海南岛北部晚中-新生代剥露过程的低温年代学约束

【目的】研究海南岛大地构造在中-新生代的隆升剥露过程与热演化史,为华南地块的构造演化提供有力证据。【方法】利用磷灰石裂变径迹(AFT)、磷灰石及锆石(U-Th)/He等构造热年代学研究方法,重建海南岛北部岩体的构造-热演化历史,分析侵入岩体在不同构造热演化阶段的冷却剥蚀速率,并进一步探讨岩体隆升过程的动力学过程。【结果】AFT年龄介于(33.3±2.5)~(45.0±3.5)Ma之间,磷灰石平均长度为(12.68±0.28)~(13.04±0.9)μm;磷灰石(U-Th)/He(AHe)单颗粒年龄(36.3±2.2)~(60.2±3.7)Ma,锆石(U-Th)/He(ZHe)单颗粒年龄为(79.5±4.9)~(98.4±6.1)Ma及(37.1±2.3)~(59.6±3.7)Ma。联合反演热史揭示,研究区岩体自晚白垩世(约100 Ma)以来的冷却过程有明显的差异性,可分为4个阶段:1)约100~45 Ma相对缓慢冷却阶段;2)约45~35 Ma快速冷却剥蚀阶段;3)约30~35 Ma至10 Ma缓慢冷却过程;4)约10 Ma以来再次快速冷却剥露。【结论】海南岛北部花岗岩体阶段性抬升冷却与(古)太平洋板块的俯冲后撤、西南部印度-欧亚大陆碰撞和中新世晚期菲律宾海板块向西俯冲挤压有关。海南岛北部在Ⅰ、Ⅱ期(始新世晚期)剥蚀阶段基本造成总剥蚀量的2/3。     

秦岭造山带东段中新生代的隆升:洛南、山阳盆地碎屑颗粒磷灰石裂变径迹记录

前人已经对秦岭造山带西部、中部、邻区以及东大别地区进行了大量中新生代隆升－剥露的研究工作,但对东秦岭地区的研究工作很少,东秦岭中新生代期间的隆升－剥露过程是否具有均一性,目前仍没有确切的认识。为了获得东秦岭地区中生代以来的隆升－剥露信息,对商丹断裂带两侧的洛南、山阳盆地碎屑颗粒磷灰石进行了裂变径迹的热年代学研究。研究表明,根据地温梯度计算得到洛南盆地的物源区宽坪群、陶湾群在白垩纪(104.4~68 Ma)期间的平均剥露冷却率为4.05℃/Ma,平均剥露速率为0.18 km/Ma;山阳盆地的物源区刘岭群在白垩纪到古新世(129.6~64 Ma)期间的平均剥露冷却率为2.95℃/Ma,平均剥露速率为0.12 km/Ma,反映出当时南北秦岭的剥蚀－隆升具有不均一性,北秦岭剥露速率要比南秦岭高。      

青藏高原隆升的黄土高原构造侵蚀效应

研究了青藏高原隆升与亚洲大陆强季风气候的耦合效应、黄土高原的阶段性抬升、构造变形及其构造侵蚀效应。结果表明,青藏高原的隆升引起多种黄土地质灾害。黄土高原的构造抬升导致侵蚀基准面下降,为重力侵蚀、沟谷溯源侵蚀和流水侵蚀提供了有利条件;构造变形使黄土产生构造裂隙、节理,增大了黄土的侵蚀速率,促进了黄土的坍塌和滑坡等侵蚀性地质灾害的发生;地形突变带、活动断裂带及地震活动带等稳定性条件差的黄土分布区,是黄土侵蚀性地质灾害最剧烈的地区。     

银川盆地不同构造层构造样式及形成演化分析

为研究银川盆地构造样式及形成演化,以地震资料的精细解析为基础,分析构造样式类型和发育特征,并结合区域地质背景从断裂控盆方面分析其演化过程.结果表明:银川盆地经历中生代挤压隆升剥蚀和新生代伸展断陷2个主要演化阶段,共发育4类构造样式,其中新生界构造层以伸展和伸展—走滑构造样式为主,基底构造层以挤压和反转构造样式为主.该研究结果对明确银川盆地地质结构及油气勘探具有指导意义.     

汉江郧阳段河流阶地发育特征及新构造运动意义

在野外调查的基础上,分析汉江郧阳段河流阶地的发育特征。结合地质、地貌及第四纪测年学资料,推断汉江T1~T5阶地形成的时代分别为全新世-晚更新世末期（约25 ka BP）、晚更新世（约67 ka BP）、晚更新世早期-中更新世末期（约128 ka BP）、中更新世早期-早更新世晚期（约1 344 ka BP）、不晚于早更新世。阶地的横向对比显示,两陨断裂的活动导致汉江五峰段、青曲段、郧阳盆地段T3、T2阶地在垂向上构造隆升的差异性,结合T3、T2阶地的形成时代,推测断裂活动的时代为中更新世末期-晚更新世早期。近似地推算汉江郧阳段更新世早期以来的平均隆升速率约为0.052 mm/a,显示抬升速率及幅度较秦岭弱,可能由于汉江郧阳段处于秦岭东南缘余脉,并非秦岭隆升的中心地域。     

跨关中地区现今地壳垂直形变剖面

本文收集跨关中地区2006~2018年13期一等精密水准观测资料,利用线性动态平差方法,通过整体平差获得跨区域长时间尺度的地壳垂直运动速率场图像,基于获得的垂直运动速率结果,对跨关中地区垂直形变趋势特征进行定量定性分析。结果表明,除西安地区以外的渭河盆地地区下沉速率不足1 mm/a,鄂尔多斯地块南部隆升速率为3~5 mm/a,秦岭构造带北麓隆升速率为3 mm/a,而秦岭腹地的隆升速率不足1 mm/a。利用矩形位错模型对区域内断层的滑动速率和断层闭锁进行反演,结果显示,口镇-关山断裂的倾滑速率为6.55 mm/a,闭锁深度为4.6 km;渭河断裂的倾滑速率为3.21 mm/a,闭锁深度为3.4 km;秦岭北缘断裂的倾滑速率为5.34 mm/a,断裂闭锁深度较大,为9.8 km。基于以上结论,结合前人对关中地区的研究成果,探讨分析研究区现今地壳垂直形变特征与动力机制之间的关系,为区域地震危险性判定及动力学研究提供一定的帮助。     

陕西中南部现今地壳垂直形变研究

收集陕西中南部1970年以来的多期精密水准测量数据,用基于GPS垂直运动速率约束的动态平差方法获得区域垂直运动速度场。分析表明,地壳垂直运动总体表现为山地、高原相对隆升,盆地相对下沉。相对于关中盆地,西部秦岭、陇山上升速率为4~5 mm/a,北秦岭造山带为2~3 mm/a,盆地北部的鄂尔多斯南缘为3~4 mm/a;相对于北秦岭,汉中盆地下沉速率为1.0 mm/a左右,安康等北大巴山裂谷下沉速率接近20 mm/a;秦岭北缘断裂垂直滑动速率为1.3~1.8 mm/a,华山山前断裂为2.0~2.8 mm/a,渭河断裂小于1.0 mm/a,渭河盆地北缘断裂为1.0~2.5 mm/a,南部断裂为0.7~1.1 mm/a。     

格尔木市驼路沟钴矿床地质特征及找矿方向探讨

通过对矿床地质特征研究表明,其形成主要与热水沉积作用有关。成矿后,在后期的碰撞造山过程中,由于南北向挤压,矿床强烈变形,含矿岩系发生构造置换,矿体显示出“似层非层,似脉非脉”的特点。更晚期的断裂构造活动造成矿带差异性抬升及剥蚀。因此认为矿床为热水喷流沉积-构造改造型矿床。据此提出了驼路沟钴矿床进一步找矿方向。     

我省秦岭构造带的一种重要构造格局

河南南部的秦岭构造带,受北北东向深断裂的切割,可以大致划分为秦岭、桐柏和大别区段。根据已知地质和矿产的特点,反映了它们目前是纵向上不同构造层次经剥蚀而暴露的面貌。     

鄂尔多斯盆地北部中新生代构造特征及其演化

根据地震、地质等资料,结合野外地质及前人研究成果,对鄂尔多斯盆地北部中生代晚期以来后期改造特征进行了研究。结果表明,盆地周缘和内部在中新生代都受到后期改造作用,周缘存在挤压逆冲推覆和拉张断陷等不同性质的构造改造作用。在盆地北部,盖层中的构造受到了基底断裂的控制,正断层、逆断层和由基底断裂控制的挠曲构造等有规律发育,根据构造的发育特点将盆地北部分为东胜、三眼井、准格尔旗、鄂托克旗、乌审旗—榆林和定边—绥德构造区。自侏罗纪以来,盆地经历了萎缩消亡和周缘逆冲构造带的形成、挤压隆升剥蚀和拉张隆升剥蚀3大构造演化阶段,现今构造是中新生代多期构造作用的结果。     

大巴山弧形构造带中段渔渡地区侏罗纪叠加变形研究

大巴山构造带是秦岭造山带南部发育的一个以逆冲推覆构造为特征的构造带。通过在大巴山弧形构造带中段渔渡地区进行的详细构造解析发现,大巴山构造带在侏罗纪以来经历了至少两期变形叠加,变形地层三叠系嘉陵江组—侏罗系沙溪庙组。早期变形以与滑脱构造相关的轴向北西—北北西向箱状或隔挡状褶皱为主,并在深部发育顺层滑脱构造,变形时代为晚侏罗世到早白垩世。晚期变形与北侧逆冲相关,导致右行走滑变形,主要形成右行走滑断层和北西—北北西向紧闭褶皱,变形时代比第一期稍晚,为晚侏罗世之后到早白垩世。两期变形形成的褶皱延伸方向一致,与区域构造线的方向协调,而且在远离北侧镇巴断裂的地区变形强度有减弱的趋势,两期变形叠加形成共轴或斜交叠加构造。研究表明,变形与大巴山冲断—推覆构造带向南逆冲有关。     

Drainage Network and Lineament Analysis： An Approach for Potwar Plateau （Northern Pakistan）

Drainage responds rapidly to tectonic changes and thus it is a potential parameter for teetonogeomorphological analysis. Drainage network of Potwar is a good geological record of movement, displacements, regional uplifts and erosion of the tectonic units. This study focuses on utilizing drainage network extracted from Shuttle Radar Digital Elevation Data （SRTM-DEM） in order to constrain the structure of the Potwar Plateau. SWAN syncline divides Potwar into northern Potwar deformed zone （NPDZ） and southern Potwar platform zone （SPPZ）. We extracted the drainage network from DEM and analyzed 112 streams using stream power law. Spatial distribution of concavity and steepness indices were used to prepare uplift rate map for the area. DEM was further utilized to extract lineaments to study the mutual relationship between lineaments and drainage patterns. We compared the local correlation between the extracted lineaments and drainage network of the area that gives us quantitative information and shows promising prospects. The streams in the NPDZ indicate high steepness values as compared to the streams in the SPPZ. The spatial distribution of geomorphic parameters distinctive deformation and uplift rates suggest the among eastern, central and western parts. The local correlation between drainage network and lineaments from DEM is strongly positive in the area within I km of radius.     

大陆岩石圈的增厚及对流剥离对青藏高原隆升的影响

伴随着印度板块对欧亚板块南缘的碰撞、挤压,青藏高原地壳及下伏地幔岩石圈的厚度增加了１倍。增厚岩石圈热结构的变化可导致高原海拨下降约１５００ｍ。其对流剥离并被较热的软流圈物质替代可用以解释青藏高原自８百万年或３百万年前开始的快速隆升。大陆岩石圈的增厚及热结构变化和对流剥离可能是青藏高原自９百万年前开始的夷平—快速隆升过程的主导控制因素。     

南大巴山西北段镇巴—下高川地区地质构造解析

在南大巴山西北段镇巴—下高川地区进行1∶50 000地质填图基础上,通过对地质构造现象野外的详细观测,运用持平投影的构造几何学和运动学等方法对主要断层面擦痕和断层两侧不对称褶皱枢纽以及褶皱两翼产状进行统计分析和构造解析,结合区域沉积资料和地质年代学资料,对该区构造进行构造序列分析,并探讨南大巴山构造带的变形时限、动力学机制及其演化。研究表明:南大巴山西北段镇巴—下高川地区断裂构造特征表现为高角度逆冲推覆兼有右行走滑性质的叠瓦式逆冲推覆构造;与逆冲推覆构造相关褶皱多为轴面东倾西倒的同斜褶皱和斜歪褶皱,而且由东向西褶皱紧闭程度逐渐减弱,表明逆冲推覆方向由东向西,扩展方式为前展式。该区是在印支期扬子地块与秦岭造山带全面碰撞造山作用基础上,在燕山期中—晚期整个大巴山构造系由北东向南西方向大规模的陆内造山,形成了现今的构造几何形态,其中右行走滑构造是燕山期中—晚期(J3-K2)逆冲推覆构造持续向西南推移过程中形成的。     

新疆库车县盐水沟北铜矿床地质特征及成因探讨

盐水沟北铜矿区位于新疆库车县北部,其大地构造位置处于塔吉克-塔里木陆块区、塔里木陆块、塔里木北缘隆起、库车前陆盆地,区内构造活动强烈。铜矿床赋存于新近纪中新统康村组第一岩性段,矿体呈层状,严格受地层控制。区内共圈定10个铜矿体,矿石矿物主要为孔雀石、赤铜矿、水胆矾、自然铜等,矿体内无夹石,顶、底板围岩均为褐红色及浅红色粉质泥岩。该矿床为砂岩型铜矿床。     

100Ma来海水的锶同位素组成演化及主要控制因素

讨论了100 Ma以来海水锶同位素比值的变化趋势及控制因素。100~40 Ma期间,海水锶同位素比值有多次升降,总体上变化幅度较小;40 Ma以来,海水锶同位素比值显著增加,并呈现出单调上升的总体特征。100 Ma以来海水锶同位素的变化主要可能与星外物体对地球的撞击作用;全球海平面变化及洋中脊扩张速度的改变;喜马拉雅—青藏高原的隆升;玄武岩喷发和冰川作用因素有关。在各种因素中,喜马拉雅—青藏高原的隆升对40 Ma以来海水锶同位素演化具有最重要的控制作用。喜马拉雅—青藏高原的隆升可能始于40 Ma左右,隆升速度最快的时期在20~15 Ma。     

Episodic orogeny deduced from coeval sedimentary sequences in the foreland basin and its implication for uplift process of Longmen Mountain, China

Longmen Mountain located at the boundary between the Sichuan Basin and Tibetan Plateau,representing the steepest gradient of any edges of the plateau.Three endmember models of uplift process and mechanism have been proposed,including crustal thickening,crustal flow,and crustal isostatic rebound.Here we use coeval sedimentary sequences in the foreland basin to restraint uplift process and mechanism in the Longmen Mountain.The more than 10,000 m thick Late TriassicQuaternary strata filled in this foreland basin and can be divided into six megasequences that are distinguished as two distinct types.The first type is the wedge-shaped megasequences which are sedimentary response of strong active thrust loading events,characterized by a high rate of subsidence and sediment accumulation,coarsening-upward succession and a dual-sourced sediment supply.This type includes Late Triassic,Late Jurassic to Early Cretaceous and Late Cretaceous to Paleogene megasequences.The second type is the tabular megasequences,characterized by the low rate of subsidence and sediment accumulation,finingupward succession,and a single-sourced sediment supply,which is sedimentary response of isostatic rebound and erosion unloading.This type includes the Early to Middle Jurassic,Middle Cretaceous and Neogene to Quaternary megasequences.Basing on sedimentary,active tectonic,geomorphic evidence,we infer that the direction has been reversed from SSWdirected sinistral strike-slip to NNE-directed dextral strike-slip during 40-3.6 Ma,and since 3.6 Ma,the Longmen Mountain thrust belt belong to times of isostatic rebound and erosional unloading with NNEdirected dextral strike-slip.This suggests that crustal isostatic rebound is a primary driver for uplift and topography of the present Longmen Mountain.The Wenchuan(Ms8.0) earthquake,which ruptured a large thrust fault with NNE-directed dextral strikeslip along the range front,is an active manifestation of this crustal isostatic rebound process with dextral strike-slipping and shortening.This process may be the cause for the Wenchuan Earthquake and the apparent paradox of high relief,little shortening,the relative dearth of historical seismicity in the region.     

Abrupt uplift of Tibetan Plateau at the end of early Pleistocene and Australasian impact event

The latest sharp uplift of the Tibetan Plateau and adjacent mountains occurred at the end of the early Pleistocene. The uplift of the Plateau resulted from Late Mesozoic-Cenozoic compressional structure due to the subduction of the Indian Plate beneath the Asian continent. This event definitively effected the formation of basin-mountain relief, Cenozoic basin deformation, large scale aridity and desertification of western China. The Australasian meteorites impact event happened ca. 0.8 Ma ago, located in the triangle area of the Indian Ocean ridge （20°S/67°E）. The impact may have resulted in an acceleration of speeding of the Indian Ocean ridge pushing the Indian Plate to subduct rapidly northward. Thus, the impact event can give reasonable explanation for the dynamic background of the latest rapid uplift of the Tibetan Plateau and the continental deformation of western China and even of the Middle Asia.