青藏高原东北缘循化盆地中中新世—早上新世黏土矿物及其古气候意义

青藏高原东北缘古气候可能受控于全球变冷、青藏高原隆升及局地地形变化的影响。为解析气候演化过程及驱动因素,本文以青藏高原东北缘循化盆地西沟剖面作为研究对象,在已有古地磁年龄约束基础上,分析了中中新世—早上新世沉积物中黏土矿物的组成和微观形貌特征。结果表明,西沟剖面沉积物中黏土矿物主要由伊利石、蒙脱石、绿泥石和高岭石组成,其中伊利石含量最高,平均为59.3%;蒙脱石次之,平均为18.2%,绿泥石平均含量为12.3%,高岭石平均含量为10.2%。根据剖面中黏土矿物含量和比值的变化特征,结合循化盆地西沟剖面的沉积速率、孢粉记录、有机质碳同位素和沉积岩地球化学比值,并与深海氧同位素值(δ^(18)O)变化曲线对比,将循化盆地14.6~5.0 Ma气候环境演化划分为3个阶段:14.6~12.7 Ma,气候干冷期,与北半球冰盖扩展引发的全球性降温事件有关;12.7~8.0 Ma,气候相对温暖湿润期,可能与循化盆地周围山体隆升有关,即积石山在~12.7 Ma隆升至临界高度,成为西风带输送水汽的地形屏障,使得循化盆地内的降水增强;8.0~5.0 Ma,气候再次转向干冷期,该阶段气候的干旱化对应于青藏高原在8 Ma左右的快速隆升,高原进一步的隆升阻碍东亚季风西风带的暖湿气流向内陆的输送,从而引起区域干旱化。

内蒙古东乌珠穆沁旗海勒斯台岩体的年代学和地球化学特征及其地质意义

本文报道了分布于兴蒙造山带东北部东乌珠穆沁旗海勒斯台岩体的岩石学、地球化学和年代学特征,以讨论该岩体的形成时代、岩石成因及其构造环境。岩石学研究表明,海勒斯台岩体岩性较为单一,主要为花岗斑岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,海勒斯台花岗斑岩的年龄为463.5±2.0 Ma,表明其形成时代为中奥陶世。花岗斑岩具有富硅(75.14%~77.88%)、富碱(6.15%~7.92%)、低钛(0.15%~0.17%)和铝(11.25%~12.61%)、贫钙(0.18%~1.25%)和镁(0.14%~0.31%),富集大离子亲石元素Rb、Th、K及高场强元素Zr、Hf,强烈亏损Sr、Eu、P、Ti,中等亏损Ba、Nb、Ta等元素,10000Ga/Al值和Zr+Nb+Ce+Y含量较高,属于A2型花岗岩。花岗斑岩的锆石饱和温度介于878~899℃之间,同时具有非常低的Sr和高Yb特征,指示岩石形成于低压高温的伸展构造背景,可能为减薄地壳的部分熔融。结合区域地质资料,认为该花岗斑岩可能形成于古亚洲洋沿着苏尼特左旗—锡林浩特一线向西伯利亚板块俯冲引起的陆缘弧后拉张环境。

基于通道注意力机制的智能地质填图

进入新世纪,科技的发展造就了大数据的爆发式增长,这为基于深度学习方法来研究地质学问题奠定了基础。卷积神经网络已被用于地质填图,但卷积操作关注的是数据空间维度的特征信息,无法建模不同通道维度之间的依赖关系。为了发掘不同通道的输入数据和特征图之间的关联性,提升智能地质填图的效果,本文在全卷积神经网络Unet中引入通道注意力模块--挤压-激励模块(Squeeze and Excitation Block,SE Block),提出了一种新网络SE-Unet,并将该网络应用于湖南省鲤鱼塘地区的1∶5万智能地质填图。实验结果表明,相比于Unet,SE-Unet智能地质填图的总体精确度由81.58%提高到了83.72%,可视化结果显示,两种原来难以识别的地质单元被大致识别出来。这验证了通道注意力机制能够提升网络的学习和表征能力,也说明了本方法对于提升智能地质填图效果的可行性与有效性。

青藏高原东北缘循化-化隆地区新生代沉积古地理演化

通过详细分析和对比循化-化隆盆地及邻区新生代沉积序列,将研究区新生代沉积古地理演化划分为3个阶段:(1)渐新世,西秦岭逆冲带、拉脊山逆冲带抬升,循化-化隆盆地压陷下沉,接受以砾岩夹砂岩为主的洪冲积扇和山区河流相沉积,称他拉组。他拉组古流向主要为北东向及北北西向,与盆地南缘的西秦岭北缘隆起带基本垂直或平行,西北边缘古流向为南东东向。(2)中新世—上新世早期,经过渐新世洪冲积填平,很快进入河流三角洲充填阶段,并在中新世早期进入湖泊环境接受沉积。中新世是循化-化隆盆地、临夏盆地、定西-兰州盆地湖盆面积扩展最大期,循化-化隆盆地往东与临夏盆地连通,总体上构成向东张开的大型压陷盆地。这一时期,盆地多以湖泊和湖相三角洲、冲洪积平原相沉积为主。盆地在循化、尖扎、化隆等地发育大面积咸水湖相沉积。盆地四周发育冲洪积扇和冲洪积平原相沉积,在同仁往北、民和往南发育河流相、三角洲相沉积。(3)上新世3.6 Ma左右,为临夏组之上的积石组砾岩发育期。由于周缘山系强烈逆冲与盆地整体隆升,导致积石组与下伏临夏组何王家段之间发育沉积间断与不整面,区域上同仁盆地、甘加盆地、桑科盆地和定西-兰州盆地全部结束沉积。3.6 Ma以后盆地内分布的上新世积石组巨砾岩是该时期周缘山系进一步隆升的沉积响应。循化-化隆盆地与临夏盆地被积石山隆起带分割,盆地主要物源为拉脊山隆起带和西秦岭隆起带。盆地在循化县尕楞乡宗务一带发育的积石组冲洪积扇砾岩堆积最厚。

东昆仑造山带龙什更公玛混杂岩岩石地球化学特征及其古环境重塑

东昆仑造山带清水泉南部的龙什更公玛混杂岩(新元古界万保沟岩群—下古生界纳赤台岩群)按岩性可分为3类岩片:复理石岩片、碳酸盐岩岩片、玄武岩岩片,其中复理石岩片根据其形成年代不同分为新元古界复理石岩片和下古生界复理石岩片。对复理石岩片、玄武岩岩片的沉积学特征和岩石地球化学特征的研究结果表明,龙什更公玛混杂岩中的新元古界复理石岩片为洋盆斜坡浊积扇环境的产物,新元古界玄武岩岩片为火山岛弧环境的产物,下古生界复理石岩片为有限小洋盆浊积扇远端相或远洋环境的产物。研究区龙什更公玛新元古界—下古生界混杂岩建造代表东昆仑造山带晋宁—加里东阶段陆壳裂解—闭合的洋陆转化过程,新元古代-加里东早期为洋盆裂解期,加里东中晚期洋盆由扩张状态转变为汇聚收缩状态,加里东晚期的中志留世末为小洋盆碰撞闭合期。

青藏高原中新世构造岩相古地理

系统分析青藏高原新生代中新世50余个沉积盆地的类型、构造背景、岩石地层序列,对青藏高原中新世构造岩相古地理演化特征进行分析和探讨。中新世,青藏高原海相沉积已经全面退出,全部转为陆相沉积,约23Ma时高原及周边不整合面广布,标志高原整体隆升。塔里木、柴达木及西宁-兰州、羌塘、可可西里等地区主体表现为大面积的构造压陷湖盆沉积。约17.2Ma左右,阿尔金山显著隆升,使柴达木盆地西叉沟一带再无生物礁灰岩出现,且在盆地西部出现了短暂的沉积间断。这一时期,柴达木盆地西部开始进入湖退期,而东南部则快速湖进;同时,大约17.7Ma索尔库里山间盆地初始凹陷形成。另外,高原腹地五道梁-沱沱河盆地受南部唐古拉山的挤压抬升,在16Ma左右结束了五道梁组的沉积,在可可西里—唢呐湖一带则再次凹陷接受唢呐湖组沉积,形成高原腹地的大型压陷湖盆。13～10Ma期间,藏南南北向断陷盆地的形成,是高原隆升到足够高度开始垮塌的标志;约8Ma以来,高原东北部几乎所有湖盆均进入湖退期,普遍出现冲积扇、辫状河和水下扇砂砾岩堆积。

中国大地构造阶段划分和演化

按照王鸿祯先生的地质构造演化阶段论和全球构造活动论的思路,遵循将今论古的比较构造地质学研究原则,以对接带、造山系和陆块区三类一级大地构造单元构造相的时空结构分析为主线,从超大陆汇聚与裂解不可逆演化和洋陆转换论的视角,认识理解中国大地构造时空结构组成特征,将中国大地构造划分为三个演化阶段。第一阶段：太古宙—前南华纪（〉820 Ma）。太古宙陆核形成（〉2 800 Ma）,新太古代原板块构造启动,洋陆分化,华北各陆块发育古弧-盆系统（2 800～2 500 Ma）,发育广泛的TTG片麻岩;古元古代（2 500～1 800 Ma）发育集宁、南辽河-荆山等弧盆系和嵩山裂谷、滹沱裂谷及华北基底形成（1 800 Ma）;中元古代—新元古代早期（820 Ma前）华北陆区在1.8Ga克拉通化后发育燕辽裂谷、熊耳—西洋河裂谷、渣尔泰—白云鄂博陆缘裂谷;扬子陆块和塔里木陆块区中元古代发育陆缘裂谷盆地,新元古代早期其周缘一系列弧盆系形成,扬子和塔里木基底形成,并参与罗迪尼亚超大陆汇聚过程。第二阶段：南华纪—中三叠世（820～227 Ma）,可分为5个构造期：（1）南华纪—震旦纪（820～541 Ma）构造期,罗迪尼超大陆裂解发育新元古代南华纪裂谷事件的火山-沉积岩及冰碛岩,古亚洲洋、原特提斯大洋及震旦大洋扩展,发育扬子、塔里木陆缘裂谷和裂陷盆地,华南洋萎缩为残余大洋。（2）寒武纪—中奥陶世（541～458 Ma）构造期,古亚洲洋、原特提斯洋持续扩张,中国西部一系列地块从扬子和塔里木大陆裂离,相应陆块均在伸展背景下形成被动大陆边缘,秦-祁-昆多岛弧盆系形成;印度陆块北部边缘形成寒武纪裂陷-裂谷盆地,上覆初始碳酸盐岩台地沉积（O1-2）。（3）晚奥陶世—志留纪（458～419 Ma）构造期,古亚洲大洋双向俯冲,向北俯冲制约阿尔泰-兴蒙多岛弧盆系形成,向南俯冲制约天山-准噶尔-北山多岛弧盆系形成及温都尔庙增生弧盆系发育;南天山大洋向北俯冲导致中天山岛弧形成;扬子、塔里木和印度等陆块的北缘均发育被动大陆边缘;志留纪震旦洋、华南洋消亡;塔里木、扬子与华北构成统一的泛华夏大陆,其西南缘秦祁昆造山系形成,在南东缘形成了华夏造山系。（4）泥盆纪—中二叠世（419～259 Ma）构造期,古亚洲洋、南天山洋萎缩消亡,天山-准噶尔-北山造山系和阿尔泰-兴蒙造山系形成（C2—P2）;华北陆块整体隆升（O3—C1）后,发育陆表海盆地;扬子陆块发育陆缘裂陷盆地。古特提斯大洋双向俯冲,向北俯冲制约北羌塘-三江多岛弧盆系发育,向南俯冲导致冈底斯陆缘弧形成（C—P）。（5）晚二叠世—中三叠世（259～227 Ma）构造期,中国西北盆-山构造格局定位;那丹哈达洋西向俯冲形成鹤岗陆缘弧。澜沧江弧后洋盆向东俯冲及金沙江-哀牢山弧后洋盆向西俯冲,昌都-思茅地块两侧形成陆缘弧。特提斯大洋向南俯冲导致冈底斯弧盆系形成。扬子区攀西裂谷形成,峨眉山玄武岩大规模喷溢。第三阶段：晚三叠世—新近纪演化阶段（227～2.6 Ma）。中生代时东部陆缘弧盆系形成;西北发育盆山构造;西南部喜马拉雅-冈底斯多岛弧盆系形成。新生代,中国东部沿海弧后裂陷及断陷盆地形成,印度-欧亚大陆碰撞,喜马拉雅-冈底斯造山系形成,中新世以来青藏高原强烈隆升。

青藏高原古近纪—新近纪隆升与沉积盆地分布耦合

根据在高原及邻区近7年完成的1∶250000地质填图资料,划分出青藏高原及邻区古近系-新近系残留盆地共92个.沉积范围大且序列完整的盆地分布在高原周缘和腹地.在高原的南、北和东缘,沿区域性大断裂带分布许多走滑拉分盆地.古新世—始新世海相地层仅分布在藏南和新疆叶城地区.藏南半深海-深海沉积沿江孜-萨嘎-郭雅拉-桑麦一线分布,其海水东浅西深,西部为活动型,反映新特提斯洋闭合的时间从东向西变新,地壳抬升首先开始于东侧.晚白垩世隆起区主要分布在研究区东北部,高原总体地貌格局为东北高,西南低.古新世—始新世出现了腾冲-班戈、库牙克-格尔木新的隆起带,西昆仑隆起带向东拓展,祁连隆起带加宽,松潘-甘孜隆起区范围向东有所萎缩.渐新世期间,冈底斯和喜马拉雅带掘起,昆仑-阿尔金-祁连的进一步隆起,造成了整个高原的周缘为山系、而腹地为盆的宏观地貌格局.中-上新世期间,冈底斯和喜马拉雅带、喀喇昆仑-西昆仑地区进一步较大幅度隆起;高原从渐新世及其以前的东高西低格局,经历了中新世—上新世全区的不均衡隆升和拗陷,最终在上新世末铸就了西高东低的地貌格局,青藏做为一个统一的高原发生了重大的地貌反转事件.青藏高原新生代的隆升过程以多阶段、不均匀、非等速为特征,具有强烈的时空差异性.

中国洋板块地层分布及构造演化

以大地构造相研究为主导,以《中国沉积大地构造图(1∶2 500 000)》编图为研究平台,对洋板块地层类型进行了初步划分,简述了中国新元古代以来洋板块地层分布及其构造演化规律。本文阐述了北方的古亚洲洋的洋-陆转换从西往东具穿时现象,西部主要在早、晚石炭世之间,东部主要在中、晚二叠世之间;宽坪—佛子岭混杂岩带是华北与扬子之间大洋消亡的产物;中央造山带从北部的祁连—阿尔金到南部的昆仑—秦岭,洋陆转换从北向南依次完成:西昆仑北—阿尔金—祁连—祁曼塔格为晚奥陶世末,西昆仑南—东昆仑—秦岭为早三叠世末;青藏高原中部的龙木错—双湖、班公湖—怒江、昌宁—孟连蛇绿混杂岩带一起构成了原—古特提斯大洋连续演化、分阶段增生至最终消亡的对接带,洋壳持续时代自寒武纪—早白垩世;江绍—郴州—钦防混杂岩带是扬子陆块与华夏增生造山系之间华南洋最终消亡的对接带,主碰撞期是晚奥陶世—早志留世。

青藏高原新生代隆升研究现状

新生代青藏高原的隆升过程倍受世界关注。国内外学者从不同角度围绕青藏高原成为统一整体(印度-欧亚碰撞)的时限、隆升阶段性和空间差异性、青藏高原作为高海拔高原形成的时间、青藏高原隆升的动力机制等重大事件进行了深入的研究。对印度板块-欧亚板块的碰撞时间存在70Ma、65Ma、55Ma、50Ma、45Ma和40～34Ma等多种观点。印度板块与欧亚板块碰撞不是在某个时间点完成的,其碰撞持续时间约10～15Ma。碰撞方式存在由西向东迁移、由东向西迁移等多种观点。青藏高原的隆升过程具有强烈的时空差异性。青藏高原新生代隆升阶段存在多种划分方案,流行的有3阶段、4阶段和5阶段强隆升过程。青藏高原作为高海拔高原形成的时间可归纳为约3.6Ma以来、13～8Ma、26～20Ma、40～35Ma和55～45Ma 5类观点。青藏高原的形成机制模型存在较大分歧,流行的模式可分为碰撞、俯冲、挤出和拆沉-板片断离4类。青藏高原多阶段隆升及构造-岩浆演化造就了高原复杂多样的大陆成矿作用。高原隆升与环境和气候演变具耦合关系。

东昆仑阿尼玛卿混杂岩带沉积地球化学特征

通过对阿尼玛卿混杂岩带复理石楔岩片砂板岩稀土元素、微量元素综合研究，认为复理石楔岩片砂板岩的大地构造环境为活动大陆边缘，东段更接近活动大陆边缘的大陆岛弧环境，反映出一定的古地理格局；通过对硅质岩泥岩岩片的硅质岩中稀土元素、微量元素及结合放射虫动物群的研究，认为其是靠近大陆边缘“非热水成因”的深海沉积．

青藏高原始新世构造岩相古地理

在前人研究成果的基础上,分析青藏高原始新世残留盆地的构造背景、岩石地层序列和青藏高原始新世期间的构造岩相古地理特征。松潘-甘孜和冈底斯带为大面积构造隆起蚀源区,塔里木东部、柴达木、羌塘、可可西里地区主体表现为大面积的构造压陷湖盆-冲泛平原沉积,高原西部和南部为新特提斯海。从构造岩相古地理演化的角度揭示青藏高原始新世构造隆升与沉积响应的耦合关系,划分出2个强隆升期,分别是强隆升期Ⅰ(55-51Ma)和强隆升期Ⅱ(45-34Ma)。

青藏高原循化、临夏和贵德盆地新近纪沉积充填速率演化及其对构造隆升的响应

通过对青藏高原东北部循化盆地、临夏盆地和贵德盆地沉积相和沉积充填速率演化的对比分析,提出研究区新生代4个构造隆升阶段。①渐新世晚期—中新世早期(25～20Ma),3个盆地沉积相和沉积速率的变化表明青藏高原新生代向北东的增生作用在渐新世已抵达西秦岭北缘地区,同时,22Ma拉脊山强烈隆升,区域上整体地势差异不显著。②中新世中期(17～13Ma),随着高原东北缘盆山耦合的相互作用,湖盆进一步扩张,14Ma左右积石山的隆起及西秦岭、拉脊山的持续隆升,使得研究区转变为盆地周缘型。③中新世晚期(11～6Ma),8Ma左右沉积相的转变、沉积速率的增大及不整合面的存在,都说明高原在该段时间内存在强烈的构造隆升活动,裂变径迹热年代学证据反映的构造隆升与沉积响应也是一致的。④上新世(5Ma以来),沉积速率继续增大,区域上地势差异增强,湖盆逐步萎缩消亡。

青藏高原及邻区层控型铅锌矿时空分布特征

青藏高原古生代—中生代复杂的多岛弧盆系演化和新生代高原急剧隆升的构造格局造就了层控型铅锌矿特定的时空分布和成矿作用的分带性。在不同类型的构造单元内具有特征的成矿专属性和矿床类型。青藏高原及周缘层控型铅锌矿有多时代成矿的特点,寒武系和泥盆系是主要赋矿层位。古生代—中生代铅锌矿含矿层岩相古地理具有多样性,以台地相作为控矿优势相,尤其以白云岩作为容矿岩石的矿床居多。另外新生代地层作为主要容矿层之一,发育有大型甚至特大型的层控铅锌矿体,为低温热卤水运移充填矿床。推测青藏高原在新生代快速隆升是该类矿床富集成矿的重要控矿因素。随着研究的深入和勘查的进展,这种新生代矿床将在该区显示出巨大的找矿潜力。

青藏高原东北部新近纪古流向与物源分布对隆升的响应

通过对青藏高原东北部11个新近纪沉积盆地的沉积相演化、古流向和物源演变的详细对比研究,揭示了研究区新近纪4次沉积演变与构造隆升的响应。①中新世早期(23～19.5Ma):阿牙克库木湖、柴达木、德令哈和酒泉盆地的古流向和物源分析表明东昆仑和阿尔金已经抬升成剥蚀区。循化、贵德和临夏等盆地物源和古流向指示西秦岭和拉脊山也已成为隆起区。区域上整体地势差异不显著。②中新世早中期(17.5～15Ma):区域湖盆面积扩大,阿牙克库木湖、索尔库里、柴达木和酒泉盆地的资料反映东昆仑、阿尔金和祁连山已经全面隆升,贵德-循化、临夏盆地的古流向反映为盆地周缘型,指示西秦岭和拉脊山明显抬升,区域差异隆升造成盆地凹陷扩张进入湖泛期。③中新世中晚期(10～7Ma):阿牙克库木湖、索尔库里、柴达木和酒泉盆地沉积物的粒径和沉积速率增大,与热年代学证据一致,揭示出阿尔金山和祁连山进一步快速隆升。贵德、循化和临夏盆地古流向和物源反映为显著的多源性,除西秦岭和拉脊山外,位于循化和临夏两盆地间的积石山也开始隆起。④上新世(5.3Ma以来):索尔库里、柴达木和酒泉盆地古流向没有明显变化,沉积速率和粒径继续增大,阿尔金和祁连山加速隆升为高海拔地貌。贵德盆地主物源区是拉脊山。区域上,地势差异加强,湖盆被肢解后逐步萎缩消亡。

青藏高原上新世构造岩相古地理

在前人研究成果的基础上,划分出青藏高原及邻区上新世残留盆地共95个,探讨了青藏高原及邻区上新世构造岩相古地理演化。青藏高原上新世总体构造地貌格局主要受控于印度板块与欧亚板块沿雅鲁藏布江缝合带的碰撞及持续挤压,影响着青藏高原广大范围内的构造抬升。东北部昆仑山、祁连山地区是两大构造隆起蚀源区,两大山系夹持的柴达木盆地是高原东北部最大的陆内盆地,祁连山以北和以东地区则以盆山相间的格局接受周围山系的剥蚀物质,直到晚上新世(青藏运动"A"幕)高原东北部进一步强烈隆升,山间盆地抬升成为剥蚀区。新疆塔里木和青藏高原东部羌塘、可可西里地区主体表现为大面积的构造压陷湖盆-冲泛平原沉积区。高原东南部为一系列走滑拉分断裂运动形成的拉分盆地,上新世早期堆积洪冲积相砾岩,中期为湖泊、三角洲沉积,晚期随着山体的进一步抬升,盆地又接受冲洪积扇相砾岩堆积,并被河流侵蚀剥露。高原南部上新世多分布一些近南北向盆地,是响应高原隆升到一定程度垮塌而成的断陷盆地,同东南部拉分盆地类似,上新世沉积相也由早至晚分为3个阶段。恒河地区上新世由于喜马拉雅山的快速抬升,沉积以粗碎屑为主,形成狭长的西瓦利克群堆积。上新世青藏高原总体地势继承了中新世西高东低、南高北低的地貌特征,但地势高差明显较中新世增大。

青藏高原古新世构造岩相古地理

在系统分析青藏高原及邻区古新世残留盆地类型、形成构造背景、岩石地层序列的基础上,对青藏高原古新世构造岩相古地理演化特征进行讨论:青藏高原西北部的西昆仑,北部的阿尔金、祁连、西秦岭,东北部的松潘-甘孜和南部的冈底斯陆缘弧带,以及北部的阿拉善古陆和南部的上扬子古陆和印度古陆为隆起剥蚀区。西宁-兰州、成都和班戈地区零星分布个别构造压陷湖盆。高原西部和南部为新特提斯海。南部的特提斯-喜马拉雅海区的古地理格局为萨嘎以西为残余洋盆,以东为前陆盆地。由此提出,白垩纪晚期—古新世印度板块与欧亚板块的碰撞起始于东部构造结,新特提斯洋的闭合是自东向西进行的。

科技期刊组稿与审稿在因特网上的实现

结合《地球科学》编辑部的实际工作 ,阐述科技期刊利用因特网策划选题、组织稿件的方法及网上审稿的实现过程和方法。利用网上审稿可大大缩短科技期刊的稿件周转流程 ,从而可提高稿件的质量和刊物质量 ,有利于科技期刊面向未来发展。

科技期刊自建网站的步骤与注意事项

在全球迈向信息时代的今天 ,我国科技期刊上网已经逐步走向成熟 ,但科技期刊能自建网站的却很少。结合《地球科学》网站建设的实际经验 ,详细讲述了科技期刊自建网站的步骤 (网站规划、栏目设置和宣传与维护 )