鄂尔多斯盆地南部晚三叠世事件沉积—秦岭造山耦合分析

鄂尔多斯盆地南缘晚三叠世的湖盆充填与秦岭造山关系密切,秦岭造山对延长组沉积研究十分重要.结合露头与岩心、沉积与物源区资料,分析晚三叠世秦岭造山与事件沉积的耦合性.结果表明:(1)物源区隆升,造山带前缘快速下沉,湖平面上升,南陡北缓的不对称盆地形成;盆地南缘快速堆积的三角洲前缘沉积在重力失稳条件下向造山带前缘滑塌形成浊积岩、砂质碎屑流,频繁的地震导致大量的砂岩脉形成.(2)盆地南缘火山喷发,一方面导致生物组合发生变化;另一方面由于凝灰岩富营养组份导致湖水中生物繁盛,并最终促成优质烃源岩的形成.该研究结果对寻找烃源岩、判断沉积相、分析构造背景,以及油气勘探具有一定指导意义.     

鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组物源区分析

鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组物源特征对天然气勘探尤为重要。通过砂岩的碎屑组分、岩屑组分、重矿物组合以及石英阴极发光等研究,认为研究区羊虎沟组受到北部、西南部、南部物源控制,各个方位物源在研究区中部吴忠—马家滩地区汇合。通过砂岩轻、重矿物组合和碎屑组分的Dickinson三角图解,以及泥岩的稀土元素特征等分析,认为研究区羊虎沟组源岩以大陆上地壳岩石为主。研究区北部砂岩物源区为再旋回造山带物源区,泥岩球粒陨石标准化稀土元素配分模式与阿拉善古陆浅变质岩相似,具有亲缘性; 西南部及南部砂岩物源区为稳定陆块区和再旋回造山带物源区,泥岩球粒陨石标准化稀土元素配分模式与祁连—北秦岭造山带中浅变质岩相似。综上所述,研究区北部母岩主要为阿拉善古陆的浅变质岩夹少许火山岩,西南部及南部母岩主要为祁连—北秦岭造山带的中浅变质岩,其次为碳酸盐岩和火山岩。     

华北地块南部晚古生代至叠纪沉积构造演化

研究了韩城、济源、登封、淮南等典型剖面的沉积相和区域岩相古地理．结果认为,华北地块南部晚古生代至三叠纪经历了由陆表海至湖盆的演化过程,盆地格局的转化受秦岭造山带碰撞造山作用的直接控制．秦岭造山带首先从商南—镇平—桐柏地区开始点接触碰撞,华北地块南部挤压沉降,在晚石炭世由构造高地演化为陆表海盆地,小秦岭和伏牛山地区成为向北的物源区;二叠纪挤压作用进一步加强,北秦岭—北淮阳构造带全面隆升,致使其北侧由陆表海演化为陆缘近海湖泊盆地;三叠纪秦岭造山带全面碰撞隆升,其北侧发育大型坳陷型湖泊盆地,且湖盆中心不断向造山带迁移．     

华北地块南部晚古生代至三叠纪沉积构造演化

研究了韩城、济源、登封、淮南等典型剖面的沉积相和区域岩相古地理。结果认为,华北地块南部晚古生代至三叠纪经历了由陆表海至湖盆的演化过程, 地格局的转化受秦岭造山带碰撞造山作用的直接控制,秦岭造山带首先从商南－镇平－酮柏地区开始点接触碰撞,华北地块南部挤压沉降,在晚石炭世由构造高地演化为陆表海盆地,小秦岭和伏牛山地区成为向北的物源区;二叠纪挤压作用进一步加强,北秦岭－北淮阳构造带全面隆升,致使其北侧由陆表海演化为陆缘近海湖泊盆地,三叠纪秦岭造山全面碰撞隆升,其北侧发育大型坳陷型湖泊盆地,且湖盆中心不断向造山带迁移。     

豫西南晚白垩世盆地断裂构造和沉积特征的白相似性分析

豫西南地区晚白垩世由北向南依次发育有桑坪盆地、夏馆盆地、西峡盆地、滔河盆地和李官桥盆地,呈北西向雁行式排列．通过分析控盆断裂特征,发现晚白垩世的活动断层具有明显的自相似性,分维值为1．2283,相关系数为0．999,这一分形特征产生的根本原因主要是晚白垩世秦岭造山带一级和二级活动在豫西南地区产状发生变化,产生具有分形特征的右行右阶羽状断裂的结果．由控盆断裂控制的晚白垩世盆地在形态上和沉积特征上都具有自相似特征,在盆地形态上,无论是单个小盆地,还是小盆地群的整体,都具有西部较窄、东部撒开的特点：在沉积特征上,无论是单个小盆地,还是小盆地群的整体,沉积中心平行并靠近于南部主控断裂,由西向东,沉积物粒度逐渐变细,沉积相逐渐由冲积扇相到曲流河相或滨浅湖相．这一认识对于分析晚白垩世盆地的沉积构造背景以及该时期秦岭造山带的大地构造性质,都具有重要的意义．     

潭头盆地恐龙化石埋藏层位古气候和物源分析

利用上白垩统秋扒组和古近系高峪沟组泥质岩的微量元素和稀土元素地球化学特征,研究了其物源及恐龙生活时期的古气候环境,结果表明:秋扒组到高峪沟组的源岩年代由新到老反映了源区的揭顶式剥蚀,岩性均以后太古代上地壳长英质岩为主,未经过明显的沉积再旋回,构造背景具有大洋岛弧性质,应以熊耳群火山岩为主;晚白垩世-古近纪源区风化作用总体强烈,古近纪早期有所减弱,综合孢粉资料,晚白垩世栾川地区恐龙应生活在热带-亚热带的湿润-半湿润气候区,古近纪早期气候有变干旱的趋势。该研究对于陆相断陷盆地白垩纪-古近纪(K-E)生物灭绝事件具有重要的理论意义。     

扬子北缘下高川盆地上泥盆统铁矿梁组沉积物源分析

下高川盆地为扬子地块和秦岭造山带结合处的特殊构造单元,其构造演化与相邻的构造单元存在明显差异,晚泥盆世尤为突出。为全面理解下高川盆地的构造演化,重点研究了下高川盆地上泥盆统铁矿梁组砂岩的沉积物源。以石英砂岩为研究对象,分析重矿物组成,进而进行电气石电子探针分析和LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年。砂岩样品的闪锌矿、白钛石、钛铁矿重矿物组合说明其物源为岩浆岩。电气石电子探针分析结果表明,铁矿梁组石英砂岩主要来自于变质板岩和变质砂岩,少量为贫锂花岗岩类、伟晶岩和细晶岩。砂岩锆石U Pb年龄谱分析表明,铁矿梁组砂岩的主要物源来自425~530 Ma的天水和丹凤花岗岩、佛坪片麻岩、清水英安岩,以及578~982 Ma的柞水（黑沟）碱性花岗岩、天水和西峡的花岗质片麻岩、丹凤和卢氏的花岗岩。另外,1 015~1 551 Ma的佛坪黑云母斜长片麻岩,1 658~1 957 Ma的太白和宝鸡花岗岩、佛坪片麻岩,2 329~2 502 Ma的丹凤石榴黑云斜长片麻岩和2 625~3 147 Ma的商南太古宙结晶基底岩石均经历多次搬运,为扬子北缘下高川盆地提供次要物源。综合区域资料,晚泥盆世的物源大致来自北部,同时古地理格局表现为天水、丹凤、清水、西峡等地区岩体隆升剥蚀,成为物源区,而在华北古陆与扬子北缘下高川盆地之间可能存在多个较小古陆,如佛坪也属于物源区。     

河南西峡晚白垩世盆地的沉积演化

通过对西峡盆地晚白垩世地层沉积特征的观察研究,分析了其形成环境和盆地充填演化历史.根据古水流特征,认为西峡盆地北部边界断层以北是主要物源区,南部物源区是次要物源区,由北向南依次展布为冲积扇体系、辫状河体系和曲流河体系,整个盆地为不对称充填,是典型的雁行式排列的走滑引张盆地中的一个.     

通南巴地区地层剥蚀时间及剥蚀厚度研究

剥蚀厚度和高强度剥蚀时期的确定对烃源岩生烃模拟和成熟演化影响较大,依据测井、地震及实验测试资料对川东北通南巴地区剥蚀厚度和剥蚀时刻进行研究.结果表明:在晚白垩世末期川东北地区开始隆升剥蚀的时间为距今75 Ma;晚白垩时期燕山-喜山隆升运动致使研究区侏罗系和白垩系地层存在大面积高强度的剥蚀,在平面上剥蚀强度差异较大,剥蚀厚度一般为700~6 000 m,总体上看呈北东强,南西弱的特征;盆地边缘的米仓山、大巴山隆起地区剥蚀强度最大,达到了6 000 m,而在盆地内部的通南巴及龙4井背斜带剥蚀强度次之,剥蚀量为250~3 000 m,而在盆地内部剑阁、苍溪、川复56井等的洼陷区则剥蚀相对弱些,剥蚀量一般为700~1 500 m.     

河南西峡晚白垩世盆地的沉积演化

通过对西峡盆地晚白垩世地层沉积特征的观察研究 ,分析了其形成环境和盆地充填演化历史 .根据古水流特征 ,认为西峡盆地北部边界断层以北是主要物源区 ,南部物源区是次要物源区 ,由北向南依次展布为冲积扇体系、辫状河体系和曲流河体系 ,整个盆地为不对称充填 ,是典型的雁行式排列的走滑引张盆地中的一个     

辽宁排山楼金矿床黑云母花岗岩成岩时代及地质意义

排山楼金矿床是华北克拉通北缘东段赤峰—朝阳—阜新金矿成矿带中的韧性剪切带型金矿,矿体主要赋存于EW向韧性剪切带的太古宙变质岩中。选择控矿韧性剪切带北部的黑云母花岗岩为研究对象,对其进行了全岩主量、微量元素地球化学特征分析及LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,探讨其成因类型、形成时代和构造背景。地球化学特征表明,岩石属于I型高钾钙碱性、准铝质—弱过铝质花岗岩,富集轻稀土元素及大离子亲石元素,呈弱的负Eu异常,亏损高场强元素,具有活动大陆边缘岩浆岩的地球化学亲缘性。锆石U-Pb定年结果显示,黑云母花岗岩侵入时代为早白垩世燕山期（(121.8±1.1)Ma）。通过野外观察黑云母花岗岩与控矿韧性剪切带之间的接触关系,对比岩矿间微量元素、同位素特征,结合华北克拉通区域构造演化,认为排山楼金矿床形成于岩石圈伸展的构造背景之下,成矿时代为早白垩世晚期,是韧性剪切作用导致矿源层成矿元素发生活化、迁移、富集的产物。     

塔里木盆地库车坳陷东部上三叠统—中侏罗统物源特征及其地质意义

根据砂岩岩石薄片、石英阴极发光和重矿物组合分析,结合沉积构造及地震解释成果,对塔里木盆地库车坳陷东部上三叠统—中侏罗统物源体系及其演化进行详细分析,确定了物源方向及母岩性质。结果表明:塔里木盆地库车坳陷东部上三叠统—中侏罗统物源主要来自北部南天山造山带物源区,以岩浆岩和变质岩母岩为主,兼有少量沉积岩物源的影响。其中,塔里奇克组砂岩中陆源碎屑岩岩屑含量较高,阴极发光条件下不发光石英含量较高,重矿物组合具有高锆石、白钛矿和磁铁矿含量以及低石榴子石含量的特征,母岩可能为上奥陶统—上三叠统早期沉积; 阿合组及阳霞组砂岩中岩浆岩岩屑含量升高,重矿物组合以较高的石榴子石含量为特征,阴极发光条件下石英主要为蓝紫色及棕褐色发光,其母岩主要来自二叠系及其下伏地层; 克孜勒努尔组及恰克马克组砂岩中变质岩岩屑含量明显升高,石榴子石含量极高,阴极发光条件下棕褐色发光石英含量增多,表明变质岩母岩的影响增强。晚三叠世—中侏罗世,研究区物源区母岩演化具有明显规律性,即晚三叠世受较多沉积岩母岩影响,早侏罗世岩浆岩母岩供给增多,中侏罗世以变质岩母岩为主。晚三叠世,库车坳陷东部南天山造山带大幅抬升,导致大量变质岩母岩卷入造山带遭受剥蚀; 早—中侏罗世,南天山造山带中段构造活动具有东西分段的特点,吐格尔明30团剖面以东早侏罗世砂岩率先具有高石榴子石含量的特点,而西部地区中侏罗世砂岩才大量出现石榴子石,表明南天山造山带中段的虎拉山及额尔宾山在早侏罗世隆升-剥蚀强烈,而哈尔克山在中侏罗世才进入强烈抬升期。     

大别造山带宿松地体中—基性脉岩锆石年龄及其地质意义

大别造山带宿松地体大量早白垩世中—基性脉岩侵位于宿松群高压变质岩石中,它们是认识大陆板块深俯冲过程的壳-幔相互作用和折返过程中岩石圈构造响应的重要载体之一。报道了这些中—基性岩脉LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,并讨论了其隐含的地质意义。单颗粒锆石的年龄范围分布较广,主要可分为太古代(>2 500 Ma)、古元古代(1 850~2 500、1 650~1 800 Ma)、新元古代(720~850 Ma)、早古生代(420~450 Ma)、早中生代(190~230 Ma)和早白垩世(120~140 Ma)。具有岩浆成因的早白垩世锆石U-Pb加权平均年龄约为132 Ma,应代表中—基性岩浆的侵位时代,证明其为大别地区碰撞后岩浆作用的重要组成部分。综合锆石形貌、内部结构和微量元素特征,这些年龄群落与扬子板块记录的典型构造-岩浆事件具有对应关系。早中生代之前的继承性锆石年龄分布与扬子板块的锆石年龄特征有明显的相似性,暗示着宿松地体可能具有扬子板块属性。因此,推测宿松地体中—基性脉岩成因与早白垩世中国东部强烈岩石圈伸展背景下大别造山带增厚的岩石圈拆沉作用密切相关。     

东北漠河盆地开库康组LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

通过对漠河盆地东北部“上侏罗统”开库康组的研究,发现了其与下伏中侏罗统二十二站组之间的不整合面,同时对开库康组砂岩和火山岩夹层进行了LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得的2个样品中最年轻的碎屑锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄均为159 Ma,反映了沉积下限不早于晚侏罗世;在其内的火山岩夹层中获得的岩浆锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄分别为(136.6±1.9)、(137.5±2.5)Ma,该年龄与开库康组内发育的Coniopteris-Phoenicopsis植物群晚期化石组合和Ruffordia-Onychiopsis早期化石组合反映的时代吻合,表明开库康组形成于早白垩世早期,而非原划分的晚侏罗世。开库康组形成时代及其下伏地层锆石U-Pb年龄揭示了构造不整合面形成于137~145 Ma,进一步约束了蒙古—鄂霍茨克洋闭合之后漠河逆冲推覆构造形成时间及从侏罗纪伸展盆地转化为白垩纪挤压山间盆地的时代。开库康组时代的重新厘定对进一步研究漠河盆地与蒙古—鄂霍茨克造山带的关系提供了新的资料。     

大别造山带宿松地体早白垩世中—基性脉岩地球化学特征

大别造山带是三叠纪华南陆块俯冲于华北陆块之下所形成的陆 陆碰撞造山带,在早白垩世发育强烈的碰撞后岩浆作用。侵位于宿松群高压变质岩石中的大量中—基性脉岩是认识大陆板块深俯冲过程的壳幔相互作用和折返过程中岩石圈构造响应的重要载体之一。报道了有关宿松地体中—基性脉岩的岩石学和地球化学研究结果,探讨了其成因特征和源区演化?结果表明:中—基性脉岩总体具有安粗岩的性质,主量元素含量变化较大,SiO₂质量分数介于48.45%~61.37%,偏基性脉岩具有偏高的MgO、Cr、Ni含量;所有脉岩样品的微量元素和稀土元素组成均一,大离子亲石元素和轻稀土元素相对富集,重稀土元素和高场强元素亏损;脉岩样品都具有相对富集的同位素组成特征,包括较高的初始N(⁸⁷Sr)/N(⁸⁶Sr)值(0.706 3~0.710 9),较低的ε_Nd(t)值(-22.7~-15.1);初始Pb同位素比值也相对偏低,初始N(²⁰⁶Pb)/N(²⁰⁴Pb)值为15.858 5~17.196 7,初始N(²⁰⁷Pb)/N(²⁰⁴Pb)值为15.207 2~15.332 1,初始N(²⁰⁸Pb)/N(²⁰⁴Pb)值为36.814 4~37.633 8, 这些特征暗示岩浆源区具有扬子板块下地壳物质的显著贡献。总之,中—基性脉岩具有高Sr含量和低Y、Yb含量,与埃达克质岩组成类似,可能指示宿松地体早白垩世中—基性脉岩的形成与增厚的造山带岩石圈拆沉及其和地幔的相互作用有关。     

雪峰造山带溆浦—靖州断裂活动历史及构造属性

溆浦—靖州断裂走向NNE(北段转为NE—近EW向),倾向SE,是雪峰造山带内部一条长期活动的重要断裂?基于与断裂相关的沉积作用、构造变形、岩浆活动等,研究溆浦—靖州断裂的活动历史,进而探讨断裂的构造属性。结果表明:溆浦—靖州断裂自早至晚经历了南华纪伸展。志留纪晚期加里东运动中逆冲、晚古生代伸展、中三叠世晚期印支运动中逆冲、晚三叠世—中侏罗世左行走滑-逆冲、中侏罗世晚期早燕山运动中逆冲、白垩纪伸展、古近纪右行走滑等多期构造活动;溆浦—靖州断裂以西块体相对强硬或不同壳层具刚性焊合,断裂以东块体相对软弱或不同壳层之间焊合较弱,导致断裂东侧在伸展事件中具有更强烈的伸展减薄并相对沉降,在挤压事件中则具更强烈变形和更大幅度抬升,且断裂以东具多期花岗质岩浆活动,而断裂以西无花岗岩发育;溆浦—靖州断裂为扬子陆块与东南缘岛弧之间的分界断裂,是武陵(晋宁)运动中扬子陆块与东南侧岛弧的弧-陆碰撞带内主断裂。     

伊犁地块北缘别珍套山中泥盆统汗吉尕组物源特征及其地质意义

天山造山带位于中亚造山带西南缘,是探索中亚造山带增生造山过程的重要窗口。西北天山是伊犁地块与准噶尔地块的结合部位,保存了两者之间构造演化的重要地质信息。出露于伊犁地块北缘别珍套山的泥盆系是记录西北天山晚古生代早期构造演化过程的重要载体。基于此,对中泥盆统汗吉尕组砂岩进行岩相学和LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb定年与微量元素研究。结果表明:碎屑锆石U-Pb年龄介于500～370 Ma,并可以分为两期,主峰年龄为386 Ma,次峰年龄为490 Ma,结合岩相学和锆石微量元素特征,汗吉尕组砂岩的物源主要为晚古生代早期中酸性岩浆岩和早古生代早—中期中基性岩浆岩。综合分析认为,汗吉尕组于中泥盆世晚期沉积于弧前盆地沉积构造环境,物源主要为伊犁地块北缘的古生代岩浆弧,暗示伊犁地块北缘在晚古生代早期受准噶尔洋向南俯冲作用影响,为活动大陆边缘。     

柴北缘滩间山群构造对南祁连加里东造山及超高压变质岩折返的启示

柴北缘原滩间山群依构造与岩性可肢解为3部分：下岩组为岛弧中-基性火山岩系,已部分变形变质为绿片岩相糜棱岩;中岩组为弧后盆地喷流-沉积岩系,为锡铁山式铅锌矿床赋矿层位,已产生绿片岩相变形分解;上岩组为弱变形变质的紫红色含砾砂岩。构造解析表明：应将原滩间山群下岩组置于上寒武统-下奥陶统,为洋-陆碰撞体制下产物;中岩组置于中-上奥陶统,为弧后盆地产物;上岩组置于下志留统,为陆-陆碰撞体制下前陆盆地产物。下岩组或中岩组与早元古界达肯大坂群以基底剥离断层接触,上岩组或达肯大坂群逆冲岩席与中岩组以上剥离断层接触,二剥离断层组成双重构造。在造山带伸展垮塌前,未含榴辉岩的达肯大坂群逆冲堆垛于滩间山群之上,且在后造山伸展中被上剥离断层挫失,仅局部可残存。造山带伸展之后,柴北缘叠加了板内造山,原滩间山群、推覆岩席、推覆断层、剥离断层一并转入豆荚状倒转向斜,并上叠晚泥盆世磨拉石盆地。在造山带伸展期,阿尔金走滑断裂调节了柴北缘与南阿尔金超高压变质岩的早期折返,并在造山带后续多期次挤压与伸展体制下调节了超高压变质带的剥蚀出露。     

大别山造山带宿松岩群锆石U-Pb年龄和Nd同位素特征:宿松地体物源和属性

大别超高压变质造山带南部的宿松地体主要由高压变质宿松岩群或杂岩组成,其岩性和物源构成复杂,历来的研究颇具争议。报道了宿松岩群的片麻岩、片岩和变质基性岩石等主要岩石类型的锆石U-Pb年龄和Nd 同位素组成,限定了岩石地球化学特征,探讨了宿松地体的属性及地壳演化。两个片麻岩样品的锆石U-Pb同位素年龄为750 Ma至约770 Ma,初始ε_Nd值为-7.3~-1.6,可以推测原岩为新元古代岩浆岩;两个片岩样品的碎屑锆石U-Pb年龄值分布范围较大,并主要集中于晚太古代(2 700 Ma至约2 800 Ma)、早元古代(2 000 Ma至约2 500 Ma)、中元古代(1 100 Ma至约1 500 Ma)和新元古代(700 Ma至约800 Ma),推测原岩为新元古代沉积岩。片岩的Nd同位素组成变化较大,初始ε_Nd值(回扣至750 Ma)为-20.2~-1.4,暗示剥蚀区的物质组成复杂。相似的碎屑锆石U-Pb年龄分布特征也普遍地记录在扬子陆块的基底岩石或沉积盖层中。新元古代岩浆岩广泛分布于宿松岩群、大别—苏鲁造山带超高压变质地体乃至扬子陆块边缘,指示宿松高压变质地体具有扬子陆块属性和相似的地壳演化历史。