从冰川剥蚀作用看念青唐古拉山脉(中段)的隆升

通过对念青唐古拉山主峰地区第四纪冰碛地层划分与同位素测年,发现主峰地区的第四纪冰川分别形成于700～600kaBP、200～140kaBP和70～30kaBP三个时段,指示了自中更新世以来念青唐古拉山中段开始大规模隆升,冰川活动加剧,并堆积了相应的冰碛物。根据念青唐古拉山主峰地区基岩地层与岩性的空间分布、不同火成岩和变质岩组合的形成深度和不同冰期冰碛物砾石成分统计研究,发现冰川对基岩剥蚀与念青唐古拉山中段隆升过程有着明显的对应关系。本文从念青唐古拉山主峰地区的基岩地层的岩石成分和分布的研究,及其对山脉隆升与冰碛物成分的关系等方面,分析了念青唐古拉山脉的切割及其对山脉隆升的反映。念青唐古拉山主峰地区的隆升过程可较好地与青藏高原的隆起相对比,它应是青藏高原隆升的响应。     

普若岗日冰原西侧及念青唐古拉山西坡侧碛垄形态差异及气候构造成因

冰碛垄的几何学特征反应了它形成时的各种影响因素,包括构造状况、气候条件.而对冰碛垄进行高程测量,并应用数值模拟技术反演其形态,可以荻取高度、坡度、坡向等数据进行分析.文中应用该方法对青藏高原腹地普若岗日冰原一条侧碛垄以及东南部念青唐古拉山西端南坡的三条侧碛垄进行处理,结果表明普若岗日的侧碛垄规模比念青唐古拉山的侧碛垄规模小得多,普若岗日处侧碛垄的坡度也较缓,且坡向数据表明侧碛垄几何性质不对称.结合气候、构造等资料对它们的形态学参数进行对比分析表明,气候是造成两地侧碛垄规模差异的主要原因,坡度的差异受气候与构造双重作用影响.从两地坡度的差异可以推导出念青唐古拉山侧碛垄的形成年代比普若岗日地区的要晚.根据普若岗日侧碛垄几何性质的不对称,结合遥感资料解译,判断该区末次冰期以来有正断层活动,断层面倾向北,上盘在南边.     

念青唐古拉山西布冰川区的冰碛层

念青唐古拉山西布冰川区冰碛物的研究表明，在700－500kaBP以来的更新世期间经达了3次冰期，全新世期间经历了2次冰期和1次寒冷期，形成了可以与青藏高原及邻区相对比的冰碛物系列，指示了念青唐古拉山至少自中更新世以来一直处于冰冻圈中。冰碛物中砾石成分的规律性变化反映了念青唐古拉山第四纪期间处于强烈隆升状态，冰碛物是盆地同伸展断陷期的堆积物。根据冰碛物与念青唐古位山南东麓正断层间的关系可以得出：中更新世以来构成念青唐古拉山南东麓正断层带的主要断层（F2）的平均垂直活动速率为0.5-1.25mm/a，左旋走滑     

念青唐古拉山主峰地区第四纪砾石层砾组分析

通过对念青唐古拉山脉主峰地区的第四纪砾石层的砾组分析,作者从基岩地层和砾性分析、砾度和砾态分析中,阐述了念青唐古拉山脉北坡和南坡不同成因的第四纪砾石层的来源、成因及搬运方式。念青唐古拉山主峰地区的3次冰期砾石层中,每次冰期的冰碛物中的砾石在岩石成分、砾度、球度、风化程度上都有明显差异。这种差异反映了青藏高原隆升过程中对念青唐古拉山不同岩石的剥蚀作用。      

青藏高原第四纪大陆冰盖形成的野外证据

青藏高原第四纪大陆冰盖形成的各种各样冰川遗迹,分布十分广泛。是重建和研究古大陆冰盖最有力的证据。目前发现和比较肯定的冰蚀遗迹有:冰蚀平原、冰蚀丘陵、U形谷、冰蚀洼地、冰盆、冰阶、冰笕、冰坡和基岩鼓丘等。冰碛遗迹主要有:块砾碛、鳍碛(新类型)、漂砾碛(新类型)、冰水砂砾岩、和冰碛丘陵、冰台及侧碛堤等。从大陆冰盖遗迹分布连续和普遍发育,证明青藏高原在第四纪时期曾形成连绵一片的统一的大陆冰盖。大陆冰盖形成的时期为早更新世,形成时的古雪线的海拔高度最多在2000m左右,冰川类型属于海洋性统一大陆冰川。     

青藏高原中东部第四纪冰碛物暴露年龄的测定及其意义

青藏高原上大面积的冰盖通常会对亚洲乃至全球气候产生深远的影响。青藏高原第四纪冰川形成的时间和范围成为人们关注的热点。本研究利用就地成因的宇宙核素暴露年龄测定方法,对唐古拉山和理塘地区的第四纪冰碛物进行了10Be、26Al和21Ne暴露年龄测定,首次获得了青藏高原的第四纪冰川核素暴露年龄。三种核素暴露年龄的一致性显示每期冰碛物沉积有一个确定的暴露时期,测试结果表明唐古拉山和理塘地区出现了两期第四纪冰期,一期形成于距今1·6~8万年,另一期形成于距今16~18万年。     

唐古拉山地区第四纪冰川作用与冰川特征

自中更新世以来,唐古拉山地区发生过3次更新世冰川作用(即昆仑冰期、倒数第二次冰期和末次错冰期)和2次全新世晚期冰进(即新冰期和小冰期冰进).昆仑冰期(最大冰期)发生在中更新世早期(0.80～0.60MaBP),不仅是本区最早的一次冰期,而且也是冰川规模最大的一次冰期,当时的冰川规模比现代冰川大16～18倍;倒数第二次冰期发生在中更新世晚期(0.30～0.135MaBP),比现代冰川大13～15倍;末次冰期发生在晚更新世晚期,应分为末次冰期早冰阶(75.0～58.0kaBP)和晚冰阶(32.0～15.0kaBP,23.0kaBP时达到极盛),但在唐古拉山地区截止目前还未找到早冰阶的冰川遗迹,因此,只对末次冰期的晚冰阶(LMG)进行了探讨.LMG时,冰川规模比现代冰川大10倍;新冰期发生在全新世高温期后,冰碛物的¹⁴C测年为(3540±160)aBP,冰川规模略大于现代冰川;小冰期发生在15～1世纪,冰川规模已接近于现代冰川.由于青藏高原的上升,对高原腹部地区引起的干旱化过程和水分严重不足,使唐古拉山地区的冰川自昆仑冰期以来,冰川规模一次比一次明显的减小.     

青藏高原与全球环境变化研究进展

文章从 4个方面简要介绍了青藏高原与全球环境变化的最新研究进展 :(1)新生代青藏高原的隆升过程与东亚环境演化 ;(2 )末次间冰期以来的气候环境记录及重大气候突变事件 ;(3)青藏高原2ka以来温度、降水变化特征 ;(4 )青藏高原近代气候变化及其环境响应。主要结论有 :第三纪青藏地区曾两次隆升与夷平 ;7MaBP开始高原再次抬升 ,3 6MaBP以来经历了强烈隆起。高原季风的形成演化与高原隆升过程紧密相联 ,2 5MaBP高原季风由浅薄系统变为深厚系统 ,现代季风格局形成。在约 1 1～ 0 8MaBP间青藏高原进入冰冻圈 ,西北地区干旱化、主要沙漠扩展、周边地区新的黄土体系形成均与此有关。高原气候在冰期 /间冰期循环时间尺度上具有升温缓慢、降温迅速的特征。达索普冰芯记录中的CH4 浓度高出极区 15 %～ 2 0 %,并具有很大的波动性。青藏高原最新的一次大湖期时代在 40～ 2 5ka ,代表着一次特强的夏季风暖湿事件。古里雅冰芯研究发现气候突变事件频繁。高海拔地区比低海拔地区对全球气候变化反应更敏感。根据冰芯、湖芯、树轮和历史文献恢复揭示了2ka以来高原温度降水变化特征。百年来青藏高原气候经历了 3次突变 ,2 0世纪 5 0年代以来的变暖趋势超过北半球及同纬度地区。高原冰冻圈 (包括冰川、积雪和冻土 )对近代     

念青唐古拉花岗岩热演化历史和山脉隆升过程的热年代学分析

念青唐古拉山是青藏高原内部的重要山脉,主体由黑云母二长花岗岩组成,岩体内部发育不同类型的变质岩包体如Lgn、Ygn片麻岩和元古代（Pt）变质岩,岩体东西两侧发育伸展型韧性剪切带。对念青唐古拉黑云母二长花岗岩进行矿物对热年代学分析,良好地揭示了岩浆热演化历史和山脉隆升过程。通过单颗粒锆石离子探针测年,发现65．0～55．0Ma发生早期岩浆侵位事件,形成Lgn、Ygn花岗片麻岩包体;在18．3～11．1Ma期间,在约11km深度的Lgn、Ygn下方发生大规模岩浆侵位和结晶成岩事件,形成念青唐古拉黑云母二长花岗岩（NG）。在11．1～9．3Ma期间,念青唐古拉花岗岩发生快速冷却和隆升过程,平均降温速度约222．2℃／Ma,对应的平均差异隆升速率为5．56mm／a;在9．3～8．6Ma期间,念青唐古拉花岗岩继续发生差异隆升和快速降温,平均降温速率为142．8℃／Ma,对应的差异隆升速率为3．57mm／a;在8．0～5．0Ma期间,念青唐古拉山区发生伸展型韧性剪切变形,导致念青唐古拉花岗岩快速隆升,平均差异隆升速率为3．50mm／a;在5．0～3．7Ma期间,念青唐古拉花岗岩继续发生构造隆升,平均降温速率约92．3℃／Ma,对应的平均差异隆升速率为2．31mm／a。自3．7Ma以来念青唐古拉花岗岩平均降温速度达27．0℃／Ma,平均抬升速度达0．68mm／a。念青唐古拉岩浆集聚、NG花岗岩侵位与INDEPTH-Ⅱ地震深反射亮点揭示的地壳局部熔融存在动力学成因联系,导致上地壳伸展构造变形、NG花岗岩缓慢冷却和念青唐古拉山脉快速隆升。     

念青唐古拉山东南麓更新世冰川沉积物年龄测定

在念青唐古拉山南北两麓及切割山脉的各沟谷中 ,分布着 3套更新世冰川与冰水沉积物 ,其冰水沉积物的电子自旋共振 (ESR)和光释光 (OSL)测年结果分别为 ( 5 93± 2 6 0 )kaBP与 ( 6 78± 30 7)kaBP ,( 2 0 5± 5 4 )kaBP和 ( 2 5 4± 8 7)kaBP .测年结果表明 ,在念青唐古拉山东南麓所发生的 3次冰川作用 ,分别相当于青藏高原南部的聂聂雄拉冰期、古乡冰期和白玉冰期     

Quaternary glaciations in the Verkhoyansk Mountains, Northeast Siberia

Geomorphological mapping revealed five terminal moraines in the central Verkhoyansk Mountains. The youngest terminal moraine (I) was formed at least 50 ka ago according to new IRSL (infrared optically stimulated luminescence) dates. Older terminal moraines in the western foreland of the mountains are much more extensive in size. Although the smallest of these older moraines, moraine II, has not been dated, moraine III is 80 to 90 ka, moraine IV is 100 to 120 ka, and the outermost moraine V was deposited around 135 ka. This glaciation history is comparable to that of the Barents and Kara ice sheet and partly to that of the Polar Ural Mountains regarding the timing of the glaciations. However, no glaciation occurred during the global last glacial maximum (MIS 2). Based on cirque orientation and different glacier extent on the eastern and western flanks of the Verkhoyansk Mountains, local glaciations are mainly controlled by moisture transport from the west across the Eurasian continent. Thus glaciations in the Verkhoyansk Mountains not only express local climate changes but also are strongly influenced by the extent of the Eurasian ice sheets.     

冰期之青藏高原新研究

冰碛测年技术近些年有很大进展。古里雅冰芯底部3 6Cl测年和昆仑山垭口老冰碛ESR测年已表明 ,青藏高原在昆仑黄河运动之后的 70万年前就进入了当时的冰冻圈 ,与全球性的冰期旋回相耦合 ,发生了最早的冰川作用。最近的冰碛ESR测年表明 ,高原东北边缘的祁连山地区至少在 40多万年前的氧同位素 12阶段发生了冰川作用 ,天山高望峰冰碛测年显示了同样的结果。最近的研究进一步表明 ,高原第四纪冰川仍然是以横亘在高原上的高大山系为依托发育的 ,各地各次冰川作用的清晰界限和有限范围不允许作连续大冰盖的推断。稻城冰帽南面断陷谷地中深风化红色冰碛物粘土的硅铝率和硅铝铁率达到了红壤的水平 ,其北面理塘盆地灰岩风化壳也显示很深的风化 ,此二者海拔在40 0 0m上下 ,有相当老的年龄 ,说明它们从未受到大冰盖的袭劫。研究进一步表明 ,现代和冰期雪线由高原边缘向腹地升高 ,羌塘地区高出边缘 15 0 0m左右 ,生动表现了“亚洲干极”的作用。广泛分布的湖群说明羌塘地区是一个大江大河尚未伸入的内流地区 ,意味着青藏高原是个年青的高原 ,而不是什么大冰盖的证据。     

念青唐古拉山脉西段第四纪冰川作用

在念青唐古拉山脉西段南北两麓及切割山脉的各沟谷中,分布着3套更新世冰川沉积物。在本区最长的现代冰川———西布冰川的前端,也分布着3组全新世冰川沉积物。根据这些冰川沉积物的地层层序和冰川与湖泊沉积物的电子自旋共振(ESR)、U系等时线和光释光(OSL)年龄测定结果,本文将念青唐古拉山脉西段所发生的3次更新世冰川作用,分别命名为宁中冰期、爬然冰期和拉曲冰期,并与青藏高原的邻近地区进行了对比。各次冰期的冰川性质分别为大型山麓冰川、中小型山谷冰川和小型山谷冰川。全新世时期,现代冰川也有新冰期和小冰期的两次冰川前进。近期冰川则发生了明显的后退。本文还根据念青唐古拉山脉两麓冰前期、历次冰期和现代砾石层的砾石岩性及其与山脉各构造层岩性组成的对比,讨论了山脉的剥蚀与隆升问题     

Timing of glacier fluctuations and trigger mechanisms in eastern Qinghai–Tibetan Plateau during the late Quaternary

It is highly debated whether glacial advances on the Qinghai–Tibetan Plateau (QTP) occurred as a response to temperature cooling, or whether they were forced by an increase in moisture brought by the intensive Indian summer monsoon. We here report a case study investigating this issue. Multiple moraine series in the Yingpu Valley, Queer Shan ranges of the Hengduan Mountains, and eastern QTP, provide an excellent archive for examining the timing and trigger mechanism of glacier fluctuations. Twenty-seven optically stimulated luminescence (OSL) samples of glacial sediments were collected from this valley. The quartz OSL ages show that the moraine series of Y-1, I, M and O were formed during the Late Holocene, Late Glacial, the global Last Glacial Maximum (LGM) and Marine Oxygen Isotope Stage (MIS) 3 (likely mid-MIS-3). The youngest Y-2 moraines probably formed during the Little Ice Age (LIA). The oldest H moraines formed before MIS-3. We found that glacial advances during the late Quaternary at the Yingpu Valley responded to cold stages or cold events rather than episodes of enhanced summer monsoon and moisture. As a result, glaciers in the monsoonal Hengduan Mountains were mainly triggered by changes in temperature. Millennial time scale temperature oscillations might have caused the multiple glacial advances.     

青藏高原多期次隆升的环境效应

青藏高原隆升对中国西部环境变迁起着决定性影响。通过对柴达木、吐鲁番—哈密、塔里木盆地的演化及其与青藏高原隆升的耦合研究,以柴达木盆地为时空坐标,认为高原隆升可分为三大阶段:(1)古近纪期间青藏高原隆升仅限于冈底斯山一带。当时,受行星纬向气候带控制,中国西北地区为干旱亚热带草原和热带雨林环境,大面积准平原化、泛盆地化,在构造上处于伸展-夷平的拉张环境,与现今亚洲大陆东部相似;(2)青藏高原整体的初次隆升发生在中新世早—中期(23~11·7Ma)。因青藏高原和大兴安岭的阻隔,古近纪的纬向气候带逐渐转变为中亚季候风,古黄土(22Ma)、三趾马动物群的发育,说明高原北缘当时为干旱的荒漠草原环境。同时,这次隆升引起中—晚中新世中国西部广袤地域古地形-构造面貌的变化;(3)形成现今高原面貌的末次快速隆升发生在0·9~0·8Ma。早更新世晚期,印度洋快速扩张,印度板块向中亚大陆脉冲式(A型)陆内俯冲,使得高原快速挤压隆升。这次隆升不仅使高原本身的环境骤变,出现第四纪以来最大的冰川,形成世界上最大的高寒草原,而且引起了全球气候的变化,促使北极圈冰盖的形成。同时,高原隆升使高原内部和周边出现强烈的挤压构造变形,如柴达木、河西走廊、塔里木、吐鲁番—哈密、准噶尔等诸盆地内几万米厚度中—新生界的构造变形与昆仑山、祁连山、天山、阿尔泰山的挤出式双向推覆隆升,形成了中国西北的盆-山地貌。现今,随着青藏高原的持续隆升,高寒草原开始退化,造成中国西北地区大面积的荒漠化,成为制约我国西部生态环境的重要因素。     

天山玛纳斯河源鹿角湾冰川地貌与冰期序列

在鹿角湾冰川区40 km²的考察范围内,共发育了18个冰斗.按斗底高度的不同,可以将18个冰斗分成3个高度等级,分别代表了3次雪线高度不同的冰进.冰斗朝向以偏北为主,说明水热条件对冰斗发育是限制因素.18号冰斗和2号冰斗朝向偏南,说明其所代表的冰进阶段水热条件组合有利于冰川的长期存在,从而发育了大规模的向阳冰斗.鹿角湾冰川共发育了10道保存比较完整的冰碛垄,按冰碛垄表面特征和产出位置,结合测年资料,将10道冰碛垄划分为5套冰碛地层.对冰碛垄上所采冰碛土样品进行年代测试的结果是:冰碛丘陵上组地层属于小冰期沉积,较早的两次冰进结束时间为(680±60)a BP和(250±60)a BP;冰碛丘陵组地层属于新冰期沉积,3次冰进结束年代分别为:(4.2±0.4)ka BP,(2.9±0.3)ka BP,(1720±60)a BP;末次冰期晚期结束年代为1.1~1.2 ka BP.其它几次冰进阶段未能取得可信的测年数据.     

青藏高原东南部他念他翁山全新世早中期冰进事件研究

他念他翁山位于横断山脉西部,是海洋性冰川向亚大陆性冰川的过渡区,维持冰川发育的降水补给主要由西南季风带来,该区第四纪冰川进退对西南季风波动有较为直接的反映。正是这一地理位置的特殊性,使得该区第四纪冰川研究具有重要意义。采用野外地貌调查与宇宙成因核素测年技术相结合的方法,试图查明他念他翁山青古隆槽谷全新世期间冰川地貌学特征,并确定其发生的具体时间,探讨其响应机制。结果显示：他念他翁山全新世早中期冰川波动的时限介于（6.13±0.37）~（8.83±0.50） ka,可能是当时西南季风强盛,降水增加的结果。研究可为探究冰川作用与西南季风气候变化及全球气候变化之间的动力学联系提供新依据。     

阿尔金-祁连山晚新生代隆升-剥露过程——来自岩屑磷灰石裂变径迹热年代学的制约

阿尔金-祁连山位于青藏高原北缘, 其新生代的隆升-剥露过程记录了高原变形和向北扩展的历史, 对探讨高原隆升动力学具有重要意义。本文采用岩屑磷灰石裂变径迹测年分析, 利用岩屑的统计特征限定阿尔金-祁连山新生代的隆升-剥露过程。磷灰石裂变径迹测试结果表明, 阿尔金-祁连山地区存在4个阶段的抬升冷却: 21.1~19.4 Ma、13.5~10.5 Ma、9.0~7.3 Ma、4.3~3.8 Ma。其中, 4.3~3.8 Ma抬升冷却事件仅体现在祁连山地区, 9.0~7.3 Ma抬升冷却事件在区内普遍存在, 且9.0~7.3 Ma隆升-剥露造就了现代阿尔金-祁连山的地貌。区域资料分析表明, 9~7 Ma(或者8~6 Ma)期间, 青藏高原北缘、东缘, 甚至整个中国西部地区发生了大规模、区域性的抬升, 中国现今"西高"的构造地貌形态可能于当时开始形成。阿尔金-祁连山地区4期抬升冷却事件与青藏高原的隆升阶段有很好的对应关系, 应该是对印度-欧亚板块碰撞的响应。     

青藏高原典型冰碛土的物理力学特性研究

在被称为世界屋脊的青藏高原,更新世全球冰河期发生了多次冰川作用,留下了大量冰川遗迹。作为冰川遗迹之一的冰碛土,属于特殊的工程岩土,具有成分复杂、结构混杂、物理力学性质变化大的特点,容易和坡积物、残积物等第四系堆积物混淆。在建的亚丁机场位于稻城海子山,场址地基土为稻城冰帽消融所形成的冰碛土,具有青藏高原冰碛土的典型性。为了掌握冰碛土的特殊物理力学性质,揭示其和冰川演化之间的关系,通过对亚丁机场场道地基的勘察,完成了典型冰碛土粒度成分分析、现场及室内物理力学性质测试,以及冰碛土ESR测年。研究表明,亚丁机场场址的冰碛土形成于375ka B.P. ; 由于大小混杂、颗粒级配良好(Cu=8.05,Cc=1.09),在后期多次冰川的压实作用下,表现出密度高、空隙比小、地基变形模量和承载力高的特性,平均前期固结压力达到290kPa,可作为高原重大工程的天然良好地基。     

青藏高原隆升动力学与阿尔金断裂

青藏高原最晚一期也是最强烈的一期隆升发生在1-0.8Ma,与印度洋中脊三联点附近的“亚澳”陨击事件有关,陨击事件引起印度洋的快速扩张并导致印度板块在锡瓦利克带的强烈（A型）俯冲,正是这次俯冲引起了青藏高原及其外围山脉的快速隆升,中国西北的盆-山地貌因此而形成,其中东昆仑山推覆隆升近3000m,向北推挤近400km,是柴达木盆地,河西走廊新生界构造变形的主因,因此,“亚澳”陨击事件的影响,提供了青藏高原最晚一期隆升和中亚与中国西部大陆构造形成的大陆动力学背景;根据近年对阿尔金断裂带内同变形期新生矿（102-85Ma)近于同步,其累积错距达350-400km,晚白垩世一新生代同步错移了两侧原有的构造带和原型盆地。这为中国西部找矿,找油气的战略评估提供了一个新的思路。