沁水盆地中晚三叠世地层沉积学、年代学研究及其对恢复鄂尔多斯原型盆地的意义

为研究鄂尔多斯盆地中晚三叠世东缘的沉积范围,对其东部的沁水盆地榆社地区中晚三叠世沉积地层进行实测,运用沉积学原理判断沉积环境,划分沉积旋回,同时运用LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨地层物质来源。研究结果表明,沁水盆地榆社地区中晚三叠世地层以长石砂岩和泥岩沉积为主,砂岩粒度较粗,颜色变化较大,泥岩以紫红色为主,地层厚度较薄,上部剥蚀,保存不全,沉积相以三角洲相为主,展现了一个较为完整的水进水退旋回,并与鄂尔多斯盆地本部为连续沉积。碎屑锆石年龄范围为220～2 600 Ma,大致可分为3个年龄段(2 300～2 600,1 600～2 100,220～400 Ma)。与周缘地体年龄数据进行对比认为,其物源主要来自华北板块北缘阴山—大青山—乌拉山一带出露的变质结晶基底、孔兹岩带与海西—印支期花岗岩,也可能有华北克拉通沉积盖层再旋回物源,与现今鄂尔多斯盆地东部三叠系延长组碎屑物源一致,因此推测中晚三叠世沁水盆地与鄂尔多斯盆地可能属于同一沉积盆地。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组长6沉积碎屑锆石U-Pb年龄物源、构造指示意义——来自黄龙县、铜川市金锁关地区延长组碎屑锆石年代学证据

选取鄂尔多斯盆地东南部黄龙县、铜川市金锁关地区延长组长6地层沉积碎屑岩为研究对象,运用LA-ICP-Ms锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨黄龙、金锁关地区延长组长6地层的物质来源。结果表明,黄龙和金锁关地区锆石年龄范围为2730.4~213.6Ma。其中,金锁关地区锆石年龄比较复杂,大致可分为5个年龄段:2 300~2 730 Ma,1 600~2 100 Ma,800~1 200 Ma,400~500 Ma和200~352 Ma,有较明显的5个峰值。黄龙地区锆石年龄分为3组,缺失800~1 200 Ma,400~500 Ma两段年龄。这5段年龄分别与太古宙末的古微陆块的拼合以及华北克拉通基本形成期的构造热事件、吕梁运动构造热事件(即华北克拉通的破裂与焊接)、新元古代岩浆热事件、早古生代加里东碰撞造山事件以及晚华力西-印支期构造热事件相对应。将两个地区的锆石年龄与周缘地质体年龄结构进行对比后发现,黄龙地区的沉积碎屑岩来源于华北克拉通南缘的岩浆-变质杂岩,而金锁关地区的碎屑岩不仅有华北克拉通古老地壳的再循环,还有秦岭地区剥蚀物质提供的物源。     

黄河源头区碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

利用LA-ICP-MS分析技术,对黄河源头区沉积物碎屑锆石进行U-Pb年代学研究,据此分析黄河源头区地壳物质的来源．结果显示,黄河沉积物碎屑锆石年龄主要分布于以下区间：200-230Ma、240-320Ma、350-490Ma、1700-2000Ma和2300-2650Ma,少量碎屑锆石年龄分布于700-900Ma．分析表明,1700-2000Ma和2300-2650Ma的碎屑锆石主要来自于华北块体;350-490Ma的碎屑锆石主要来自于东昆仑造山带、祁连造山带、柴达木板块和秦岭造山带;240-320Ma的碎屑锆石主要来自于东昆仑造山带和柴达木板块北缘;200-230Ma的碎屑锆石来自于区域内出露的印支期花岗岩．由于黄河源头区沉积物主体反映了松潘-甘孜造山带西部三叠系沉积物的组成,因此,碎屑锆石年龄结构指示该区三叠系沉积物主要来自于华北块体、东昆仑造山带、柴达木板块、祁连造山带和秦岭造山带,无明显扬子块体和大别造山带地壳物质的加入．松潘-甘孜造山带西部与东北部在沉积物源组成上具有较好的一致性,反映它们属于同一个沉积中心．     

四川盆地西部上三叠统须家河组物质来源：碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄研究

对四川盆地西部晚三叠世须三期须家河组碎屑长石石英砂岩和须四期砂岩中碎屑锆石进行了U-Pb定年。分析研究表明:1川西西部都江堰地区沉积物样品具四个主要年龄峰分别为245 Ma、460 Ma、773 Ma和1 836 Ma;川西北部广元地区样品具四个主要年龄峰分别为245 Ma、452 Ma、834 Ma和1 850 Ma;2结合碎屑锆石U-Pb测年特征,表明川西盆地北段广元地区和中段都江堰地区须家河组上部和下部年代学以及地球化学信息一致,主要显示吕梁期(峰值1 836 Ma、1 950 Ma和1 850 Ma),晋宁末期(峰值为865 Ma和834 Ma),加里东期(峰值为460 Ma和452 Ma)和海西-印支期年龄峰(峰值为245Ma),反映两个地区具有相似物源;3结合碎屑锆石U-Pb年龄与周源造山带对比分析,海西-印支期碎屑物质来源于秦岭造山带;加里东期是秦岭造山带的主要造山阶段,秦岭造山带为该阶段提供物源;晋宁末期是扬子克拉通岩浆活动最活跃时期,扬子克拉通为该阶段碎屑物质主要源区;吕梁期碎屑锆石,主要来自其北缘的华北克拉通。     

华北燕辽裂谷盆地中元古代构造古地理演化——来自蓟县地区下马岭组碎屑锆石年代学的证据

燕辽裂谷盆地位于华北克拉通北部，记录了华北克拉通古元古代碰撞拼合之后的陆内伸展、中元古代Nuna超大陆裂解和全球大气海洋增氧等重大地质事件，但燕辽裂谷盆地中元古代古地理与构造演化研究一直较为薄弱。对该盆地蓟县地区下马岭组标准剖面开展了沉积学与碎屑锆石U-Pb年代学研究，获取了下马岭组地层沉积特征与碎屑锆石的U-Pb年龄。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示下马岭组石英砂岩样品中的碎屑锆石²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄范围为3 270～1 806 Ma,且展示2 530 Ma和1 880 Ma两个显著峰值，表明下马岭组碎屑岩地层主要由新太古代和古元古代晚期的碎屑物组成，而且这两个显著的年龄峰分别对应于华北克拉通新太古和古元古代两期重大地质事件。此外，另有少量～2 750 Ma和3 200 Ma的碎屑锆石，分别对应两期华北克拉通太古宙岩浆事件。碎屑锆石年龄分布特征显示下马岭组沉积于伸展背景。该文结合蓟县系和其下伏长城系沉积组合与盆地古地理分析，提出燕辽裂谷盆地的构造演化可大致分为4个阶段，分别是(1)碰撞后伸展转换阶段(1.85～1.60 Ga...     

河南留山盆地中、上三叠统的层序地层格架及意义

对位于秦岭造山带内的河南南阳留山盆地鸭河口剖面三叠系进行了详细测量和层序地层学研究.对首次发现的凝灰岩进行了精细刻画,依据其SHRIMP锆石U-Pb定年得到(237±2.5)Ma的地质年龄值,认为以前被划归上三叠统的太山庙组应属于中三叠统,在地层年代学上可以与华北地块南缘的铜川组(陕西)或者油坊庄组(河南)对比.以此作为标志层以及识别出的3个湖泛面和4个层序界面,将太山庙组和太子山组下部地层划分为3个层序旋回.     

济源盆地中晚三叠世地层沉积学、年代学研究及其对于恢复鄂尔多斯原型盆地的意义

为研究鄂尔多斯盆地中晚三叠世东南缘的沉积范围,对其东部济源盆地西承留剖面中晚三叠世沉积地层进行实测,运用沉积学原理判断沉积环境,同时运用LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨其地层物质来源.研究结果表明,济源盆地西承留剖面中晚三叠世早中期以黄绿色长石砂岩和泥岩沉积为主;砂岩粒度较细,晚期以灰绿色泥岩、...     

鄂尔多斯盆地中生代构造事件及其沉积响应特点

以鄂尔多斯盆地中新生代构造演化的区域动力学环境分析为基础,重点通过锆石和磷灰石裂变径迹年龄数据的统计分析,提供了鄂尔多斯盆地中新生代构造事件的年代学约束,并结合地层不整合关系和沉积建造特征讨论了中生代构造事件的沉积响应特点.讨论结果表明:印支期构造事件主要发生在230~190Ma,在盆地西南缘发育晚三叠世粗碎屑类磨拉石建造.燕山期构造事件主要发生在燕山中晚期的150~85Ma,包含145Ma±、120Ma±和95Ma±三个峰值年龄组,锆石和磷灰石裂变径迹年龄叠合分布的峰值年龄(140~150Ma±,平均145Ma±),指示了鄂尔多斯盆地中新生代构造演化过程中最为关键的一次构造变革事件,并在盆地西南缘发育上侏罗统芬芳河组和下白垩统志丹群等多套粗碎屑类磨拉石建造.     

东秦岭-大别造山带南缘印支期以来构造层序耦合特征分析

通过对东秦岭-大别山造山带南缘鄂东地区、荆当盆地、秭归盆地和川东北地区三叠纪-古近纪的构造层序对比研究,划分出三个大的构造层序,并分析了中上扬子地区印支期以来沉积盆地性质转换和迁移过程与构造层序的耦合关系,揭示了东秦岭-大别造山与成盆作用过程.认为早三叠世至中三叠世构造层序Ⅰ记录了扬子地台由克拉通盆地逐渐萎缩的过程,反映了印支期华北板块与扬子板块之间软碰撞未造山的过程;晚三叠世至早白垩世构造层序Ⅱ记录了前陆盆地的三次幕式演化过程,反映了早燕山期华北板块与扬子板块之间呈斜向、剪刀式由东向西陆-陆碰撞关闭以及前展逆冲叠置造山作用过程,与江南逆冲带联合作用形成前陆盆地沉降和沉积中心向西的迁移.晚白垩世至古近纪区域构造背景发生重大变化,构造层序Ⅲ记录了晚燕山期地壳快速均衡隆升,伸展断陷盆地形成演化过程.     

渤海湾盆地饶阳凹陷早渐新世高精度年代地层格架建立及意义

渤海湾盆地饶阳凹陷"断裂发育"和"多隆多洼"的特点限制了传统测年方法的应用,层序边界绝对地质年代未曾考究。基于旋回地层学和层序地层学理论,选取标准井进行米兰科维奇旋回分析,建立天文年代标尺,计算层序边界绝对地质年龄。以标准井为中心建立等时地层格架,讨论沉积相分布与沉积速率的耦合关系。结果表明:饶阳凹陷沙一段地层沉积时间为2.78 Ma,6个四级气候层序自下而上分别历时320、430、1 000、410、400和220 ka,平均沉积速率约为150 m/Ma,湖盆内不同沉积环境下沉积速率差异显著。旋回地层学和层序地层学的有机结合是陆相湖盆全息地层学研究的必要手段。     

鄂尔多斯盆地东北部石盒子组沉积特征分析

通过沉积学、层序地层学和岩相古地理学的分析方法,对鄂尔多斯盆地东北部地区二叠系上、下石盒子组碎屑岩物源区、层序地层格架和砂体展布规律进行分析。鄂尔多斯盆地东北部地区石盒子组砂岩碎屑颗粒矿物学及石英阴极发光特征显示,其母岩主要为变质岩,这与盆地北部阴山古陆大量出露的太古代变质杂岩相一致;沉积学特征表明,研究区上、下石盒子组均为超长期旋回,下石盒子组包含5个长期旋回,而上石盒子组包含4个长期旋回,每个长期旋回包含2个中期旋回,表现为河流-三角洲沉积环境,新建立的古地理图与砂体的三维模型揭示了在盆地演化历史中,浅湖相带和三角洲相带的迁移过程。综合分析认为,二叠纪鄂尔多斯克拉通陆内坳陷盆地东北部主要接受北部相对较高的阴山古陆物源输入,研究区内分别发育东、西部的河流-三角洲系统,鄂尔多斯盆地东北部具有北高南低、相对平坦的缓坡古地貌特征,为探讨该区域能源成藏特征及勘探提供了理论支撑。     

鄂尔多斯盆地中生界聚煤规律及对多能源共存富集的贡献

鄂尔多斯盆地发育三套含煤地层，石炭-二叠纪含煤地层形成于北方大型聚煤盆地，三叠纪含煤地层形成于大型内陆坳陷盆地，侏罗纪含煤地层则形成于鄂尔多斯大型坳陷聚煤盆地。鄂尔多斯盆地中生界主要由冲积扇沉积、河流沉积、湖泊沉积和三角洲沉积等4种沉积体系所组成，在盆地充填整个序列中，上述沉积体系呈旋回式叠覆，同一时期不同沉积体系构成一个完整的体系域。不同沉积环境下发育的不同沉积体系及其空间上的配置情况为鄂尔多斯盆地多种能源矿产的形成，特别是多层系成煤、多层系生油气、多旋回成煤和油气奠定了可靠的地质基础。煤的聚积成为鄂尔多斯盆地主体能源矿产，与之相伴生的矿产如煤成气、煤层气等，煤与石油也有一定的亲缘关系，因此，盆地的聚煤作用对多种能源矿产共存具有关键性贡献。     

鄂尔多斯盆地南缘晚古生代沉积物源及其对秦岭造山带北部演化的指示

鄂尔多斯盆地南缘位于华北克拉通盆地的西南部,其形成演化和沉积过程与华北克拉通南侧秦岭造山带的活动有紧密的联系.晚古生代沉积的物源特征能够帮助提取关于秦岭造山带的演化信息.基于对鄂尔多斯盆地南缘澄城和韩城2条出露本溪组－石千峰组的剖面岩石学特征的详细研究,从岩石性质、碎屑特征、重矿物组合和碎屑组分的Dickinson三角图解等方面进行分析讨论,获得了鄂尔多斯盆地南缘晚古生代物源的详细信息,并揭示了秦岭造山带北部晚古生代的演化过程.研究表明,本溪组－太原组的物源为秦岭造山带中的华北板块南缘带;山西组－石千峰组的物源来自于北秦岭构造带,物源区有向南迁移的特征.晚泥盆－晚石炭世商丹带的点接触初始碰撞造成华北板块南缘发生抬升,早二叠世秦岭造山带进入面接触碰撞阶段,造成北秦岭弧后盆地和岛弧带依次发生隆升,成为鄂尔多斯南缘沉积区的主要物源供给区.扬子板块与华北板块自东向西剪刀状的碰撞,造成鄂尔多斯南缘沉积的山西组－下石盒子组的古流向由南东－北西方向朝南西－北东方向的转变.     

南华北上二叠统石千峰组物源与沉积环境分析

目的为恢复华北南部地区石千峰组原盆地沉积环境格局,为进一步研究华北南部地区二叠系沉积地质与盆地原型提供支持。方法根据岩石碎屑组分基本数据,运用地层厚度、砂岩百分含量、古水流、砂岩成分的系统分析方法。结果研究区地层自南西向北东呈现依次增厚的趋势,整体为北东方向倾斜的宽缓斜坡环境;砂岩分布特征指示物源来自南部隆起区和沉积中心在研究区以北地区。结论华北南部地区石千峰组整体属于近山的海陆过渡相陆缘近海湖环境内的充填物,沉积物质主要来源于南部的秦岭古隆起,并向晚二叠世华北盆地南部提供了大量的陆源碎屑物质。     

华北地区三叠纪盆地格局及演化分析

三叠纪是华北地区构造格局的重要转型期,该时期发生的印支运动影响着华北地区盆地的发育演化.早—中三叠世,华北板块内部基本继承了晚海西期以来的构造格局和沉积特点,地势北西高、东南低,为一南陡北缓、呈NWW向展布的大型内陆沉积盆地,恢复的地层原始沉积厚度在1 500～2 000 m之间.晚三叠世扬子板块与华北板块之间发生自东向西的剪刀式碰撞拼接,华北地区发生全面抬升,且东部抬升早、抬升幅度大,西部抬升晚、抬升幅度小,沉积盆地的范围向西发生退缩.华北地区西南部仍为统一的大型沉积盆地,发育温暖潮湿气候下的河流、湖泊、沼泽相沉积;华北东部大部分地区处于隆升剥蚀状态,使得先期沉积的早—中三叠世地层发生剥蚀,一些地区剥蚀作用深至古生界,仅局部地区发育小型山间盆地沉积.     

宁东地区延安组高分辨率层序地层分析

宁东地区位于鄂尔多斯盆地西缘构造带,中生界侏罗系延安组是主要含煤地层,而其高分辨率层序地层划分仍然不清。通过对露头、岩芯、测井资料以及延安组沉积体系与构造演化的详细研究,进行层序界面的识别,建立等时层序地层格架并进行高分辨率层序地层划分。研究表明,宁东地区延安组可划分为一个超长周期旋回、4个长周期旋回、11个中期基准面旋回、至少25个短期基准面旋回。     

子长地区延长组长6段基准面旋回层序识别

目的探讨鄂尔多斯盆地子长地区上三叠统延长组长6段基准面旋回层序的识别方法、结构特征、变化规律及成因机理。方法根据岩心、露头、测井资料识别界面,应用旋回层序测井响应模式划分层序,采用等时对比方法横向追踪对比旋回层序。结果研究区长6段可划分为1个长期、7个中期、31个短期旋回层序,建立了研究区以长期旋回层序为框架、以中期旋回层序为对比单元的等时地层格架。结论晚三叠世鄂尔多斯盆地超长期基准面下降之初的三角洲建设时期,研究区沉积了以长6段为主体的C1型长期基准面旋回层序,其长、中期旋回层序等时地层格架的建立为进一步开展短期、超短期旋回层序划分与对比、小层砂体追踪及流动单元识别奠定了基础。     

鄂尔多斯盆地西南缘印支期沉积特征及物源

目的研究鄂尔多斯盆地西南缘惠安堡-马家滩地区印支期河湖相砂岩沉积特征及物源区。方法采用地层层序及沉积格局、实测典型剖面、古流向测量及砂岩碎屑颗粒组成特征研究等综合方法研究。结果划分了印支期构造层序;编制了沉积厚度等值线图及岩相古地理图;编制了古流玫瑰花图;统计了碎屑颗粒组成特征,分析了物源区构造环境。结论研究区印支期构造层由3套构造亚层组成,属于大型河流-三角洲沉积体系,自西北向东南方向延伸,砂岩物源可能与阿拉善地块古元古界变质结晶岩、花岗岩及下古生界火山岩有关。     

靖边-安塞地区延长组长1段沉积相特征

目的探讨鄂尔多斯盆地靖边—安塞地区三叠系延长组长1段的沉积相特征及展布。方法根据野外考察资料,利用地层对比及测井相分析方法,划分了靖边—安塞地区长1段沉积相类型。结果靖边—安塞地区晚三叠世末期为湖泊—三角洲沉积环境,沉积中心在子长地区;沉积相自下至上依次为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲—深湖;沉积序列自下至上以粒度由粗到细的正旋回为主。结论长1期湖盆的演化受鄂尔多斯盆地中部东西向构造带控制,该湖盆中的湖相暗色泥岩有可能成为子长等地区另一套重要的烃源岩。     

碎屑锆石U-Pb定年在准噶尔盆地南缘物源研究中的应用

伊连哈比尔尕山山前断褶带是准噶尔南缘前陆盆地和北天山造山带的重要结合部位,从该区采集了4件中生界中的砂岩样品,用LA-ICP-MS方法对其中的250个锆石颗粒进行了U-Pb年龄测定.根据锆石的矿物学特征、CL图像特点以及碎屑锆石年龄分布特征,结合古水流条件的约束,对其沉积物源和构造环境进行了分析.结果表明,锆石形成年龄的范围在170~2 886 Ma间.最年轻的碎屑锆石年龄是(170±1)Ma,说明这套地层不老于中侏罗世;最古老锆石的年龄峰值为2 200~2 900 Ma和1 000~1 600 Ma,源区应为天山在燕山期造山后已有古老基岩的剥露区;290~310 Ma和400~410 Ma的锆石,物源可能包括两部分:伊山为主和部分来自南部的中天山地区;碎屑锆石中出现170~200 Ma的年龄峰值,表明晚侏罗世北天山及盆地南缘发生了较明显的隆升和剥蚀作用,判断其物源为天山北坡.