西昆仑及邻区区域构造演化的碎屑锆石裂变径迹年龄记录

通过对西昆仑北部山前的碎屑锆石裂变径迹年代学分析,将年龄划分为8个峰值区间:P1—4.7Ma以来;P2—13～9Ma;P3—24～18Ma;P4—47～33Ma;P5—79～57Ma;P6—131～103Ma;P7—185～180Ma;P8—267～235Ma,各峰值分布受阶段性抬升剥露和热事件共同影响。P8与P5主要受热事件控制,P6、P4、P3、P2、P1主要和抬升剥露有关,P7主控因素不明显。裂变径迹年龄峰值与西昆仑及邻区发生的一系列重大构造事件的时限吻合,并伴随强烈的区域性断裂活动,指示裂变径迹年龄峰值记录了西昆仑及邻区构造演化的重大事件;其中,晚白垩世以来喜马拉雅东、西构造结抬升具有相似性,反映了青藏高原自印度板块与欧亚大陆碰撞以来经历了相似的阶段性抬升。柯克亚连续沉积剖面显示西昆仑及邻区4.7Ma以来开始最后一次大规模抬升,并指示上新世以来西昆仑及邻区的径迹年龄储备表现出由多样性向一致性、由无规律向年轻化的发展趋势,暗示4.7Ma以来的抬升具整体抬升性质;3.6Ma为抬升的转折点,表现为抬升剥露速率加快、基底开始大规模出露地表,西昆仑山对南边的水流形成障碍。     

锆石裂变径迹年龄对济阳坳陷新生界源区构造背景的指示意义

沉积物中的锆石裂变径迹分析可以用于示踪沉积盆地的源区性质及其构造演化信息。济阳坳陷新生界9块砂岩样品的锆石裂变径迹中值年龄介于183.1±15.0 Ma～100.0±5.6 Ma之间,锆石单颗粒年龄均大于其地层沉积年龄。对没有通过χ2检验的6块样品进行了多组分年龄分离分析,表明多数样品主要由2个年龄组分组成。总体上,砂岩锆石裂变径迹单组分年龄具有较好的一致性,主要介于389.1±5.1 Ma～272.7±14.6 Ma(P1)、238.1±7.8 Ma～203.6±6.6 Ma(P2)、179.3±13.9 Ma～96.8±17.8 Ma(P3)、80.3±15.7 Ma～55.3±6.0 Ma(P4)之间。这4组年龄组分分别记录了晚古生代、三叠纪、晚侏罗—早白垩世及晚白垩世—古新世时期内锆石裂变径迹完全退火时的年龄。结合区域地质背景认为,济阳坳陷新生界的主要物源是燕山运动中期强烈的构造岩浆活动期内发育的上侏罗统—下白垩统的火山岩和火山—碎屑岩系; 海西期、印支期以及燕山晚期—喜马拉雅山早期过渡时期的构造岩浆活动也对坳陷有少量物源贡献。     

沉积物源区剥露历史分析的一种新途径——碎屑锆石和磷灰石裂变径迹热年代学

介绍了碎屑颗粒锆石和磷灰石裂变径迹年龄法的基本原理、应用前提及方法学。碎屑锆石和磷灰石裂变径颗粒年龄地的核心是通过逐一测定计算单颗粒裂变径变年龄,然后将获得的一批单颗粒年龄进行高斯拟合或二英式拟合,获取其最佳的颗粒年龄分布,从而反演样品的不同源区的热历史。碎屑锆石和磷灰石因其在风化剥蚀搬运过程中具有较高的化学和物理稳定性而成为目前进行颗粒裂变径迹年龄分析中最常用的矿物类型,特别是碎屑锆石的裂变迹密度大,单颗粒的裂变径迹具有可定年的统计意义,从而成为颗粒裂变径迹测年方法的首选矿物。     

青藏高原东北缘西秦岭新生代抬升-天水盆地碎屑颗粒磷灰石裂变径迹记录

天水盆地位于青藏高原东北缘六盘山与西秦岭二重要构造带交汇处,该盆地充填较完整晚新生代沉积序列记录着该区构造变形历史,因此对该盆地沉积记录的研究对探讨青藏高原东北缘晚新生代构造活动事件具有重要的意义。通过对天水盆地晚新生代砂岩和含砾砂岩地层中碎屑颗粒磷灰石裂变径迹热年代学研究,推断23.7Ma左右天水盆地北部沉积物源区西秦岭发生了一次与青藏高原隆升有关的构造—热事件,该事件可能导致天水盆地的形成,并开始接受新近系冲积相沉积。约14.1Ma左右天水盆地物源区再次发生构造活动,使西秦岭剥露速率加快和盆地进一步拗陷广泛接受河湖相沉积。通过对剥蚀速率的估算,得出天水盆地沉积记录的23.7Ma和14.1Ma西秦岭北部快速抬升事件的平均剥蚀速率分别达0.34mm/a和1.05mm/a。      

鄂尔多斯盆地钻井样品的锆石裂变径迹年龄及意义

鄂尔多斯盆地钻井样品的锆石裂变径迹年龄测定结果，证实了该盆地在中生代晚期发生过温度达210℃左右的热事件。不同构造单元样品的锆石裂变径迹数据存在明显差别，这是因中生代晚期盆地构造运动强度不同所致。     

渤海湾盆地济阳坳陷热历史及构造—热演化特征

根据镜质组反射率和磷灰石裂变径迹古温标方法模拟的济阳坳陷地温演化情况表明,地温梯度在坳陷的演化过程中是逐渐降低的。在孔店组-沙河街组沉积期间地温梯度是较高的,最高可达5.5～6.0℃/100m,但在此期间地温梯度下降较快,在东营组沉积时期降为3.5～4.5℃/100m;在馆陶组沉积时期地温梯度变化很小,至第三纪末地温梯度已降至目前的3.5℃/100m左右。济阳坳陷的构造沉降特征表现为孔店组至沙四段沉积期间(65～43Ma)的快速构造沉降阶段和沙三段沉积(43Ma)以后的热沉降阶段,盆地的地热史模拟结果和构造沉降所揭示的坳陷演化阶段具有很好的对应关系。坳陷热历史研究为渤海湾盆地的构造-热演化提供了重要的认识。     

自然演化碎屑锆石裂变径迹长度影响因素分析

锆石裂变径迹长度是锆石裂变径迹热年代学研究的一个重要参数。基于不同热背景的沉积盆地样品实测数据,分析锆石裂变径迹的退火行为,探讨锆石裂变径迹长度的影响因素。研究表明,Sk1井样品的裂变径迹长度和径迹与结晶C轴夹角之间具有一定的负相关性,即夹角愈小,径迹长度愈长;反之,夹角愈大,径迹长度愈短。Sk1井样品径迹与结晶C轴夹角主要分布在10°～70°,整体分布较随机;而Ku1井样品多分布于高角度（60°～90°）,整体分布不随机。Sk1井锆石裂变径迹在沉积盆地开始退火温度为220℃,深层样品的平均径迹长度为5.02～5.55μm;Ku1井锆石裂变径迹在沉积盆地开始退火温度为170℃,深层样品的平均径迹长度为8.06～8.31μm,高温热背景下Sk1井的锆石裂变径迹开始受到沉积盆地影响的温度高于Ku1井。研究认为锆石裂变径迹在不同热背景下的开始退火温度和退火行为产生的差异是由盆地不同的增温速率导致的。Sk1井的中浅层样品平均径迹长度范围为5.85～8.36μm,Ku1井中浅层样品平均径迹长度为9.21～10.05μm。2口井中浅层样品的最小年龄大于地层年龄,表明未受到沉积盆地的影响,缩短的径迹...     

裂变径迹、同位素年龄研究苏皖周边隆起构造抬升

利用裂变径迹测年、同位素测年等研究了苏皖周边的江南隆起、张八岭隆起、苏鲁隆起在不同地质年代发生的不同级别构造抬升。研究表明,这些隆起虽然出露元古代地层,然而并非持久存在的"古隆起",而是有过"隆升-夷平-沉积-再隆升"经历的古、今隆起。包括三大隆起在内的苏皖下扬子区曾大面积覆盖古生界、上白垩统、下第三系等沉积物,由于印支—早燕山运动,始新世中期的真武事件(51Ma)和渐新世(38～24Ma)沉积间断等导致了目前海相、陆相盆地的分割和残存。     

济阳坳陷第三系地层中自生磷灰石的裂变径迹年龄测定

经电镜分析发现,胜利油田主要产油(气)的第三系沉积岩中存在少量自生磷灰石,其特征为:具有自形或半自形;颗粒周围无风化晕圈;沿大的裂隙也无风化晕带。作者采用裂变径迹法对该自生磷灰石作了单颗粒年龄测定。实践证明,裂变径迹法测定年轻沉积地层的年龄是可行的。     

鄂尔多斯西缘牛首山—罗山地区裂变径迹年龄与中生代构造抬升

鄂尔多斯盆地西缘及其邻区经历了中—新生代复杂的构造演化过程, 其中生代以来的构造隆升和区域热演化历史研究仍需要进一步的年代学证据。牛首山—罗山地区紧邻鄂尔多斯盆地西缘的冲断带, 其中生代的隆升过程对于研究盆地西缘中生代构造事件具有非常重要的意义。文章通过磷灰石裂变径迹(AFT)分析及热史模拟限定牛首山—罗山地区中生代的隆升过程及其时限, 结果表明该地区中生代抬升主要发生在中侏罗世(170 Ma)—早白垩世末(110 Ma), 罗山地区的抬升(170 Ma)要略早于牛首山地区(160 Ma), 这期抬升主要与祁连造山带向北东方向挤出有关。综合分析已有研究成果表明, 鄂尔多斯盆地西缘及其邻区中生代抬升的启动时间为晚三叠世, 整体可分为两期: 第一期抬升发生在晚三叠世(220 Ma)—早侏罗世末期(185 Ma); 第二期抬升发生于中侏罗世(175 Ma)—早白垩世末(110 Ma), 牛首山—罗山地区的抬升则属于鄂尔多斯盆地西缘第二期抬升的一部分。鄂尔多斯盆地西缘中生代两期构造抬升分别显示出由南向北、由西南向东北方向传递的特征, 推测与晚三叠世华北、华南板块碰撞以及中—晚侏罗世拉萨地块向北东方向汇聚有关。     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代沉降特征

在对渤海湾盆地黄骅坳陷区域构造特征的22条地震剖面解释的基础上,分析了黄骅坳陷沉降特征。通过对黄骅坳陷的9个主要凹陷沉降史的研究表明,黄骅坳陷新生代构造沉降量的时空差异性分布明显。时间上,黄骅坳陷具有"幕式"沉降特征,孔店组沉积期为裂陷Ⅰ幕、沙三段沉积期为裂陷Ⅱ幕、沙一段和沙二段沉积期和东营组沉积期为裂陷Ⅲ幕、馆陶组和明化镇组下段沉积期为热沉降幕、明化镇组上段和第四系的沉积期为加速热沉降幕。不同沉积期盆地沉降在空间分布上,沉降速率上都有明显差异。通过对凹陷尺度单井的埋藏史曲线,构造沉降曲线,基底沉降图和沉降中心迁移图对比分析表明,空间上,黄骅坳陷新生代沉降作用具有明显的迁移规律,总体是自南向北,自西向东迁移,现今的沉降中心位于歧口凹陷海域部分。     

黄河中新世未进入渤海湾盆地：来自碎屑锆石U-Pb年龄的约束

黄河是中国北方最大河流,其发育和形成对中国北部三大地势阶梯的建立具有重要指示意义。但到目前为止,有关黄河的形成时代存在较大争议。基于此,本文对鲁中山区的河流进行碎屑锆石U-Pb年龄分析(n=240),与流入渤海湾盆地的辽河、滦河、永定河、滹沱河、漳河和黄河的锆石U-Pb年龄进行对比,从而确定黄河因具有显著的新元古代峰值年龄(1000～700 Ma)成为渤海湾盆地的特征河流。本文将黄河下游的碎屑锆石U-Pb峰值年龄与渤海湾盆地中新统钻孔的锆石U-Pb峰值年龄进行对比,结合多维判别图(MDS),结果表明黄河在中新世未进入渤海湾盆地。     

柴达木盆地新生界碎屑锆石FT年龄对蚀源区的约束

柴达木盆地新生界碎屑锆石裂变径迹年龄的研究表明, 沉积物主要蚀源区是遭受海西-印支运动影响的盆地周缘山地, 燕山运动仅在柴西阿尔金山有所表现。揭示出蚀源区发生过多次的(热) 构造运动, 在柴北缘有5次( ～284.5 Ma、～263.6 Ma、～243.6 Ma、～221.6 Ma和～199.8 Ma) , 而在柴西则有6次( ～344.2 Ma、～275.2 Ma、～244.9 - 246.8 Ma、～210 - 220.3 Ma、～186.9 - 195.7 Ma和～162.9 Ma) , 说明青藏高原北部在前新生代具有多阶段、同步整体隆升特点。进入新生代, 柴达木盆地及其周缘山带构造活动具有强-弱-强的特征。     

准噶尔盆地南缘新生代沉积物碎屑锆石记录的天山隆升剥蚀过程

通过对准噶尔盆地南缘有精确古地磁年代控制的金沟河剖面新生代沉积物中7个砂岩样品碎屑锆石的U Pb LA ICP MS测年分析,确定安集海河组（28~23.3 Ma）和沙湾组（23.3~17.5 Ma）的砂岩样品碎屑锆石年龄主要集中在261~328 Ma（P-C）,塔西河组（17.5~13.2 Ma）样品的年龄主要集中在234~311 Ma（T-C）和369~403 Ma（D-S）,独山子组（13.2~6.0 Ma）和西域组（6.0~1 Ma）样品的年龄主要集中在264~333 Ma。经与流域内岩石地层的分布相对比,揭示至少在晚渐新世开始中天山已经隆升并剥蚀为盆地提供物源,从约中新世早期开始北天山的南缘开始隆升,加入物源供给区,从约中新世中晚期开始北天山开始明显隆升,并逐步阻碍了中天山的物源供给,成为物源的主要供给区。天山的这种逐步向北的隆升剥蚀过程,反映了印度欧亚板块碰撞的远程效应。     

松潘-甘孜褶皱带南部上三叠统物源及构造抬升: 碎屑锆石年代学和Hf同位素证据

碎屑锆石年代学不但能够限定地层沉积开始的最大时限,还能为示踪沉积物源区提供关键信息。中国西南部的松潘-甘孜褶皱带广泛出露一套巨厚的三叠纪复理石沉积,其物源区和可能存在的同期抬升与剥蚀历史并未得到很好约束。本文获得的松潘-甘孜褶皱带南部雅江地区上三叠统四套地层（由老至新分别为侏倭组、新都桥组、两河口组和雅江组）5件砂岩样品的碎屑锆石U-Pb年龄和锆石Hf同位素数据表明,最年轻锆石年龄指示侏倭组从~229Ma后开始沉积,新都桥组则从~223Ma后开始沉积。碎屑锆石年龄频谱图显示四套地层都具有中奥陶世-早泥盆世（465~398Ma）和中二叠世-晚三叠世（271~225Ma）的年龄峰。除两河口组外的其他三套地层还具有较强的古元古代（1.90~1.86Ga）和新元古代（872~712Ma）的年龄峰。锆石Hf同位素显示松潘-甘孜褶皱带南部上三叠统小于300Ma的锆石颗粒主要来自峨眉山大火成岩省和义敦岩浆弧。本文物源区示踪结果表明,华南板块和义敦地体可能为松潘-甘孜褶皱带南部地层的主要物源区。晚三叠世由于周缘地体的强烈汇聚,松潘-甘孜褶皱带在小于~18Myr的时间内经历了快速的隆升和剥蚀作用,剥蚀产生的碎屑物质被搬运至四川盆地的西缘再沉积。

     

西藏羌塘盆地白垩纪中期构造事件的磷灰石裂变径迹证据

拉萨与羌塘地块于白垩纪中期的碰撞造山对羌塘原型盆地的热体制和构造演化有着重要影响.运用磷灰石裂变径迹方法,对羌塘盆地隆鄂尼夏里组和托纳木雪山组砂岩分析表明,裂变径迹年龄集中在120～ 80Ma之间,表明在白垩纪中期,羌塘盆地普遍发生了一次构造抬升事件,该期构造事件的年龄与盆地内早白垩世的岩浆热事件、主要构造变形作用发生在晚白垩世以及雪山组和阿布山组角度不整合的时代(125～75Ma)较一致,是拉萨与羌塘地块碰撞造山事件的记录.热历史模拟表明,白垩纪中期构造事件对羌塘盆地南部和北部的热演化历史有着差异影响,羌塘盆地南部降温速率相对不大,抬升剥蚀厚度约1500m,而北部古地温迅速降温到近地表温度,抬升剥蚀厚度近4000m.这种差异抬升剥蚀可能与班公湖-怒江洋壳向南俯冲使得因拉萨地块构造负载而导致羌塘地块的挠曲有关.     

龙门山冲断隆升及其走向差异的裂变径迹证据

大量的低温年代学研究用来讨论龙门山晚新生代的隆升,但很少涉及其走向差异和中生代隆升。本文分别沿龙门山北、中、南段3条剖面进行了锆石和磷灰石裂变径迹测试,结合已有的热年代学数据,以期揭示整个中-新生代期间龙门山隆升历史及其时空变化。中生代以来,龙门山主要有印支期(约200 Ma)、早白垩世末(约100 Ma)、早新生代(65～30 Ma)以及晚中新世(15～9 Ma)等或快或慢的冷却事件,总体上经历了中生代至早新生代的缓慢冷却和晚新生代快速冷却2个阶段,快速剥露开始于15～9 Ma,剥蚀速率由早期的0.1 mm/a增加到0.15～0.3 mm/a左右,局部可达0.9 mm/a左右。走向上,龙门山北段相对偏小的锆石裂变径迹年龄和相对偏大的磷灰石裂变径迹年龄反映其在中生代较中、南段隆升更快,而裂变径迹年龄总体上从北段向中、南段减小,表明中、南段在新生代发生了更快的隆升。倾向上,多种热年代学数据显示新生代期间在北川断裂和彭灌断裂两侧存在明显的差异剥露,这种差异在中、南段表现比北段更为突出。龙门山晚新生代快速隆升和剥露是青藏高原区域隆升背景上叠加的冲断活动所致,而非下地壳流动驱动。     

龙门山冲断隆升及其走向差异的裂变径迹证据

大量的低温年代学研究用来讨论龙门山晚新生代的隆升,但很少涉及其走向差异和中生代隆升。本文分别沿龙门山北、中、南段3条剖面进行了锆石和磷灰石裂变径迹测试,结合已有的热年代学数据,以期揭示整个中 新生代期间龙门山隆升历史及其时空变化。中生代以来,龙门山主要有印支期（约200 Ma）、早白垩世末（约100 Ma）、早新生代（65～30 Ma）以及晚中新世（15～9 Ma）等或快或慢的冷却事件,总体上经历了中生代至早新生代的缓慢冷却和晚新生代快速冷却2个阶段,快速剥露开始于15～9 Ma,剥蚀速率由早期的<0.1mm/a增加到0.15～0.3mm/a左右,局部可达0.9mm/a左右。走向上,龙门山北段相对偏小的锆石裂变径迹年龄和相对偏大的磷灰石裂变径迹年龄反映其在中生代较中、南段隆升更快,而裂变径迹年龄总体上从北段向中、南段减小,表明中、南段在新生代发生了更快的隆升。倾向上,多种热年代学数据显示新生代期间在北川断裂和彭灌断裂两侧存在明显的差异剥露,这种差异在中、南段表现比北段更为突出。龙门山晚新生代快速隆升和剥露是青藏高原区域隆升背景上叠加的冲断活动所致,而非下地壳流动驱动。