华北盆地三叠纪物源特征及其沉积—构造演化

华北盆地三叠纪沉积厚度大,分布广泛,其地层沉积特征很好地记录了周缘造山带或隆起区在该时期的构造演化过程。目前,前人已经对华北各地区三叠纪碎屑物源进行了大量研究,而对于物源区的认识仍存在分歧,对于盆缘地区沉积—构造演化过程的研究也相对较少。通过整理前人对华北各地区三叠纪碎屑物源研究的锆石年龄数据,并结合造山带构造演化过程和地层沉积特征,对华北盆地三叠纪碎屑物源及沉积—构造演化过程进行了整体研究。结果表明:华北北部三叠纪沉积物源均来自北缘的内蒙古隆起,锆石年龄和地层沉积特征记录了源区逐渐增强的岩浆活动和隆升过程。华北南部地区在该时期主要接受来自华北南缘二叠纪沉积盖层和北秦岭造山带的碎屑物质供给,华北南缘伴随着秦岭造山过程可能在中三叠世就已经逆冲隆升并遭受剥蚀,两者的协同演变共同控制着盆地南部沉积演化过程。鄂尔多斯盆地西北部碎屑物源主要来自阿拉善地块和北祁连造山带,西南部地区物源则主要来自盆地西南缘再旋回沉积盖层和北祁连造山带,分别为伸展和挤压状态下的内陆盆地沉积。早—中三叠世,华北盆地为统一的大型内陆沉积盆地,晚三叠世,盆地南、北缘发育沿褶皱逆冲带分布的陆内前陆盆地系统。     

右江三叠纪弧后盆地沉积特征及盆地演化

早二叠世后由干软防海槽褶皱成山及金沙江—哀牢山俯冲消减带的形成，使右江地区东部软防褶皱带前缘形成前陆盆地，广大西部滇黔桂地区形成弧后边缘海盆地．弧后盆地经历晚二叠世—早三叠世扩张裂陷，有较强火山活动，以基性熔岩流及安山质火山碎悄流沉积，具有初始洋壳化性质；中三叠世强烈蚴陷，以陆源碎屑浊流沉积为主，中三叠世末广大地区回返褶皱成山，盆地向西推移，晚三叠世形成狭窄的北东向萎缩坳陷盆地，卡尼期末充填隆起，盆地关闭。右江弧后盆地的关闭经历了突变式回返褶皱和渐变隆起上升两种不同的构造作用．     

中国南方二叠纪层序地层时空格架及充填特征

据华南二叠纪不同沉积盆地层序地层区域分布、纵向演化及其充填特征分析研究,初步建立了上扬子克拉通-右江盆地-钦防盆地、中扬子克拉通及全区的层序地层时空格架模型;提出层序充填可分为两个阶段:早二叠世碳酸盐缓坡-台地层序充填阶段,晚二叠世陆源碎屑为主与火山碎屑相混层序充填阶段;认为全区二叠纪四个Ⅰ型层序受控于构造隆升事件,晚二叠世层序TST普遍发育火山碎屑沉积,古陆边缘HST或少量SMT/LST大多由三角洲沉积体系进积叠加而成,上扬子克拉通及右江地区的生物礁以海侵和高位型为特色。     

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...     

右江盆地晚古生代深水相地层沉积构造演化

在对测自桂西地区的田林八渡、那坡坡荷、百色平圩、阳圩等地晚古生代的深水相沉积地层的沉积特征、玄武岩地球化学分析以及重要的构造地质事件研究的基础上．对右江盆地晚古生代盆地沉积演化做了阐述,提出了右江盆地自早泥盆世晚期开始出现大陆边缘裂离,先后经历了裂谷盆地形成阶段(早泥盆世晚期-中三叠世早期)、洋壳盆地形成阶段(晚泥盆世-早石炭世)、洋壳盆地强烈扩张阶段(晚石炭世-中二叠世)、洋壳盆地收缩阶段(晚二叠世-中三叠世早期)-洋盆封闭快速充填阶段(中三叠世晚期)的完整沉积盆地演化序列。     

秦岭北麓晚二叠世平顶山段辫状河—辫状三角洲沉积体系及其构造涵义

秦岭北麓晚二叠世石千峰组下部的平顶山砂岩段不整合覆于早、中二叠世含煤地层之上,是一套板状交错层理十分发育并以粗碎屑长石砂岩和长石石英砂岩为主的地层,以辫状河道与辫状三角洲充填沉积占优势。平顶山砂岩段呈自南向北并向东、西两侧变薄的朵状体。平顶山砂岩以含大量的新鲜的钾长石和古水流方向自南指向北和北西为特征,明显区别于下伏含煤地层中的砂岩。石千峰组砂岩与下伏煤系砂岩的厚度、古水流方向和岩石矿物成分的截然变化,表明华北石炭、二叠纪克拉通盆地南部的陆表海至晚二叠世已经完全退出华北,盆地南缘出现了新的物源隆起区,古沉积斜坡由原来的向南倾斜转变为向北倾斜。这意味着秦岭—大别构造带与华北板块南缘在此时期已经开始发生了碰撞并隆起成山。平顶山砂岩为硅质胶结,孔渗条件很差,储集油气的希望不大。     

陕甘宁地区晚古生代沉积体系

陕甘宁地区位于华北地台西部,处于东西构造域的交接部位,是我国重要的含煤、油气区之一。受不同构造背景、海平面升降、沉积物供给等影响,其晚古生代沉积体系类型多样。通过对露头、岩心、测井响应及编图等分析研究,区分出了碳酸盐台地、障壁岛－湖潮坪、潮道－湖潮坪、河控三角洲、扇三角洲、河流、冲积扇、湖泊等沉积类型,阐明了各自的沉积特征。晚古生代沉积体系展布、充填演化与南北两侧的兴蒙海槽和秦祁海槽的构造活动密切相关：晚石炭世西缘拗拉槽重新复活,形成以潮道－湖潮坪沉积为主的海湾充填,充填受基底和盆缘断裂控制;早二叠世东西部海水汇合,本区统一于华北陆表海中,形成碳酸盐台地、障壁岛、浅水三角洲交互的含煤沉积;中二叠世至晚二叠世早期陆表海萎缩,本区演变为近海内陆坳陷充填,形成冲积扇、河流、三角洲、湖泊沉积;晚二叠世晚期陆表海消亡,本区转化为内陆坳陷,形成以湖泊沉积为主的河湖充填。砂储层发育取决于沉积环境,空间展布受控于古构造机制。     

南盘江盆地中部西林断隆南翼中-下三叠统沉积学特征及其大地构造意义

印支造山带对华南地质演化具有重要影响,南盘江盆地作为华南与印支造山带相关的最大的盆地,其构造演化过程备受关注,然而对于盆地由伸展到挤压的构造转换时限还存在争议。西林县位于南盘江盆地的中部,古生界和中-下三叠统出露良好,是进行沉积大地构造学研究的理想地区。为进一步明确南盘江盆地的构造演化过程,本文选取南盘江盆地中部西林县一带中-下三叠统进行了详细的沉积相分布和演化、古水流以及碎屑组成分析。结果表明,空间上,下三叠统自下而上自北向南依次出露:(1)泥岩、泥灰岩、砂屑灰岩和凝灰岩构成的潮坪-泻湖相沉积;(2)砾岩、含砾砂岩、细砂岩和粉砂岩构成的块体搬运沉积(MTD,Mass-transport deposit)与浊积扇相沉积互层;(3)中粗砂岩、粉砂岩、泥岩组成的浊积扇相沉积,构成向上水体急剧加深的沉积序列。中三叠统为一套浊积扇相沉积,由粗砂岩、细砂岩、粉砂岩和泥岩组成。古水流和碎屑组成分析结果显示,西林县一带下三叠统碎屑物主要来自北侧西林-隆林一带的碳酸盐岩台地,而中三叠统碎屑除来自北侧相邻碳酸盐岩台地外,还可能来自江南造山带、康滇古陆、云开地块和峨眉山玄武岩。沉积相的垂向变化记录了西林一带由古生代孤立碳酸盐岩台地向三叠纪半深海浊积岩盆地的演化过程,而早三叠世MTD是盆地张开过程中的直接沉积记录,以上地质事实暗示了南盘江盆地在早三叠世受控于区域伸展体制,西林一带的古生代孤立碳酸盐岩台地则是伸展过程中形成的断隆。盆地内的基性岩墙侵位(258~248Ma)以及西林一带早三叠世晶屑沉凝灰岩的锆石U-Pb年代学分析结果(249.4±1.2Ma)表明南盘江盆地在晚二叠世至早三叠世处于伸展构造背景之下,中三叠统为半深海浊积岩沉积则表明这一伸展过程至少持续至中三叠世。由于在时间上和空间上,南盘江盆地的张开都与古特提斯分支洋盆的俯冲消减有关,因而我们认为南盘江盆地也是晚二叠世到中三叠世古特提斯洋岩石圈俯冲体系的一部分。由于南盘江盆地及其邻近区缺失上三叠统沉积,这可能说明古特提斯洋俯冲结束于中三叠世。     

新疆博格达山晚古生代地层的形成时代、物源及其演化:碎屑锆石U-Pb年代学证据

新疆博格达山主体由石炭系海相火山一沉积岩系组成,以发育两期双峰式火山岩,但不发育花岗岩为特征,对其晚古生代地层时代的划分和演化争议较大。本文重点对博格达山北部两个晚古生代砂岩进行了碎屑锆石U-Pb年代学分析,重新标定博格达山地区晚古生代地层的形成时代;利用物源区的演化,约束晚古生代构造演化。测年结果显示博格达上亚群砂岩的碎屑锆石表面年龄值分布范围较宽,主峰年龄为343~284 Ma(80%),次峰年龄为386~375 Ma(3%)、503~441Ma(7%)和871~735 Ma(10%);芦草沟组砂岩的碎屑锆石表面年龄值非常集中,主峰年龄为358~279 Ma(97%),次峰年龄为257~251 Ma(约3%)。博格达山中部原石炭纪博格达群上亚群与西部和南部下芨芨槽群相当,应属于早二叠世,中部一东部的石炭一二叠纪界线应在博格达下亚群一上亚群或居里得能组一沙雷塞尔克组之间的不整合面之中。博格达北部地区晚二叠世以南侧天山物源区供给为主,反映出晚古生代期间博格达山地区至少存在晚石炭世末和中二叠世两期构造隆升。结合区域火山岩与火山碎屑岩的研究,认为博格达山地区晚古生代主要经历4个演化阶段:早石炭世弧后盆地裂解阶段、晚石炭世碰撞拼贴阶段、早二叠世碰撞后伸展阶段、中-晚二叠世再次隆升到稳定阶段。     

巴颜喀拉残留洋盆的沉积特征

巴颜喀拉盆地垂向沉积序列表明：盆地于早古生代被动陆缘的浅海基础上裂陷、拉开，泥盆纪贯通，早石炭世洋盆扩展为成熟大洋，晚石炭世洋盆北部开始消减、南部继续扩张，晚二叠世-中三叠世进入残留洋阶段，晚三叠世转化为周缘前陆盆地．三叠纪末完全闭合，盆地自形成到消亡为一个连续的沉积和地质构造演化过程。其主体由早中三叠世深海沉积、典型浊积岩复理石和晚三叠世浅海复理石、风暴岩沉积、海相磨拉石构成，北部零星出露了中二叠世海山型沉积，昆南结合带以北有早中三叠世岛弧沉积。以盆地为中心具有向南北两侧陆块双向相背俯冲的极性特点，东西两端的碰撞造山不迟于晚二叠世。总体反映了古特提斯晚二叠世-中三叠世的残留洋盆性质和主洋域之所在。     

Geochronology and geochemistry of metasedimentary rocks from the Dongnancha Formation in the Huadian area,central Jilin Province,Northeast (NE) China: Implications for the tectonic evolution of the eastern segment of the Paleo-Asian Ocean

To constrain the tectonic evolution of the eastern segment of the Paleo-Asian Ocean, we conducted zircon U–Pb-Hf dating and whole-rock geochemical analyses for metasedimentary rocks from the Dongnancha Formation in the Huadian area in central Jilin Province, Northeastern (NE) China. Most detrital zircons from the metasedimentary rocks display clear oscillatory zoning and striped absorption in cathodoluminescence (CL) images and have Th/U ratios of 0.1–1.8, thus indicating a magmatic origin. U–Pb isotopic dating using LA-ICP-MS method for zircon samples from the metasedimentary rocks reveals that the depositional age can be constrained to the period between 250 and 222 Ma. Geochemical data reveal low to intermediate degrees of weathering of the source material and compositionally low to intermediate maturity. Detailed analyses of detrital zircon U–Pb-Hf geochronology and geochemistry show that these metasedimentary rocks are derived from a bidirectional provenance. The predominant derivation is from Permian–Early Triassic felsic-intermediate igneous rocks of central Jilin Province and adjacent regions in the northern margin of the North China Craton, although felsic-intermediate igneous rocks and continental material in the eastern segment of the Central Asian Orogenic Belt from the Cambrian–Carboniferous represent additional sources and minor amounts of Paleoproterozoic–Neoproterozoic material have been input from the North China Craton. A number of geochemical indicators and tectonic discrimination diagrams collectively indicate a continental island arc-active continental margin setting for the deposition of the protoliths of the metasedimentary rocks. The results of geochemical and geochronological analyses of the provenance and tectonic setting of the metasedimentary rocks indicate that the Dongnancha Formation was likely deposited in an intermountain basin in a post-orogenic fast uplift setting, suggesting that the final closure of the eastern segment of the Paleo-Asian Ocean in the Huadian area of central Jinlin Province likely occurred between the Early Triassic and Middle Triassic.     

中亚造山带东段晚古生代伸展构造环境的证据:内蒙古双井地区哲斯组沉积学及年代学研究

本研究从沉积学与年代学角度切入,聚焦于中亚造山带东段晚古生代末期的演化历史。以内蒙古双井地区中二叠统哲斯组陆源粗碎屑沉积岩为研究对象,利用沉积剖面实测、岩相古地理分析及锆石年代学测试等方法,厘定其沉积时限与沉积构造环境,以探讨晚古生代末期中亚造山带东段的构造演化历史。来自哲斯组的2个砂岩样品的最年轻谐和锆石组的谐和年龄分别258. 1±1. 9Ma与261. 6±1. 7Ma,在误差范围内相等,限定了研究区内哲斯组地层的最大沉积年龄约为260Ma,处于中二叠世末的Capitanian期;其主要物质来源包括华北板块太古代至早元古代的结晶基底、华北板块北缘早古生代陆缘弧及中-晚泥盆世西别河组。碎屑锆石年代学与沉积学研究表明,研究区内哲斯组所处沉积盆地类型为伸展构造环境下的裂谷盆地,早期具有短时间内快速充填巨厚层粗碎屑沉积的补偿盆地特征,并伴有活跃的同沉积火山与构造活动,发育近岸水下扇相沉积;晚期逐渐转变为过补偿盆地,发育陆相干旱型冲积扇相沉积;表现出沉积环境由海相变为陆相、碎屑物供应充足且近源低成熟度碎屑增多的盆地充填过程。根据沉积相组合及展布、沉积年龄与碎屑锆石主要结晶年龄间隔等特征,结合研究区存在双峰式火山岩及碱性岩带等证据,哲斯组应代表晚古生代末期的裂谷盆地沉积。上述研究提供了中亚造山带东段二叠纪发生陆内伸展过程的证据。     

Late Paleozoic provenance shift in the south-central North China Craton: Implications for tectonic evolution and crustal growth

U–Pb geochronologic and Hf isotopic results of seven sandstones collected from Late Carboniferous through Early Triassic strata of the south-central part of the North China Craton record a dramatic provenance shift near the end of the Late Carboniferous. Detrital zircons from the Late Carboniferous sandstones are dominated by the Early Paleozoic components with positive ε_Hf(t) values, implying the existence of a significant volume of juvenile crust at this age in the source regions. Moreover, there are also three minor peaks at ca. 2.5 Ga, 1.87 Ga and 1.1–0.9 Ga. Based on our new data, in conjunction with existing zircon ages and Hf isotopic data in the North China Craton (NCC), Central China Orogenic Belt (CCOB) and Central Asian Orogenic Belt (CAOB), it can be concluded that Early Paleozoic and Neoproterozoic detritus in the south-central NCC were derived from the CCOB. Zircons with ages of 1.9–1.7 Ga were derived from the NCC. However, the oldest components can't be distinguished, possibly from either the NCC or the CCOB, or both. In contrast, detrital zircons from the Permian and Triassic sandstones are characterized by three major groups of U–Pb ages (2.6–2.4 Ga, 1.9–1.7 Ga and Late Paleozoic ages). Specially, most of the Late Paleozoic zircons show negative ε_Hf(t) values, similar to the igneous zircons from intrusive rocks of the Inner Mongolia Paleo-Uplift (IMPU), indicating that the Late Paleozoic detritus were derived from the northern part of the NCC. This provenance shift could be approximately constrained at the end of the Late Carboniferous and probably hints that tectonic uplift firstly occurred between the CCOB and the NCC as a result of the collision between the South and North Qinling microcontinental terranes, and then switched to the domain between the CAOB and the NCC. Additionally, on the basis of Lu–Hf isotopic data, we reveal the pre-Triassic crustal growth history for the NCC. In comparison among the three crustal growth curves obtained from modern river sands, our samples, and the Proterozoic sedimentary rocks, we realize that old components are apparently underestimated by zircons from the younger sedimentary rocks and modern river sands. Hence, cautions should be taken when using this method to investigate growth history of continental crust.     

北京周口店太平山南坡晚古生代碎屑锆石U-Pb年代学及其大地构造意义

为了探讨华北板块北缘晚古生代的隆升历史和古亚洲洋的闭合过程,利用碎屑岩的锆石U-Pb年代学、Hf同位素和锆石微量元素组成对北京周口店太平山南坡晚石炭世-早二叠世地层进行物源分析,并判定源区的大地构造背景.5件样品的碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在3个时代:显生宙（285~425 Ma）、古元古代（1 700~2 450 Ma）和新太古代（2 500~2 747 Ma）.前寒武纪的锆石年龄主要集中在2.5 Ga和1.8 Ga,与华北克拉通的前寒武纪基底岩石相似.显生宙的锆石年龄主要集中在308~297 Ma,最年轻的峰值年龄在299~291 Ma,在误差范围内与地层沉积年龄相似,因此这些最年轻的碎屑锆石属于早二叠世同沉积锆石.29颗同沉积锆石的Hf同位素结果显示,原始176Hf/177Hf比值介于0.282 021~0.282 318,ε_Hf（t）值介于-20.1~-9.6.显生宙锆石的年龄谱特征以及Hf同位素组成与内蒙古隆起同期的岩浆锆石特征十分相似,因此显生宙碎屑锆石可能来源于内蒙古隆起,并伴随有少量来自北侧兴蒙造山带南部的早古生代岛弧碎屑的输入.二叠纪同沉积锆石的微量元素特征表明锆石结晶的岩浆源区具有大陆岛弧的构造属性.上述数据表明:（1）华北板块北缘在晚石炭世-早二叠世为活动大陆边缘;（2）晚古生代古亚洲洋向华北北缘的持续俯冲消减导致了内蒙古隆起的快速隆升;（3）古亚洲洋闭合的时间应晚于早二叠世.      

Mesozoic–Cenozoic sedimentary rock records and applications for provenance of sediments and affiliation of the Simao Terrane,SW China

ABSTRACT

As the north part of Simao Terrane, Lanping Basin is located between the Sanjiang Tethys Orogen (STO) and Yangtze Block, also the junction zone between the Gondwanaland and Cathaysian old land (Pan Huaxia mainland), which includes Yangtze and Cathaysian Blocks. The aim of this study is to decipher the provenance of the sedimentary units in the Lanping Basin and affiliation of Simao Terrane by the U-Pb ages, Hf isotope of detrital zircons and whole-rock geochemistry. The whole-rock geochemistry and the mineral composition indicate that most of the Triassic–Paleocene sedimentary rocks are derived from the upper crust and exhibit recycled orogen features. The detrital zircon U-Pb ages from the North Simao Terrane are consistent with the magmatic events during Early Neoproterozoic and Permian in the Western Yangtze Block. And the detrital zircons ages from North Simao Terrane show same distribution features as the Permian–Triassic magmatic rocks, which are distributed in the Simao Terrane and along major sutures. These comparisons suggest that the clastic sediments in Lanping Basin (North Simao Terrane) are derived from Early Neoproterozoic and Permian magmatic rocks from Western Yangtze Block, Permian–Triassic magmatic rocks from Simao Terrane, along Jinshajiang, Garz-Litang and Ailaoshan Sutures. The comparison of the detrital zircon age distributions shows that Simao Terrane and Yangtze Block exhibited similarity tectonic setting in the evolution history, especially during Paleoproterozoic–Late Paleozoic. This suggests that the Simao Terrane is part of Cathaysian old land, although Simao Terrane was separated from Yangtze Block for short period during Early Paleozoic. Besides, the Hf mapping, stratigraphic succession, paleogeography and paleomagnetism in SW China support that Simao Terrane has a Cathaysian old land-affinity, rather than one involving Gondwanaland.     

大兴安岭中段乐平统-中三叠统沉积物源分析:来自重矿物组合及碎屑锆石年代学证据

黑龙江西部龙江地区位于中亚造山带东段,黑河-贺根山缝合带与西拉木伦缝合带之间,地层记录了两大古板块之间古亚洲洋闭合过程的信息。本文对龙江地区乐平统林西组和下-中三叠统老龙头组的砂岩样品进行碎屑重矿物和碎屑锆石U-Pb同位素年代学研究。碎屑重矿物组合以锆石+磷灰石+金红石+角闪石+绿帘石+重晶石的组合为特征,表明物源主要来自于中酸性岩浆岩,并有少量变质岩及沉积岩组分。林西组样品最年轻的锆石年龄为278±3Ma,老龙头组样品最年轻的锆石年龄为247±3Ma、243±4Ma及237±3Ma,结合前人的研究,限定了林西组沉积于乐平世,老龙头组沉积于早三叠世-中三叠世。碎屑锆石年龄谱明显分为五组:237～258Ma、270～329Ma、357～558Ma、680～1633Ma及1893～1966Ma。其中237～258Ma的碎屑锆石主要来自与古亚洲洋洋壳消亡前的俯冲增生过程相关的火山活动,270～329Ma的碎屑锆石主要来自大石寨组火山岩及其同期侵入岩,357～558Ma的碎屑锆石来自早古生代-晚古生代早期岩浆弧,680～1633Ma的碎屑锆石可能来自兴安及额尔古纳地块的变质基底,而较古老的～1800Ma的锆石年龄暗示了华北克拉通基底的物源信息。通过研究发现林西组及老龙头组样品前30%年轻的碎屑锆石年龄与地层沉积年龄之差都小于100Ma,结合对砂岩碎屑组成、重矿物组合及盆地与火山弧位置关系的研究,认为研究区乐平世-中三叠世沉积盆地具有汇聚背景,为弧前盆地。     

额尔齐斯-西拉木伦对接带古生代沉积盆地演化

额尔齐斯-西拉木伦对接带位于西伯利亚板块、华北陆块和准噶尔地块之间, 其构造演化和古亚洲洋洋盆的打开与关闭有密切的关系.笔者在系统分析研究区3个二级和19个三级构造单元古生代岩石地层、生物地层及年代地层的基础上, 对沉积盆地进行原型恢复, 共划分出10个盆地类型.同时, 根据沉积盆地充填序列对研究区的构造-沉积演化做出了初步的论述.(1)早古生代-早石炭世古亚洲洋俯冲阶段; (2)早、晚石炭世之交的碰撞演化阶段; (3)晚石炭世-早二叠世碰撞及碰撞后演化阶段.研究认为古亚洲洋的闭合由西向东呈"剪刀式", 时间分别为早石炭世末(318 Ma)和中二叠世-早三叠世(260~245 Ma).三叠纪古亚洲洋消亡总体转为陆相环境.      

额济纳旗地区晚石炭-晚二叠世地层沉积学和年代学研究及其构造背景分析

对额济纳旗地区红石山-黑鹰山坳陷带和马鬃山-切刀隆起带晚石炭世-晚二叠世地层进行了沉积学和年代学研究。红石山-黑鹰山坳陷带的大狐狸山地区干泉组下段碎屑岩可分为滨海相、前三角洲相和三角洲前缘相等三种沉积相类型,具有向上粒度变粗的特征,表明该带属于以三角洲快速供应为主的滨海带沉积环境。碎屑锆石年代学分析表明其形成时代为322～305Ma,主要集中在428～520Ma和336～373Ma两个时期,分别代表红石山-黑鹰山坳陷带边缘古亚洲洋俯冲及其结束后早石炭世伸展过程的两期岩浆活动记录。马鬃山-切刀隆起带的八道桥地区二叠系由巨厚的紫红色砾岩、砂岩重复组成多个旋回,沉积及层序特征表明该套地层形成于干旱条件下的快速沉积,属陆相洪冲积环境产物,沉积时代为280～268Ma。碎屑锆石年龄谱也记录了早古生代岩浆活动峰期(424～515Ma)和古老基底年龄(950Ma和1700～1900Ma)。阿拉善旗埋汗哈达地区埋汗哈达组从下向上分为洪冲积相、滨海泻湖相和滨海相等三种沉积相,构成从陆相到海相变化的沉积序列,形成时代为279～270Ma。该组的碎屑锆石分析主要记录了三个连续的峰期年龄即280Ma、287Ma和294Ma,说明早二叠世发生频繁的岩浆活动。沉积学及年代学研究揭示哈尔苏海组为滨海环境,形成于晚二叠世,其碎屑锆石年龄分布广泛,除273～329Ma的年龄代表晚石炭世-中二叠世岩浆活动外,其余锆石集中在383Ma、468～517Ma、800～913Ma和1485Ma等四个峰期,表明马鬃山-切刀隆起带在晚二叠世接受了来自早古生代造山带和古老基底的复杂物源。八道桥及埋汗哈达地区的研究揭示晚二叠世马鬃山-切刀隆起带的古地理环境为从陆相到滨海相。上述沉积学和年代学分析表明额济纳旗地区红石山-黑鹰山坳陷带和马鬃山-切刀隆起带对沉积环境和古地理格局有关键控制作用。通过中国北方新疆、甘肃和内蒙古晚石炭世-二叠纪的对比研究揭示,在天山-兴蒙造山带基底上广泛发育以隆起和坳陷相间为特征的盆岭构造,导致形成不同的沉积古地理环境并控制沉积相带的展布,识别这种古构造格局对于追溯我国北方晚古生代沉积古地理具有重要意义。     

北秦岭柳叶河盆地石炭系—二叠系含砾砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

通过北秦岭黑河地区柳叶河盆地碎屑锆石年龄研究,探讨盆地沉积物年龄结构,并进一步推断其物源及与秦岭造山带的盆山耦合过程。采自柳叶河盆地石炭系—二叠系含砾砂岩样品中的82颗碎屑锆石年龄可分为6组:260~542Ma、800~1100Ma、1320~1560Ma、1640~2250Ma、2300~2660Ma和2720~2870Ma。其中260~542Ma年龄段所占测点比例最大,占锆石总数的31%,其次为1640~2250Ma、2300~2660Ma和800~1100Ma年龄段。最老年龄值为2834±40Ma,最年轻者为264±5Ma。从碎屑锆石年龄结构对比及石炭纪地层交错层理推断,柳叶河盆地石炭系—二叠系物源区主要为当时的北秦岭山地。此外,碎屑锆石年龄结构对比表明,鄂尔多斯盆地南部与柳叶河原始盆地有相同的年龄谱特征,意味着它们具有同一物源区。北秦岭山地是在加里东造山作用后期影响下迅速隆升而形成的。其后,随着南侧勉略洋的打开,华北地台相对沉降及沿商丹带的走滑断陷使柳叶河盆地出现,仍旧处于隆升状态的北秦岭山地开始作为该盆地及其北侧鄂尔多斯盆地南部的主要物源区。