演化研究.通过对样品中磷灰石裂变径迹的测年,获得7个样品的裂变径迹中心年龄,范围为(78.0±4.5)~(31.8±2.5)Ma;继之,在计算机上对磷灰石裂变径迹测定数据进行了热历史模拟,获得了隆升-冷却演化过程的新认识.裂变径迹的年龄数据和热模拟结果表明:天山造山带的中、新生代造山活动并非是整体统一抬升的过程.表现为中新世之前山体北侧先隆升、南侧后隆升的演化规律,山体隆升从北向南逐渐推进.到中新世晚期,才表现为整体抬升过程.通过磷灰石-锆石矿物对计算以及热模拟的结果,获得了各隆升阶段的视隆升速率,发现自晚白垩世晚期以来,视隆升速率有逐渐增加的趋势.     

晚新生代以来青藏高原东缘的剥蚀过程:来自裂变径迹的证据

本文以青藏高原东缘的三级地貌(川西高原、龙门山和四川盆地)单元为基础,利用裂变径迹定年数据分区块研究了该地区的晚新生代以来的剥蚀速率。研究结果表明,晚白垩世以来青藏高原东缘经历了一个由平缓到突然加速的剥蚀过程,其转折点为中新世。在整个时间段内的平均剥蚀速率,川西高原为0.26mm/yr,龙门山为0.72mm/yr,四川盆地为0.20mm/yr。龙门山的剥蚀速率大约是川西高原的2.8倍,间接反映边缘山脉的隆升并不等同于高原内部的隆升,边缘山脉的隆升可能是构造隆升和剥蚀隆升相叠加的结果。     

重新厘定“四川运动”与青藏高原初始隆升的时代、背景:黄陵背斜构造形成的启示

迄今为止对华南地区古—中生界褶皱构造变形形成时期的主流认识是晚中生代的燕山期,但是笔者近年通过对黄陵背斜露头剖面的观察、地质图分析和前人认识的资料汇总,认为黄陵背斜经历过早白垩世以前印支—晚燕山运动的构造变形,晚白垩世、古—始新世经历了伸展隆升或变质核杂岩的形成过程,最终的挤压褶皱构造变形发生在渐新世末大约24.6Ma,即新生代的喜山运动中期。通过研究得到两点启示:(1)引起华南地区NNE走向挤压褶皱与推覆构造最后定型的"四川运动"不是发生在早年谭锡畴和李春昱根据当时资料定位的晚白垩世的燕山期,而应该是古近纪渐新世末的喜山期;形成"四川运动"的宏观背景是始新世中期—渐新世太平洋板块运动的转向,即从43～36Ma以前的太平洋板块向NNW俯冲转为向NWW俯冲,以致构成对中国东部包括扬子—华南板块在内的NWW向挤压,形成中国东部从华南到东北以NNE走向为主的挤压褶皱、推覆构造变形及相应的盆-山地貌,和李四光早年提出挽近时期形成的"新华夏系"构造地貌轮廓一致。(2)中新世印度洋中脊快速扩张,引发印—澳板块向NNE俯冲、推挤引起青藏高原的初次隆升,形成NWW向展布的青藏—闽粤初始高原,黄陵背斜是初始高原与"新华夏系"盆-山地貌的构造结点,具有双重构造特征,经历了中—上新世高原隆升剥蚀和夷平,现今山-盆起伏的构造地貌是上新世晚期至早更新世晚期(3.6～0.8Ma)以来快速隆升的产物。     

龙门山断裂活动和川西高原隆升历史的裂变径迹测年

通过12个构造岩、变质砂岩和花岗岩样品的磷灰石裂变径迹测年年龄分析, 结合前人研究成果, 初步确定了青藏高原东缘龙门山地区晚新生代主要断裂活动时期和区域隆升历史。结果表明, 龙门山逆冲推覆构造带2条主断裂:汶川-茂县断裂和映秀-北川断裂, 最晚一次强烈活动发生在早更新世(FT年龄为1.2~ 1.3 Ma), 高原内部北西向米亚罗断裂在中更新世(约0.5 Ma)发生过强烈活动; 后龙门山逆冲推覆构造带在中新世晚期开始快速隆升, 而高原内部强烈隆升发生在上新世末至中更新世。高原隆升导致深切河谷地貌的形成和发育。      

太行山中段羊角玄武岩形态特征及其地质意义

太行山中段左权羊角镇发育新生代玄武岩,记录了太行山新生代以来的构造隆升事件.在详细的野外调查和研究的基础上,通过与玄武岩发育相关的地貌面及其上的地层特征分析,初步确定该玄武岩是上新世末期到早更新世初期的喷发产物,初步揭示了太行山中段区域上晚上新世以来地貌发育历史,主要存在6次构造隆升与剥蚀期:在唐县期宽谷面形成的基础上,于上新世晚期存在一次隆升和一次稳定侵蚀期,并侵蚀形成U形谷;早更新世初,玄武岩开始间歇性喷发,同时发生以西武家坪为中心的地区上拱,U形谷为玄武岩充填,之后经剥蚀堆积形成第四级阶地面;早更新世末,该区再次发生隆升,并形成第四级阶地:中更新世末,该区发生隆升,形成第三级阶地;晚更新世以来,太行山中段又连续发生两次抬升,从而在玄武岩体上形成了4级阶地,形成太行山现今地貌.研究同时表明,太行山中段上新世晚期以来的隆升主要发生于上新世末到早更新世时期.这一认识为探讨太行山中段晚上新世以来的构造隆升提供了具体证据.     

青藏高原造山带的垮塌与高原隆升

印度与亚洲的碰撞及前期的地体拼合产生了世界上规模最大的青藏高原碰撞造山带,并进而导致了高原的形成.但关于该造山带的形成演化过程与高原隆升的关系,一直未能取得明确的共识.本文通过对近几年来的资料总结发现,印度与亚洲的碰撞大约发生在55 Ma左右.由于新特提斯大洋板块的断离作用,形成冈底斯地区大规模的古新世一始新世花岗岩和火山岩,并发生青藏高原第一次较大规模的隆升.随着印度板块的持续向北挤压和朝亚洲大陆下的不断俯冲,该造山带岩石圈不断增厚,并在≈26 Ma左右发生岩石圈拆沉和减薄,形成全区的新生代钾质与超钾质岩浆活动,并发生全区范围内的大规模地壳隆升与剥蚀.中新世及以后,除局部地区外,青藏高原总体隆升幅度不大.因此,青藏高原的隆升与造山带的垮塌有关,而并不是由印度与亚洲碰撞而直接产生的.     

中、新生代天山隆升过程及其与准噶尔、阿尔泰山比较研究

根据穿越天山地质剖面观察、系统裂变径迹(FT)测年年龄与热演化模拟结果分析,并综合前人研究结果,天山陆内造山带中、新生代主要经历2次明显的隆升事件,分别为晚侏罗世—早白垩世和中新世以来(25~0Ma)。从天山地区磷灰石FT年龄结果来看,主要记录了早期隆升年龄,但热演化模拟结果显示普遍经历了中新世以来的快速隆升。在天山北缘从盆山边缘的近25Ma开始隆升到前缘带的现今活动,表明天山陆内造山带在隆升的同时还逐渐“增生”扩展。系统研究和分析表明,东西准噶尔和阿尔泰地区则主要记录了晚中生代以来的持续隆升过程,新生代构造活动不明显或强度相对天山要弱。上述事实表明,天山及其中亚地区新生代的陆内活动是受喜马拉雅碰撞与青藏高原隆升的影响,具有向北渐弱的特征。     

榆木山构造带深部结构及隆升成因

新生代以来,欧亚与印度两大板块间的碰撞拼合及后续的汇聚挤压塑造了现今青藏高原的高海拔地形地貌和巨厚地壳。位于青藏高原最北缘的榆木山构造带,其内部构造变形的几何学和运动学特征记录了地球最新演化历史过程中,构造、剥蚀和气候变化之间的复杂关系。长期以来,其构造成因和属性一直存在争议。本文通过对最近完成的深地震反射剖面的初步处理,其反射剖面初步揭示了榆木山构造带的深部地壳结构:榆木山构造带之下莫霍面深度为45～48 km,整体由北向南加深;同时,深部反射和地表层析速度成像结果显示榆木山下方存在明显的反射透明区、高速异常体,结合地表地质调查,推测其可能为花岗岩体,同早古生代祁连洋的闭合有关;在榆木山构造带之下存在明显的壳内滑脱面,推测其隆升受控于两条背向逆冲断裂带的控制。本文同时结合其他地质地球物理资料,初步提出了青藏高原北缘的演化模型,为青藏高原北缘的向北扩展、盆山耦合及块体间关系提供了新的思路。