索尔库里盆地中-上新世地层特征及其环境意义.pdf

!#年$月海 洋 地 质与第 四 纪 地 质%&(!#)*&(+第!#卷 第+期,-./*01 0 23 21 4567-8 0.*-.41 0 23 21 4-9:;()!#索尔库里盆地中#?A!兰州大学 资环学院)兰州+B摘要C对青藏高原东北部索尔库里盆地的索尔库里达板及茫崖剖面进行了地层学研究)分析了地层的沉积序列)总结了其砂质中粒角砾岩含砾砂岩泥质粉砂岩的地层结构韵律性特征D地层剖面中有两个完整的韵律组合)其上被一厚达E EF的巨砾岩覆盖D结合所产化石)其时代为中 I?索尔库里盆地位于青藏高原的北部)盆地内中 N!#L)这些事件用O 2!分压变化M全球冰量大小M全球温度背景及大气环流变化等可作出一定的解释)但要作机理性分析与精确的模拟)必须考虑青藏高原隆升对这些指标的影响D前人研究青藏高原隆升阶段性的手段主要有两种C一种为造山带演化过程中特征岩石=矿物B的年代学研究)认为他们的形成为青藏高原隆升到一定程度的产物K#$)!)!+LA另一种是通过气候事件的研究)利用模型模拟的方法)模拟青藏高原隆升的时间及幅度)认为这些运动特征及其结果能产生相应的气候事件K!N!J LD这些都是间接的方法)造山带中某些岩浆岩的年龄只表示它的冷却年龄)变质年龄表示某些变质事件的年龄)这些只说明青藏高原基金项目C国家杰出青年基金项目=J J!$#B A中科院引进国外杰出人才计划=人教字K!L?B资助项目作者简介C常宏=#J )!#I E I!J改回(文凤英编辑构造运动的年龄)并不能以这些矿物的形成就说明青藏高原发生了隆升事件)更不能推测隆升的幅度A模拟的方法只能说明一种可能)因为气候变化的影响因素很多)可能还有不被人们重视的方面)对其进一步的证明还需直接的地质学证据D沉积岩古地理环境的分析)能为青藏高原的隆升过程提出较为直接的证据)只有其发生了隆升)才能在其它条件变化不大的情况下)于山前形成粗粒沉积)故作者试图从沉积学入手)为青藏高原的隆升提供较为直接的证据D#研究区地质概述研究区位于青藏高原北部一山间盆地D盆地北部出露较老的中元古界的变质岩M加里东期的花岗岩M古生代地层和零星分布的超基性岩A南部出露古生代M中生代及新生代地层)盆地中心为现代沉积碎屑物D盆地为一走滑盆地K+L)南缘边界为阿尔金主断裂=图#B D阿尔金主断裂最晚变质年龄为=E(E WE(B,PK+L)说明在 E(E,P后断裂两侧地质体作为一个整体随青藏高原的隆升而隆升=其中可能有随高原隆升发生物质的向东逃逸)但不达到形成新变质矿物的程度B)因隆升速率与幅度的差异和后期地表气候系统的改造形成现今地貌的差异D万方数据剖面位于阿尔金主断裂的南侧!盆地沉降中心图研究区地质略图及剖面位置#$%&()*+,-./0 1 2)3).2+,.2).4 53)+*$0 4/6.+)位于其北侧!故剖面岩石形成的主要物源区应为南部的高原7南部高原隆升后强烈的风化剥蚀造成山前洪积物的大量堆积!隆升造成的高差越大!坡降会越大!在相同的水动力条件下可搬运的碎屑粒径则越大!甚至在无水动力作用的条件下沿坡滚动!所以!沉积特征可较好地反映青藏高原的隆升特征!同时由于洪积物的大量堆积充填及高原带动的隆升!使现今盆地小于中8上新世时的范围79地层学特征研究区索尔库里达板剖面位于盆地南缘的中部!沉积了上新世的狮子沟组:未见底;7图9索尔库里达坂剖面柱状图#$%&9 *2.*$%2./,$+0 6?-40 1?)2(.6 5.4ABC海 洋 地 质与第 四 纪 地 质9 D D 年万方数据图!茫崖剖面地层柱状图#$%!&()#$()*+#,-./01-2 3)1$4)5 6,#-1下油砂山组主要为草绿7浅绿色巨厚层状砂质中粒角砾岩8碎屑结构成熟度及成分成熟度都很低8主要为角砾状结构8夹有少量的含砾砂岩8为快速堆积的山麓相物质8其粒度及成分从上至下变化不大8含9:;?:A B C D 5*%等化石E上油砂山组主要为砖红7灰7浅灰绿色泥质粉砂岩8夹有层状的中粒砂质角砾岩及砂岩8泥质粉砂岩结构及成分成熟度明显高于砂岩及角砾岩8角砾岩下不见有冲刷面及底砾8砂岩及角砾岩中夹有粉砂岩的透镜体8颜色及成分变化较快8平行层理及斜层理可见8具湖相堆积的特点E狮子沟组下部主要为深灰7灰色砂质中粒角砾岩8有薄层含砾砂岩8夹有泥质粉砂岩及砂岩的透镜体F中部为深灰7土灰色砂质中粒角砾岩与土灰7浅绿色泥质粉砂岩及砂岩互层F顶部为深灰7灰色厚层砂质中粒角砾岩8含砂岩透镜体E两大套角砾岩的成熟度都很低8为山前洪积产物F中部较细粒的泥质粉砂岩成熟度较高8含G C H I D A J K:B:5*%8L K:B H M D5*%等化石8为浅水湖相堆积E据前人研究N O P及与柴达木盆地地层对比8暂时将下油砂山组归入中新世8而将上油砂山组及狮子沟组归入上新世8准确的时代划分将在继续工作中进行EQRS第!期常宏 等T索尔库里盆地中U上新世地层特征及其环境意义万方数据!古环境分析沉积岩粒度的变化和物源区与沉积区的高差距离水动力条件及气候等因素密切相关#下油砂山组主要为成熟度极差的近源堆积物$其沉积相为山麓洪积相$反应物源区的青藏高原处于隆升状况$草绿色%浅绿色的颜色特征说明气候还没有明显的干旱化$并没有形成红色堆积物$推测高原隆升还不足以挡住印度季风$岩石的角砾状结构也说明化学风化并不强烈#这与李吉均等提出的高原第二次隆升的时间阶段基本一致&()#上油砂山组底部的砖红色泥质粉砂岩显示气温已较高$岩石形成于干旱的氧化环境$而其后的浅绿色泥质粉砂岩可能为湖相堆积的水位有所提高所致$砂岩及角砾岩可能是因为水力搬运能力增强产生的$整套岩石形成过程源区可能处于稳定的剥蚀过程#狮子沟组下部及上部的砂质中粒角砾岩说明在其形成时南侧物源区处于持续的隆升阶段$前者有泥质粉砂岩的透镜体说明在抬升同时的剥蚀过程中有一定的风化细粒化$后者所具有的较细粒物质为砂岩及含砾砂岩$其岩屑含量高$显然风化细粒化较下部弱$而且上部角砾含量较下部高$粒径大$推测其隆升速率较下部大$强烈的隆升使其最终高于基准面而处于剥蚀状态$这与*+,-./0等据1 23变化推测的上新世后期高原有显著隆升相吻合&4 5)#其中部为一较稳定的夷平期产物#6讨论通过对索尔库里盆地中%上新世沉积地层的研究$认为其古环境特征经历了多次的变化$从下至上堆积了!大套不同特征的山麓堆积角砾岩及两大套湖相堆积泥质粉砂岩7夹砂岩及含砾砂岩8$湖相堆积过程中有较短期的洪积事件#古环境的变化也反映其南部的青藏高原构造运动特征的不同$中新世以来高原至少经历了!次隆升事件$前两次较为缓慢$最后一次7上新世后期8最为强烈$隆升速率及幅度均最大$以至于环境由沉积区转向剥蚀区#两套较细粒的沉积物可能为李吉均等提出的高原后两期夷平事件的产物$而其厚度所反映的时间间隔也与他们所得出的夷平时间间隔基本一致&!)#地层沉积特征所反映的青藏高原隆升及夷平等事件的准确时间环境指标变化的规律及高原隆升与气候间的耦合关系还待进一步研究#参考文献&)李天德$漆树基9新疆阿尔金山中段的第三系&:)9西北地质$;2 4$5 7 4 8 6$(2=9&6)A B:=:$A B?=C$DEFG=?$H I+J 9K L HM N.O H P P.Q I L HR M J S Q I.QI L HTS U V L+S=W S X+U VY J+I H+R&E)9B U A S RK 9 Z 9 7 0 8 9 H.J.V S=O+J+U H O.J.V S O+J P I R S H PS UTS U V L+S=W S X+U VY J+I H+R&)9Z O S=H U O HY N H P P$?H S _ S U V$=2 9&5)吴锡浩$王富葆$安芷生$等9晚新生代青藏高原隆升的阶段和高度&E)9见)*+-P I H S U$?H P P HG:$:.R P P+R-HZ 9 0 Q Q H O I.Q.N.V H U,M J+I H-.I S.U+U J+U =P H+S P I N S a R I S.U.U0 R N+P S+UO J S-+I HO L+U V H.b H NI L HM+P I!(-S J J S.U,H+N P&:)9cd e f g h$;$!2 2 2=;5 9&).J H-+U/$i.V H Pj90 b S H U O HQ.NK S a H I+UY J+I H+RR M J S Q Ia H Q.N H 6/,N+V.Q N.-+U H k-S U S-R-+V HQ.N H+P I=kH P I H l=I H U P S.U&:)9cd e f g h$;5$!6 6;=5 4 9&2)imFZ=A$A 3=i$A 0 0K=C$H I+J 9 S+O L N.U.R PR M J S Q I.Q I L H K S a H I+UY J+I H+RP I+N I S U V6(/,N+V.&:)9cd e f g h$;2$!;6 ;=!9&;)A B:=:9 K L HH U b S N.U-H U IH Q Q H O I.QI L HR M J S Q I.QI L HTS U V L+S=W S X+U VY J+I H+R&:)9n f d e 9 o p q 9 r h s 9$;$(6 ;=6 2!9&()李吉均9青藏高原隆起与环境变化研究&:)9科学通报$;2$6!7 5 8 ;=5 6 9&)方小敏$李吉均$朱俊杰$等9甘肃临夏盆地新生代地层绝对年龄测定与划分&:)9科学通报$;$6 4 7 6 8 6 5 =6 9&4)安芷生$王苏民$吴锡浩$等9中国黄土高原的风积证据 8 6 2 =6;(9&!)安芷生$孙东怀$陈明扬$等9黄土高原红粘土序列与晚第三纪的气候事件&:)9第四纪研究$4($4(7 5 8 9&6)EF t=Z 9K L HL S P I.N,+U b+N S+a S J S I,.Q I L H0+P I EP S+UM+J H=.-.U P.UO J S-+I H&:)9n f d e 9 o p q 9 r h s 9$4($;=2 9&5)B Ft=A$CEFZ=A 9!u 6b H V H I+I S.UH b.J R I S.U.b H N I L HJ+P I 9(/,N S UI L H L S U H P H A.H P P Y J+I H+R ()刘秀铭$安芷生$强小科$等9甘肃第三纪红粘土磁学性质初步研 究及古气候意义&:)9中国科学7 辑8$4($!7!8 ;4=4(5 9&)TR+H:$H N J S U VK 0 9 H b H J.M-H U I.QEP S+U-.U P.UN H=b H+J H a,-+N H H O.J.V S O+J P L S Q I R N S U VI L H J+P I H N/S.O H U H S UF.N I L H N UY+S P I S+U&:)9cd e f g h$;2;$!6 4 !=9&2)H N J S U VK0$D+U VC$TR+H:90 l M+U P S.U.Q 6H O.P,P I H-P!海 洋 地 质与第 四 纪 地 质4(年万方数据!#$#%$&()(*+,(-!,.&(,(+$&!,&/!#+.$#/.,!.0$(&.#.1 2 3 456 7 8 9:;?A A B A C 41 =3 D.),$#+EF;G!)$2 0;0!&H!%.#I2;.!,4J,(-!,K.+B.!$(#&/!#+./)(L+/.0$(&.#.M N,$(&.#.-(L#%!)O 1 2 3 456 7 8 9:;Q=B C Q 41 R S 3 0()+!#0 F;T$#+(#2U;0!)$(#IU 4D!)-(#$(V$&.K$%.#&.*()/.W.)+.#&.(*D AV,!#$#/.X.(+.#.*)(WN!Y$!#!#%T.#O!1 2 3 456 7 8 9:;?P?R B?C 41 R 3孙东怀;陈明扬;Z/(2;等4晚新生代黄土高原风尘堆积序列的磁性地层年代与古气候记录1 2 3 4中国科学 U辑;=Q;R Q P=B Q A 41 R R 3 E L)#.)Z;.!,4E$W$#+(*E$-.!#L V,$*&(#)!$#.%-O!#!,O$(*K(,&!#$&)(&Y 456 7 8 9:;?A C S S B C S A 41 R 3 D(V.,!#%N;G!)$(#E04F V$(%$&)!V$%L V,$*$#/.G$BW!,!O!).K.!,.%-OA S)M=)!#%!#!,L$(*%.)$!,TB*.,%V!)!#%WL&(K$.1 2 3 4_:a b c;=S;C A B C P 41 R A 3 N).,d e;TL f-!&/2F 4Z.#$K$O(*/.g#%$!#W(#(#(*()&$#+V!)!W.)!#%$WV,$&!$(#*()$.K(,L$(#1 2 3 456 7 8 9:;?S?A P B?C R 41 R C 3 h!O W(0 F;h L%$W!#d H 4E.&(#$&*()&$#+(*,!.D.#(Bf($&,$W!.1 2 3 456 7 8 9:;C=P B R R 41 R?3 F$&/$E 4D,$W!.&/!#+.%L)$#+/.,!C SW$,$(#O.!).&(#)L&$(#*)(W!&!)-(#&O&,.W(%.,1 2 3 4i 6 9 4j a 6 4k l m 4n:7 7 4;=Q;?S?=C B P S P 41 R P 3 N.Y.E;G!,$%!O G;G!,D0;.!,4 U L V)(%L&$(#!#%.V($(#$#$!#%/.#()/N!&$*$&o&.!#(K.)/.V!R0O)1 2 3 4i 6 9 4j a 6 4k l m 4n:7 7 4;R S S S;=P B A 41 R Q 3 D!)f$(#.DX;pL!%.2;U.&.,.NJ;.!,4N).%$&$#+V!,.B(.,.K!$(#(*E$-.!#%/.G$W!,!O!*)(W q Qo 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