珠江口盆地番禺低隆起东部珠江组沉积环境的恢复

对珠江口盆地番禺低隆起东部L16井中新统珠江组的岩心观察分析,岩性包括碎屑岩、碳酸盐岩以及碎屑-碳酸盐的混积岩。珠江组可划分为11种沉积微相类型;建立了三角洲—滨岸—碎屑与碳酸盐混积滨岸—碳酸盐台地—浅海陆棚(23.8 Ma~18.5 Ma)沉积演化序列。地震地质解释证实了珠江组早期东沙三角洲的存在;古珠江三角洲与东沙三角洲构成了研究区珠江组下段的沉积主体。恢复了研究区珠江组沉积相及其演化,重点刻画了SQ2—TST时期由陆到海的变迁,而海平面变化是这一变迁的主要控制因素。     

珠江口盆地早中新世碳酸盐岩生长发育、消亡的历程与受控因素

碳酸盐岩(台地)的消亡是沉积学研究的前沿和热点科学问题。南海东北部珠江口盆地东沙隆起所发育的下中新统珠江组碳酸盐岩是我国海相碳酸盐岩的最高层位,东沙台地珠江组碳酸盐岩的生长、繁盛和消亡过程提供了中国南海乃至世界范围内一个典型的受构造、海平面变化和物源共同控制的研究实例。依据采自钻井岩心钙质超微化石和浮游有孔虫化石带将珠江组的上界置于钙质超微化石带NN4与NN5的界线,即中、下中新统界线,下界置于浮游有孔虫N4的底部附近,即位于中新统与渐新统界线。有孔虫属为N4-N8带,钙质超微化石为NN2-NN4带,底界年龄为23.03Ma,顶界年龄为15.97Ma,地震反射上位于T40-T60之间。而其中碳酸盐岩地层最早于21Ma左右开始生长,最晚于16.5Ma被泥岩淹没。早期的东沙隆起北低南高,21Ma以后,东沙隆起沉降而丧失了向珠一凹陷提供物源的功能,沉降较快的东沙隆起北北部地区发育碳酸盐岩;初期为一套碳酸岩缓坡沉积,20Ma以后隆起整体被淹没,开始了大规模的碳酸盐岩建造,实现了由碳酸盐岩缓坡向台地的转变,随沉降向南推移,隆起逐渐转变为北高南低,整个碳酸盐岩台地持续向东南方向退缩,台地沉积逐渐萎缩为局部礁滩复合体,北部古地貌的高部位残存零星点礁;16.5Ma以后,沉降中心向珠二凹陷迁移,北部、北西部碎屑物质持续向东沙隆起前积导致台地消亡。结合珠江组沉积时期的地质事件的分析,本文认为早期碳酸盐岩的消亡是由于这一时期的全球海平面下降到最低位,引起区域上的物源供给加快,灰岩直接被北部沉积物退覆淹没所致;20±0.5Ma~18.3±0.5Ma的碳酸盐岩的消亡时间受制于沉降造成的相对海平面的变化,基底的火山作用及沉降中心的迁移等事件,最晚一期碳酸盐岩(流花地区碳酸盐岩)的消亡应该是构造反转后,北部物源对凹陷的持续填平补齐作用引起碳酸盐岩的生长环境变化所致。由此看,陆源碎屑的注入、沉降中心的迁移、相对海平面的升降及原始古地貌形态是碳酸盐岩生长发育及消亡的主要控制因素。     

青藏高原沱沱河盆地渐新-中新世沉积环境分析

沱沱河盆地保存着青藏高原内部至今发现最完整的渐新世至中新世连续沉积记录,由渐新世雅西措群(31.3～23.8 Ma)和早中新世五道梁群(23.8～21.8 Ma)组成,总厚度2 393 m.雅西措群主要为紫红色、砖红色砂岩、粉砂岩与泥岩韵律互层,五道梁群为一套内陆湖泊相泥灰岩、内碎屑灰岩和叠层石灰岩沉积.沱沱河盆地渐新-中新世沉积环境经历了3个阶段的演化:(1)早渐新世,以河流环境为主,古水流以北向为主,反映古气候条件比较干燥;(2)中晚渐新世,以湖泊环境为主,古水流以东北向为主,古气候条件相对温暖潮湿;(3)晚渐新世至早中新世,主要为湖泊环境,古水流转为南向,沉积岩性由雅西措群项部的砂泥岩互层为主转变为五道梁群的泥灰岩为主,反映当时的物源区发生重大转变,构造活动趋于稳定,古气候条件由温暖潮湿转为干燥.沱沱河盆地渐新-中新世气候和构造活动历史对于研究青藏高原早期隆升作用和全球气候变化都有重要意义.     

青藏高原沱沱河盆地渐新-中新世沉积环境分析

沱沱河盆地保存着青藏高原内部至今发现最完整的渐新世至中新世连续沉积记录,由渐新世雅西措群(31.3～23.8Ma)和早中新世五道梁群(23.8～21.8Ma)组成,总厚度2393m。雅西措群主要为紫红色、砖红色砂岩、粉砂岩与泥岩韵律互层,五道梁群为一套内陆湖泊相泥灰岩、内碎屑灰岩和叠层石灰岩沉积。沱沱河盆地渐新-中新世沉积环境经历了3个阶段的演化:(1)早渐新世,以河流环境为主,古水流以北向为主,反映古气候条件比较干燥;(2)中晚渐新世,以湖泊环境为主,古水流以东北向为主,古气候条件相对温暖潮湿;(3)晚渐新世至早中新世,主要为湖泊环境,古水流转为南向,沉积岩性由雅西措群项部的砂泥岩互层为主转变为五道梁群的泥灰岩为主,反映当时的物源区发生重大转变,构造活动趋于稳定,古气候条件由温暖潮湿转为干燥。沱沱河盆地渐新-中新世气候和构造活动历史对于研究青藏高原早期隆升作用和全球气候变化都有重要意义。     

南海北部深水区沉积物稀土元素特征及其物源指示意义

对南海北部白云深水区沉积物稀土元素的研究表明,渐新世至中新世的物源发生较大变化。渐新世时期,白云深水区不同区域稀土元素的分布特征差异明显,表明沉积物物源不同。深水区北部沉积物主要来自古珠江物源区,深水区东、西部沉积物中含有较多中基性火山物质,南部则主要包含基性火山物质,说明当时南海北部地区构造活动较强,存在较多火山活动,火山活动由北向南基性成分增多。渐新世末的白云运动使南海北部深水区产生强烈持续沉降,造成陆架坡折带北移,白云深水区从渐新世浅海陆架环境演化为中新世陆坡深水环境,中新世期间沉积物主要来自深水区北部的珠江三角洲物源,深水区东部存在东沙隆起源区,而深水区南部沉积物在中新世仍受到基性火山活动的影响。     

南海南部陆缘盆地裂陷-漂移-前陆期构造演化及沉积响应: 以礼乐盆地为例

通过礼乐盆地构造-地层-沉积分析,查明了其构造演化及沉积充填特征,揭示了其与南海扩张事件的成因联系,为南海边缘海演化研究提供了参考。研究结果表明:礼乐盆地新生代构造-沉积演化经历了3个差异显著的阶段,即古新世-早渐新世陆缘裂陷-滨浅海碎屑岩沉积阶段、晚渐新世-早中新世裂离漂移-浅海碳酸盐岩沉积阶段、中中新世以来周缘前陆挠曲沉降-区域差异沉积阶段。古新世-早渐新世,古南海向东南俯冲,华南古陆陆缘因水平引张力作用发生被动裂陷,形成礼乐盆地;此时以滨浅海环境为主,受碎屑物源供给控制,在盆地西北部发育一系列规模相对较大的辫状河三角洲,礼乐盆地东部、南部邻近古南海,仅在孤立隆起边缘发育规模较小的扇三角洲。晚渐新世-早中新世,古南海持续俯冲,新南海扩张,礼乐-巴拉望地块裂离华南古陆,向南漂移,盆地沉降缓慢,断层活动弱;此时以浅海-半深海环境为主,碎屑物源匮乏,盆地北部发育大型碳酸盐岩台地和生物礁,南部总体为半深海环境。中中新世以来,新南海扩张停止,礼乐-巴拉望地块向菲律宾岛弧俯冲碰撞,礼乐盆地进入周缘前陆期,以非对称挠曲沉降为特点,水深增大,断层活动增强;此时以半深海-浅海为主,盆地北部总体以碳酸盐岩台地和生物礁为特色,盆地南部局部发育深水重力流沉积。礼乐盆地构造-沉积演化与古南海俯冲-消亡、新南海扩张-关闭过程密切相关。     

南海北部古河流演变对欧亚大陆东南缘早新生代古地理再造的启示

欧亚大陆东南缘早新生代古地理演变包含了华南沿海中生代山脉的逐步消减与南海的逐步扩张形成等重大事件。南海北部始新统—下中新统“源-汇”路径研究发现,南海沉积物物源在该时期发生了巨大改变。在始新世和早渐新世,源自南海西部古隆起的“昆—莺—琼”河流系统向南海东部地区输送了大量沉积物,包括珠二坳陷在内的南海北部南侧大部分地区受南海西部物源的控制,仅在珠一坳陷接受来自华南大陆珠江的沉积物;晚渐新世,南海西部物源逐步被北部珠江物源取代;到早中新世,珠江来源沉积物全面越过番禺低凸起进入珠二坳陷,大量来自华南内陆的沉积物被珠江运输至南海盆地,“昆—莺—琼”古河流进一步萎缩,仅在南海西部琼东南盆地分布,并且由西向东沉积物源区昆嵩地块逐渐被海南岛取代。南海西部自晚中新世以来发育的中央峡谷正是该古河流的残余。南海新生代早期“昆—莺—琼”河流系统的发现及珠江演变过程的构建,对于深刻认识该地区新生代早期古地理特征、整个欧亚大陆东南缘的古地貌重建以及盆地的油气勘探均具有重要意义。     

珠江口盆地荔湾凹陷上渐新统—早中新统物源特征及其对沉积充填的影响

利用化学蚀变指数法恢复物源区的风化历史及沉积物通量是一种经济实用、行之有效的方法。前人对珠江口盆地荔湾凹陷对应物源区的研究相对薄弱。本文通过对区内岩心测试数据进行化学蚀变指数分析,恢复晚渐新世—早中新世物源区的风化历史,并进行沉积物通量的估算,在此基础上探讨物源特征对研究区内沉积充填的控制作用。研究表明,晚渐新世研究区对应物源区经历了强烈风化阶段,该阶段产生的丰富的沉积物供给是研究区西北部快速进积、规模壮观的陆架边缘三角洲及斜坡重力流沉积体系发育的重要控制因素之一;早中新世,西北物源区风化减弱,沉积供给减少,但研究区东部沉积物供应较西部要充分得多,表明早中新世,研究区南部除了来自西北部的主要物源外,局部物源对该时期的沉积具有重要影响;推测东部物源(东部古隆起、兴宁古隆起)的突然复活是促进研究区东部早中新世沟槽形成发育的重要原因之一。在超深水区进行沉积物源区的研究中,这种半定量的方法对盆内局部物源的确定具有重要的指示意义。     

珠江口盆地白云凹陷中新世水道发育的主控因素

珠江口盆地白云凹陷在中新世21~18.5 Ma、13.8~12.5 Ma和10.5~8.5 Ma三个时期均发育有大型水道。不同时期水道的形态和内部结构均不相同。21~18.5 Ma时期水道内部结构简单,水道延伸距离远,搬运的沉积物在白云凹陷远端沉积下来;13.8~12.5 Ma水道逐渐向北退却迁移,早期水道在凹陷南部地区发育,随后逐渐向北溯源迁移。10.5~8.5 Ma水道逐渐变窄变深,具有典型汇聚水道的特点。上述水道迁移和形态特征的变化是由于各时期水道发育的控制因素不同造成的。21~18.5 Ma时期水道的发育与来自于陆架边缘三角洲的充足物源供给有关;13.8~12.5 Ma时期水道的主控因素是13.8 Ma时期海平面的大幅度下降;10.5~8.5 Ma水道的迁移与东沙运动造成白云凹陷相对隆升以及古地貌密切相关。对不同时期水道控制因素的分析为中新世以来白云凹陷水道的形态及演化过程分析提供了新的地质信息。     

华北地块北缘上石炭统—中三叠统碎屑锆石研究 及其地质意义

利用碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素对平泉地区晚石炭世—中三叠世地层进行物源分析,重塑内蒙古隆起的隆升历史,进而探讨古亚洲洋的闭合过程。5个样品的LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄由5个年龄峰组成:峰1中晚二叠世(270~250Ma)、峰2晚石炭世—早二叠世(325~290Ma)、峰3泥盆纪(400~360Ma)、峰4古元古代(1900~1700Ma)和峰5新太古代-古元古代早期(2600~2400Ma)。其中,本溪组碎屑锆石主要由峰3、峰4和峰5组成,山西组、孙家沟组和刘家沟组则主要由峰2和峰4组成,下石盒子组由峰1、峰4和峰5组成。5个样品具有相同的Hf同位素特征,显生宙锆石的εHf(T)在-3.2~-25.5之间,与内蒙古隆起的晚古生代侵入岩体完全相同。碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征显示物源主要来自内蒙古隆起,不同层位的物源变化表明内蒙古隆起曾存在2次重要的隆升事件:第一期发生在360~312Ma之间,第二期发生在276~258Ma期间。第一次隆升奠定了盆-山的基本构造格局,第二次隆升之后古隆起进入稳定剥蚀期,为盆地提供持续稳定的物源,盆地内部发育了一套粗碎屑沉积物,可以推断在276Ma左右古亚洲洋已经关闭。     

黑龙江跃进山杂岩中砾岩的碎屑锆石年代学及其大地构造意义

黑龙江省饶河县石场一带分布的跃进山杂岩为一套富含晚三叠世化石的海陆交互相沉积地层.砾岩样品中的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示，样品中的碎屑锆石年龄谱具有4组年龄，分别为800 Ma以上、500 Ma、251~284 Ma和219~222 Ma.前三者与佳木斯地块中的热事件年龄完全一致，表明其沉积物源主要来自佳木斯地块；后者为砾岩最小年龄组，大致可将这组最小年龄视为这套砾岩的沉积时代下限，与西侧松辽地块东缘的张广才岭地区广泛分布的210~228 Ma的晚三叠世早期花岗岩基本一致，说明具有最小年龄组的碎屑锆石可能来自松辽地块东部.碎屑锆石年龄及其源区特征表明，在晚三叠世之前，跃进山增生杂岩已经就位在佳木斯地块东缘，并成为佳木斯地块东部大陆边缘的一部分.     

黑龙江跃进山杂岩中砾岩的碎屑锆石年代学及其大地构造意义

黑龙江省饶河县石场一带分布的跃进山杂岩为一套富含晚三叠世化石的海陆交互相沉积地层.砾岩样品中的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,样品中的碎屑锆石年龄谱具有4组年龄,分别为800 Ma以上、500 Ma、251~284 Ma和219~222 Ma.前三者与佳木斯地块中的热事件年龄完全一致,表明其沉积物源主要来自佳木斯地块;后者为砾岩最小年龄组,大致可将这组最小年龄视为这套砾岩的沉积时代下限,与西侧松辽地块东缘的张广才岭地区广泛分布的210~228 Ma的晚三叠世早期花岗岩基本一致,说明具有最小年龄组的碎屑锆石可能来自松辽地块东部.碎屑锆石年龄及其源区特征表明,在晚三叠世之前,跃进山增生杂岩已经就位在佳木斯地块东缘,并成为佳木斯地块东部大陆边缘的一部分.     

锆石U-Pb定年对大兴安岭东北部“兴华渡口群”形成时代和组成的约束

兴华渡口群等大兴安岭北部前寒武纪变质岩系的组成和演化对于确定额尔古纳和兴安地块的构造属性具有重要意义,是近年大兴安岭北部基础地质研究的热点之一。本次工作通过对黑河北部石灰窑—明智山一带的兴华渡口群二云石英片岩和"混合岩"进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年发现该变质岩系并非前寒武纪变质岩,而是由早古生代碎屑沉积岩(或变质岩)和晚古生代岩浆岩经后期构造岩浆作用改造而形成的构造杂岩。其中二云石英片岩中具有岩浆成因特征的碎屑锆石核部年龄主要存在401~427 Ma、442~448 Ma、473~517 Ma、639~714 Ma、757~818Ma、896~933 Ma和1704~1751 Ma 7个年龄组,其中473~517 Ma段碎屑锆石的峰最明显,与早古生代多宝山组岛弧火山岩等早古生代岩浆作用形成时间相一致,其他年龄组亦在区域上其他地区有报道,这表明该变质岩的原岩物源来源较广泛,不仅有元古宙岩浆岩和变质岩系,还有大量的早古生代岩浆岩,因此其原岩形成时代不应是前寒武纪,而是早古生代。根据碎屑锆石最小峰值年龄,本次工作推断该二云石英片岩原岩的最大沉积年龄应不早于416Ma,另外大量的元古宙碎屑锆石表明区域上可能存在前寒武纪变质基底。对所谓混合岩的调查发现其应为发生动力变质的糜棱岩化二长花岗岩,其中岩浆锆石(304.5±3.1)Ma的206Pb/238U加权平均年龄反映花岗岩形成于晚石炭世晚期,该期花岗岩为晚古生代兴安地块东缘花岗岩带的一部分。     

张广才岭福兴屯组的形成时代、物源及构造背景

前人对张广才岭福兴屯组研究程度较低,限制了对区域古生代构造演化的认识.福兴屯组凝灰岩锆石30个测点加权平均年龄为392±3 Ma,砂岩碎屑锆石最小一组年龄为393 Ma,指示福兴屯组形成于中泥盆世.Al₂O₃/TiO₂平均值为19.58,稀土元素球粒陨石标准化曲线具有轻稀土富集、重稀土稳定和负Eu异常特征,结合碎屑锆石年龄峰值,确定福兴屯组物源主要为晚古生代中酸性火成岩和早古生代花岗质岩.地球化学和区域火山岩特征共同揭示福兴屯组形成于伸展构造环境.松嫩-张广才岭地块和佳木斯地块晚古生代早期地层均广泛分布有489~551 Ma的碎屑锆石,暗示两地块在福兴屯组沉积之前已完成拼合,为两地块于早古生代晚期拼合提供了新的证据.      

黑龙江省东南部张广才岭群新兴组的形成时代及物源

为确定张广才岭群新兴组的形成时代和物源,本文测定了其碎屑锆石和岩浆锆石的年龄。在新兴组中测得的两组碎屑锆石(LA- ICP- MS U- Pb)产生多组谐和年龄,BP18R15样品91个测点最小峰值(谐和)年龄为260Ma (41个点),BP18R83样品100个分析点最小峰值(谐和)年龄为253Ma (52个点)。锆石绝大多数呈自形—半自形晶,显示典型振荡岩浆生长环带或条痕状吸收,且Th/U值相对较高,暗示其岩浆成因。以此确定新兴组沉积下限为晚二叠世之后。结合侵入于新兴组的正长花岗岩年龄为210 ±1Ma,表明张广才岭群新兴组形成于晚二叠世—晚三叠世之间,而非前人所确定的新元古代。从新兴组中碎屑锆石的年龄频数可看出,新兴组的沉积物主要来源于周边晚古生代地质体以及次要的中元古代、新元古代、早古生代和早中生代地质体。前寒武纪碎屑锆石的存在暗示新兴组沉积时,区域地表或浅部曾存在一些具有类似年龄的前寒武纪残余地质体。新兴组几乎所有沉积物源来自松嫩- 张广才岭地块,暗示松嫩- 张广才岭地块与佳木斯- 兴凯地块及华北地块的拼合应晚于晚二叠世。     

碎屑锆石U-Pb年龄谱系对兴安地块落马湖群原岩形成时代的约束

发育于大兴安岭地区如兴华渡口群、落马湖群等系列变质岩系一直被认为是中亚造山带东段各地块的变质基底,但其形成时代目前存在较大争议,制约对于区域大地构造演化的研究.为了查明兴安地块东北部落马湖群原岩形成时代,选取不同层位二云母片岩开展碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄谱系研究,分析原岩蚀源区特征和最大沉积上限.分析结果表明,两件样品碎屑锆石均为岩浆成因锆石,获得一致的锆石U-Pb年龄谱系,主要集中在400~430 Ma、430~465 Ma、470~520Ma、630~715 Ma、750~830 Ma、880~940 Ma、1 720~1 870 Ma等7个区间.结合区域地质组成,碎屑锆石年龄谱特征反映原岩蚀源区比较复杂,时空范围较大,但以近源的早古生代岩浆岩为主,而来自额尔古纳地块元古代的岩浆岩和变质岩系可能是重要的物源.根据碎屑锆石最小年龄（406~411 Ma）,确定原岩沉积时代的上限为早泥盆世早期,而不是原认为的形成于新元古代-早寒武世.结合原岩沉积建造对比,推断落马湖群可能与上志留统-下泥盆统系列地层（如卧都河组、泥鳅河组）为同时代同环境沉积建造,现有差异可能源于后期经受不同的变质作用.其变形变质作用可能发生在中生代,与蒙古鄂霍茨克洋的闭合作用相关.      

Detrital Zircon U‐Pb Dating of Nanshuangyashan Formation in the Jiamusi Massif,NE China and its Tectonic Implications

A suite of the fossil-rich marine-land interbedded strata(Nanshuangyashan Formation) is distributed at the eastern margin of the Jiamusi massif in the eastern Heilongjiang Province, NE China. The authors had recently discovered a suite of arkose beneath the marine-land interbedded strata, which overlays unconformably on the Permain granite in the eastern margin of the Jiamusi massif. The LA-ICP-MS zircon U-Pb dating indicate that all detrital zircons from the analysed four arkose samples show the four population ages of 800 Ma, 538–481 Ma, 269–250 Ma and 223–215 Ma. The former three population ages are widely recorded in the Jiamusi-Khanka massif and the Songnen massif. The later group is the minimal age population in the analyzed samples, limiting the sedimentation time of the arkoses occurred after the Late Triassic. At present, the minimal age population is not recorded in the Jiamusi massif, but the granites with the ages of 228–210 Ma are widely distributed in the Songnen-Zhangguangcai Range massif and the Khanka massif. The predominantly Permian zircons are characterized by oscillatory zoning and euhedral shapes, with variable zircon ε_(Hf)(t) values(-5.5 to +11.2), indicating that they were derived from mixture sources, possibly mixed with components of the Songnen-Zhangguangcai Range massif and the Jiamusi-Khanka massif. These results, combined with regional analyses, indicate that the closing of Mudanjiang ocean and Panthalassa ocean possibly existed from Early Permian to Late Triassic.     

用碎屑锆石SHRIMP年代学方法恢复松辽盆地南部前中生代基底的源区特征

松辽盆地东南隆起区基底广泛发育副变质岩,3件样品的SHRIMP锆石U-Pb年龄范围为406~2208Ma,反映了松辽盆地基底源区的复杂性。根据目前有关年代学研究成果,推断1100~2200Ma碎屑锆石可能来源于华北克拉通,而样品中的520Ma的碎屑锆石则可能来源于佳木斯地块。另外,样品的岩石学特征和临近大黑山条垒下二台群具有一定的可比性,推测文中样品可能是大黑山条垒在盆地内的延伸。