西藏中部羌塘地体白垩纪以来隆升剥露过程

青藏高原的隆升直接影响了区域乃至全球的气候变化,其地貌演化过程存在较大争议。羌塘地体作为青藏高原的重要组成部分,了解其隆升和剥露过程对于认识高原中部的地貌演化具有重要意义。已发表的构造变形和低温热年代数据显示,羌塘地体地表隆升和剥露过程经历了早白垩世—古新世(125~65 Ma)、始新世(55~35 Ma)以及渐新世以来(<30~0 Ma)3个阶段。在白垩纪—古新世时期,拉萨-羌塘地体的碰撞以及中羌塘地体的构造负载导致逆冲断层和地表剥露从中羌塘地体向南、北扩展到南、北羌塘地体。在始新世时期,印度-亚洲板块连续汇聚引起拉萨地体和松潘-甘孜地体分别向北、南俯冲,导致南羌塘地体和北羌塘地体北缘强烈变形和剥露,而中羌塘地体和北羌塘地体中部微弱变形和剥露。此时,该地体的海拔至少达到了3.0~4.0 km。在渐新世以来,羌塘地体构造变形已经结束,地表剥露可能与该地体南北向正断层活动有关。

四川盆地南部地区新生代隆升剥露研究——低温热年代学证据

本文通过背斜褶皱变形与低温热年代学年龄(磷灰石和锆石(U-Th)/He、磷灰石裂变径迹)端元模型研究,约束低起伏度、低斜率地貌特征的四川盆地南部地区新生代隆升剥露过程.四川盆地南部沐川和桑木场背斜地区新生代渐新世-中新世发生了相似的快速隆升剥露过程(速率为～0.1mm/a、现今地表剥蚀厚度1.0～2.0km),反映出盆地克拉通基底对区域均一性快速抬升冷却过程的控制作用.川南沐川地区磷灰石(U-Th)/He年龄值为～10—28.6Ma,样品年龄与古深度具有明显的线性关系,揭示新生代～10—30 Ma以速率为0.12±0.02mm/a的稳态隆升剥露过程.桑木场背斜地区磷灰石裂变径迹年龄为～36—52Ma,古深度空间上样品AFT年龄变化不明显(～50Ma)、且具有相似的径迹长度(～12.0μm).磷灰石裂变径迹热演化史模拟表明桑木场地区经历三个阶段热演化过程:埋深增温阶段(～80Ma以前)、缓慢抬升冷却阶段(80—20Ma)和快速隆升剥露阶段(～20Ma—现今),新生代隆升剥露速率大致分别为～0.025mm/a和～0.1mm/a.新生代青藏高原大规模地壳物质东向运动与四川盆地克拉通基底挤压,受板缘边界主断裂带差异性构造特征控制造就了青藏高原东缘不同的边界地貌特征.

东昆仑东段哈拉郭勒—哈图一带中生代的岩石隆升剥露——锆石和磷灰石裂变径迹年代学证据

根据对东昆仑地区东段哈拉郭勒—哈图一带不同高度基岩的系列锆石裂变径迹年龄分析,结合磷灰石裂变径迹年龄分析和中酸性侵入岩角闪石压力计分析揭示了东昆仑东段中生代的岩石隆升剥露冷却历史.巴隆哈图一带中酸性侵入岩角闪石压力计分析结果反映晚海西—印支期以来的总体剥露幅度约8～9km,早二叠世至晚三叠世初剥蚀作用极为缓慢,大约为20～40m/Ma.不同高程样品的锆石裂变径迹年龄分析结果揭示了东昆仑地区东段在中晚侏罗世处于缓慢的岩石隆升剥露阶段,其中中侏罗世相对较快,抬升速率77～88m/Ma,晚侏罗世相对较慢,抬升速率小于37m/Ma,且呈减慢趋势,这种减慢趋势反映了早中侏罗世之交强构造抬升期后的逐渐衰退.锆石裂变径迹—磷灰石裂变径迹年龄分析结果反映了中侏罗世以来的剥蚀速率一般不超过55m/Ma,岩石的剥蚀速率与岩石的抬升速率基本为同一量级,中侏罗世—白垩纪剥蚀作用与岩石抬升作用基本处于平衡状态.

山西吕梁山地区中—新生代隆升剥露过程:磷灰石裂变径迹证据

运用磷灰石裂变径迹热年代学方法研究了华北克拉通吕梁山地区前寒武系杂岩体及其周边盆地的构造热演化过程,这对于进一步探讨和认识华北克拉通演化和破坏等科学问题有重要意义.结果表明：山西吕梁山地区磷灰石裂变径迹年龄分布于40~138 Ma,记录了吕梁山地区早白垩世以来的冷却事件；裂变径迹年龄与海拔高程呈正相关关系,线性相关系数为0．789；磷灰石颗粒的围限径迹长度范围为10．62~12．99μm,远小于其初始长度（16．3μm）,表明样品经历了长期的退火过程.磷灰石裂变径迹时间-温度模拟结果表明吕梁山地区经历了两期快速隆升：第1期冷却事件对应晚侏罗世—早白垩世吕梁山山体发生的剧烈冷却抬升,该事件使得样品进入部分退火带,随后长期处于部分退火带；第2期则表现为渐新世以来吕梁山地区出现伸展造山运动,与山西地堑系形成盆山耦合,山体快速隆升剥蚀.此外,中新世末（约9 Ma）以来,青藏高原快速隆升向东扩展的远程效应对吕梁山地区构造的影响不明显.

青藏高原东缘新生代隆升剥露与断裂活动的低温热年代学约束

青藏高原东缘作为高原生长的东边界,其新生代以来隆升剥露与扩展模式备受关注.高原内部平缓的地貌和边界构造带不显著的缩短变形被认为是下地壳流作用的重要证据.然而近年来,越来越多的低温热年代学研究结果表明,中-晚新生代以来跨不同断裂带存在显著的差异性隆升剥露,指示了断裂体系在青藏高原东缘构造变形与演化中的重要作用.本文系统收集区域内现有不同封闭温度体系的低温热年代学数据,综合分析结果表明青藏高原东缘隆升剥露及生长扩展与整个高原抬升具有准同步性.最为广泛和显著的剥露主要发生在~30 Ma以来,且高原东缘的最大侵蚀量区受控于断裂活动,快速侵蚀带的空间分布与鲜水河断裂带相一致.在区域尺度上,现有数据所揭示的剥露事件启动、持续时间及速率的显著差异性揭示了断层活动对青藏高原东缘地表剥露过程的控制作用.本文提出青藏高原向东扩展是多阶段、非均匀过程,新生代以来不同断裂带在青藏高原向东扩展过程中起到了至关重要的作用,不支持“下地壳流假说”强调的“东缘上地壳变形不显著”的认识.

阿尔金北缘EW向山脉新生代隆升剥露的裂变径迹证据

本文主要利用磷灰石裂变径迹测年技术探讨了阿尔金北缘EW向山脉隆升的时空差异特征。22个岩体分别采自阿尔金北缘EW向山体中的卓尔布拉克、大平沟和喀腊大湾地区。裂变径迹测试结果显示,样品的径迹年龄介于(62.6±3.5)^(28.3±1.7)Ma,平均径迹长度均介于(13.25±0.15)^(14.29±0.1)μm之间。进一步根据裂变径迹长度和温度数据,开展了磷灰石温度-时间的反演模拟。结果表明,阿尔金北缘山体的隆升呈现一定的规律:在南北方向上,南部率先隆升并向北部扩展,东西方向上,山脉中段大平沟样品径迹年龄较其他样品年龄大且时间局限在古新世和始新世,呈现中间向两侧隆升趋势。所有样品热史模拟曲线形态相对一致,径迹长度分布呈单峰式,表明阿尔金北缘地区可能仅仅新生代经历了古新世—渐新世(65—28 Ma)的快速隆升-剥露事件,中新世及后期的构造隆升-剥露事件在本区不发育。对比分析阿尔金地区的隆升剥露热事件可知,阿尔金山脉新生代的隆升-剥露整体性和差异性共存:古近纪阿尔金山脉隆升具有普遍性和区域性,而中新世至今的隆升和剥露仅仅存在于NEE走向阿尔金主断裂带旁侧的山体和NE向的山体,推测中新世以来阿尔金主断裂带的快速走滑并没有影响阿尔金北缘EW向山体的隆升和剥露。

相山铀矿田成矿后隆升剥露的磷灰石裂变径迹分析

相山铀矿田现今的地貌以典型的低山侵蚀区为特征,侵蚀区的分布规律清楚地表明相山矿田目前仍处于地表侵蚀阶段。7个碎斑熔岩样品的磷灰石裂变径迹年龄为(78.7±7.1)～(34.5±4.1)Ma,高程加权平均年龄61.1Ma,碎斑熔岩在140.3～61.1Ma间,冷却速率7.6℃/Ma;从61.1Ma至现代,冷却速率为1.2℃/Ma,隆升速率为54m/Ma,即新生代以来相山矿田剥蚀了的厚度约3.3km。

帕米尔东缘晚中新世以来多阶段隆升-剥露过程:来自裂变径迹和(U-Th)/He低温热年代学的制约

帕米尔东缘发育帕米尔造山带内最大的东西向伸展系统,对理解区域构造演化具有重要意义。然而,该地区的隆升时限和动力学机制等仍缺乏有效的限制。本文选取帕米尔东缘塔什库尔干地区的新生代侵入岩开展磷灰石裂变径迹和锆石、磷灰石(U-Th)/He定年研究,并结合前人的热年代学成果,探讨帕米尔东缘晚新生代以来的构造热演化和动力学机制。低温热年代学数据显示,磷灰石裂变径迹中心年龄为2.5~2.7Ma和8.7~11.5Ma,磷灰石(U-Th)/He年龄为2.3~4.5Ma,锆石(U-Th)/He年龄为3.2±0.3Ma。通过上述样品的剥露速率计算,我们认为帕米尔东缘发生了两期快速冷却期:晚中新世(12~8Ma)和上新世-第四纪(5~1Ma),其对应的剥露速率分别为0.19~0.48mm/yr和0.58~4.00mm/yr。晚中新世期间,帕米尔东缘构造变形、岩浆作用、变质作用几乎同时发生。这些事件可能和帕米尔与南天山造山带在晚中新世初次碰撞有关,该碰撞是由印度板块向北俯冲到帕米尔地体下方引起的。这次碰撞进一步促使地壳增厚,导致帕米尔岩石圈重力分布不均,从而引发重力坍塌。上新世至第四纪的冷却可能受到重力坍塌后持续伸展变形的影响,同时冰川、河流和气候变化引起的侵蚀进一步加剧了剥露作用,导致剥露速率比晚中新世时期显著增加。

西天山白垩纪隆升-剥露的裂变径迹证据

白垩纪的隆升-剥露事件在新疆不同构造单元广泛发育。本文主要是通过磷灰石裂变径迹测年技术,结合温度-时间热模拟反演的研究,探讨西天山北段和中段白垩纪的隆升-剥露过程。17个样品分别采自西天山北段的博罗科鲁山、依连哈比尔尕山以及西天山中段的独库公路附近的花岗岩体。裂变径迹测试结果显示,样品的径迹年龄介于45.4±3.2~81.6±4.9 Ma,平均径迹长度介于12.62±0.17~13.53±0.14μm之间。进一步根据温度-时间的模拟结果推断,西天山北段和中段在晚白垩世都经历了快速隆升-剥露过程。在时间上,西天山北段样品记录的快速隆升的时间主要集中在50~70 Ma之间,西天山中段样品记录的快速隆升时间集中在70~90Ma之间。结合相应的地质证据,认为从晚白垩世开始,西天山地区开始出现差异性的隆升剥露过程,伊犁盆地从早中白垩世隆升剥蚀状态转变为晚白垩世接受沉积,其两侧山脉继续处于快速隆升剥蚀的状态。导致这种隆升-剥露事件的动力学机制是受多因素综合控制的,印亚碰撞的远程效应可能是该期事件的主要动力来源,但天山不同地段的热-流变性质的差异性及不同块体之间的相互作用是导致差异性隆升-剥蚀的主要因素。

西天山隆升-剥露过程初步研究

天山造山带是在古生代造山基础上,在新生代由于印亚碰撞的远程效应而陆内再造成山。本文主要用磷灰石裂变径迹测年分析来限定西天山的隆升-剥露过程。野外系统采集西天山山脉及其伊犁盆地钻孔中的样品,挑选磷灰石进行了裂变径迹测试分析工作,着重开展了磷灰石的温度-时间反演模拟研究。根据温度-时间模拟结果推断,西天山在中新生代期间共发生了3期次的快速冷却作用,分别为早侏罗纪(200～180Ma)、白垩纪中期(115～95Ma)和新生代期间(24Ma以来);根据样品位置分析表明,西天山的隆升-剥露作用并不均一,开始于侏罗纪早期的山脉抬升范围有限,仅局限于中天山;白垩纪中期(115～95Ma),整个西天山山脉和伊犁盆地一起发生整体的抬升和剥露;新生代24Ma以来,西天山的山体块体抬升与山间盆地的断陷同时发育。

西天山山脉多期次隆升-剥露的裂变径迹证据

磷灰石的裂变径迹法已经广泛地应用于限定山脉的隆升剥露历史研究。天山山脉的隆升历史一直存在争议,西天山山脉的构造隆升研究则相对更为缺乏。野外系统采集三个横穿西天山察汗乌苏山剖面的花岗岩、火山岩等样品,挑选磷灰石开展了裂变径迹测试分析工作。测试结果表明,西天山可能存在多期次的构造隆升事件;进一步利用实测的磷灰石裂变径迹年龄数据和径迹长度,开展了磷灰石的温度时间反演模拟研究。模拟结果结合区域性的地质资料分析推断,西天山山脉自中生代以来存在4个阶段构造隆升剥露事件,分别为:三叠纪末—早侏罗纪(220～180Ma)、侏罗纪中期(170～140Ma)、白垩纪中期(110～80Ma)和晚新生代(24Ma以来)。

东天山地区中—新生代隆升-剥露过程:来自磷灰石裂变径迹的证据

前人已经对西天山及邻区以及阿尔金断裂带进行了大量中—新生代隆升-剥露的研究工作,但对东天山地区的研究工作很少。天山造山带中—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。为了获得东天山地区中生代以来的隆升-剥露信息,对吐哈盆地东南缘雅满苏地区磷灰石裂变径迹进行了研究。研究表明,在不同构造位置采集的花岗岩、砂岩、火山岩样品年龄集中分布在81～53Ma,样品年龄记录了东天山地区晚白垩世—古新世发生的冷却事件。磷灰石裂变径迹平均长度为13.60～14.36μm,接近于磷灰石初始径迹长度约14.5μm,表明径迹形成后没有发生过明显的退火作用。根据地温梯度计算得到东天山晚白垩世以来的平均隆升速率约为4.31×10-2 mm/a。进一步的热史模拟表明,晚白垩世—古新世（80～50Ma）期间东天山地区经历了一次隆升-剥露事件;始新世以后（50 Ma）,东天山地区地壳处于稳定状态,东天山隆起带现在的构造面貌基本继承了中生代的特征。

天山乌—库公路剖面中、新生代埋藏、隆升及剥露史研究

为了解天山中新生代再造山过程的历史演化,沿横穿天山的乌鲁木齐—库尔勒公路采集了沉积岩、变质岩、花岗岩等7个样品,用作天山山体隆升和热历史演化研究.通过对样品中磷灰石裂变径迹的测年,获得7个样品的裂变径迹中心年龄,范围为(78.0±4.5)^(31.8±2.5)Ma;继之,在计算机上对磷灰石裂变径迹测定数据进行了热历史模拟,获得了隆升-冷却演化过程的新认识.裂变径迹的年龄数据和热模拟结果表明:天山造山带的中、新生代造山活动并非是整体统一抬升的过程.表现为中新世之前山体北侧先隆升、南侧后隆升的演化规律,山体隆升从北向南逐渐推进.到中新世晚期,才表现为整体抬升过程.通过磷灰石-锆石矿物对计算以及热模拟的结果,获得了各隆升阶段的视隆升速率,发现自晚白垩世晚期以来,视隆升速率有逐渐增加的趋势.

内蒙古大青山晚中生代以来的隆升--剥露过程

对大青山东段4件基岩样品进行磷灰石裂变径迹研究,获得该区晚中生代以来的隆升?剥露历史,并探讨大青山现代地貌的形成。样品的磷灰石裂变径迹年龄为57.7±3.8~50.4±3.3 Ma,封闭径迹长度分布在10.7±0.4~9.9±0.1μm之间。热历史模拟结果表明,大青山地区存在晚白垩世(约100~90 Ma)和中?晚中新世(13.5~7 Ma)以来两个快速抬升冷却阶段,13.5~7 Ma以来是本区剥露最快的时期,这一阶段的隆升造就现今大青山的地貌格局。

阿尔金—祁连山晚新生代隆升—剥露过程——来自岩屑磷灰石裂变径迹热年代学的制约

阿尔金—祁连山位于青藏高原北缘,其新生代的隆升—剥露过程记录了高原变形和向北扩展的历史,对探讨高原隆升动力学具有重要意义.本文采用岩屑磷灰石裂变径迹测年分析,利用岩屑的统计特征限定阿尔金—祁连山新生代的隆升—剥露过程.磷灰石裂变径迹测试结果表明,阿尔金—祁连山地区存在4个阶段的抬升冷却：21.1～19.4 Ma、13.5～10.5 Ma、9.0～7.3 Ma、4.3～3.8 Ma.其中,4.3～3.8 Ma抬升冷却事件仅体现在祁连山地区,9.0～7.3 Ma抬升冷却事件在区内普遍存在,且9.0～7.3 Ma隆升—剥露造就了现代阿尔金—祁连山的地貌.区域资料分析表明,9～7 Ma（或者8～6 Ma）期间,青藏高原北缘、东缘,甚至整个中国西部地区发生了大规模、区域性的抬升,中国现今“西高”的构造地貌形态可能于当时开始形成.阿尔金—祁连山地区4期抬升冷却事件与青藏高原的隆升阶段有很好的对应关系,应该是对印度—欧亚板块碰撞的响应。

西南天山新生代隆升-剥露过程的沉积-构造响应

西南天山山前新生代沉积反映了天山的隆升-剥露过程。通过巴雷公岩体南侧的山间盆地内新近系苍棕色组(N_2~1c)和砾岩组(N_2~2-Q_1)l中的砾石成分进行统计,并对天山山前的构造变形进行初步研究,结果显示砾石成分主要为碎屑沉积岩类,含有少量碳酸盐岩砾石和变质岩砾石,且变质岩砾石主要出现在砾岩组内(N_2~2-Q_1)l,基本未见花岗岩砾石。这一结果表明在上新世晚期-第四纪早期,巴雷公岩体还没有被剥露出地表,直到Q_1砾岩组沉积之后才隆升-剥露到地表。西南天山山体的构造变形特征表明,西南天山强烈的逆冲推覆构造是山体隆升-剥蚀的动力来源。通过对岩体隆升和地表隆升的分析,认为西南天山的地貌特征是在晚更新世才开始快速形成的。

大兴安岭北段中新生代隆升与剥露历史的磷灰石裂变径迹证据

对采自大兴安岭北段漠河盆地及盆地西南缘10个中酸性侵入岩样品进行了磷灰石裂变径迹年代学测试。测试结果显示，样品的径迹年龄介于72±7~99±5Ma之间，平均径迹长度介于12.5±1.5~13.7±1.8μm之间。利用热史模拟软件AFTSovle对样品进行热史模拟，结果表明，大兴安岭北段中新生代主要经历了2个重要的构造运动阶段，分别为白垩纪（120~90Ma）快速隆升剥蚀阶段及古新世（约60Ma）以来快速隆升剥蚀阶段。由此推测，这2个构造运动事件的形成分别主要受中生代末古太平洋俯冲及新生代太平洋俯冲的影响。

青藏高原东南缘大凉山新生代隆升建造过程——多封闭系统低温热年代学与热模型限制

长波长、低起伏度大凉山构造带新生代隆升剥露与建造过程是解译青藏高原东向扩展过程的关键核心地区之一.本文基于大凉山构造带喜德剖面和沐川剖面9件样品的多封闭系统低温热年代学年龄（即磷灰石（U-Th）/He（AHe）、磷灰石裂变径迹（AFT）和锆石（U-Th）/He（ZHe））定年,揭示出多封闭系统热年代学年龄与古岩性柱深度具有明显的正相关性,即伴随古岩性柱深度增大,多封闭系统热年代学年龄明显减小.喜徳剖面多封闭系统低温热年代学AHe、AFT和ZHe年龄值分别为7—9Ma、14—22Ma和25—38Ma;沐川剖面多封闭系统低温热年代学AHe和AFT年龄值分别为10—26Ma、23—85Ma,ZHe年龄值为未完全退火年龄.多封闭系统热年代学和QTQt热史模拟揭示,大凉山构造带喜徳和沐川剖面岩性柱所有样品都经历大致相似的三阶段热演化过程,尤其是晚新生代快速隆升剥露阶段（30—20 Ma以来）,其平均剥露速率分别为-0.15mm·a^-1和-0.20mm·a^-1,抬升剥露量分别为-3.0km和-1.5km.结合区域低温热年代学特征的大凉山构造带地表隆升动力学模型,揭示出重力均衡作用下地壳缩短与剥露作用（即构造隆升剥露机制）控制形成了现今大凉山造山带长波长、低起伏和高海拔地貌建造过程.

阿齐山-雅满苏地区中-新生代构造隆升裂变径迹证据：兼论构造活动对核废选址场的意义

构造活动性是核废处置场评价的一项基本判别要素。文中通过对东天山阿齐山—雅满苏地区磷灰石裂变径迹测年及构造隆升剥蚀过程的模拟来评价核废处置场的构造活动性。结果表明阿齐山—雅满苏地区样品磷灰石裂变径迹年龄集中分布在81.7～51.4 Ma之间,反映出东天山地区晚白垩世—始新世存在一次明显的构造冷却事件,这与天山地区晚白垩世的抬升剥露事件相一致。磷灰石裂变径迹长度介于13.60±0.11～14.36±0.10μm之间,其长度标准差为0.98～1.22μm,显示该区磷灰石径迹形成后没有发生过明显的退火作用。根据地温梯度计算得到晚白垩世—始新世东天山阿齐山—雅满苏地区隆升剥蚀速率为270～580 m/Ma。现有地质资料及热史模拟结果表明,东天山阿齐山—雅满苏地区在晚白垩世—始新世(84～49Ma)期间经历了强烈的构造隆升—剥露事件,自始新世以后50 Ma以来,地壳处于稳定状态,新生代构造活动不明显,其活动强度明显有别于天山其他地段。东天山阿齐山—雅满苏地区现在的构造地貌基本继承了晚白垩世的特征,处于构造活动平稳期,符合核废处置场选址的构造要求。

南海北部扩张的地表过程响应:来自海南岛五指山的磷灰石裂变径迹年龄证据

海南岛是南海地块的重要组成部分,其构造演化很大程度上能够反映整个南海的构造活动特征。新生代,海南岛在新构造运动作用下,断块差异升降比较明显,形成了大致以王五-文教断裂为界,北为沉降区,南为断隆区的构造格局。对断隆区隆升过程的研究能够帮助揭示海南岛新构造活动历史,但至今为止,琼中南山地隆升的原因和时限仍存在争议。为了厘清海南岛中部的剥露隆升事件,本文选择琼中南地区海拔最高、高差最大的五指山为研究区,采集8组高程岩石样品,高程范围为203.55~1153.52 m。对采集的样品进行了磷灰石裂变径迹测试和热历史模拟分析,结果表明海南岛五指山地区新生代主要经历了两期快速隆升剥露。第一期为渐新世—中新世(32~17 Ma):隆升速率较快,此时期太平洋板块向欧亚板块俯冲后撤,南海正经历第二次扩张,使得海南岛拉张,活动强烈,造成琼中山地区快速隆升,直到中中新世转为缓慢隆升。第二期为中新世末期(5 Ma)的快速剥蚀隆升阶段:南海扩张已经结束,随着菲律宾板块俯冲亚洲板块,南海北部陆缘整体处于加速热沉降阶段,且全球气候变化加快,造成了海南岛广泛的隆起和加速剥蚀。