鄂尔多斯盆地中新生代峰值年龄事件及其沉积-构造响应

通过锆石-磷灰石裂变径迹年龄分布及其与粗碎屑沉积建造和地层不整合关系的综合分析,提供了鄂尔多斯盆地中新生代构造事件的年代学约束及其沉积响应特点。印支期构造事件主要发生在230～190Ma,包含215Ma和195Ma两个峰值年龄,在盆地西南缘发育晚三叠世粗碎屑类磨拉石建造及其与上覆地层的平行不整合。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等3个峰值年龄,在盆地西南缘发育燕山中期的晚侏罗世和早白垩世的粗碎屑类磨拉石建造及其地层间的角度不整合。喜山期构造事件主要表现为盆地区域的多旋回构造隆升,至少包含55Ma、25Ma和5Ma等3个幕次的峰值年龄事件。其中,锆石和磷灰石叠合分布的峰值年龄(145Ma)和其相关的角度不整合、逆冲推覆和区域岩浆活动等,共同指示了鄂尔多斯盆地中新生代的一次关键构造变革事件。     

鄂尔多斯盆地西南缘二叠系上石盒子组碎屑锆石U-Pb年龄与地质意义

运用碎屑锆石LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,结合碎屑锆石矿物特征、阴极发光图像和年龄谱分布特征,对鄂尔多斯盆地西南缘麟游地区二叠系上石盒子砂岩进行了碎屑物源分析。结果表明:碎屑锆石U-Pb年龄分布主要包含3组峰值年龄:1864 Ma、2500 Ma和441 Ma,另外具有一颗3.3 Ga古老的碎屑锆石年龄及一组次级年轻年龄组299~363 Ma。1864 Ma和2500 Ma两组峰值的锆石颗粒约占总体的82.2%,表明二叠纪末上石盒子期华北克拉通为鄂尔多斯盆地西南缘提供主要物源,3.3 Ga年龄的存在也指示其来源于华北克拉通;441 Ma峰值的锆石颗粒约占总数的10.4%,指示其可能来自秦岭-祁连造山带,由于缺少800~1000 Ma的新元古代年龄,表明秦-祁造山带在上石盒子期抬升及剥蚀程度较低;299~363 Ma年龄组指示其可能来源于华北克拉通北缘的兴-蒙造山带岩浆弧。     

粤中三水盆地构造-岩浆事件与矿集区形成

粤中三水盆地喜山期银矿化粗面质凝灰岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄90～3175 Ma.火山岩中锆石主要为其在形成及上升过程中捕获围岩中的碎屑锆石.火山岩中锆石U-Pb年龄表明粤中三水盆地基底含太古宙的残余错石(2489 Ma±30 Ma,3175 Ma±38 Ma),华夏陆块元古宙基底存在与Grenville造山运动相对比的构造岩浆事件(955～1148 Ma)及在新元古代(798 Ma±12 Ma,883 Ma±10 Ma)发生了较强烈的岩浆活动.粤中三水盆地经历了加里东期构造岩浆事件(438.0 Ma±6.8 Ma),之后至少经历了燕山早期(-160 Ma)、燕出境期(98.2Ma±1.1Ma)及喜山期3次构造岩浆事件.三水盆地多期次构造岩浆活动与成矿事件有一定的耦合关系,是控制矿床形成的主要因素.华南褶皱带岩浆活动强烈,经历新生代成矿作用,中新生代盆地边缘是找矿有利靶区.     

札达盆地碎屑裂变径迹揭示的盆山耦合过程

札达盆地是中新世9.5 Ma以来发育的新生代沉积盆地.沉积厚度、砾石成分和古流向分析显示札达盆地新生代沉积的物源主要来自盆地北部的阿伊拉日居山系.札达盆地系列样品碎屑锆石裂变径迹年龄结构显示存在两个明显的峰值年龄区间, 分别为12.6~15.3 Ma(P1峰值年龄)与19.8~22.2 Ma(P2峰值年龄).锆石裂变径迹年龄的滞后时间(lag time)与沉积时代对比分析显示, P1和P2峰值年龄为快速冷却事件的静态峰, 与北部阿伊拉日居地区基岩U-Pb年代研究揭示的热事件时间具有良好的可对比性.因此, 札达盆地碎屑裂变径迹年龄两个峰值年龄区间记录了源区阿伊拉日居的两次构造事件, 可能对应于喀喇昆仑断裂在中新世的两次强烈的构造活动.综合碎屑锆石、磷灰石裂变径迹年龄信息, 估算源区在32.6~9.5 Ma之间的平均冷却速率是15.4 ℃/Ma, 上新世末期—第四纪(3.6~1.4 Ma)之间再次发生了一次快速的隆升剥露事件.札达盆地中新生代沉积地层碎屑裂变径迹热年代学结构与喀喇昆仑断裂东南段阿伊拉日居的热事件年龄格局吻合, 从碎屑裂变径迹年代学角度揭示了造山带地区的盆山耦合过程.      

北秦岭柳叶河盆地上三叠统物源区及其与鄂尔多斯盆地的关系——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的证据

对陕西省周至地区北秦岭晚古生代—中生代柳叶河盆地上三叠统石英砂岩进行单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析。以岩浆锆石为主的77个测试点给出的年龄值形成7个年龄组:256~475Ma、1500~1680Ma、1750~2190Ma、2190~2310Ma、2400~2650Ma、2700~2800Ma和2850~2960Ma。其中最年轻的锆石年龄为256±4Ma,最老的锆石年龄是2954±25Ma。峰值年龄以1750~2190Ma古元古代年龄组为代表(占总测点的64%)。将柳叶河盆地上三叠统与石炭系碎屑锆石年龄结构进行对比,前者新元古代年龄结构缺失,表明晚古生代介于柳叶河与鄂尔多斯盆地间的北秦岭北部具新元古代年龄结构的古陆,晚三叠世相对沉降,成为盆地次要物源区。结合与周缘地体年龄结构对比,北秦岭南部二郎坪群、秦岭群、丹凤群、南缘的沉积楔形体刘岭群及北秦岭与加里东期活动陆缘沟-弧-盆体系相关的岩浆作用产物此时则成为盆地主要物源区。北秦岭内部北降南升。柳叶河盆地上三叠统碎屑锆石与鄂尔多斯盆地西南缘上三叠统延长组砂岩碎屑锆石较好的可对比性,以及柳叶河盆地北侧源区(北秦岭北部)的构造变动、化石等证据表明,柳叶河盆地与鄂尔多斯盆地在晚三叠世很有可能连通,柳叶河盆地可能代表鄂尔多斯盆地的南部边缘。     

鄂尔多斯盆地南部二叠系砂岩碎屑锆石年代学特征及地质意义

陆源碎屑岩物质来源及变化与沉积盆地及构造演化密切相关。通过对鄂尔多斯盆地南部铜川地区晚古生代二叠系山西组、石盒子组及石千峰组砂岩样品岩石薄片鉴定、定量矿物学分析以及碎屑锆石U-Pb年代学分析,结合古流向特征,对物源进行了追溯,并讨论了盆地南部二叠系的构造—沉积过程。研究结果表明,早二叠世山西组碎屑锆石年龄具364 Ma、450 Ma、946Ma和2 446 Ma四个主要峰值;中二叠世下石盒子组碎屑锆石年龄具294 Ma、1 963.4 Ma和2 499 Ma三个主要峰值;晚二叠世石千峰组碎屑锆石年龄主要峰值出现在1 876.5 Ma,缺乏北秦岭造山带的新元古代和早古生代碎屑锆石记录。分析认为山西组主要物源区为北秦岭造山带,次要物源区为华北南缘构造带;石盒子组物源由北秦岭造山带、华北板块南缘构造带和内蒙古隆起西段共同提供;石千峰组物源区为华北南缘构造带。早二叠世山西期,华北南缘隆起幅度较低,不影响北秦岭造山带供源。石盒子期,勉略洋由被动拉张转换为主动挤压,秦岭造山带处于持续隆升状态,并造成了华北南缘构造带的不断抬升。石千峰期华北南缘强烈隆升,在为铜川地区提供物源的同时也阻挡了北秦岭造山带...     

唐王陵砾岩碎屑锆石U-Pb年代学及其构造古地理意义

鄂尔多斯(地块)盆地南缘唐王陵砾岩的沉积时代长期存在晚前寒武纪(或震旦纪)与奥陶纪之争,沉积环境和物源组成也存在不同认识,是盆地南缘海相沉积地层及构造古地理研究关注的热点争议问题。本文采用碎屑锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究方法,综合分析探讨了唐王陵砾岩的沉积时代、物源组成及其构造古地理环境。结果表明:唐王陵砾岩自下而上三个组段的砂岩夹层样品、共计396颗碎屑锆石U-Pb谐和年龄数据主要分布在2531～2364Ma(n=25)、2120～1618Ma(n=268)、1230～940Ma(n=29)和905～744Ma(n=10)等四个年龄区间,相应的峰值年龄分别为2440Ma、1800Ma、1090Ma和810Ma,各组段样品单颗粒锆石最小年龄为829±11Ma、820±17Ma和744±8Ma。这一测年结果与盆地西南缘的震旦系正目观组和罗圈组碎屑锆石U-Pb年龄分布基本相似,但明显缺少其近邻剖面奥陶系平凉组碎屑锆石接近454Ma的高频年龄组分,表明唐王陵砾岩的沉积时代更接近新元古代晚期或震旦纪。碎屑锆石年龄谱物源示踪与岩石地球化学、沉积建造特征等综合分析结果揭示,唐王陵砾岩沉积具有来自(华北)鄂尔多斯陆块与祁连-北秦岭(杂岩)地体的双向混合物源特征,总体属于含有多套滑塌和水下扇堆积的滨浅海相碳酸盐岩和碎屑岩沉积建造组合体,主体形成于鄂尔多斯地块南缘新元古代晚期的被动大陆边缘伸展断陷海盆环境。唐王陵砾岩碎屑锆石测年数据接近1. 09Ga和0. 81Ga的年轻峰值年龄组分,提供并支持祁连-北秦岭地区存在格林威尔期Rodinia大陆聚合-裂解相关的构造岩浆活动事件,指示(华北)鄂尔多斯陆块与北秦岭地体至少在唐王陵砾岩沉积之前的格林威尔期曾经历过拼贴聚合-陆缘增生作用;随后受Rodinia大陆裂解事件的影响,鄂尔多斯地块南缘拼贴增生型大陆边缘发育形成了包括唐王陵砾岩在内的新元古代晚期陆缘滨浅海滑塌-碎屑流沉积。     

吉林延吉开山屯地区柯岛群碎屑锆石年代学研究及地质意义

柯岛群分布于长春-延吉构造带东部的开山屯—汪清地区,开山屯地区出露的柯岛群缺少化石依据,其时代归属依旧存疑。在柯岛群上部及下部分别采集代表性样品进行碎屑锆石U-Pb(LA-ICP-MS)测年,上部细碎屑岩锆石年龄介于252~2304Ma之间,下部粗碎屑岩锆石年龄介于260~713Ma之间,并分别形成2个相近的峰值年龄;前者2个峰值年龄分别为263±2Ma、460±4Ma;后者2个峰值年龄分别为266±3Ma、463±4Ma,反映沉积碎屑物主要来源于奥陶纪及二叠纪地质体;最年轻的锆石为252Ma,其余相对年轻的锆石年龄集中于晚二叠世早期。结合柯岛群沉积建造组合特征及区域对比,认为其形成时代应为早三叠世,是古亚洲洋闭合后,造山带快速隆升形成的山间类磨拉石沉积。     

准噶尔盆地北部燕山期构造热事件的裂变径迹年龄纪录

运用裂变径迹(FT)分析的构造热年代学研究方法,系统建立了准噶尔盆地北缘燕山期构造热事件的FT年龄分布与峰值年龄事件。研究表明,锆石裂变径迹(ZFT)年龄主要分布在200~120Ma的燕山期,且峰值年龄集中分布在约160Ma;磷灰石裂变径迹(AFT)年龄主要分布在130~60Ma的燕山中晚期,且峰值年龄主要分布在约130Ma和90Ma。裂变径迹峰值年龄的确定不仅从定量热年代学角度为盆地构造热演化提供了可靠的证据,同时也表明了燕山运动在中国西部具有响应,为一区域构造运动事件。     

韩国太白山盆地古生界砂岩碎屑锆石U-Pb年代及其区域构造含义

韩国中东部的太白山盆地位于京畿、岭南两个构造单元之间。采用LA-ICP-MS方法,从太白山盆地下寒武统、中-上石炭统（下二叠统？）砂岩碎屑锆石中分别获得27个和47个U-Pb有效年龄,前者记录了1820~1945Ma、2172~2195Ma、2473~2593Ma等3期可信的构造热事件,相对概率峰值分别为1897Ma、2177Ma以及2528Ma;后者记录了288~340Ma、461~474Ma、1780~1892Ma、1941~1959Ma、2012~2050Ma等5期可信的构造热事件,其中相对概率峰值为305Ma和1867Ma的两组年龄比较集中。研究认为,太白山盆地与京畿、岭南两个地块均发育大约1850Ma的构造热事件,缺乏华南比较特征的新元古代构造热事件;进一步依据太白山盆地相应时段沉积古流向和古地理分布,说明太白山盆地至少与岭南地块之间存在密切的碎屑物源和构造属性关系,其构造热事件记录可与华北克拉通对比。另一方面,尽管中-上石炭统（下二叠统？）碎屑锆石记录了峰值为305Ma和468Ma可能发生在华北-朝鲜联合块体南缘的俯冲或构造热事件,但上述两个样品的碎屑锆石均缺乏新元古代构造热事件的年龄记录,所以亲华南的陆块至少在晚石炭世（早二叠世？）以前并未向太白山盆地提供碎屑物源。     

宁武盆地及周缘岩体裂变径迹对山西地块中—新生代构造演化的约束

宁武盆地及周缘岩体的抬升剥蚀对于山西地块中—新生代构造演化具有重要的指示意义。本文对宁武盆地及周缘岩体进行裂变径迹分析,磷灰石裂变径迹年龄97～47 Ma,锆石裂变径迹年龄161～141 Ma。裂变径迹记录了早白垩世早期(145～125 Ma)、晚白垩世(85～70 Ma)、古新世晚期—始新世早期(59～53 Ma)和渐新世晚期(28 Ma)的4次抬升剥蚀事件。综合分析山西地块的裂变径迹数据,表明隆起区晚古生代以来发生了多期抬升剥蚀事件。山西地块中—新生代构造演化具有时空差异。周缘岩体样品的裂变径迹年龄大于盆地内沉积地层样品的年龄,指示了周缘山体先于盆地抬升剥蚀。晋东北抬升剥蚀时限早于晋西南。山西裂谷系西南端裂开较早。裂谷系发育具有由南向北扩展的特征,这与地层保留记录相一致。山西地块现今地貌格局是在中生代发育一系列雁行状排列的复背斜和复向斜构造基础上发展而成的。     

循化-化隆盆地晚白垩世以来盆山耦合过程: 来自物源与磷灰石裂变径迹年代学分析的证据

循化-化隆盆地新生代沉积及盆地基底和周缘山系磷灰石裂变径迹年代学分析揭示了青藏高原东北缘晚白垩世以来经历过3期隆升剥露事件: (1)盆地基底及拉脊山和西秦岭北缘构造带磷灰石裂变径迹年龄分析普遍记录了晚白垩世-始新世中期相对快速的区域性的隆升剥露事件, 西秦岭北缘快速抬升的起始时间为84Ma, 受控于向北的逆冲抬升; 向北到循化-化隆盆地中部的拉目峡抬升的起始时间为69Ma; 更北的拉脊山一带快速抬升期主要为40~50Ma, 从而反映晚白垩世-始新世中期的快速抬升由南向北逐渐扩展.这一期构造隆升事件导致循化-化隆盆地和临夏盆地缺失了北部西宁-民和盆地古近纪所具有的西宁群沉积.隆升剥露结束于31Ma左右, 此时化隆-循化盆地向东与同时期的临夏盆地相连为一个统一的大型西秦岭山前盆地, 两者具有相同的构造、沉积演化史, 因此循化-化隆盆地他拉组底部地层年龄最老不会超过临夏盆地最老地层的古地磁年龄, 即29Ma.(2)渐新世晚期约26Ma拉脊山开始双向逆冲隆升, 并可能延续到中新世早期约21Ma, 隆升作用使循化-化隆盆地成为挟持于拉脊山逆冲带和西秦岭构造带之间的山前挤压型前陆盆地, 循化-化隆盆地开始大规模沉积巨厚的他拉组冲积扇相粗碎屑岩.(3)通过循化-化隆盆地咸水河组和临夏组的沉积相分析、古流方向和砾石成分分析, 揭示出拉脊山构造带在中新世8Ma左右发生的最大规模的双向逆冲隆升事件, 这次事件直接导致循化-化隆盆地由前陆挤压盆地转变为山间盆地, 形成现今青藏高原东北缘的盆山地貌基本格局.      

鄂尔多斯盆地东南南召地区中生代以来的构造演化研究——来自低温热年代学的证据

有关鄂尔多斯三叠纪原型盆地的东南向展布情况不是非常明确,之前有研究表明其东南缘可能位于南召地区,对该区构造演化过程开展研究,可为鄂尔多斯三叠纪原型盆地研究提供重要信息。因此,为了研究南召地区中生代以来的构造演化史及其与鄂尔多斯盆地之间的关系,本文对研究区3条野外剖面上3件三叠系样品开展锆石、磷灰石裂变径迹研究。其锆石裂变径迹年龄为270±15~181±8Ma,与地层年龄相近或大于地层年龄,不能很好地反映地层经历的构造改造时限,可能更多地代表了物源区的信息。磷灰石裂变径迹年龄为57±3~47±5Ma,结合裂变径迹年龄和热史模拟,本文认为南召地区自三叠纪以来经历了4期较大规模的构造改造,早期是三叠纪末遭受了秦岭造山带强烈逆冲推覆对本区的影响;中期是中晚侏罗世到晚白垩世初;晚期是晚白垩世;末期是喜马拉雅期,4期构造改造均与秦岭造山带的构造演化息息相关。此外,通过与鄂尔多斯盆地周缘地区展开对比,发现二者构造演化过程具有相似的时限性,从构造演化的角度支持南召地区属于鄂尔多斯原型盆地的观点。     

Fission Track Thermochronology Evidence for the Cretaceous and Paleogene Tectonic Event of Nyainrong Microcontinent, Tibet

Fission track dating was applied to analyze the 20 samples from Nyainrong microcontinent, and we obtained 20 apatite and 15 zircon fission track ages. The results show single population grain ages with a single mean age and associated central ages mainly ranging from 108±7Ma to 35±4Ma.Their mean track lengths are 12.2–13.9 μm with a single peak. Zircon fission track age range from 78±3 Ma to 117±4 Ma. The results represented the two tectonic uplift events in the study area, namely the Cretaceous and Paleogene periods. According to thermal history modeling results, uplifting rates of two tectonic events is 0.31–0.1 mm/a and 0.07–0.04 mm/a respectively. Combined with field condition and study results, it is suggested that the Cretaceous tectonic uplift event was related to the closure ocean basin caused by Qaingtang–Lhasa collision, and the Paleogene tectonic uplift event was related to the south to thrust system caused by Indo–Asian collision.     

利用磷灰石裂变径迹研究鄂尔多斯盆地西缘热历史

磷灰石裂变径迹在地质时期对60～150℃范围内温度变化的热敏感性 ,不仅使其成为研究盆地构造热演化史和区域构造运动的重要手段 ,而且对指导油气勘探有很大的实践意义。本文根据AFTA① 的有关原理 ,退火特性 ,对鄂尔多斯盆地西缘奥陶、二叠、三叠、侏罗、白垩、第三纪等不同时代地层样品开展了较为系统的AFT测试 ,获得了一批可靠的AFTA数据 ,论述了鄂尔多斯盆地西缘的主要构造热事件的次数 ,及该区中生代以来的构造热演化史。研究表明 :自中生代以来 ,该盆地西缘至少经历了四次构造热事件(峰值年龄分别为170Ma±、130Ma±、和75Ma±和17Ma±)。     

宁武盆地中-新生代构造演化的裂变径迹证据

为深入研究宁武盆地中-新生代的构造演化及煤层气资源的赋存条件,采集样品进行裂变径迹测试。锆石裂变径迹年龄为156~139 Ma,磷灰石裂变径迹年龄为97~47 Ma。宁武盆地中-新生代的构造演化历史可分为3个阶段。晚侏罗世(156 Ma),盆地两翼的岩体开始缓慢隆升,核部坳陷沉积,到早白垩世晚期(100 Ma),宁武盆地古地温达到最高,烃源岩达到了生气高峰期。白垩世晚期-古新世(79~59 Ma),快速抬升剥蚀。之后,虽有短暂埋藏,但总体处于隆升状态。渐新世晚期(40~30 Ma)以来快速抬升到现今位置。宁武盆地抬升剥蚀具有空间上的不均衡性。北东部抬升剥蚀早于南部,周缘岩体隆升剥蚀速率大于核部。宁武盆地是在中生代山西地块上形成一系列雁行状排列的复背斜和复向斜的构造背景下,新生代受印度洋板块挤压欧亚大陆,两翼山体强烈抬升推挤作用形成,属于华北克拉通区域构造事件的响应。     

闽西南下古生界东坑口组与魏坊组地层层序与物源区特征——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年的约束

闽西南地区下古生界魏坊组与东坑口组地层层序长期以来一直存在争议。应用LA-ICP-MS U-Pb测年,对闽西南地区下古生界魏坊组与东坑口组进行了120颗碎屑锆石的U-Pb测年,获得锆石年龄范围为506~3431Ma,主要分布于511~2796Ma之间,主要峰值年龄为964Ma,次要峰值年龄为514Ma,并存在813Ma、1231Ma、2483Ma的次级峰。年龄谱特征显示,魏坊组沉积早于东坑口组,东坑口组时代不属于中上寒武世。下古生界物源以964Ma峰值为代表,反映Grenville构造热事件的物源最显著。还获得了较丰富的峰值年龄为514Ma的泛非期构造热事件年龄,以及古太古代锆石年龄记录,为闽西南地区下古生界地层层序的确立和物源研究提供了重要新资料。     

裂变径迹对豫西宜阳地区中新生代构造演化过程的约束

为了研究宜阳地区与鄂尔多斯盆地中新生代构造演化过程的时空关系,对宜阳地区开展了锆石、磷灰石裂变径迹测年分析。结果表明,锆石裂变径迹年龄为185±8 Ma,磷灰石裂变径迹年龄为49±3 Ma～41±3 Ma,结合前人资料,认为宜阳地区中新生代以来共经历了两期较大规模的构造改造,分别是晚三叠世—早侏罗世印支运动和始新世—渐新世喜马拉雅运动对本区的影响。这两期构造运动与鄂尔多斯三叠纪原型盆地萎缩及秦岭造山带快速造山均有很好的等时性,说明宜阳地区与鄂尔多斯盆地自中生代以来具有相似的构造背景。