Spatial distribution of Upper Cretaceous red beds in the West Qinling Mountains on the northeastern margin of the Tibetan Plateau uplift and its geological constraints
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摘要:
通过对西秦岭上白垩统红层地层基本沉积特征的研究和空间高程分布的定量化分析，讨论了西秦岭晚白垩世时期可能的构造地貌状态及西秦岭新生代以来地壳隆升的空间变化规律。取得如下认识：①根据西秦岭上白垩统底部洪积-冲积砾岩层之上普遍存在一套厚度不等的具有风成砂岩特征的红色中细粒砂岩和上部出现以泥岩、泥质粉砂岩为主的湖相沉积，结合现今多分布在不同水系分水岭之上，以及西秦岭中部宕昌-岷县-临潭断裂带两侧上白垩统红层地层顶面高程和底部角度不整合面高程没有显著差异分析，认为西秦岭无论在晚白垩之前经历了何种构造过程，晚白垩世具有整体稳定的泛沙漠-湖盆的古构造地貌状态，且断裂带不具备控制上白垩统沉积的构造边界性质；②现今离散型分布在西秦岭的上白垩统沉积地层反映的原型盆地不是孤立的、受区域断裂控制的山间盆地，而是统一的泛沙漠-内陆湖盆，现今的离散型分布是新生代以来地壳不均匀隆升和侵蚀的结果；③西秦岭上白垩统底部的角度不整合面产状，虽然由于后期构造变动呈非完全水平状态，但总体产状平缓。从大区域尺度分析，可以近似看做原始近水平的古地貌面。通过对该角度不整合面高程信息提取和模拟分析，结果表明，其高程分布具有从南西到北东、从北西到南东逐渐降低，穿越区域断裂带没有显著梯度变化，指示了西秦岭新生代以来的隆升具有整体性和隆升幅度呈连续梯度变化的特征。这可能指示了西秦岭新生代以来的地壳隆升机制主要不是上地壳挤压逆冲缩短，而是在印度板块-欧亚板块碰撞汇聚的动力学背景下，下地壳或上地幔自西南向北东连续流变逐渐增厚，造成了青藏高原东北缘呈向北东突出的弧形扩展隆升。
Abstract:Based on the research on sedimentary characteristics of Upper Cretaceous red bed strata in the West Qinling Mountains and its spatial elevation distribution analysis, this paper discusses possible tectonic geomorphology of the West Qinling Mountains in Late Cretaceous and spatial variation of crustal uplift in the West Qinling Mountains since Cenozoic. The following opinions are sug-gested:①According to existence of middle-fine grained red sandstones with aeolian sandstone features on the bottom of alluvial-allu-vial gravel layers and appearance of upmost mudstone and muddy siltstone with lake facies sedimentation characteristics in the Upper Cretaceous red bed strata in the West Qinling Mountains, in combination with their present distribution on the different river water-shed summit surfaces and similar elevation distributions between two sides of Tanchang-Minxian-Lintan faulted zone and north mar-gin fault of West Qinling Mountains, it is believed that no matter how West Qinling Mountains experienced geological evolution his-tory before Late Cretaceous period, West Qinling Mountains had the overall stability characterized by ancient tectonic geomorpholo-
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致谢: 成文过程中得到天津城建大学韩文峰教授的指导帮助，天津城建大学赵海涛老师、硕士生马春田和刘林参加了部分野外工作，论文评审专家提出了建设性的意见，在此一并表示感谢。
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图 1 西秦岭上白垩统红层分布
F1—西秦岭北缘断裂带北边界断层；F2—西秦岭北缘断裂带漳县-车厂断层；F3—临潭-岷县-宕昌断层；ORDSB—鄂尔多斯地块；SCB—四川地块；QDMB—柴达木地块；TRMB—塔里木地块；NQT—祁连山北缘逆冲带；NQS—北祁连缝合带；SDS—商丹缝合带；QNS—柴北缘缝合带；MLS—勉略缝合带；AKS—阿尼玛卿-东昆仑缝合带；JS—金沙江缝合带；BNS—班公湖-怒江缝合带；ALT—阿尔金走滑断层；LMT—龙门山逆冲带
Figure 1. Simplified map showing distribution of Upper Cretaceous red bed strata in the West Qinling Mountains
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图 2 西秦岭上白垩统与下伏地层之间的角度不整合
a—岷县北梅川乡洮河东岸上白垩统（K2）角度不整合覆盖在下伏石炭系（C）之上；b—岷县申都乡西分水岭上白垩统（K2）角度不整合在二叠系（P）之上
Figure 2. Unconformity between Upper Cretaceous and underlying strata in western Qinling
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图 3 西秦岭腹地上白垩统综合地层柱状图（以哈达铺上白垩统为例）
Figure 3. Integrated stratigraphic column of Upper Cretaceous strata in the hinterland area, Western Qinling Mountains
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图 4 西秦岭山体阴影图与上白垩统红层地层分布
F1—西秦岭北缘断裂带北边界断层；F2—西秦岭北缘断裂带漳县-车厂断层；F3—临潭-岷县-宕昌断层
Figure 4. Hillshade map of the West Qinling Mountains and distribution of Upper Cretaceous red bed strata
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图 5 西秦岭上白垩统红层地层高程分布
F1—西秦岭北缘断裂带北边界断层；F2—西秦岭北缘断裂带漳县-车厂断层；F3—临潭-岷县-宕昌断层
Figure 5. Elevation distribution of Upper Cretaceous red bed strata in the West Qinling Mountains
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图 6 西秦岭上白垩统分区及底部角度不整合面高程采样点分布
F1—西秦岭北缘断裂带北边界断层；F2—西秦岭北缘断裂带漳县-车厂断层；F3—临潭-岷县-宕昌断层
Figure 6. Subregion of Upper Cretaceous strata and elevation sampling sites of angular unconformity in the West Qinling Mountains
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