柴達(dá)木盆地大紅溝剖面新生代地層巖石磁學(xué)特征與環(huán)境演變.docx

1、第32卷第1期2013年1月地質(zhì)通報(bào)GEOLOGICALBULLETINOFCHINAVol.32,No.1Jan.,2013柴達(dá)木盆地大紅溝剖面新生代地層巖石磁學(xué)特征與環(huán)境演變柯學(xué)吃季軍良3,宋博文3,王朝文3,張槌牲4,孫作本3,張宗言塑KEXueu,JIJunliang3,SONGBowen3,WANGChaowen3,ZHANGJianyu：SUNZuo-ben3,ZHANGZong-yan23中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球勃理與空間信息學(xué)院，湖北武漢430074；1. 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心，江蘇南京210016；中國(guó)地質(zhì)大學(xué)生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)宣，湖北武漢430074；

2、2. 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，湖北武漢430205instituteofGeophysicsandGeomaiics,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,Hubei,China;1. ChinaGeologicalSurvey,NanjingCenter,Nanjing210016,Jiangsu,China;SlateKeyLaboratoryofBiogeolog)-andEnvironmentalGeology,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,Hiihei,China;2. China

3、GeologicalSurvey,WuhanCenter,Wuhan430205,Hubei,China摘要：通過對(duì)柴達(dá)木盆地大紅溝刮面新生代沉積物巖石磁學(xué)的研究，探討青藏高原東北部的構(gòu)造活動(dòng)與氣候變化。典型樣品的熱退磁曲線表明，磁鐵礦含量隨地層年代的變新而增大。沉積物的磁化率由老至新劃分為5個(gè)階段，隨時(shí)代變新而不斷增大，與磁鐵，含量的增大相吻合。柴達(dá)木盆地沉積物磁化率值的變化與氣候變化關(guān)系密切:約43Ma,磁化率增大是會(huì)球氣候變冷變干導(dǎo)致沉積物中磁鐵礦含量增加所致;約33Ma,磁化率增大是全球氣候加速變冷的站果；®22Ma左右，青戴高原整體隆升，控制中國(guó)大陸環(huán)境的氣候系統(tǒng)由行星風(fēng)系

4、轉(zhuǎn)變?yōu)榧撅L(fēng)風(fēng)系.亞洲內(nèi)陸開始干旱化，致使更多的磁鐵礦得以保存，磁化率值再度增大；14Ma青藏高原東北緣發(fā)生區(qū)域構(gòu)造抬升，西北干早區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大，東亞季風(fēng)明顯加強(qiáng)，同時(shí)會(huì)球冰量擴(kuò)張，導(dǎo)致柴達(dá)木盆地沉枳物的磁化率整體增大，而且波動(dòng)幅度和頻率增大。關(guān)鍵詞：柴達(dá)木盆地；大紅溝；沉積物；磁化率；氣候演變中圖分類號(hào):P534.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1671-2552(2013)01-0111-09KeX,JiJL,SongBW,WangCW,ZhangJY,SunZB,ZhangZY.TheCenozoicrockmagneticcharacteristicsoftheDahonggousectioni

5、nQaidamBasinandtheclimatechange.GeologicalBulletinofChina,201332(1):111-119AbstractrThispaperhasdiscussedtheclimatechangeinnortheasternTibeunPlateauaccordingtotheCenozoicrockmagneticcharacteristicsoftheDahonggousectioninQaidamBasin.Progressivethermaldemagnetizationoftypicalsamplesindicatesthattheper

6、centagecompositionofmagnetiteincreaseswiththestratageningyounger.ThesedimentsinQaidamBasinexhibitanoticeableincreaseinmagneticsusceptibilityby5stages,whichiscoincidentwiththeincreaseinthepercentagecompositionofmagnetite.ThechangeofmagneticsusceptibilityofsedimentsinQaidamBasinwascloselyrelatedtoclim

7、atechange:theincreaseinmagneticsusceptibilityatabout43Maresultedfromtheclimatecoolinganddrying;theincreaseinnugnedesusceptibilityat33Maorsoresultedfromtheglobalclimatecooling;thetectonicupliftoftheTibetanPlateauatabout22Maresultedintheclimatesystemthat收稿日期：2012-08-13；修訂日期：2012-12-18資助項(xiàng)目：中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局國(guó)家育藏專

8、項(xiàng)項(xiàng)目青藏高原新近紀(jì)降升過程與地質(zhì)事件祥研究(編號(hào)；1212011121261)和國(guó)家自然科學(xué)創(chuàng)新研究群體基金項(xiàng)目重大地質(zhì)突變期生物與環(huán)境協(xié)同演化(批準(zhǔn)40921()62)作者簡(jiǎn)介：柯學(xué)(1984-),女，在讀博士生，從事巖石磁學(xué)和占環(huán)境研究E-nuil：udpole_kckchotnuU.com通訊作者：季軍良(1977-),男，博士，副教授，從事新生代地質(zhì)與環(huán)境研究。E-nuil:iijlcuRcontrolledChina'scontinentalenvironmentchangefromtheplanetarysystemofwindstothemonsoonofwindsan

9、dalsocausedaridi-ficadoninAsianinland.Hencethemagnetitewaspreservedandthemagneticsusceptibilityincreased;theregionaltectonicupliftinnortheasternTibcunPlateauatabout14MaresultedintheexpansionofthewesternaridregionandtheintensificationofeasternAsianmonsoon.Meanwhile,theglobalicevolumeextended.Therefor

10、e,themagneticsusceptibilityofthesedimentsinQaidamBasinroseandthefluctuationrangeandfrequencyincreased.Keywords:QaidaniBasin;Dahonggou;sediments;magneticsusceptibility;climatechange巖石的磁學(xué)性質(zhì)隨礦物粒徑、溫度、純度等的變化而改變。天然樣品中磁性礦物的磁性與物源及其形成、保存的環(huán)境密切相關(guān)。因此，根據(jù)特定的磁學(xué)性質(zhì)可以推斷出相應(yīng)的地質(zhì)與環(huán)境過程叫環(huán)境磁學(xué)是基于沉積物或巖石的磁學(xué)性質(zhì)與其形成環(huán)境之間存在的密切聯(lián)系而發(fā)展

11、起來的一門分支學(xué)科，被廣泛應(yīng)用于海洋、黃土和湖泊沉積物的沉積過程、環(huán)境變化等研究。新生代以來穩(wěn)定而連續(xù)的沉積地層是各種古氣候參數(shù)的重要載體，其中尤以深海沉積物最有意義，有精確年齡約束的連續(xù)陸相地層同樣十分重要。印度板塊與亞洲板塊晚白堊世一古近紀(jì)的碰撞及之后的高原隆升過程，在高原內(nèi)部及周緣地區(qū)形成眾多的新生代沉積盆地，盆地中的巨厚沉積是研究新生代以來青藏高原及全球氣候變化的重要載體。青藏高原東北緣是高原向北東方向擴(kuò)展的最新的前緣部位PF,構(gòu)造活動(dòng)異?；钴S，又處在東部季風(fēng)區(qū)、西北干早區(qū)和青藏高原高寒區(qū)三大自然帶的交匯處，是氣候變化的敏感區(qū)。位于青藏高原東北緣的柴達(dá)木盆地，因其巨原的沉積和良好的時(shí)代

12、約束成為研究青藏高原東北部氣候環(huán)境變化與構(gòu)造活動(dòng)的良好場(chǎng)所前人對(duì)柴達(dá)木盆地新生代的巨厚沉積物進(jìn)行了多次磁性地層學(xué)研究?jī)|9地但是，由于河湖相沉積物的物源比較復(fù)雜，流域侵蝕、沉積環(huán)境、生物作用和或巖作用等都能影響湖泊中磁性礦物的保存和轉(zhuǎn)化，因此湖泊沉積物記錄的磁信息非常復(fù)雜，不同湖泊中的磁性礦物對(duì)氣候的響應(yīng)往往具有不同的機(jī)制罔。柴達(dá)木盆地大紅溝剖面河湖相沉積序列的磁學(xué)性質(zhì)非常復(fù)雜，目前仍然不清楚其磁學(xué)性質(zhì)與青藏高原隆升、氣候和環(huán)境變化的關(guān)系，因此有必要對(duì)其沉積物進(jìn)行詳細(xì)的巖石磁學(xué)研究。筆者以磁化率變化分析為主，結(jié)合對(duì)磁鐵礦含量變化和沉積速率變化的分析，詳細(xì)研究柴達(dá)木盆地大紅溝剖面沉積物的巖石磁學(xué)性

13、質(zhì)，初步探討其對(duì)氣候變化的響應(yīng),為今后深入研究該沉積序列所蘊(yùn)含的古環(huán)境記錄提供巖石磁學(xué)證據(jù)。1地質(zhì)背景柴達(dá)木盆地位于青藏高原北部，總面積約1.2x105km2，平均海拔為25（）03000m，是青藏高原北部最大旦沉積巨厚的陸相沉積盆地。在地貌上，柴達(dá)木盆地被三大山系所圍限，北部為祁連山系，南部為東昆侖山系，西部為阿爾金山系，具有特殊的盆山分布格局；在構(gòu)造背景上，其北以南祁連山-柴北緣逆沖斷裂帶為界"6F,西與阿爾金走滑斷裂帶和塔里木盆地相鄰心"，西南、東南分別與東昆侖斷裂/東昆侖造山帶、鄂拉山斷裂/西秦嶺造山帶相接陽間。柴達(dá)木盆地新生代的沉積作用始于始新世中期，盆地內(nèi)部沉積

14、了巨厚的新生代陸相地層，最大沉積厚度可達(dá)話成皿既就制。柴達(dá)木盆地新生代沉積總體表現(xiàn)為下粗、中細(xì)、向上再變粗的沉積特征，為典型的前陸盆地沉積。根據(jù)巖相和占生物特征，自下而上可以將柴達(dá)木盆地地層劃分為路樂河組（始新世，E2）、卜'干柴溝組（始新世一漸新世,E2-E3）.上干柴溝組（漸新世一早中新世，E3-N）、下油砂山組（中中新世,N）、上油砂山組（晚中新世，N%）和獅子溝組（晚中新世一上新世，N22-N3）o其中，路樂河組與下伏上白堊統(tǒng)犬牙溝組呈角度不整合接觸網(wǎng)。實(shí)測(cè)的大紅溝剖面位于柴達(dá)木盆地東北緣綠梁山前（起點(diǎn)坐標(biāo)為E95.2117867。、N37.48649。,終點(diǎn)坐標(biāo)為E95.23

15、3805o、N37.419375。）,小柴旦湖西側(cè)（圖1）,是柴達(dá)木盆地東北部新生代沉積的代表性剖面。該實(shí)測(cè)剖面位于大紅溝背斜的南翼,總厚可達(dá)5400m。路樂河組的巖性主要為紫紅色，棕紅色中粗粒礫巖、砂巖夾粉砂巖和泥巖，未見底，為沖積扇-辮狀河相沉積；下干柴溝組及上干柴溝組的巖性以灰白色、淺黃綠色中細(xì)砂巖與紫紅、棕灰、灰黃綠色粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖不等厚互層沉積為主，屬于辮狀河三角洲-湖泊相沉積；下油砂山組及上油砂山組的巖性主要為灰白色中粗礫巖與紫紅色細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，含抱粉，為水下扇-湖泊相沉圖1柴達(dá)木盆地大紅溝剖而區(qū)域地質(zhì)和區(qū)域位檢簡(jiǎn)圖Fig.1GeologicalmapofDachai

16、danregionshowinglocationsofnortheasternQaidamBasinandDahonggousection圖1柴達(dá)木盆地大紅溝剖而區(qū)域地質(zhì)和區(qū)域位檢簡(jiǎn)圖Fig.1GeologicalmapofDachaidanregionshowinglocationsofnortheasternQaidamBasinandDahonggousection積;岬子溝組以黃灰色含礫砂巖和礫巖為主，狷于河流相沉枳。2樣品采集與測(cè)量在大紅溝剖面路樂河組至舶子溝組4549m厚的沉枳物中，用便攜式鉆機(jī)鉆取古地磁樣品，并用配套的測(cè)址器對(duì)樣品進(jìn)行野外定向。由剖而底部礫石較多，采樣間距較大，對(duì)

17、大紅溝剖面按約Im的間距采樣.并根據(jù)巖性的不同適當(dāng)調(diào)整采樣間距整個(gè)剖而的采點(diǎn)總共有1393個(gè).每個(gè)采點(diǎn)一般鉆取2塊獨(dú)'/定向樣品，共取樣2780余塊按測(cè)試要求將所有樣品在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國(guó)家頁點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室占地磁樣品處理室內(nèi)加I：成高度為2.2cm的圓柱體,選取其中的1208塊樣品進(jìn)行古地磁測(cè)試、由F樣品較多，樣品的測(cè)試匚作分別在中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所占地磁與年代學(xué)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)占地磁與環(huán)境磁學(xué)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境所占地破實(shí)驗(yàn)室的磁屏蔽屋內(nèi)完成。測(cè)試樣品在MMTD-8()型熱退磁爐中進(jìn)彳亍18步左右的系統(tǒng)熱退破。熱退磁間距在50(凡以下為50

18、%：,5(XH6(X)%：之間的退磁溫度為5251、55()1和585X2,6(X1%：以I：的退磁間距為5忙、1()1、151或201。最高退磁溫度為680P,樣品的剩磁測(cè)技在2G-760U-Channel超導(dǎo)磁力儀上完成。每個(gè)采點(diǎn)選取一塊樣An采用k帕橋(KappaBridge)fitt化率儀器進(jìn)行磁化率測(cè)試,共測(cè)試1393塊樣品。3測(cè)址結(jié)果及分析3.1磁化率測(cè)試磁化率測(cè)試的結(jié)果顯示出5個(gè)階段.并呈現(xiàn)逐步增大的趨勢(shì)(圖2)。第1段(A5OOm,5243Ma),對(duì)應(yīng)路樂河組，磁化率曲線波動(dòng)很大，在1.30X10J14.12x1()Wkg|范圍內(nèi)波動(dòng)，平均磁化率為5.70XlOm'kg

19、1第2段(5(俱1279m,43T3.3Ma).對(duì)應(yīng)F干柴溝組下段，磁化率曲線有較大波動(dòng)，數(shù)位在2.39'1()726.19乂10偵臉"范圍內(nèi)波動(dòng)，平均伉為沉積相皿古流向”N-7湖泊湖泊三角洲湖泊三的洲湖泊湖泊三舶洲iK-U<N-38；一_«泊一-湖泊三角洲湖泊三仙洲辯狀河沖枳扇巖性巖相柱磁化<10m«kg051015202530中飄統(tǒng)一漸折-一一q時(shí)K):I2;M'16:221)22'RXS珂3司羽38<)42-M&«3()52«56'-a_=irn=r=5一"<nl5

20、a:!-m:.!1111>!aii>-1，T"T"TV-JGrJ-J1>K7,r1rTr_K-r-TJK_!-j，r7-InMVT-XCJ-n-4!oo0000Sowwwooo5(>505054332211圖2大紅溝制面磁化率、沉積相及古流向變化對(duì)比Fig.2Magneticsusceptibility,paleocurrentandfaciesoftheDahonggousectionversuscompositedepth8.42X10%,較第1段明顯增大。第3段(1279-2370m,33.322Ma),對(duì)應(yīng)下干柴溝組上段和上干柴溝組中下段，磁

21、化率曲線較穩(wěn)定，數(shù)值在3.08X10-827.73'10%1炕1范圍內(nèi)波動(dòng)，平均值為9.11XWWkg'平均磁化率值與第2段相比略有增大。第4段(23703425m,2214Ma),對(duì)應(yīng)上干柴溝頂部和下油砂山組,磁化率值在界線處顯著增大，區(qū)間內(nèi)磁化率曲線波動(dòng)幅度較為平穩(wěn)，數(shù)值上在3.50X10%24.24x1Okg-'范圍內(nèi)波動(dòng)，平均磁化率為11.52X1O-Wkg-1。第5段(34254549m,145Ma)，磁化率曲線有較大幅度的波動(dòng)，主要表現(xiàn)為數(shù)值在4.06X10T27.88xl0%Ag，范闈內(nèi)波動(dòng)，平均磁化率為12.64xl0_8m3kg_,o3.2系統(tǒng)熱退磁曲

22、線系統(tǒng)熱退磁曲線記錄了剩磁強(qiáng)度比值隨溫度變化的特征，可以有效地辨別沉積物中磁性礦物在熱退磁過程中的轉(zhuǎn)變規(guī)律，并鑒定磁性礦物的類型。沉積物中磁性礦物組成的變化可以通過加熱后的剩磁強(qiáng)度比值來反映。剩磁強(qiáng)度比率J150°C/JNRM.J400°C/J150°C和J610°C/JNRM分別指示了針鐵礦、磁赤鐵礦和赤鐵礦對(duì)剩磁強(qiáng)度變化的影響。根據(jù)5個(gè)階段典型樣品的系統(tǒng)熱退磁曲線(圖3)可以看出：第1階段，M/MAX曲線在5851有輕微的下降，在680K快速歸零，說明這一階段沉積物中磁性礦物以赤鐵礦為主，幾乎不含磁鐵礦。第2階段,M/MAX曲線在585P稍有下降，在

23、680P迅速歸零，說明這個(gè)階段依然是以赤鐵礦占主導(dǎo)，磁鐵礦含量較少。第3階段，在585%：時(shí)M/MAX曲線明顯降低至6801歸零，說明沉積物中的磁性礦物主要為磁鐵礦和赤鐵礦，磁鐵礦增多而赤鐵礦減少。第4階段，M/MAX曲線在585%：時(shí)大幅度下降,680%：時(shí)歸零，說明其攜帶的赤鐵礦急劇減少，而磁鐵礦大量:增加。第5階段，M/MAX曲線在585X2就趨近于零了，說明這部分樣品中磁鐵礦占主導(dǎo)，赤鐵礦含量很少。4討論前人研究認(rèn)為，磁鐵礦的磁化率比赤鐵礦大3個(gè)數(shù)量:級(jí)，并大大高于沉積物中的其它常見磁性礦物，因此磁鐵礦的含量對(duì)沉積物磁化率的變化起主導(dǎo)作用回。磁鐵礦的含量變化主要受3個(gè)因素的影響：氣候變

24、化、構(gòu)造活動(dòng)和沉積物的粒度。在氣候溫暖濕潤(rùn)的時(shí)期，沉積物中的磁鐵礦易發(fā)生氧化作用轉(zhuǎn)變?yōu)槌噼F礦，致使沉積物的磁化率較低;氣候寒冷干燥時(shí)期，磁鐵礦不易被氧化，沉積物中的磁鐵礦含量較高，磁化率也相應(yīng)較高。構(gòu)造活動(dòng)對(duì)磁鐵礦含量的影響表現(xiàn)在：構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)期，從山體剝蝕的沉積物暴露出地表所需的時(shí)間較長(zhǎng)，經(jīng)歷了充分的風(fēng)化作用后，其中的磁鐵礦被氧化成赤鐵礦，形成顆粒較小且磁化率較低的沉積物;在構(gòu)造隆升時(shí)期，沉積物由于地形高差被快速帶到沉積區(qū)沉積，磁鐵礦只有部分被氧化，在盆地內(nèi)形成顆粒較粗、磁化率較高的沉積物網(wǎng)。如果物源區(qū)較遠(yuǎn)，沉積物在搬運(yùn)過程中被氧化的同時(shí)，也受到石英等耐風(fēng)化大顆粒物質(zhì)的稀釋，導(dǎo)致磁性礦物

25、在粗顆粒沉積物中的含量相對(duì)減少，形成顆粒較粗但磁化率較低的沉積物氣大紅溝剖面的古流向分析表明，大紅溝剖面路樂河組、下干柴溝蛆及上干柴溝組沉積時(shí)期，古水流方向主體為SSW向，方向十分穩(wěn)定(圖2),表明當(dāng)時(shí)沉積古地勢(shì)為北高南低，剖面北部的南祁連山地區(qū)為隆起區(qū)，遭受剝蝕并向盆地北緣提供物源。在剖面500m(43Ma)處由辮狀河相轉(zhuǎn)變?yōu)楹慈侵尴?，熱退磁曲線表明該剖面磁性礦物種類在5()0m以后由以赤鐵礦為主轉(zhuǎn)變?yōu)槌噼F礦占優(yōu)勢(shì)但含少量磁鐵礦的現(xiàn)象。古新世一始新世階段碰撞及碰撞后的持續(xù)擠壓引起青藏高原廣泛的巖石抬升剝露咧，此時(shí)整個(gè)青藏地區(qū)海拔高度較低。基本上不存在垂直氣候分異，行星風(fēng)系居主導(dǎo)地位。沉積

26、物的粘土礦物學(xué)特征表明，古新世一始新世期間青藏高原東北緣的古氣候以溫暖和季節(jié)性干旱為特征岡。路晶芳等對(duì)該剖面的抱粉研究表明，下干柴溝底部(4443Ma)產(chǎn)出的抱粉所反映的植被類型較始新世早期有了很大的改變，針葉林所占比重迅速上升，干旱類型植被比重也隨之有了一定幅度的升高，喜溫濕植被類型所占比重急劇降低，常綠落葉闊葉林比重也有所下降°這種植被組合反映出當(dāng)時(shí)存在一次降溫事件叫與全球深海於0網(wǎng)所記錄的氣候降溫事件相對(duì)應(yīng)。因此，筆者認(rèn)為全球氣候變冷變干是該剖面在43Ma以后磁化率升高的主導(dǎo)因素。在剖面1279m(33.3Ma)處主要為湖泊三角洲相，熱退磁曲線表明，該剖面磁性礦物種類在1279

27、m以后由以赤鐵礦占優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榇盆F礦與赤鐵礦共同存第5階段:MMAX1168B3532.80m1.000.75X.0.500.-*-100200300400500600?00MMAX1196B3591.80m1.00.0.750.50.<0.25><.d,K0.00100200300400500600700第4階段:M/MAX103IB1.003127.14m0.75、'.0.50to'、0.250.000100200300400500600700第3階段:M/MAX540A1569.50m1.000.75,0.50.T0.25、,0.00L-l

28、_.JC)100200300400500600700M；MAX807B2370.00m1.00、0.?S-0.50*0.250.00.v100200300400500600700第2坊段:M/MAX284A949.68m1.000.750.500.25二0.00100200300400500600700MMAX306A1021.48m1.00.A.0.75-.0.500.250.00g-.>X?010020030040050060070(1第I階段:M/MAXY98B417.56m1.00er0.750.5010.2St0.00_._._V010020030040050060070010

29、0200300400500600?00M/MAX120B465.53m1.00rrf0.?5.、0.50:0.25r110.oo!*1.LV圖3大紅溝剖面各階段代表性樣品系統(tǒng)熱退磁曲線Fig.3TemperaturedependenceofmagneticsuscepcibiliryfromdiftcrentphasesofDahonggousection在。在漸新世(3423Ma)期間，隨著岡底斯和藏南帶的隆升，昆侖-阿爾金-祁連的進(jìn)一步崛起，古特提斯洋從塔里木西部推出，形成了青藏高原的部分山系閔。青藏高原從漸新世開始?xì)夂颦h(huán)境以相對(duì)干燥為主。深海8*0曲線反映出約34Ma南極地區(qū)突然出現(xiàn)大陸

30、冰蓋導(dǎo)致的全球性降溫事件四。高原北部的柴達(dá)木盆地、塔里木盆地、西寧-民和盆地、酒泉盆地、臨夏盆地等在漸新世早期主要沉積有紅色碎屑巖系和膏鹽層，高原腹地風(fēng)火山盆地早漸新世地層(雅西措群)也突然發(fā)育大量:石膏層并出現(xiàn)顯著的沉積旋回變化，這些沉積變化體現(xiàn)了漸新世最早期全球變冷事件(約34Ma)在青藏高原北部及其腹地的響應(yīng)網(wǎng)。同時(shí)，抱粉分析結(jié)果閔也表明，此期間柴達(dá)木盆地周圍植被主要為稀樹草原類型，氣候干熱，但氣溫相對(duì)低于始新世，說明始新世一漸新世34Ma左右可能出現(xiàn)降溫事件。以上證據(jù)均說明，34Ma左右可能是一個(gè)重要的氣候轉(zhuǎn)變期，發(fā)生過明顯的降溫事件，與全球變冷及青藏高原隆升閏具有較好的一致性。柴達(dá)木

31、盆地北緣大柴旦的抱粉資料顯示四,漸新此松柏類花粉明顯增加，并旦以三溝和三孔溝被子植物的組合特征為主，反映青藏高原北緣漸新世時(shí)期為溫涼干燥的亞熱帶氣候。以上分析表明，漸新世氣候演化大體上趨于一致，表明青藏高原東北緣氣候環(huán)境以相對(duì)寒冷干燥為主，在一些氣候突變處也表現(xiàn)出較好的一致性。因此，約33Ma磁化率增大是全球氣候加速變冷的結(jié)果。剖面2370m(22Ma)處為湖泊三角洲相，熱退磁曲線表明剖面的磁性礦物在2370m以后以磁鐵礦占優(yōu)勢(shì)，赤鐵礦含量誠(chéng)少。葛肖虹等閔認(rèn)為青藏高原在2311.7Ma發(fā)生了整體隆升，因大興安嶺的阻隔，青藏高原古近紀(jì)由緯向氣候帶逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹衼喖竞驇?，高原北緣?dāng)時(shí)為干早的荒漠草原

32、環(huán)境。張榷飪等對(duì)高原東北緣循化地區(qū)沉積相及物源的分析結(jié)果表明，23.121.2Ma期間青藏高原可能發(fā)生過整體抬升，其隆升效應(yīng)由南向北擴(kuò)展到東北緣。安芷生等網(wǎng)認(rèn)為，2422Ma,控制中國(guó)大陸環(huán)境的氣候系統(tǒng)由以行星風(fēng)系為主導(dǎo)向以季風(fēng)風(fēng)系占優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變，內(nèi)陸干早區(qū)和東亞季風(fēng)區(qū)開始分異，黃土高原開始出現(xiàn)粉塵堆積，夏季風(fēng)由東部濕潤(rùn)區(qū)向北擴(kuò)張。柴達(dá)木盆地的沉積物粘土礦物特征也揭示了約21.5Ma的氣候變冷事件的，說明此時(shí)柴達(dá)木盆地的氣候以冷干為主，磁鐵礦保存較多，導(dǎo)致剖面在2370m以后磁化率進(jìn)一步增大。剖面在3425m(14Ma)處以湖泊相沉積為主，熱退磁曲線表明剖面的磁性礦物種類在3425m以后以磁鐵礦為

33、主，赤鐵礦含址很少。1614Ma青藏高原乂發(fā)生了一次加速生長(zhǎng)，阿爾金斷裂左行走滑加強(qiáng)吐青藏高原東北緣隆升皿機(jī)西北干旱區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大，季風(fēng)加強(qiáng)四。13Ma左右，高原南部岡底斯-念肯唐古拉山脈快速隆升，亞洲內(nèi)陸源區(qū)風(fēng)塵和冬季季風(fēng)搬運(yùn)物質(zhì)增大間，北部周緣季風(fēng)效應(yīng)再次增強(qiáng)。與此同時(shí),全球冰量也相應(yīng)增加回州,全球氣候變冷，亞洲內(nèi)陸進(jìn)一步干旱化，柴達(dá)木盆地也因此進(jìn)一步變冷變干。磁鐵礦由于氣候冷干而很難被氧化，導(dǎo)致剖面3425m以后磁化率再次增大。5結(jié)論柴達(dá)木盆地大紅溝剖面新生代沉積物巖石磁學(xué)研究表明，該剖面的磁化率可劃分為5個(gè)階段，并具逐步增大的趨勢(shì)。熱退磁曲線表明，沉積物中磁鐵礦含ft的增加可導(dǎo)致剖面磁化

34、率的升高。根據(jù)巖石磁學(xué)特征與氣候、構(gòu)造等因素之間的關(guān)系，結(jié)合沉積相分析，得出以下結(jié)論。(1) 大紅溝剖面在4333.3Ma期間的平均磁化率值比5243Ma期間明顯增大，巖性由紫紅色沖積扇-辮狀河粗砂礫石沉積轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨?、灰黃綠色三角洲-湖泊相砂泥巖沉積，說明赤鐵礦含量減少，而磁鐵礦含量增多，但赤鐵礦仍然占優(yōu)勢(shì)地位°通過對(duì)古氣候和物源的分析，推斷其直接影響因素可能是氣候變冷變干從而導(dǎo)致磁鐵礦較多地被保存下來，使得44Ma左右剖面的磁化率升高。(2) 大紅溝剖面磁化率值在33.3Ma之后整體增大，熱退磁曲線表明這一階段磁鐵礦與赤鐵礦共同存在。說明在始新世與漸新世之交(約34Ma),全球范

35、圍的突然降溫過程對(duì)柴達(dá)木盆地產(chǎn)生了持續(xù)的影響，導(dǎo)致該時(shí)段盆地內(nèi)沉積物磁化率升高。(3) 大紅溝剖面在22Ma以后磁化率顯著增大，而22Ma左右是青藏高原一次重要的整體隆升階段，控制中國(guó)大陸環(huán)境的氣候系統(tǒng)由以行星風(fēng)系為主導(dǎo)向季風(fēng)風(fēng)系占主導(dǎo)轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致亞洲內(nèi)陸干旱區(qū)的形成，說明此時(shí)柴達(dá)木盆地對(duì)東亞季風(fēng)形成和亞洲內(nèi)陸干旱化作出了響應(yīng)，區(qū)域氣候以冷干為主，磁鐵礦保存較多，導(dǎo)致剖面在2370m以后磁化率進(jìn)一步增大C(4)大紅溝剖面14Ma以后磁化率值再次增大，且波動(dòng)劇烈,但巖性沒有明顯變化314Ma青藏高原東北緣發(fā)生強(qiáng)烈的構(gòu)造抬升，西北干旱區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大，東亞季風(fēng)也在此時(shí)明顯加強(qiáng)，同時(shí)全球冰量擴(kuò)張。說明青藏

36、高原的隆升可能不僅可導(dǎo)致全球氣候變冷，全球冰量增大，同時(shí)使亞洲內(nèi)陸的干旱化進(jìn)一步加強(qiáng)，柴達(dá)木盆地也因此進(jìn)一步變冷變干。磁鐵礦由于氣候冷干而很難被氧化，導(dǎo)致剖面在3425m以后磁化率再次增大。致謝：數(shù)據(jù)測(cè)試在中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所古地磁與年代學(xué)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)古地磁與環(huán)境磁學(xué)實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境所古地磁實(shí)驗(yàn)室完成，實(shí)驗(yàn)室老師提供了熱心的幫助；路晶芳、韓芳、徐亞東、江尚松、陳銳明等參加野外采樣和測(cè)試工作，在此一并表示衷心感謝。參考文獻(xiàn)劉青松.鄧成龍.磴化率及其環(huán)境意義UL地球物理學(xué)報(bào)，2(X)9,52(4):1641-1648.|2|EvansME,HellerF.Evi

37、ronmenulmagnetism:principlesandapplicationsofcnvironugneric$|M.NewYork：Academ記Press,2003:1-299.3RuddiinanWF,PreilWL,RaymoME.LateCenozoicupliftinsouthernAsiaandtheAmericanwest:RationaleforGeneralCirculationModdingexperimentsJ.JournalofGeophysicalResearch.1989.94(1)15):18379-18391.(4|MeyerB,Tapponnier

38、P,BourjocL,etal.CrustalthickeninginGansu-Qinghai,lithosphericmantlesubduction,andoblique,strike-slipcontrolledgrowthoftheTibetplateau(J.GeophysicalJournalInternational.1998,135(1):1-47.5LiJJ,FengZD,TangLY.LateQuaternarymonsoonpattersontheLoewPlateauofChinaQ.EarthSurfProc.Land,1988,13:125-135.6休春暉，白皆

39、鋒，趙彥德，等.臨夏盆地lA4.4Ma湖相沉積物顏色記錄的氣候變化探討UL沉積學(xué)報(bào)，2005.23(3):507-513.|7)LuHJ,XiongSF.MagnetostraugraphyoftheDahonggousection,northernQaidamBasinanditsbeanngonCenozoictectonicevolutionoftheQilianShanandAltynTaghFault。.EarthandPlaneuryScienceLetters,2009,288:539-550.8 ZhangKX,WangGC,JiJL,etal.Paleogene-Neogen

40、estratigraphicrealmandvedimenurysequenceoftheQinghai-TibetPlateauandtheirresponsetoupliftoftheplateauU).Sei.ChinaEarthSci.,2010.53:1271-1294.9 LiuZC,WangY,ChenY,etal.Magnetostratigraphyandsedi-mentologicallyderivedgeochronologyoftheQuaternarylacustrinedepositsofa3000mthicksequenceinthecentralQaidamb

41、asin,westernChina|J.Palacogeogr.,Palacoclinucol.,Palaeoecol,1998,14():459-473.10|WangJ,WangJY,LiuZC,ctal.CenozoicenvironmentalevolutionoftheQaidamBasinanditsimplicationsfortheuphttoftheTibeunPlateauandthedryingofcentralAsiaJ.Palacogeogr.Pakeocliinatol.PalaeoecoL,1999,152:37-47.(11YmA.RumelhartPE.Cow

42、gillE,ctal.TectonichistoryoftheAltynTaghfaultinnorthcmTibetinferredfromCenozoicsedirnenu-rionJ.GeologicalSocietyofAmericaBulletin,2002,114:1257-1295.12SunZM,YangZY,PciJL.etal.MagnetoscracigraphyofPaleogenesedimentsfromnorthernQaidambasin,China:implicationsfortectonicupliftandblockrotationinnorthernT

43、ibetanPlateauJ).EarthPlanet.Sci.Lett.,2005.237:635-646.13|宋春曄.青藏高原北緣新生代沉枳演化與高原構(gòu)造障升過程D.蘭州大學(xué)博七學(xué)位論文.2006:1-326.14 FangXM,ZhangWL,MengQQ,ctal.High-rcsolunonmag-netostratigraphyoftheNeogeneHuaitouulasectionintheeasternQaidamBasmontheNETibctanPhteau,QinghaiProvince.Chinaanditsitnplicadonontectonicupliftof

44、theNETibetanPlateau|J|.EarthPlanet.Sci.(xtt.,2007.258:293-306.15 胡守云，鄧成龍,AppelE,等.湖泊沉積物磋學(xué)性質(zhì)的環(huán)境意義UL科學(xué)通報(bào).2(X)1.46(17):1491-1494.16 TapponnierP,MeyerB,AvouacJP.ctal.ActivechrusungaiidfoldingintheQilianShan,anddecouplingbetweenuppercrustandmantleinnortheasternTibetJ.EarthandPlanetaryScienceLetters.1990,

45、97:382-403.|17YinA,DangYQ,ZhangM,etal.CenozoictectonicevolutionoftheQaidambasinanditssurroundingregions(Part3):Structuralgeology,sedimenunon,andregionalcectonicreconstruction)GeologicalSocietyofAmericaBullenn,2(X)8,20:847-876.18yoliveM.BrunelM.SewardD.ecal.NeogeneextensionandvolcanismintheKunlunfaul

46、tzone,northernTibet:NewconstraintsontheageoftheKunlunfaulty|.Tectonics,2(X)3,22:1052.(19 SongT.WangX.Structuralstylesandstratigraphicpatternsofsyn-deposidonaifaultsinacontracriotulsetting:cxan>lesfromQaidambasin,northwesternChinaJ).Am.Assoc.Pet.Geol.Bull.,1993,77：102-117.20 黃漢純.黃慶華，馬寅生.柴達(dá)木盆地地質(zhì)與油氣

47、預(yù)測(cè)一立體地質(zhì).三維應(yīng)力聚油模式|M).北京：地質(zhì)出版社，1996：1-257.211MetivierF,GaudemerY.TapponnierP,e<aJ.NortheastwardgrowthoftheTibetplateaudcducedfrombalancedreconstructionofcwodeposihonalareas:TheQaidamandHcxiCorridorbasins.ChinaJ.Tectonics,1998,17:823-842.22|SongBW,ZhangKX,LuJF.etal.TheMiddleEocenetoEarlyMioceneinteg

48、ratedSedimentaryrecordintheQaidamBasinanditsimplcarionsforpalcoclinuteandearlyTibetanplateauUplift(J|.CanadianJoundofEarthSciences.2012.(23 ThompsonR,OldfieldF.EnvironmentalMagnetism|M.London:AllenUnwin.,1986:1-295.(24 GauumP,FujiwaraY.MagneticpolaritystratigraphyofSiwalikGroupsedimentsofKamaJiRiver

49、sectioninwesternNq>al(J|.Geo-phys.J.Int.,2000,142:812-824.25 DunlopDJ,ozdemird.Rockmagnetism:fundamentalsandGon-tiersM|.Cambridge:CambridgeUniversityPress,1997:1-573.26 SunJM,ZhuRX,AnZS.TeaonicupliftinthenorthernTibetanPlateausince13.7Maagoinferredfrommolassesdepositsa-longtheAltynTaghFault(Jj.Ea

50、rthandPlanetaryScienceLetters.2005,235(3-4):641-653.27 朱博文，張克信，季軍良，等.柴達(dá)木盆地東北緣大紅溝地區(qū)古近系頭層序地腰山地質(zhì)科技情報(bào).2011.30(3):25-32.28 張克信，王國(guó)燦，普凱.等.青戴高原新生代主要隆升事件：沉積響應(yīng)與熱年代學(xué)記錄J.中國(guó)科學(xué)(D«),2008,38(12):1575-1588.29 李吉均，文世宣，張育松，等.青藏高原隆起的時(shí)代，幅度和形式的探討J1.中國(guó)科學(xué)(D輯),1979,6:608-616.30|洪漢烈，王朝文.徐耀明，等.背蔽高原新生代以來氣候環(huán)境演化的粘七礦物學(xué)特征UJ.地球科學(xué).2010,35(5):728-736.31 路晶芳.柴達(dá)木