剑川盆地第三纪以来地壳变形的地质分析与FT测年

通过地层沉积、褶皱变形、断裂活动性质转化等分析可以看出:始新世早期,剑川盆地的宝相寺组(Eb)构成轴向近南北向的褶皱和与之相伴的NNE向盆缘主断裂右旋逆推运动;中新世以来,双河组(N1s)地层的褶皱走向为NE向,此期间盆缘主断裂变为左旋逆推性质;上新世以后(N2-Q)剑川地壳块体以伸展裂陷为主,伴随地壳的差异隆升,盆缘断裂以正断裂为主,同时有晚上新世粗面岩沿裂隙侵位。裂变径迹测年(简称FT测年,下同)表明:遭褶皱变形的双河组(N1s)地层年龄为(15.8±1.8)Ma;盆缘主断裂的左旋逆推运动发生在(5.4±1.1)Ma,后期正断裂运动发生在(1.6±0.7)Ma;被断裂抬升的剑川组(N2j)和晚上新世(τ6)粗面岩的FT年龄介于(2.4±0.85～3.1±0.5)Ma。上述资料揭示:盆地近EW向挤压作用发生在15Ma.BP,而区内NW向挤压运动发生在(15～5.4)Ma.BP间,后期正断引张运动开始于距今5.4Ma前,强烈活动于(1.5～1.6)Ma.BP。也即区内地壳变形由早期(E3)近EW向挤压经中新世(N2)NW向挤压至上新世(N2)后,则以引张裂陷作用为主。该变形过程可能与印度洋板块推挤、青藏高原隆升及高原物质作SE向流展的地壳动力学过程有关。

滇西剑川盆地剑川组火山事件的定年和古环境研究

通过对剑川组顶部凝灰质砂岩和底部晶屑凝灰质火山角砾岩进行U-Pb锆石测年,结合前人对剑川组内部侵入的花岗岩脉体的数据,本文限定剑川组火山事件发生于36.23±0.88～35.46±0.76Ma,为始新世晚期蔡家冲期。剖面上段发现丰富的孢粉化石,反映该时期剑川盆地周缘为常绿—落叶阔叶混交林,植被具有明显的垂直分带性;结合化石的最近亲缘类型的海拔、年均温和年降水量数据,进行共存分析得出始新世晚期剑川盆地的海拔在1900±100m,年均温在13.3～14.9℃,年降水量在863.3～1344mm。综合对比分析古生物化石、氧同位素、火山事件和构造热年代学数据,反映始新世晚期受印度和欧亚板块碰撞的影响,滇西地区具有显著的地势差异,高海拔可达2000～2700m,而低海拔可降到1200m以下,甚至接近海平面,并伴生一系列拉分盆地的形成和强烈的火山事件。

藏东南始新世剑川盆地西缘沉积特征及构造意义

印度-欧亚大陆碰撞作用形成了以西藏-喜马拉雅造山带为主体的正向碰撞带和以"三江"造山带为主体的斜向碰撞带,二者之间的现代分界线为喜马拉雅东构造结。剑川盆地是目前已确定的、位于斜向碰撞带最南端的始新世盆地。通过对盆地西缘4条剖面的详细沉积学研究,发现盆地充填过程分为2个阶段。钾质-超钾质火山活动(37-34 Ma)之前的充填物源自盆地西南侧,由冲积扇扇根、扇中亚相逐渐转变为三角洲平原亚相;火山活动之后的充填物源自盆地北西侧,形成冲积扇扇根、扇中亚相。结合盆地充填期间西侧基底构造变形特点,认为剑川盆地为始新世前陆盆地。始新世期间,剑川盆地与藏东、藏北诸多始新世前陆盆地一样,可能属于正向碰撞带的一部分,其与斜向碰撞带之间的界线位于剑川盆地以南。由于印度地块持续向北迁移,挤入到欧亚大陆内部,导致斜向碰撞带逐渐向北生长。

滇西剑川盆地剑川组岩石特征及火山喷发-沉积期次

滇西剑川盆地为青藏高原东南缘的一个新生代拉分盆地,其沉积记录和盆缘构造的耦合可以揭示始新世晚期剑川盆地的环境特征。通过分析剑川组岩石特征,得出其物质来源和形成演化,反映剑川组火山岩是大陆造山后(板块碰撞以后)由陆内形成的岩浆喷发活动;通过分析剑川组的岩相特征,得出剑川组火山记录由强到弱表现为明显的特征,下段为火山喷发期次,上段为火山沉积期次。综合岩性岩相结果,得出剑川盆地始新世晚期板块碰撞后期的火山喷发沉积规律。

滇西北剑川盆地新近系地层时代的新认识及构造意义

地处板块接触地带的滇西北剑川地区是研究新构造运动的重要场所。剑川盆地保留有较为完整的新生代地层,在1:250000地质图上,新生界自下而上为古新统勐野井组、始新统宝相寺组、渐新统金丝厂组、中新统双河组和上新统剑川组;其中双河组为一套含可采煤层的砂泥岩夹泥灰岩沉积,剑川组为一套火山-沉积岩组。近期的研究揭示双河组和剑川组均属始新世,但发表的年龄相互包含,并没有清楚的把两者分开。本文采用Ar-Ar和锆石U-Pb方法测试了双河组和剑川组顶、底凝灰岩的年龄,辅以岩体、岩脉的年龄,重新厘定了两个组的顶、底年龄。剑川组顶部凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为34 Ma±;底部凝灰岩黑云母Ar-Ar坪年龄为36 Ma±,与底部侵入岩脉的锆石SHRIMP U-Pb年龄一致;中上部侵入岩脉的黑云母Ar-Ar坪年龄在34~36 Ma之间。同时,老君山岩体、玉召块岩体和沙帽山岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄在34~35 Ma之间。剑川火山-沉积岩组的年龄集中在34~36 Ma之间,属始新世晚期。剑川双河煤矿矿部至三家村及五家村一带,双河组之下新发现一套凝灰岩,其黑云母Ar-Ar坪年龄和锆石SHRIMP U-Pb年龄均为37 Ma±,表明双河组的起始年代不超过37 Ma;双河组形成于36~37 Ma之间,也属始新世晚期。新的结果表明剑川盆地始新统地层应包括宝相寺组、金丝厂组、双河组和剑川组,缺失渐新统沉积。结合其他盆地的年龄数据,表明剑川乃至整个云南地区在渐新世期间为褶皱隆起期。

云南剑川盆地上始新统双河组双壳类新材料及其地质意义

青藏高原东南缘一直被认为是高原隆升造成物质逃逸的主要场所,很好地记录了反映高原隆升的沉积、构造和生物演化事件。剑川盆地是青藏高原东南缘的一个拉分盆地。作为剑川盆地最主要的沉积地层,双河组内仅有少量双壳类化石的报道,缺少详细的化石对比研究。本文系统描述双河组最新发现的双壳类共4属9种,分别为Unio,Acuticosta,Cuneopsis和Anodonta 4属,Acuticosta huoerguosica,Acuticosta sp.,Acuticosta subimmutata,Acuticostacf.chinensis,Acuticostacf.cuspidata,Acuticostacf.semiretiaria,Unio cf.subparallelus,Cuneopsis cf.subceltiformis和Anodonta cf.subpiscinalis 9种,均属于古异齿目珠蚌科。其中Acuticosta和Cuneopsis为现代东亚的特征属,Acuticosta chinensis和Cuneopsis subceltiformis为长江以南的现生种,而Acuticosta chinensis以往只在新疆有过化石记录。结合双河组的侵入脉体的年龄和介形虫标准化石的研究确定双河组的时代为晚始新世,故本次研究不仅为相关双壳类的产出时代可以延伸至晚始新世提供了有力的证据和新材料,而且反映出剑川盆地双河组在晚始新世为亚热带的淡水三角洲前缘-前三角洲的沉积环境。

剑川-兰坪盆地古近纪沉积-构造变革及其区域构造意义

滇西新生代兰坪盆地和剑川盆地分别位于哀牢山–红河断裂带两侧,青藏高原东构造结内,其沉积过程和构造变形对青藏高原东南缘的构造演化有重要的启示意义。通过对这两个盆地古近纪沉积和构造过程的研究,我们发现兰坪盆地和剑川盆地及邻区的构造变形分为三期:始新世早期的强烈挤压变形、始新世中晚期的伸展变形、渐新世的走滑变形。始新世早期的挤压变形主要表现为兰坪地区的褶皱–冲断系统、哀牢山-红河断裂的逆冲活动和剑川盆地的宽缓褶皱。沉积方面,古新统勐野井组(E_1m)较为稳定的细粒滨湖相沉积转变为始新统宝相寺组(E_2b)较粗的具有前陆盆地性质的河流相沉积,特别是宝相寺组底部发育的一套快速堆积的磨拉石建造,可能是对始新世强烈挤压环境下的沉积响应。始新世中晚期伸展变形体现在盆地的构造环境由早期的挤压环境变为伸展环境和该时期大量富钾岩体和岩脉的侵入,沉积学上,下始新统宝相寺组的河流相转变为中始新统金丝厂组(E_2j)具有快速堆积磨拉石特征的曲流河沉积,极可能是对构造体制变革的沉积响应。渐新世的走滑变形则体现在渐新统的缺失和哀牢山–红河断裂的早期左行走滑。因此,我们认为剑川–兰坪地区在始新世中期和渐新世均发生了显著的运动学转换,这一认识也得到了始新世中期兰坪和剑川盆地物源明显变化的支持。结合青藏高原东南部始新世中晚期岩浆的活动,渐新世大型剪切带(崇山剪切带、高黎贡剪切带)的强烈走滑和保山块体的旋转,我们推测青藏高原东南缘古近纪的构造演化为古新世-始新世早期的挤压、始新世中晚期的伸展、渐新世的转换压缩。

鹤庆-剑川地区岩溶发育特征及其控制因素

滇中鹤庆-剑川地区碳酸盐岩岩溶极为发育,其空间展布广,以连续纯碳酸盐岩型岩溶层组类型为主,岩溶形态多样,包括溶蚀平原、溶丘谷地、溶丘洼地等类型。滇中鹤庆-剑川岩溶系统具有沿断裂走向展布的显著特点,同时沿断层、褶皱轴部和构造裂隙岩溶发育程度明显较大。结合区域地质构造背景,研究认为鹤庆-剑川地区岩溶系统的发育主要受控于物质基础(可溶性岩石)和区域构造活动的影响。连续纯碳酸盐岩型岩溶层组为区域性的岩溶作用提供了良好的物质基础。构造活动对岩溶系统的影响,一方面包括构造活动产生的一系列断层及褶皱,包括同期的构造裂缝,增强了流体的运移流通能力和流体-岩石接触的比表面积,另一方面,新生代以来的构造运动使得青藏高原发生持续的构造隆升,这改变了区域内的地理气候环境,尤其是降水量和植被的发育,也是岩溶系统发育的重要的因素之一。