西藏色林错及邻区古近纪沉积凹陷对地壳增厚的响应

青藏高原中部古近纪发育伦坡拉盆地、色林错盆地、尼玛盆地，组成伦坡拉-色林错-尼玛沉积凹陷，总体呈近东西走向，长超过250km，宽30~50km；凹陷中心古近系河湖相沉积地层厚度达5~6km，下部为古新统-始新统牛堡组砾岩、砂岩、泥岩、泥灰岩，上部为渐新统丁青湖组泥岩、页岩、粉砂岩夹油页岩，顶部被新近系河湖相沉积不整合覆盖。凹陷南部发育尼玛-色林错逆冲推覆构造，凹陷北侧发育赛布错-扎加藏布逆冲推覆构造，伦坡拉盆地北部发育薄皮推覆构造，伴有不同规模的褶皱变形。地壳深部不同深度发育多重逆冲推覆构造，羌塘地块南部自北向南逆冲推覆，拉萨地块北部自南向北逆冲推覆；两者对冲部位地壳厚度发生显著变化，地表形成古近纪沉积凹陷。根据深地震反射及构造解释，结合Airy均衡分析，表明不同深度逆冲推覆及对冲构造运动导致地壳缩短增厚，增厚地壳均衡隆升及密度差异对古近纪沉积凹陷及盆地演化具有重要控制作用。色林错凹陷及邻区古近纪沉积记录对青藏高原地壳增厚与隆升过程具有重要指示意义。

班公湖-怒江缝合带中段东巧地区早白垩世岩浆作用——对大洋演化和地壳增厚的指示

对班公湖-怒江缝合带内的岩浆作用进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和地球化学分析,在辉绿岩中获得138.7±1.0Ma的^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值,在流纹岩中获得了110.4±0.4Ma的谐和年龄,表明区内岩浆作用具有2期成因。地球化学研究认为,辉绿岩是地幔熔融的产物,花岗闪长岩为岩石圈地幔熔融的产物,而流纹岩显示2类不同的岩石地球化学特征,低Sr流纹岩为古老岩石圈地幔熔体经历分离结晶作用的产物,高Sr流纹岩具有埃达克岩的特征,为增厚下地壳熔融的产物。综合已有的研究,早白垩世岩浆作用在缝合带两侧均有展布,其中早期岩浆岩为班公湖-怒江洋双向俯冲的产物,末期岩浆岩是碰撞后俯冲洋壳前缘断离形成的。早白垩世班公湖-怒江洋经历了双向俯冲到大洋闭合的演化过程,并在早白垩世末期发生了俯冲洋壳的断离事件。同时,高Sr流纹岩的发现表明,早白垩世末期班公湖-怒江缝合带已经发生了明显的地壳增厚作用。

西藏洞错地区郎山组晚白垩世火山岩的厘定——新特提斯洋北向俯冲导致增厚下地壳部分熔融的新证据

郎山组地层是西藏冈底斯带中最具代表性的白垩纪地层,其时代与形成环境对于认识藏南地区的大地构造演化具有重要意义。基于最近在西藏改则县洞错地区郎山组中新发现的火山岩夹层,对该火山岩(英安岩)进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得年龄值为(88.7±1.1)Ma,指示该区的郎山组地层应属于上白垩统,而非之前认为的下白垩统。进一步通过岩石化学分析发现,该火山岩具有与埃达克岩相似的地球化学特征显示出LREE富集且有轻微的负Eu异常特征,表明冈底斯带北部地区在晚白垩世早期因新特提斯洋的北向俯冲作用曾发生显著的岩浆活动,导致增厚下地壳物质部分熔融形成郎山组地层中的火山岩夹层。对郎山组地层时代的重新认定结果以及其中火山岩夹层所反映的深部构造特征,为研究该区晚白垩世岩浆作用动力学机制提供了新的依据,也表明需要重新认识藏南地区郎山组地层的区域地质与构造意义。

青藏高原隆升对中国疆域自然环境的影响:破解“胡焕庸线”的思考

中国疆域广大,人口、土地、耕地和发展程度很不均衡。1935年,知名学者胡焕庸据此提出了著名的“胡焕庸线”。利用这条北东-南西走向直线,将中国大陆划分为东西两个部分。该线的东、西两侧差异悬殊。究其缘由,制约因素多元,而近地表的自然环境和地球内部物质与能量的交换起着重要作用。研究与探索表明:印度次大陆与欧亚大陆两陆-陆板块的碰撞-挤压驱使高原南缘喜马拉雅造山带的突起是根本原因。喜马拉雅造山带的突起阻隔了印度洋南来温湿气流的北进,并形成了西风带,造成了中国西北地域的干旱和荒漠化。在力系作用下,壳、幔物质重新分异、调整,地壳短缩增厚、高原整体抬升不仅导致东、西两部降水量、气温、人口、耕地与生态环境的显著改变,且地球物理场发生了强烈变异与分布不均。西部发展的关键在于水,水进则人进,人进则文化进,文化进则科技进,科技进则发展快,西部人民生活与生存环境不断优化,社会则更安宁。东部不断强化开辟与利用地下空间,西部期盼“红旗河”西部调水工程实施,维护生态环境,兴建亿亩现代化耕地、牧场与绿洲。中国东部与西部共同发展与建设十分重要,饭碗要永远端在自己手中。

川滇地区重力场特征与地壳变形研究

对川滇地区重力场特征进行了研究,获得了研究区内地壳厚度分布及变形特征。总体上,研究区内地壳厚度从西北向东南逐渐减小。川滇菱形块体中内部出现了广泛的地壳增厚现象,并可能一直延伸至菱形块体的最南端。丽江-小金河断裂带在重力场特征上表现为龙门山断裂带向西南的延伸,其东侧主体构造走向等特征与扬子地块一致,推测丽江-小金河断裂带与龙门山断裂、红河断裂带一起构成了扬子地块的西边界。滇西地区布格重力一阶导数与现今地壳变形格局总体一致,主体构造方向为北北西-近南北向,代表了“新”构造主体构造线的方向;上延至4 5km后。

秭归盆地下侏罗统火山碎屑沉积物源分析及其对东秦岭造山带晚三叠世地壳增厚的启示

秦岭造山带在晚三叠世经历了强烈的碰撞造山作用,伴随岩浆底侵和构造变形,造山带可能发生了显著的地壳增厚和隆升,但对缺少同时期岩浆岩记录的造山带东段,其造山过程的地壳厚度变化还未有明确约束.在东秦岭造山带的南麓发育一系列的早中生代前陆盆地,保存有大量源自造山带隆升剥蚀的碎屑沉积记录,是重建造山带演化的重要信息载体.为进一步厘定秦岭造山带的碰撞造山过程,本文对秭归盆地下侏罗统桐竹园组的砂岩开展了火山岩岩屑地球化学、碎屑锆石U-Pb年代学和微量元素组成分析.结果显示,含有大量火山岩岩屑的砂岩具有250~200Ma的特征性碎屑锆石年龄组成,指示了其主要物源为三叠纪的火山岩.下侏罗统碎屑锆石U-Pb年龄谱的区域对比和古水流分析表明,该火山岩物源区应位于盆地北部的秦岭造山带,可与造山带西部出露的三叠纪花岗质岩体进行对比,同属于秦岭三叠纪碰撞造山的岩浆作用.依据花岗质岩和锆石化学组成与地壳厚度的相关关系,桐竹园组的火山岩岩屑La/Yb比值和三叠纪年龄碎屑锆石Eu/Eu*比值指示,秦岭造山带在晚三叠世发生了显著的地壳增厚,最大厚度可达60~70km,与秦岭造山带三叠纪花岗质岩石记录的地壳厚度变化一致,可能与碰撞造山过程中的大规模地壳缩短和岩浆作用有关.

利用双差成像方法反演青藏高原东北缘及其邻区地壳速度结构

利用区域尺度双差层析成像方法,使用2009年1月至2017年2月的近震资料,对青藏高原东北缘及其邻区内记录到的地震事件进行震源位置和三维速度结构的联合反演.重新定位后震源空间位置得到明显改善,浅层的地震波速与地形和沉积层厚度对应较好,研究区地震主要发生在河西走廊过渡带的低泊松比区域.本文将研究区分为五个区域并分别对其层析成像结果进行了讨论,结果显示研究区不同地块之间地壳结构变化明显,地壳物质整体呈酸性,青藏高原东北缘地壳增厚可能主要发生在中下地壳.

侏罗纪地壳转动与中国东部岩石圈转型

对中国东部侏罗纪时期地壳增厚和岩石圈显著变薄的现象,提出一个新的形成机制假说。基于古地磁和地质学的证据认为,鄂霍次克板块朝西和伊佐奈岐板块朝西北方向运移、俯冲和碰撞,造成西伯利亚东部边缘的强烈构造变形,使东亚大陆地壳产生20°～30°的逆时针转动,形成东亚大陆北部地壳朝西运移,而东亚大陆南部(中国东部)地壳相对向东运移。这种滑移作用使中国东部发生强烈的构造-岩浆活动、地壳增厚,同时也使中国大陆东部的上地壳从大陆型岩石圈地幔滑移到大洋型岩石圈地幔之上,出现岩石圈类型的转变和厚度显著变薄的现象。看来,中国东部岩石圈变薄并不是深部地幔羽或大陆伸展作用的结果。

青藏高原东缘的地壳流及动力过程

黏滞性地壳流对地壳及上地幔变形作用及动力机制,是大陆新生代造山带的一个重要研究内容.青藏高原中下地壳存在部分熔融或含水物质的黏滞性流体,已为一系列地球物理及岩石学研究所证实.为研究青藏高原东缘地壳流的动力作用,本文用密集的被动源宽频带地震台的观测数据,反演了地壳上地幔精细速度结构和泊松比.研究表明,川西及滇西北高原的中地壳内普遍存在低速层,而高泊松比的地壳只分布在川西北地区.位于中地壳的黏滞性地壳流从青藏高原腹地羌塘高原流出,自北西向南东流入青藏高原东缘.这些黏滞性地壳流带动了上地壳块体水平移动,当它们受到刚强的四川盆地及华南地块阻挡时将发生分层作用,地壳流将分为二或更多分支不同方向的分流,向上的一支地壳流将对上地壳产生挤压,引起地面隆升,向下的一支地壳流将使莫霍面下沉加厚下地壳·黏滞性地壳流的运动在地壳中产生应变破裂发生强烈地震活动,地震的空间分布与震源机制也受到地壳流动力作用控制.

基于GPS观测的青藏高原南部构造变形及深部流变结构研究

青藏高原的构造变形模式及动力学机制一直以来都是地学界争论的焦点之一,其中以两大端元学说:“大陆逃逸(块体变形)”和“地壳增厚(连续变形)”最为著名。虽然有研究指出现有的地学资料还无法明确区分青藏高原的运动学机理到底属于哪种变形模式,但至少可以基于已有的大地测量数据来探究高原的构造变形是倾向于块体模型的“聚集式”变形。

实验岩石学对埃达克岩成因的限定——兼论中国东部富钾高Sr/Y比值花岗岩类

大量变玄武岩脱水熔融实验表明,制约埃达克岩形成的主要因素是源岩、水和地壳热结构(p-T轨迹)。变玄武岩低到中等程度(10％～40％)的部分熔融过程中,含水矿物(主要是角闪石)脱水反应产生埃达克岩熔体,残余相组合为石榴石+单斜辉石±斜方辉石±角闪石(没有斜长石)。在俯冲带,当压力为1.6～2.2 GPa(约70～90 km)和温度为800～1150℃时,具有高的剪切热速率和非常年轻的(<25 Ma)、热的俯冲大洋岩石圈就会发生脱水熔融形成埃达克熔体。在增厚地壳内,具有高的热状态的底侵玄武质下地壳在压力≥0.8 GPa(>35 km)和温度介于800～1100℃之间发生部分熔融形成埃达克质熔体。然而,中国东部晚中生代富钾高Sr/Y比值花岗岩类,可能形成于加厚地壳开始减薄及地壳从挤压向拉张伸展转换的环境下,所对应的岩浆,与下地壳底侵的碱性玄武岩和/或拉斑玄武岩在压力1.0～1.5 GPa和温度850～1080℃之间发生部分熔融有关,熔融的残余相为辉石岩类,岩浆在上升侵位过程中还受到了地壳AFC的影响。中国东部中生代岩石圈从加厚转变为减薄的过程,就可能与玄武质岩浆的底侵作用及随后含石榴石辉石岩类残余体的拆沉作用有关。

山东栖霞桃村地区中酸性火山-侵入杂岩岩石地球化学及其成因研究

山东栖霞桃村地区出露中生代中酸性火山-侵入杂岩,对采自桃村地区青山组下段的中酸性火山-侵入岩以进行了岩石学和地球化学研究。桃村地区的中酸性火成岩的地球化学特征为:高钾低钠,高铝低镁;Cr,Co,Ni含量较低,Sr/Y及(La/Yb)N比值很高;微量元素蛛网图显示富集不相容元素K,Rb,Ba和Th,以及不相容元素Ce,Hf和Ti,亏损高场强元素Ta,Nb以及P;轻重稀土元素分馏程度高,具有类似埃达克岩的性质。综合分析其地球化学特征显示,青山组下段中酸性杂岩为增厚的下地壳熔融,这种地壳的增厚作用可能由古太平洋板块俯冲作用引起,而在俯冲作用过程中青山组中酸性杂岩的源岩被俯冲沉积物混染。

祁连山造山作用与岩石圈地幔的特型结构构造

本文探讨了祁连山地壳增厚与造山机制。提出新生代以来,由于印度地块向北推进,其延迟的远程效应使祁连地块内4条断裂再次活动,特别是23 Ma以来,分阶段的活动使上地壳缩短了30%,40 km厚的祁连地壳增加到57km厚;并通过柴达木地块下地壳物质的挤入,使祁连地块地壳厚度增加到现今的60～74 km;地壳质量基本平衡表明其下部地壳物质横向迁移较小,即走滑断裂带走的地壳物质较少。依据INDEPTH-V新的宽频地震调查成果,提出祁连地块下岩石圈地幔的复杂结构,南部来的昆仑岩石圈地幔（双层结构）与北部向南俯冲的阿拉善地块下的亚洲岩石圈地幔在祁连地块深部相碰撞,而柴达木—祁连岩石圈地幔则被保存在昆仑岩石圈与亚洲岩石圈地幔碰撞带之上,共形成一倒三角汇聚区;在柴北缘与中祁连北缘岩石圈地幔各出现一条北倾和南倾的正转换震相,可能是老俯冲带残存岩片的显示;在祁连地块岩石圈地幔的两端地壳底部还出现有“双”莫霍“现象”,地表见有多条榴辉岩带。以上结果构成了高原最具特色的构造区。

西藏冈底斯中部淡色花岗岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

对冈底斯花岗岩带中段罗扎岩体淡色花岗岩进行的锆石U-Pb同位素定年和岩石地球化学研究表明,淡色花岗岩锆石U-Pb年龄为133.9Ma±0.9Ma,为早白垩世岩浆活动的产物,岩石属于钙碱性系列,具有强过铝质花岗岩的特征,暗示着本区在早白垩世时期发生过同碰撞事件。这一研究成果为冈底斯地区早白垩世时期发生地壳缩短增厚提供了新证据。

青藏高原中段渐新世逆冲推覆构造

青藏高原中段渐新世发育大规模逆冲推覆构造,在地块边界与汇聚部位形成大型逆冲推覆构造体系,典型实例如东昆仑南部逆冲推覆构造系统、羌塘地块北侧逆冲推覆构造系统、伦坡拉—安多—索县逆冲推覆构造系统、冈底斯逆冲推覆构造系统、喜马拉雅山脉主中央逆冲系。大部分逆冲断层呈现叠瓦状排列,指示自北向南逆冲推覆构造运动方向,与印度大陆北向俯冲存在动力学成因联系。高精度同位素测年资料显示,喜马拉雅山脉主中央逆冲系与羌塘地块北侧风火山逆冲推覆构造初始发育时代均早于35 Ma,东昆仑南部逆冲推覆构造运动与风火山相关岩浆侵位年龄为28.8～26.5 Ma。青藏高原腹地强烈逆冲推覆构造运动结束于早中新世五道梁群湖相沉积之前。青藏高原渐新世逆冲推覆构造运动对地壳缩短增厚与均衡隆升具有重要贡献。

利用地震面波频散重建川滇地区壳幔S波速度

利用适配滤波频时分析技术分析覆盖川滇地区的长周期面波记录,计算了周期10～100 s内的面波群速度频散,对研究区进行划分尺度大小1.5°×1.5°分格后,采用射线追踪方法求取各分段射线的长度和时间,得到各个格子的纯路径频散.继而采用阻尼最小二乘法求解,反演得到该研究区壳幔S波速度分布.研究结果表明,川滇地区表现出地壳增厚和缩短,在地壳和上地幔顶部,川滇菱形块体内部与其外部相比,虽然存在局部速度负异常,总体上呈相对高速,其周边的走滑断裂带呈现深至上地幔顶部的负速度异常,这有助于地壳块体沿断裂的侧向挤出;此外,云南西部和四川西部壳内和上地幔高导层的存在被认为是与部分熔融的物质或与滑脱构造相关联;从纬向剖面和经向剖面可以得到四川盆地莫霍面平均深度大约为45 km,云南地区莫霍面深度南北方向不一致,云南地区最北端深度达到49 km,南端莫霍面深度大约为36 km,这说明不同构造块体在构造运动过程中受到影响的程度不同.

房山侵入岩体高Sr低Y地球化学特征及其成因

房山侵入岩体及其微粒包体以高ω（Sr）（400×10^-6～1126×10^-6）、ω（Sr）／ω（Y）（一般≥40）、ω（La）N／ω（Yb）N（≥33），低ω（Y）和ω（Yb），Sr正异常，Eu弱负异常-正异常为特征。与典型埃达克岩的地球化学特征相似，Sr-Nd同位素特征与汉诺坝底侵玄武岩形成的下地壳麻粒岩包体以及华北克拉通中生代岩浆岩一致。研究表明；①房山侵入岩体及其微粒包体起源干增厚下地壳的部分熔融；②增厚的下地壳底部是具有Ⅰ型富集地幔特征的底侵玄武岩，是中生代华北岩石圈减薄与置换之后的新生下地壳的一部分。

西藏嘉黎县措麦地区含石榴子石二云母花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其意义

1∶25万门巴区幅区域地质调查首次于嘉黎县措麦地区发现了含石榴子石二云母花岗岩,并对其进行了详细的野外地质研究。该花岗岩单颗粒锆石SHRIMPU-Pb年龄的测定结果为123.4Ma,是早白垩世岩浆活动的产物。岩石地球化学研究表明,其属钙碱性系列的强过铝质S型花岗岩,是地壳重熔的产物。它的发现揭示了本区早白垩世的同碰撞事件,并为本区在晚侏罗世—早白垩世时期发生陆内汇聚作用提供了约束。

滇西始新世巍山岩体的岩石学成因及构造意义

巍山岩体位于云南西部哀牢山—红河断裂带附近,其主体岩性为二长斑岩和石英二长斑岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明该岩体侵位于始新世,年龄为（38.5±0.6）Ma。巍山岩体为过铝质岩石,其铝饱和指数ASI（=Al2O3/（Ca O＋Na2O＋K2O）,分子数）为1.09-1.44。所有样品具有高的K2O含量（4.50%-4.98%）和K2O/Na2O比值（1.10-1.41）。这些花岗闪长岩类呈现出埃达克质岩石的属性,例如高的Al2O3、Sr和低的重稀土（HREE）以及Y含量、Eu负异常缺失等。它们比云南西部同期的浅色过铝质侵入岩有着低的ISr和高的εNd（t）组成,暗示基性岩浆对该岩体的形成做出了贡献。岩石地球化学证据表明,该岩体最可能形成于幔源玄武质岩浆底侵诱发增厚地壳中沉积岩或者变质沉积岩发生了部分熔融。巍山岩体侵位年龄早于哀牢山—红河断裂带走滑过程（32-22 Ma）,因此其形成可能与该断裂带的走滑无关。