论文部分内容阅读
广泛分布于中国黄土高原的风成沉积序列作为新生代最独特沉积类型之一,在古气候、古环境、高原隆升以及过去全球变化等各方面的研究工作中具有不可替代的地位和作用,也使它成为国内外研究者关注的热点。磁化率各向异性作为物质的基本属性之一,指示各岩石系列内部磁性矿物的排列方式,并以磁化率在各个方向上的差异性表现出来,是一个快速灵敏的确定岩石组构的方法。随着磁化率各向异性在新生代沉积当中的广泛应用,在确定沉积物沉积固结期的优势沉积动力方向(古风向、古流向)和古气候-古环境信息,恢复沉积物所经历的应力作用等方面显示了其他分析测试手段无法替代的优势。在构造应力作用特征方面,磁化率各向异性不仅可以准确揭示特定环境下岩石的构造应变特征,而且可以对几乎无应变痕迹的沉积物进行同沉积应力分析。近年来,中国黄土高原的风成沉积序列磁化率各向异性研究主要用来揭示古风向特征和古气候演变,并取得了一定的进展,然而,中国风成沉积磁化率各向异性特征却很少有记录构造应力作用的相关报道,尤其在野外缺乏或没有明显构造遗迹的风成沉积剖面,以往都将其作为原始未受扰动的沉积特征进行报道。六盘山以西的庄浪一带保存了迄今为止最厚的、高分辨率的风成红粘土堆积,为我们进行高分辨率的古环境研究提供了良好的素材。本文主要通过对六盘山以西的水洛风成红粘土序列进行高分辨率的磁化率各向异性研究,旨在解决:以往认为的中国黄土高原原始的风成沉积序列是否具有构造应力作用信息的记录,以及揭示其所记录的构造应力特点。论文取得了以下研究成果: (1)系统的岩石磁学揭示出,水洛风成红粘土序列的主要磁性矿物为低矫顽力的磁铁矿,同时x-T曲线、IRM获得曲线、磁滞回线等结果也显示出大量高矫顽力赤铁矿信息,即磁铁矿和赤铁矿综合决定了水洛红粘土的磁化率各向异性特征。水洛红粘土序列磁性地层学研究结果指示了从C4A顶部到C5B顶部之间的磁性地层框架,大致的时间跨度为14.8~8.7Ma。 (2)详细的磁化率各向异性研究指出,以往认为的原始风成沉积物也可能经历了同沉积时期不同程度的应力作用事件,尽管有些应力作用事件是野外或使用其他常规手段无法识别的,磁化率各向异性可以揭示沉积物可能经历的微弱区域背景下的应力作用过程。 (3)经过与不同种类原始沉积物AMS特征的对比及分析得出,水洛风成红粘土记录的14.8~8.7Ma沉积序列均受到了同沉积时期不同程度的应力作用,磁化率各向异性表现出的应力作用阶段为应力作用强度较弱的初期和应力作用强度有所加强的中期。由于该应力作用强度的微弱性(只造成岩石组构尺度上的变化),所以,后期应力作用未能造成对早期已固结沉积层段的构造磁组构叠加。 (4)磁化率各向异性揭示出水洛红粘土剖面14.8~11Ma之间的应力作用过程具有3次应力相对集中与应力减弱相互交替的变化特点,为青藏高原东北缘强烈构造活动引发的应力传递对该地区应力作用的响应,11~8.7Ma之间存在一次较强的应力作用事件,接着为一个应力不断减弱的过程,为局部地区应力集中对水洛地区的影响。