距今40-30Ma时期青藏高原北缘酒西盆地沉积物重矿物分析和构造意义

活动造山带地区形成的沉积物包含极其丰富的构造信息。位于青藏高原北缘阿尔金断裂和北祁连断裂交汇处的酒西盆地在早新生代时期受到强烈的构造活动，于盆地内形成了巨厚的早新生代沉积物，全面记录了盆地周边的构造运动和隆升过程。对酒西盆地火烧沟剖面和红柳峡剖面早新生代沉积物重矿物分析表明，40-30Ma沉积物中重矿物组合、形态和特征指数ATi、GZi及ZTR具明显的规律性变化，自下而上划分为4个不同阶段：①不稳定矿物阶段（骟马城段，40．2～37．9Ma），②较稳定矿物阶段（乔家段，37．9～35．3Ma），③不稳定矿物阶段（红柳峡段，35．3～33．4Ma），④极不稳定矿物阶段（白杨河组，33．4～30Ma）。结合大量沉积学特征可清楚表明，酒西盆地在40-30Ma期间经历了4个阶段：①构造活动阶段（40．2～37．9Ma），②构造稳定阶段（37．9～35．3Ma），③逆冲走滑阶段（35．3～33．4Ma），④强烈逆冲阶段（33．4～30Ma）。

色度学方法的深时研究:以藏南贡扎剖面白垩系赛诺曼/土仑阶为例

色度学方法在揭示未固结或半固结沉积物沉积时的古气候方面有着良好的应用,但成岩或成岩后演化对原岩成分的改造使得其在已成岩岩石中的应用还不多。文中以藏南定日贡扎剖面白垩系晚赛诺曼阶到早土仑阶的98件岩石样品为研究对象,应用色度学方法,并结合镜下观察和主量元素分析,得到以下的主要结论:(1)对样品的CIE1976L*a*b*色度空间分析显示,L*与a*的变化趋势呈镜像对称,通过快速傅里叶变换可识别出半周期分别为9.2m和1.8m的两个主周期;而L*与b*的变化趋势大致相同。(2)色度指标与主量元素的相关性分析表明,L*值与碳酸盐含量正向相关,b*值可能主要与Mn元素含量相关,L*和b*可以对古海洋化学条件做出一些制约;a*受粘土矿物含量制约,反映了古气候的变化。

异地碳酸盐岩块体与碳酸盐岩重力流沉积研究及展望

异地碳酸盐岩块体是指已固结或半固结的、经过一定距离搬运再沉积而产于正常沉积地层中规模较大的碳酸盐岩块,它和碳酸盐岩重力流沉积均属于再沉积碳酸盐岩。文章分析了岩崩、岩屑崩坍、海底滑坡、滑塌和碎屑流沉积的过程,讨论了异地碳酸盐岩块体的沉积机制;归纳了异地碳酸盐岩块体形成的主要地质背景,认为异地碳酸盐岩块体可见于活动大陆边缘、被动大陆边缘、海山和前陆盆地等地质环境中;着重介绍了异地碳酸盐岩块体和碳酸盐岩重力流沉积的研究进展,即线源式的碳酸盐岩裙沉积和点源式的碳酸盐岩海底扇沉积;最后,阐释了滑来岩块、滑塌堆积和碎屑流沉积的区别与联系,总结了孤立碳酸盐岩块体的搬运沉积机制,对比区分了碳酸盐岩裙沉积和碳酸盐岩海底扇的沉积特征,认为它们在斜坡环境、沉积物类型和沉积特征等方面存在诸多不同。

松潘-甘孜褶皱带复理石火山岩夹层时代及其地质意义

在四川北部松潘西北和甘肃南部合作市一带的上三叠统(深海沉积)复理石中发现了数套火山(碎屑)岩夹层。利用UPb同位素测年,获得4件安山岩、凝灰岩样品锆石的年龄加权平均值分别为205.9±1.6Ma、208.9±1.8Ma、210.4±1.6Ma和212.3±1.5Ma,时代属于晚三叠世诺利期晚期—瑞提期早期。此系第一次较为精准地报道松潘-甘孜褶皱带晚三叠世复理石火山岩夹层及其可能代表的火山喷发年龄。研究结果表明,直到瑞提期早期松潘-甘孜古残留海盆还未停止接受沉积物供给。该套火山(碎屑)岩的测年结果为松潘-甘孜褶皱带上三叠统复理石岩石地层单元的划分和对比提供了重要参考,同时为进一步约束华南与华北板块碰撞-造山事件时限提供了新证据。

西藏中部尼玛盆地页岩气地质特征及资源潜力

位于西藏中部的尼玛盆地,面积约3000km2,是一个第三系陆相沉积盆地。通过野外地质调查,发现了两处暗色页岩,暗色页岩沉积厚度累计可达20m;有机地球化学数据暗示页岩具有生成页岩气的巨大潜力;利用类比法,估算出尼玛盆地页岩气资源量约为100～200×108 m3,具有较大的潜力。西藏中部班公湖-怒江缝合带发育一系列第三系陆相盆地,包括尼玛、伦坡拉、洞错和阿翁错盆地,这些盆地具有相似的地质背景与演化历史,具有页岩层发育的广阔空间,具有"小而肥"的特点,是西藏值得进一步深入研究的地区。

松辽盆地晚白垩世古气候变化的测井替代指标

寻求指示古气候变化的测井替代指标是近年来古气候研究的重要途径和方向。测井曲线是地层岩石学、岩石物理学、岩石地球化学特征的综合反映,具有连续性好、纵向分辨率高的特点,为反演古气候变化提供了新的手段。松科1井作为专门为研究松辽盆地晚白垩世重大地质事件与古气候变化而部署的一口科学探索井,具有系统的岩心资料和较完整的测井系列资料。文中在对松科1井南孔自然伽马能谱测井资料进行统计的基础上,结合放射性元素地球化学分析结果,论证了钍/钾比(Th/K)可以作为指示气候变化良好替代指标的可行性,并据此对松辽盆地青山口组—嫩江组沉积时期的气候干湿变化进行了反演。结果表明:松辽盆地从泉头组3段—嫩江组2段沉积时期气候总体表现为从潮湿向半干旱转化的趋势,垂向上可划分为3个完整的干湿变化旋回。这一研究结论与前人在松辽盆地南部采用古生物学以及元素地球化学分析得出的结论相吻合,表明根据自然伽马能谱资料统计得出的Th/K值可以作为反演古气候变化的替代指标。

藏南古错地区上侏罗统上部和下白垩统沉积相

基于野外剖面和室内沉积学研究,对古错地区侏罗纪末期—早白垩世地层进行详细描述和修订,识别出6种主要岩相类型红褐色(风化色)石英砾岩,灰色—黄绿色岩屑砾岩,灰白色石英砂岩,灰色—黄绿色岩屑砂岩,灰色—黄绿色长石岩屑砂岩,灰色、深灰色、黑色页岩。发现粒序层理、水平层理、平行层理、板状交错层理、丘状交错层理等层理构造、波痕和槽模层面构造、重荷模和砂岩岩墙变形构造以及侵蚀面构造、叠瓦状构造、硬底、结核等沉积构造和生物遗迹。识别出三角洲(包括三角洲前缘亚相和前三角洲亚相)和陆棚(包括受风暴影响的陆棚相亚相和深水陆棚相亚相)两类沉积相,其中三角洲前缘亚相进一步划分为水下分流河道、分流河口砂坝和远砂坝等微相。建立了侏罗纪末期—早白垩世沉积相序及其演化,并在此基础上分析了沉积环境变化。

晚白垩世(80Ma)东亚气候的数值模拟

利用美国国家大气研究中心(NCAR)的CCSM2全球气候系统模式以及重建的古地理资料研究了晚白垩世(80Ma)东亚的古气候特征。模拟结果表明:80Ma时期东亚地区大范围盛行的风向和气压系统随季节有显著变化,由此可以推断东亚地区当时是存在季风环流的。与现代气候比较,白垩纪时期大陆上空的大气环流系统经向特征更明显,这种特征可能与当时欧亚大陆东西向跨度较小有关。此外,在当时偏暖的背景下,东亚冬季风和夏季风呈现出一致的变化特征,即冬季风和夏季风都比现代强。年平均降水的分布型和现代的情况比较相似,降水最大值出现在10°S～10°N的赤道辐合带中,与西太平洋相邻的大陆东岸降水也较多,其中心超过1200mm,而在中纬度的内陆地区降水则稀少。虽然与现代情况相似,80Ma在30°N附近的西太平洋上也为多雨带,然而在东亚陆地上没有多雨带,这说明了青藏高原隆升在现代东亚夏季梅雨形成中的重要性。此外,模拟的80Ma时期东亚地区气候要比现代温暖,相同纬度的表面气温要高2℃以上,模拟的温度与地质证据估计的温度比较接近。

羌塘盆地岩石有限应变及地壳缩短分析

地处青藏高原腹地的羌塘盆地构造以EW向褶皱和逆(冲)断层及NW向、NE向平移断层为主,偶见NW向、NE向褶皱和近SN向正断层。盆地自印支期以来长期处于SN向强烈挤压,其岩石应变特征显示SN向缩短,EW向伸展,并具继承性、递进性应变,及由盆地周边造山带向盆地腹部岩石应变强度递减的趋势。盆地自印支运动以来SN向地壳缩短具递减性,地壳缩短率分别为上三叠统为38%、侏罗系为24%-26.3%,第三系为17.47%-19.2%。

松辽盆地白垩系青山口阶缺氧事件层的有机地球化学特征

松辽盆地白垩系青山口阶下部广泛分布一套富含有机碳的黑色泥岩、页岩沉积,它具有干酪根碳同位素正偏、重排甾烷含量低,普遍存在伽马蜡烷生物标志化合物等有机地球化学特征,代表了白垩纪温室效应时间窗内古湖泊贫氧环境条件下的沉积产物。结合生物地层研究成果,认为青山口阶下部曾发生过古湖泊缺氧事件,其层位大体可与白垩纪古海洋Cenomanian-Turonian界线事件层进行对比,由此提出了松辽盆地青山口阶下部的时代归属于晚白垩世Cenomanian晚期—Turonian早期的新观点。

晚白垩世(80Ma)CO_2浓度对东亚气候影响的数值模拟

利用美国国家大气研究中心(NCAR)的CCSM2.0全球气候系统模式,并结合重建的古地理资料,研究了晚白垩世(80Ma)东亚气候特征以及CO_2浓度变化对东亚气候的影响。模拟结果表明:与现代气候比较,晚白垩纪时期的东亚大陆冬季风和夏季风都偏强,具有同步变化的特点,并且中高纬度年平均地表气温明显增加,而低纬度地区有所下降,年降水变化的区域性特征明显;就年平均而言,在30°～40°N的内陆地区地面净失去水分、变干燥,而在低纬度、大陆东岸以及高纬度地区,地表获得水分、变湿润。晚白垩纪CO_2浓度变化对大气辐射和大气热状况的影响是复杂的;降低CO_2浓度可以导致东亚地区气候显著变化,冬季东亚中纬度地区大陆降温比其附近的海洋大,太平洋中高纬度的低压系统加强,因而造成东亚冬季风偏强;而在夏季,中纬度大陆地区降温幅度大于海洋,西太平洋副热带高压减弱,因而夏季风减弱。对应于较低的CO_2浓度,年降水量在东亚及其沿岸的中、低纬度大部分地区显著减少,在东亚高纬度的大陆和海洋上降水的减少幅度不大,而在30°N附近亚洲大陆中部和东部的一些地区降水有所增加;总体上,地表水分收支在东亚大陆的东部都是以负值为主,地面净失去水分、变干燥,其中30°N以南的大陆沿岸最显著;而在东亚大陆的内陆地区,水分收支差异以0～0.5mm/天的正值为主,东亚大陆的东部是以地面净得到水分、变潮湿为主。

鲍玛序列的多解性

鲍玛序列作为浊积岩的识别标志被广泛认可,但随着对深水沉积过程认识的深入,鲍玛序列逐渐被重新认识。近年来对深水沉积物重力流的研究发现:鲍玛序列不是浊流的唯一产物,深水环境中其它沉积过程也可形成鲍玛序列。因此,在野外识别浊积岩的过程中,要慎重使用鲍玛序列进行判别。

古新世特提斯喜马拉雅南亚带石英砂岩成因及其构造意义:以藏南岗巴地区古新统基堵拉组为例

特提斯喜马拉雅南亚带作为印度被动大陆北缘的主要构造单元,相较于其他类似构造单元发育着多套特殊的石英砂岩,意味着被动大陆边缘物源区陆源碎屑供应能力的多次变化,而引起印度被动大陆北缘石英砂岩沉积的构造背景和构造意义尚不明确。以特提斯喜马拉雅南亚带的岗巴地区古新统基堵拉组石英砂岩为例,通过砂岩碎屑成分分析、古流向恢复、重矿物分析和碎屑锆石年代学方法,对基堵拉组石英砂岩的沉积学及物源区特征,以及蕴含的成因和构造意义进行探讨。从沉积相分析结果来看,在早古新世岗巴地区所属的板块为印度被动大陆边缘,处于新特提斯洋的海岸线附近,以滨岸相为主,显示了一种浅海陆棚到陆相的变化。从砂岩岩相学的结果分析,基堵拉组的陆源碎屑物主要是成熟度极高的石英砂岩,同时古水流近NNE方向。从碎屑锆石年代学数据分析结果可知,基堵拉组的碎屑锆石年龄特征与早白垩世德干高原地区相吻合。故认为基堵拉组石英砂岩的形成是由于印度北缘的陆源碎屑供应量突然增多与被动大陆边缘物源区构造抬升导致,而引起被动大陆边缘物源区构造抬升的原因主要与德干大火成岩省形成相关。最终认为石英砂岩的发育成因与印度大陆北缘德干大火成岩省形成时构造隆升所导致的稳定克拉通再活化有关。

西藏阿翁错盆地古近系牛堡组上段烃源岩评价

位于西藏中部的班公湖-怒江缝合带上发育了许多规模不一的新生代陆相沉积盆地。这些陆相沉积盆地具有沉积有机质丰度高、类型好和热演化程度中等的特点,有很好的油气勘探前景。对西藏阿翁错盆地古近系牛堡组上段实测剖面烃源岩的有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等方面的研究显示,牛堡组上段烃源岩较好,灰岩(泥灰岩和泥晶灰岩)的有机碳平均质量分数为0.53%,经恢复后为0.95%,表现出较好烃源岩特征。灰岩有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主。牛堡组上段灰岩有机质成熟度不高,主体处于低成熟阶段。总体评价阿翁错盆地牛堡组上段为中等烃源岩。

西藏南部始新世早期放射虫动物群及其对特提斯闭合时间的约束

始新世早期放射虫动物群发现于萨嘎地区泥砂质混杂堆积中,包括:Amphisphaera coronata (Ehrenberg);Buryella hannae Bak & Barwicz-Piskorz;Buryella clinata Foreman;Buryella tetradica Foreman;Calocycloma ampulla (Ehrenberg);Lamptonium fabaeforme constrictum Riedel and Sanfilippo;Lamptonium pennatum Foreman;Lithomespilus coronatus Squinabol;Lamptonium(?)colymbus Foreman等分子,属始新世早期典型生物组合,放射虫动物群时代和沉积环境表明,研究区在始新世早期特提斯洋并未完全关闭,印度与欧亚板块之间仍存在深水盆地,板块的全面拼合造山作用至少发生在始新世早期之后.