红寺堡盆地晚更新世沉积特征及古气候背景

萨拉乌苏组、水洞沟组和马兰黄土是青藏高原东北缘弧形构造带乃至鄂尔多斯高原西部晚更新世发育的3套重要的沉积层系，但三者之间的沉积接触关系一直存在着争议。以红寺堡盆地为研究对象，在路线地质调查的基础上，结合砂岩石英颗粒表面扫描电镜分析及黏土矿物含量分析，查明3套地层之间的纵横向变化关系，确定红寺堡盆地晚更新世接受黄土沉积的最早时限及所处的古气候背景。研究认为:红寺堡盆地萨拉乌苏组与水洞沟组和马兰黄土之间是上下叠置关系，湖盆中心萨拉乌苏组上覆水洞沟组，湖盆边缘萨拉乌苏组上覆马兰黄土；水洞沟组与马兰黄土之间为同时异相的相变关系，在湖盆中心为湖相沉积，在湖盆边缘地形相对较高的部位，则为同时期的风成黄土沉积；红寺堡盆地接受黄土沉积的最早时限为萨拉乌苏组沉积末期，萨拉乌苏组顶部局部可见风成沉积的柱状节理，砂岩石英颗粒表面具有水成和风成兼顾的特征。红寺堡盆地晚更新世经历了温暖湿润-寒冷干旱-温暖湿润-寒冷干旱的气候变化过程，在萨拉乌苏组二段与水洞沟组中部，伊利石和绿泥石含量表现为相对低值，而蒙脱石和高岭石含量表现为相对高值，蒙脱石含量明显增加，但同时又有高岭石矿物的出现，总体上反映了温暖湿润的古气候特征，两期温暖湿润的环境分别对应于深海氧同位素曲线MIS3与MIS5阶段，具有全球对比意义。研究成果为鄂尔多斯高原西部生态环境的演化及综合治理提供了基础地质依据。      

包头地区晚更新世—全新世地层划分对比及环境变迁

对包头平原第四纪堆积物的年代地层、生物地层、岩石地层和磁性地层的研究表明,该区晚更新世—全新世地层可与我国华北晚更新世—全新世典型地层剖面——萨拉乌苏河滴哨沟湾剖面对比,并可进一步划分出萨拉乌苏组、城川组、大沟湾组和滴哨沟湾组。这一研究不仅重新厘定了包头平原这一时段地层的层序,完成大区域地层对比,同时也为研究包头地区乃至呼包盆地晚更新世—全新世古气候和古地理环境变迁提供了基础资料。     

萨拉乌苏组的沉积环境及地层划分问题

鄂尔多斯高原东南部,萨拉乌苏河两岸广泛出露巨厚的第四纪河湖相沉积,自其中发现丰富的哺乳动物化石以来,便成为华北晚更新世标准地层之一,命名为萨拉乌苏组。但以前多偏重于化石和石器的研究,并将这套巨厚的河湖相沉积笼统地划为晚更新世。这种情况已远远不能满足当前生产和科研发展的要求,迫切需要从沉积物特征、沉积环境、古气候等不同角度对该地层做进一步的详细划分。作者曾有机会参加萨拉乌苏河流域第四纪地质调查及古脊椎动物化石的发掘工作。     

萨拉乌苏河流域第四纪地层及古环境研究综述

萨拉乌苏河流域位于我国毛乌素沙漠～黄土高原过渡带,对东亚夏季风和冬季风驱动的古环境波动及全球冰期—间冰期旋回有良好的地质记录.流域内河湖相和风成相沉积交错互层,发育有华北地区晚更新世标准地层——萨拉乌苏组,并含有河套人化石、萨拉乌苏动物群和丰富的文化遗迹.从其发现定名至今,就得到了古人类学家和地质学家的广泛关注.研究表明,流域内出露的第四纪地层主要包括晚更新世萨拉乌苏组和城川组,全新世大沟湾组、滴哨沟湾组和范家沟湾组,这与古气候代用指标所反映的沉积环境有很好的阶段响应.本文通过对滴哨沟湾和米浪沟湾剖面研究进展的回顾和总结,认为在建立精确的地层年代序列,重建末次间冰期以来的高分辨率古环境历史,明确萨拉乌苏动物群及文化层的归属和厘定萨拉乌苏组沉积相等方面有待更深入的研究.     

我国北方上更新统城川组的建立

在传统认为属河湖相沉积的萨拉乌苏组,经研究在其上部划分出一套以风成砂沉积为主的城川组。城川组风成砂与马兰黄土是同期风力分异出来的产物;城川组的沉积相、沉积环境和古生物与其下的萨拉乌苏组是不同的。萨拉乌苏河流域的城川组,马兰黄土形成于晚更新世晚期,萨拉乌苏组为晚更新世早期;前者相当于玉木冰期,推测年代距今70000a。     

萨拉乌苏组地层年代学研究

我国北方地区晚更新世河湖相标准地层——萨拉乌苏组地层的年代学研究,有助于正确理解萨拉乌苏组与马兰黄土以及与冰期气候对比等关系。笔者近年来根据野外层位对比和地层沉积相的划分,采用同位素年代测定,并结合黄土-古土壤序列研究的最新成果,初步建立了可以与黄土、深海沉积记录和冰期气候波动对比的萨拉乌苏组地层序列。认为河湖相沉积的萨拉乌苏组形成于约140-70kaBP的末次间冰期,大致与深海氧同位素第5阶段对应,与黄土高原古土壤S₁发育同期。城川组风成细砂形成于约70-10kaBP的末次冰期,与黄土高原的马兰黄土是同期异相地质体.      

萨拉乌苏组沉积时代的重新厘定

重新认识我国北方地区晚更新世河湖相标准地层--萨拉乌苏组的形成时代，对于萨拉乌苏组与马兰黄土的关系，与冰期气候对比等具有重要意义。笔者近年来根据野外层位对比和地层沉积相的划分，采用绝对年代控制，并结合黄土－古土壤序列研究的最新成果，初步建立了可以与黄土、深海沉积记录和冰期气候波动对比的萨拉乌苏组地层序列。认为河湖相沉积的萨拉乌苏组形成于约１４００００～７００００ａ.Ｂ.Ｐ.的末次间冰期，大致与深海氧同位素第５阶段对应，与黄土高原古土壤Ｓ１发育同期。城川组风成细砂形成于约７００００～１００００ａ.Ｂ.Ｐ的末次冰期，与黄土高原的马兰黄土是同期异相地质体.     

西藏定结盆地第四纪湖相地层的厘定、划分和定结群的建立

通过对西藏定结盆地湖相沉积的野外地质调查和实测剖面,对分布于盆地内的第四纪湖相地层进行了详细的研究和划分,重新厘定了该区中更新世-晚更新世的岩石地层单元,确立了生物地层和年代地层序列.首次建立了该区第四纪中更新世-晚更新世湖相地层单位——定结群(Qp2-3D).定结群是由中更新统叶如藏布组(Qp21γ)和上更新统麻加组(Qp31m)2个组组成.为青藏高原湖泊演化、气候变化、古地理变迁的研究,以及第四纪地层的划分与对比等都提供了新资料.     

宁夏清水河盆地晚更新世两期湖相沉积物的形成时代、沉积环境及构造背景

为了解宁夏清水河盆地晚更新世以来的沉积、构造演化规律,采用钻探、粒度分析、光释光测年等技术,对盆地中部发现的2期晚更新世湖相地层进行了沉积学、年代学研究.结果表明,下部湖相地层萨拉乌苏组的形成时代为76～63 ka,上部湖相地层水洞沟组形成时代为25～11 ka,二者之间存在明显的侵蚀面.根据沉积证据和粒度分析结果,将...     

鄂尔多斯萨拉乌苏河地区马兰黄土与萨拉乌苏组的关系及其地质时代问题

在鄂尔多斯高原萨拉乌苏河中下游地区,传统认为河湖相沉积的萨拉乌苏组实际上包括了一套以风成沙沉积为主的城川组地层。城川组风成沙与该河上游的马兰黄土是同期风力作用下的沙相和黄土相沉积,两者呈相变关系。而马兰黄土、城川组与真正属于河湖相沉积的萨拉乌苏组地层为上下叠覆的关系。这种地层接触关系,由地层中遗存的脊椎动物化石绝灭种比例的差别得到佐证。本区萨拉乌苏组地层形成于晚更新世前期,马兰黄土、城川组形成于晚更新世后期。     

宁夏红寺堡盆地地表沙漠化现状及其地质主控因素

以landsand-TM遥感影像资料提取为基础,详细解译了宁夏红寺堡盆地近30年来地表沙漠化的进程。进一步结合1:50000区域地质填图成果,系统建立了红寺堡盆地晚更新世区域地层对比格架,恢复了重要演化阶段的岩相古地理格局,地质与地球化学分析相结合,确立了区域沙漠化的物质来源。研究结果认为:1999年国家实施的西部生态移民战略使红寺堡盆地生态环境恶化得到了有效修复,区域沙漠化整体呈现出了稳中有降的变化趋势,但并未得到彻底的有效根治;地表沙丘沙脊的主体走向呈北西-南东向,与大罗山-牛首山构造带、烟筒山构造的主体走向基本一致,具有带状分布的格局;沙漠化物质来源主要受控于上更新统萨拉乌苏组三段湖退序列的疏松湖相砂,具有原地沙漠化的特征;地表风成沙与萨拉乌苏三段湖相砂在主量元素、微量元素和稀土元素特征上具有比较一致性的变化趋势,进一步说明了二者在成因上具有一定的亲源性。该研究成果对区域土地沙漠化的综合防治具有重要的现实指导意义。      

中国黄土高原第四纪构造运动

<正> 早在二十多年前,黄汲清教授在《中国新构造运动的几个类型》中首次将中国新构造运动划分为:1、大面积的升降运动;2、升降运动与大断裂伴生;3、翘起及断裂运动;4、拱曲运动;5、拗折、褶皱及冲断五大类型。并在论及第一类型大面积的升降运动时,明确指出,西北地区黄土高原新构造运动的特点是:“显著的幅度很大的,大面积的上升运动,自第三纪晚期以来直到现在,即在中国北方,特别在黄河流域的陕北、陇西等地区不断地进行着”。二十多年来,这些科学的论断,对中国新构造运动的研究及其类型的划分,对了解我国黄土高原地区新构造运动的特点及其表现性质等方面均起着积极的指导作用。     

青藏高原古大湖与夷平面的关系及高原面形成演化过程

青藏高原经过古近纪挤压缩短和增厚地壳均衡隆升,晚新生代形成了以走滑和伸展为主的相对稳定构造环境。中新世早期与晚更新世分别发育巨型古大湖,上新世-早更新世发育很多规模较大的古湖泊,古大湖对夷平面形成演化具有重要的控制作用。中新世早期(（24.1±0.6） ~（14.5±0.5）Ma)以古大湖的湖面为侵蚀基准面,经过隆起区剥蚀夷平和长期湖相沉积,在高海拔环境下形成早期夷平面。中新世晚期-第四纪以湖面与五道梁群湖相沉积顶面为基准,在高海拔环境下继续发生剥蚀夷平和准平原化,逐步形成主夷平面或高原面。第四纪河流溯源侵蚀导致内外流水系分界线自东向西迁移,在青藏高原东部形成高山峡谷地貌。     

河套地区新生代湖泊演化与“吉兰泰-河套”古大湖形成机制的初步研究

研究发现,河套地区在距今5～6万年前存在一个统一的"吉兰泰-河套"古大湖,覆盖吉兰泰和河套盆地的大部分地区。本研究试图依据钻孔资料和湖泊沉积物的测年结果,讨论新生代以来河套盆地的湖泊演化和古大湖的形成机制。结果表明,新生代以来,特别是早更新世以来吉兰泰盆地和河套平原的3个坳陷盆地就已经处于湖泊环境,但没有证据显示存在统一的湖泊。湖泊沉积及其OSL测年显示,"吉兰泰-河套"古大湖大约在距今10万年前后开始发育,至距今5～6万年之前湖面达到海拔1080m上下,随后湖泊衰退。我们认为,鄂尔多斯高原东北边缘距今12万年前后开始的快速构造隆升,可能导致了晋陕峡谷黄河外流受阻,最终在河套盆地积水形成统一湖泊,末次冰期中期(深海氧同位素3阶段)相对湿润的气候环境进一步促进了"吉兰泰-河套"古大湖的发育。     

有关青藏高原东北缘晚新生代扩展与隆升的讨论*

青藏高原晚新生代的扩展和隆升对周边环境演变产生重大影响,确定扩展和隆升的起始年代是一个重要的科学问题。近年来在六盘山、积石山和祁连山及其相邻盆地的研究表明,青藏高原东北缘晚新生代(5~10MaB.P. 或约8MaB.P. )发生了准同期、影响深远的构造变形,导致了沉积盆地的消亡和山脉的隆起。青藏高原北缘的阿尔金山和东缘的岷山、龙门山及川滇高原也在该时段发生了构造活动的加速和构造隆升。所有这些准同期的事件反映了约8MaB.P. 前后青藏高原向周边的扩展,扩展的方式是通过一系列逆冲断裂、褶皱变形、左旋走滑及其伴随的山脉隆起和盆地消亡而实现的。该时期青藏高原的扩展导致了周边的环境变化,奠定了今日环境的格局。     

内蒙古托克托湖相地层时代讨论

采用岩性描述以及OSL和ESR测年方法,研究内蒙古托克托台地郝家窑剖面和郝家窑钻孔的地层时代。研究表明,郝家窑剖面出露地层厚度47.0 m,湖相层顶部的年龄约为距今100 ka,剖面底部的年龄约为距今150 ka。郝家窑钻孔岩性大致分3段:0～12.77 m为棕黄色粉砂质黏土、黏土质粉砂,OSL年龄为距今120～40 ka,应属晚更新世马兰黄土;12.77～72.23 m为淡黄绿、灰褐色粉、细砂层和粉砂质黏土,湖相沉积层,OSL年龄约为距今400～100 ka,属上更新统—下更新统;72.23～118.45 m为棕红色粉砂质黏土层夹钙质层,属受流水影响的风成黄土,ESR年龄为距今476～990 ka,对应于中更新统离石黄土。托克托湖相层的时代与萨拉乌苏河流域经典的萨拉乌苏组(距今75～150 ka)有较大差距,似乎不宜归入萨拉乌苏组,建议暂称为托克托组。     

青藏高原多向碰撞─揳入隆升地球动力学模式

论证了青藏高原形成与隆升过程中的变形构造格局。岩石圈结构、青藏高原隆升与周边前陆沉积盆地耦合关系、高原隆升的地球动力学模式等。提出青藏高原碰撞-隆升过程中,高原边缘以走滑-挤压构造为主,高原内部以伸展构造为主;高原隆升过程中,岩石圈变形总体是：上部以伸展变形为主,中部以挤压变形为主,下部以伸展变形为主。通过青藏高原及周边岩石圈结构及隆升过程变形作用时-空耦合关系的对比研究,建立起青藏高原隆升机制的多向碰撞-入隆升地球动力学模式。     

第四纪洞庭盆地沅江凹陷东缘鹿角地区构造—沉积演化研究

沅江凹陷为第四纪洞庭盆地东部的一个次级凹陷。通过地表地质调查和钻孔资料,在沅江凹陷东缘北部鹿角地区第四纪构造、沉积及地貌特征研究基础上,探讨并提出其构造-沉积演化过程：早更新世早期洪湖-湘阴断裂和荣家湾断裂相继活动,断裂以西地区断陷沉降并沉积,以东地区则构造抬升而遭受风化剥蚀。早更新世末期凹陷区东部构造反转抬升并遭受侵蚀。中更新世早期和中期凹陷区断陷沉降并接受沉积。中更新世晚期研究区整体抬升而遭受剥蚀。晚更新世西部主凹陷区在稳定或弱沉降并形成泥质沉积,东部间歇性抬升。在上述中更新世晚期开始的构造抬升的同时,研究区东部产生了自东向西、自南向北的构造掀斜。全新世构造总体稳定,西部洞庭湖区形成湖冲积。区域上,第四纪洞庭盆地构造性质经历了早期断陷到晚期坳陷的转变。