柴达木盆地北缘路乐河新生代地层剖面磁组构特征及其构造意义

柴达木盆地是青藏高原北部面积最大、地层厚度超过10 km的新生代沉积盆地。通过揭示盆地内新生代地层保存的磁组构信息,可以重建区域构造应力方向,进而探讨青藏高原北部构造变形及其动力学机制。通过对柴达木盆地北缘路乐河新生代地层样品各方向磁化率进行测量,获得了1070个样品的磁组构信息,并对磁组构形态和相关参数进行分析。结果表明:柴达木盆地北缘路乐河剖面23.7~9.9 Ma地层的磁组构表现为初始变形磁组构,磁线理指示了挤压应力的方向,9.9~5.2 Ma地层的磁组构以沉积磁组构为特征,未记录到明显构造应力方向。利用磁偏角去除构造旋转的影响后,路乐河剖面沉积地层磁组构记录的挤压应力方向在不同的时段存在差异。23.7~18.1 Ma聚集在约25°方向,揭示柴达木盆地北缘早中新世遭受近SN向挤压应力;18.1~15.2 Ma挤压应力方向发生逆时针旋转,由约25°旋转至约-20°;15.2~9.9 Ma挤压应力方向发生顺时针旋转,由约-20°旋转至约20°。这些结果揭示柴达木盆地北缘挤压应力方向在中中新世先发生逆时针旋转(18.1~15.2 Ma),后发生顺时针旋转(15.2~9.9 Ma)。综合周边的构造格架及前人构造变形分析的相关结果认为,柴达木盆地北缘中中新世以来构造应力的旋转可能与东昆仑山和祁连山双向挤压应力的叠加紧密相关。

山东胶莱盆地五莲地区早白垩世红层古地磁研究及其构造意义

胶东半岛中生代以来的旋转变形对限定郯庐断裂的剪切走滑活动具有重要意义,然而目前对胶莱盆地中生代旋转变形与否及其幅度仍存在很大争议。本文选择胶莱盆地南部五莲地区早白垩世莱阳群龙旺庄组红层开展系统古地磁学研究,共采集11个采点82个定向古地磁岩芯样品。岩石磁学实验结果表明,样品的载磁矿物主要为赤铁矿,部分样品同时含有少量磁黄铁矿和磁铁矿;系统热退磁实验共分离出8个采点58个样品的稳定特征剩磁方向,并认为其可能代表岩石沉积时期的原生剩磁方向。8个采点的特征剩磁方向平均值为Ds=169.5°、Is=33.2°、ks=40.9、α_(95)=8.8。相对于稳定东亚极,五莲地区发生了显著的(22.8°±8.8°)逆时针旋转变形。结合前人在胶莱盆地白垩纪沉积岩中获得的古地磁结果,指示胶莱盆地晚白垩世以来可能经历了整体的逆时针(10°~20°)旋转变形,而沿五莲断裂带向南西方向的逆时针旋转变形幅度增大,表明受郯庐断裂带左行走滑的影响增强。此外,沿郯庐断裂带不同部位在不同时期发生了不同方式和幅度的旋转变形,其不仅受郯庐断裂带左行剪切活动影响,还与断裂带周缘不同地体的性质及其所处的大地构造背景有关。

华北克拉通东北缘改造:来自吉林辉南地区构造热事件的古地磁记录

华北克拉通东北缘处于构造运动活跃地区,古地磁研究可为构造演化和岩浆热事件提供依据。笔者在吉林辉南地区中寒武统32个采点共采集246块样品进行了岩石学、岩石磁学及系统热退磁实验。古地磁实验表明,徐庄组砂质泥岩主要磁性矿物是赤铁矿和磁铁矿,张夏组灰岩主要磁性矿物是颗粒较小的磁铁矿和黄铁矿,且均发生了重磁化,并记录了稳定的中温分量,前者中温分量地理坐标平均方向为D/I=10.9°/50.8°,α_(95)=11.7°,对应的极位置为76°N,264.6°E,A_(95)=13°,与早白垩世岩浆活动记录的古地磁极位置一致;后者中温分量地理坐标平均方向为D/I=29.1°/59.0°,α_(95)=6.5°,对应的极位置为68°N,213.7°E,A_(95)=8.4°,与第四纪火山岩记录的古地磁极位置一致。综合区域地质背景分析,早白垩世—第四纪,吉林辉南及邻区古地磁记录的2次较为强烈的构造热事件,以及因敦化-密山断裂带左旋走滑运动造成的北向运移形成的古纬度差,一定程度上对华北克拉通东北缘起到双重改造作用。

中国新疆地区考古陶片的古地球磁场强度研究

使用改进的Thellier-Thellier双加热方法,对来自新疆昌吉、喀什以及塔什库尔干等地的考古陶片样品进行系统的古地球磁场强度实验和岩石磁学实验。结果显示,部分样品携带稳定的原生剩磁,从中获得约1000BC至约1200AD之间的地球磁场强度数据。经过各项检验和校正后,得到约5×10^(22)~11×10^(22) Am^(2)的虚轴向偶极矩(VADM)数据,与同时期中国其他地区的VADM数据大致处于同一区间,但是变化幅度较大,与全球地磁场模型SHAWQ2k存在不一致之处。将所得数据与约800AD的中东地区古地球磁场强度峰值以及约200AD的东亚地区古地球磁场强度峰值进行比较,拟合结果表明,中国新疆地区可能在约540AD时存在一个古地球磁场强度高峰,达峰时间介于东亚地区与中东地区之间。这一结果与非偶极子场的西向漂移特征相符,进一步说明该古地球磁场强度高峰可能与地球外核结构的演化相关。

扬子板块、澳大利亚板块、印度板块在新元古代晚期(750~540 Ma)古板块再造:来自古地磁制约

扬子板块在新元古代时期作为Rodinia超大陆的重要组成部分,其位置一直存在争议。为探讨扬子板块在新元古代晚期的位置,综合前人发表过的古地磁数据,利用古地磁研究方法,对扬子板块与澳大利亚板块、印度板块在新元古代晚期的相对位置关系进行研究。根据地层对比、锆石测年等诸多证据,将扬子板块置于印度板块北缘(现今位置)、澳大利亚板块西北缘(现今位置)。基于扬子、印度、澳大利亚运动学特征分析,认为扬子板块在Rodinia超大陆裂解时运动至高纬度地区,750~635 Ma期间,扬子板块处于中高纬度地区,在635 Ma时开始快速向低纬度地区运动。虽然将扬子置于印度北缘,但认为二者并不相连,而是到了570 Ma左右发生碰撞后连接到一起,并一同加入冈瓦纳大陆。

喀什凹陷乌拉根铅锌矿床岩石磁学特征及地质意义

乌拉根铅锌矿床位于喀什凹陷西北缘,自中生代以来,喀什凹陷经历了多期次构造运动,这使乌拉根铅锌矿床的铅锌层位沉积环境更为复杂,岩石磁学和古地磁学的研究也更加必要。本研究通过等温剩磁获得曲线与退磁曲线、矫顽力谱分析、磁滞回线与Day图、一阶反转曲线(FORC)、Lowrie三轴热退磁曲线等一系列岩石磁学实验,针对乌拉根铅锌矿床下白垩统克孜勒苏群含矿层位进行了岩石磁学特征研究。岩石磁学分析结果得出,乌拉根铅锌矿床下白垩统克孜勒苏群中灰白色砂岩、灰白色砂岩(贫矿)与灰白色砂岩容矿矿石的磁性矿物以磁铁矿为主,并存在少量的赤铁矿及磁赤铁矿,磁铁矿磁畴类型为多畴与假单畴颗粒混合,赤铁矿为单畴。红褐色砂岩、泥岩及红色砾岩磁性矿物以赤铁矿为主且含有少量磁铁矿,磁畴类型以单畴和多畴颗粒混合为主,存在少部分假单畴颗粒。结合前人的研究与本次野外调查及岩石磁学实验结果,综合推测乌拉根铅锌矿床可能受印度板块-欧亚板块碰撞的持续影响,塔里木盆地发生了陆内造山运动,喀什凹陷内大量流体活化并发生迁移,成矿流体在下白垩统克孜勒苏群内与原岩发生热或水-岩化学作用,进而随流体运移的含矿物质沉淀成矿。

基于泰勒多项式模型的1960—2000年中国大陆各年代磁异常场差异

基于1960.0,1970.0,1980.0,1990.0和2000.0年的中国大陆地区实测地磁数据,采用泰勒多项式展开建立了一个中等尺度的低空间分辨率的地壳磁异常模型,结合第四代地磁场综合模型CM4绘制了各年代的磁异常场分布图,并将所有实测点归算至2000.0年以分析磁异常的整体分布,而后通过最新开发的综合地面磁测数据及航空磁测的三维曲面样条模型研究各年代磁异常的差异。结果显示:泰勒多项式模型的北向分量X的磁异常强度随时间逐渐降低,分布呈向西南收缩趋势;东向分量Y的磁异常呈正值区向西部移动、负值区逐步占据优势的趋势;垂直分量Z的磁异常以负值为主,形态较为稳定,说明该分量不易受到其它因素的干扰。对于归算后磁异常的整体分布,X向和Z向分量、总强度F、垂直分量H几乎均为负值,与CM4模型存在一定的差异。由于数据的相似性,总强度F的分布与3DSS模型有一些相似特征,但后者可反映更多的中小尺度磁异常信息。三种模型存在的差异主要来自数据数量、位置和建模方法的不同。

羌北地块上志留统龙木措上组岩石磁学特征

开展羌北地块早古生代古地磁学研究,定量约束出其古生代以来的古地理位置,可为研究青藏高原古构造格局、显生宙特提斯演化和古地理重建等提供重要基础和关键制约。在进行古地磁研究之前,首先进行岩石磁学特征的研究,明确岩石中载磁矿物的组合类型和特征,为后续退磁实验方案的选择以及剩磁的原生性的讨论提供岩石磁学基础。对羌北地块上志留统龙木措上组灰岩和砂岩进行岩石磁学特征研究,包括等温剩磁获得曲线、磁化率随温度变化(χ-T)曲线、三轴等温系统热退磁实验、低温磁学性质测试以及扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等。实验结果表明,龙木措上组灰岩样品中的磁性矿物以磁铁矿为主,另外还有少量的磁赤铁矿和磁黄铁矿,砂岩样品中的磁性矿物较为复杂,主要为磁铁矿,可能还含有磁黄铁矿等其他磁性矿物。研究结果表明龙木措上组地层中灰岩样品可以分离出稳定的高温剩磁分量,适宜开展进一步古地磁学研究。

三门峡地区黄土-古土壤序列物源分析与环境意义

三门峡地区位于黄土高原东南缘,是东亚季风影响的黄土沉积敏感地区,对研究东亚季风演化、环境演变有重要意义,目前对该地区多采样传统的研究方法,存在较大争议。端元分析能够分解沉积过程中沉积物不同来源的粒度组分,据此对黄土高原东南缘三门峡地区马坡剖面10 m风成黄土—古土壤序列进行粒度端元分析,同时引入沉积年代接近的黄土高原西北部会宁剖面2.3 m的黄土—古土壤序列粒度端元特征进行对比验证,两者都分解出3个代表不同沉积特征的端元。通过区域对比表明:3个端元能够指示三门峡地区黄土物质来源的3个组分,马坡剖面EM1端元属于黏粒和细粉过渡组分,代表东亚夏季风影响下的成壤作用;EM2属于细粉砂组分,代表高空西风远源搬运的风成沉积物;EM3属于粗粉砂组分,代表东亚冬季风低空跃移输送组分。同时,结合各端元组分含量与磁学参数、中值粒径等指标,表明端元分析方法在这一地区是准确有效的,能够指示沉积过程中区域的气候变化特点。

河北省唐山地区古滦河冲积扇第四纪以来演化与变迁

古滦河冲积扇研究的关注点更多在全新世,对其更新世的演化与变迁一直没有进行过系统研究。根据古滦河冲积扇上PZK10、PZK20钻孔的磁性地层学、年代地层学、沉积学、测井沉积学、岩芯色度分析等,对古滦河冲积平原的第四纪三维地质结构、冲积扇体的规模以及迁移规律进行综合研究,结果表明:PZK10孔揭露了上新世时沉积的巨厚洪积成因“泥包砾”地层,早更新世时发育两个冲积扇-湖相旋回,中更新世时发育辫状河沉积,晚更新世发育湖相、冲积扇相、辫状河相沉积。PZK20孔上新世沉积了一套巨厚“泥包砾”层,早更新世为扇前平原-辫状河相沉积,中更新世为辫状河-冲积扇相沉积,晚更新世为辫状河沉积。古滦河发育两期冲积扇,第一期为早更新世早期,在沙流河镇一带出山口形成的规模较大的冲积扇;第二期为早更新世中期,古滦河在现今丘庄水库一带发生分流,在丰润区一带出山口形成的冲积扇。中更新世,第一期冲积扇开始萎缩,第二期冲积扇继续发育,形成巨厚砾石层;晚更新世,古滦河在迁西县城以北发生袭夺,东流迁移出研究区,在西峡口进入迁安盆地,形成以西峡口为顶点的冲积扇。

川滇菱形块体顺时针转动的构造学与古地磁学证据

川滇菱形块体内部受NE向丽江 -小金河断裂的切割 ,可进一步划分为川西北次级块体和滇中次级块体等南北 2个部分 ;各次级块体东边界断裂有规律地左旋滑动、西边界断裂的右旋滑动及其滑动速率值的差异 ,反映出新生代时期各次级块体作向SE的水平滑移叠加绕垂直轴顺时针转动的复合运动。其中 ,川西北次级块体SE向的水平滑移速率 5mm/a ,顺时针转动角速度 1 4°/Ma ;滇中次级块体SE向的水平滑移速率 3 5mm/a ,顺时针转动角速度约 1 5°/Ma。在滇中次级块体内部姚安、大姚、永仁、昆明北马街等地采集到约 90个古新世地层的定向样品 ,通过交变退磁和热退磁获得了它们各自的剩磁矢量 (实验磁偏角和磁倾角 ) ,由实测磁偏角与期望磁偏角相比可知川滇地区滇中次级块体中新世早期以来的顺时针转动累积量可达 30°～ 4 8°。次级块体的整体转动与块边活动断裂的左旋滑动符合左旋走滑断裂作用区块体作顺时针转动的运动学模式。

甘肃秦安糜子湾剖面中新世风尘堆积的磁性地层学研究

文章对西部黄土高原糜子湾黄土-古土壤剖面进行了磁性地层学研究。该剖面厚度为164.4m,记录了15个正磁极性段和15个负磁极性段,可与标准极性表中从C5r.3r到C5En之间的极性带对比。根据极性界限用平均沉积速率外推,得到该剖面顶界年龄为约11.6MaB.P.,底界年龄为约18.5MaB.P.。糜子湾剖面位于已发表的QAⅠ中新世黄土剖面以东约30km,两剖面相同时代的地层在岩性地层结构和磁化率曲线波动上具有高度的一致性,表明中新世黄土-古土壤序列与第四纪黄土-古土壤序列一样,地层在空间上有很好的可对比性。文章的结果为从空间角度研究中新世环境变化行为提供了新剖面的年代地层框架。

塔里木盆地古生代古地磁结果及其构造地质意义

发表了塔里木盆地奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪古地磁新数据，大部分数据通过了剩磁分离或一致性检验、倒转检验、极性对比检验、褶皱检验和烘烤检验．根据新的数据绘制了塔里木板块古生代视磁极游移曲线（ＡＰＷＰ），探讨了塔里木板块构造演化规律，强调了奥陶纪末的加里东构造运动及早海西构造运动的重要意义．

扬子地块北缘晚古生代-早中生代裂谷系统的分布及成因分析

晚二叠世长兴期-早三叠世印度期,在扬子地块的西北缘发育了一系列北西向展布的深水盆地区。根据成因分析证实,它们为伸展背景下形成的裂谷系统或者裂谷盆地群。平面上各裂谷盆地彼此近于平行,与北侧的南秦岭造山带在走向上呈正交和大角度斜交的排列,自西向东依次为开江-梁平裂谷、城口-鄂西裂谷和荆门-当阳裂谷。其中的开江-梁平裂谷东西两侧发现了巨大的天然气田而引起石油勘探家和地质学家的关注。本文对于这些控制油气资源储备的裂谷体系的分布和形成机制进行研究后,认为它们形成于南秦岭洋闭合时的碰撞作用,是南秦岭造山带和扬子地块拼合时同生的巨型"碰撞裂谷系统"。

扬子地块西侧米仓山基底卷入式冲断带的结构分析

米仓山基底卷入的巨型背斜带位于扬子地块的西北侧,西与龙门山薄皮冲断体系斜列状错位连接,东与大巴山弧形薄皮冲断带相互叠加,北侧为南秦岭造山带与扬子地块之间重要的大地构造界线——勉略缝合带。作为与周围大地构造和变形特征完全不同的构造样式,其结构的精细分析非常重要,本文利用现代构造地质学的几何解析技术对于这一特殊的基底背斜进行了研究。通过3条大型综合剖面的建立,本文对该巨型背斜的形成及空间分布进行了研究,探索性的解决米仓山背斜所卷入层序、层序的分布和彼此的接触关系问题;解决控制褶皱形成的断层分布、卷入深度、几何特点和彼此的交接关系问题;解决变形分析的构造样式问题和褶皱形成的平衡恢复问题。

华北地块晚古生代至三叠纪古地磁研究新结果及其构造意义

本文对采自华北地块南缘陕西铜川和韩城两条剖面上的晚石炭世至晚三叠世地层的650余块标本(35个采点)进行了系统的古地磁研究.经逐步热退磁处理和剩磁稳定性检验,在482块标本中获得稳定的特征剩磁分量,对其形成时代作了地质学分析后,以特征剩磁分量为基础,计算了华北地块在晚古生代到三叠纪的地磁极位置和纬度值,简单讨论该期内的运动形式.

青藏高原古地磁研究新结果

本文给出了青藏高原主要地体古生代至中生代的27个古地磁新数据,并综合前人资料,分析和探讨了青藏高原主要地体的古地理分布、地体边界、地体拼合时代及青藏高原隆升机制等地质问题,并初步建立了青藏高原主要地体演化模式。

华南早三叠世的古地磁学与大地构造

从华南几个具代表性地点的下三叠统灰岩中，获得了有意义的古地磁学初步结果．这些结果支持华南存在分离板块的设想．根据新近获得的地质与古地磁学证据，推断华南存在４个岩石图板块．它们是扬子（Ｄ＝２３２．４°，Ｉ＝－１１．８°，Ｋ＝２８．２，α９５＝５．５°），湘桂（Ｄ＝１９８．０°，Ｉ＝３２．２°，α９５＝１２．９°），华夏（Ｄ＝８８．０°，Ｉ＝１３．０°，Ｋ＝２０．１，α９５＝９．１°）和海南（上二叠统Ｄ＝３３８．２°，Ｉ＝１５．９°，Ｋ＝１０．２，α９５＝１４．３°）板块．４个板块的古地磁极位分散，纬度差明显，并存在碰撞后的局部与区域性的旋转作用，尤其是顺时针旋转．华南早中生代的大地构造可理解为４个来自古特提斯和冈瓦纳的岩石圈碎块与欧亚大陆聚合作用的产物．

超高压榴辉岩退变质作用对岩石磁化率的影响

系统测量了中国大陆科学钻探 (CCSD)主孔 10 0～ 2 0 0 0m超高压榴辉岩的磁化率及其各向异性 ,并进行了相应的岩石学和矿物学分析 .研究结果表明 ,不同退变质程度榴辉岩的磁化率特征具有明显差别 :新鲜 -弱退变质榴辉岩对应超高压榴辉岩相 ,平均体积磁化率κ =1.4× 10 -3 SI ,磁化率各向异性度Pj=1.0 9,磁性载体主要是顺磁性矿物石榴子石和绿辉石 ;中等 -强退变质榴辉岩对应角闪岩相 ,κ =5 .1× 10 -3 SI ,Pj=1.2 0 ,磁性载体主要是退变质所产生的磁铁矿和钛铁矿 -钛磁铁矿 ;完全退变质榴辉岩对应绿帘角闪岩相 -绿片岩相 ,κ =1.3× 10 -3 SI,Pj=1.0 8,磁性载体主要来自顺磁性矿物角闪石、绿帘石、黑云母等 .该研究为超高压变质岩石地区磁异常的解释提供了基础数据和重要的科学约束 。

川西盐井沟断层传播褶皱的三维构造建模与磁组构分析

当前断层相关褶皱研究的发展方向是从二维向三维的转换。文中基于Arcgis、Discovery以及Gocad等三维软件平台,对川西盐井沟地区地震资料进行精细的解析,得出盐井沟背斜是一个典型的三剪断层传播褶皱,并建立了它的三维模型。同时考虑到单纯符合几何约束的构造解释普遍存在着多解性和不确定性,结合几何学的三维建模和动力学的有限应变分析研究断层相关褶皱。在川西盐井沟地区18个采样点钻取了184块定向岩心样品,通过磁组构的分析结果发现,盐井沟地区的磁组构基本上都是弱应变的初始变形组构,褶皱前翼应变强度比后翼略强。断层传播褶皱三剪带是有限应变最为集中的区域,在模型预测的三剪带内,磁组构反映的有限应变也较为强烈。磁组构所指示的构造应力场大致为NW-SE向挤压缩短,与断层相关褶皱的几何学与运动学模型的预测相一致。