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。     

秭归盆地中新生代构造-热演化的裂变径迹约束

通过磷灰石裂变径迹年龄的测定以及时间-温度热历史的反演,揭示了秭归盆地中新生代构造-热演化过程。结果表明:秭归盆地自120 Ma左右开始缓慢隆升,主要经历了3个强烈的隆升阶段:(1)晚白垩世100~80 Ma开始强烈隆升,是燕山期造山运动在该地区作用的结果,也可能是黄陵背斜晚白垩世强烈抬升向西延伸的响应;(2)晚始新世40 Ma的强烈隆升,可能是印度板块和亚欧板块碰撞初期作用的远程响应;(3)中新世中期到末期10~5 Ma的强烈隆升,是青藏高原东部边界向东扩展及亚洲季风气候变化的响应。秭归盆地内部自白垩纪以来一直隆升剥蚀,展现出与盆地边缘构造-热演化的差异。通过与黄陵背斜东部的当阳盆地构造-热事件的对比,暗示了黄陵背斜在晚白垩世已隆升剥露至地表,分割了两个盆地。晚侏罗世—早白垩世,秦岭大规模挤压变形逆冲推覆构造作用使得米仓山—汉南隆起和黄陵背斜地区成为中上扬子地区磷灰石裂变径迹年龄相对最大的区域,江南—雪峰陆内造山作用向西北方向的扩展使得湘鄂西地区向川东地区磷灰石裂变径迹年龄具有整体变年轻的趋势。晚白垩世以来太平洋板块俯冲挤压效应使得川东褶皱带周缘及川东北磷灰石裂变径迹年龄自南东向北西方向减小,江汉盆地、当阳盆地及龙泉山以西记录的年轻的磷灰石裂变径迹年龄则与青藏高原隆升及其向南东方向构造逃逸的挤压作用和亚洲季风等气候变化的影响有关。     

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。     

阿尔泰造山带富蕴基性麻粒岩折返过程:来自裂变径迹热年代学的限定

论文在阿尔泰造山带富蕴县乌恰沟基性麻粒岩的锆石SHRIMP年代学、地球化学、变质温压条件和形成的大地构造背景研究基础上,利用麻粒岩、围岩片麻岩和侵入到麻粒岩的辉绿岩岩墙的裂变径迹热年代学探讨了麻粒岩从深部折返至地表的过程。裂变径迹年代学研究发现基性麻粒岩的锆石裂变径迹年龄为三叠纪,而麻粒岩、围岩片麻岩和侵入到麻粒岩的辉绿岩岩墙的磷灰石裂变径迹年龄均显示为晚白垩世至新生代早期。对磷灰石裂变径迹测试所得到的径迹长度和单颗粒年龄数据进行热史模拟表明,三叠纪时,基性麻粒岩抬升至约地表以下7.8km的上地壳,温度冷却至锆石裂变径迹的封闭温度;晚白垩世至新生代早期(约100～50Ma),麻粒岩、围岩片麻岩和辉绿岩抬升至约地表以下3.5km,温度冷却至磷灰石裂变径迹的封闭温度;约50～15Ma,三者滞留在约地表以下1.7km的磷灰石部分退火带;约15Ma以来,喜马拉雅运动使得它们被抬升剥蚀至地表。     

羌塘盆地中央隆起带的抬升演化:构造-热年代学约束

本文综合磷灰石裂变径迹年龄(113~43 Ma)、锆石裂变径迹年龄(169~103 Ma)、锆石U-Pb年龄(215~206 Ma)、黑云母K-Ar年龄(186~178 Ma),通过磷灰石热史模拟,TASC图谱分析和矿物封闭温度年龄等手段,获得了中央隆起晚三叠世至今较为完整的冷却抬升历史。中央隆起主要经历了早侏罗世、晚侏罗世-早白垩世、晚白垩世-中新世早期和中新世晚期至今四期冷却事件,与南北羌塘板块后碰撞伸展、拉萨羌塘板块碰撞、新特提斯洋板片俯冲、印度欧亚板块碰撞以及中新世南北向走滑伸展存在动力学联系,造成11.4 km、2.85 km、4.3~5 km和0.85 km的抬升量。中央隆起在侏罗纪相对两侧盆地抬升,随着两侧盆地经历了侏罗纪的沉积增厚,与两侧盆地高差减小,在早白垩世早期可能位于海平面附近,随后快速抬升至2~2.5 km,统一接受晚白垩世红层沉积,并经历长期持续的逆冲推覆构造活动,进一步抬升至5 km,随后受到中新世古大湖夷平和南北向伸展作用影响,中央隆起相对盆地发生差异抬升。     

云南中甸地区晚白垩世斑岩型Mo-Cu矿床磷灰石、锆石裂变径迹年代学研究

云南中甸地区位于西南三江铜钼铅锌金多金属矿集区的南端,是一个独具特色的Cu-Mo多金属复合叠加成矿带.本文采用裂变径迹低温热年代学技术对区内晚白垩世铜厂沟、休瓦促、热林成矿斑岩体,进行了锆石、磷灰石裂变径迹分析测试,开展了晚白垩世以来的构造热史演化模拟,揭示了区内构造-岩浆成矿事件及热史演化过程.研究表明,锆石裂变径迹年龄值变化于52±2～96±5 Ma;磷灰石裂变径迹的年龄值变化于15±1～48±3 Ma,总体变化幅度不大,中心年龄与池年龄在误差范围也基本一致.通过锆石、磷灰石的裂变径迹分析,揭示出云南中甸地区自晚白垩世以来主要经历了三个阶段的构造热事件.第一阶段(96～60 Ma),主要为岩浆侵位后快速降温的热史演化阶段;第二阶段(52～39 Ma),为缓慢的降温作用过程;第三阶段(16～15 Ma),揭示了受中新世以来青藏高原隆升造山作用的影响,该区经历了快速降温的地质演化过程.综合锆石裂变径迹、磷灰石裂变径迹的热史反演结果,表明区内晚白垩世典型成矿斑岩体具有相似的隆升过程和剥蚀历史,并获得了剥蚀量与剥蚀速率的定量计算结果,为区内矿床的资源潜力评价及勘查工作提供了科学参考.     

新疆库鲁克塔格地区盆山构造热演化史

利用磷灰石构造热年代学年龄、有机质成熟度指标、磷灰石裂变径迹热史模拟和单井EASY%Ro反演等方法,对新疆库鲁克塔格地区盆山系统开展盆山构造热演化史研究。结果表明,磷灰石年龄记录了早白垩世（99~1244 Ma）、晚白垩世（66~87 Ma）和古近纪（284~63 Ma）3次抬升过程;有机质成熟度指标和磷灰石裂变径迹热史模拟反映出海西期构造抬升过程。单井热史模拟表明,孔雀河斜坡下古生界烃源岩在志留纪末-早泥盆世到达最大热演化程度,模拟最大古地温梯度为356 ℃/100 m,侏罗纪末古地温梯度为31 ℃/100 m,焉耆盆地南部凹陷侏罗纪晚期模拟最大古地温梯度达415 ℃/100 m。海西期剧烈的造山运动使孔雀河斜坡由沉积转入剥蚀演化阶段,对油气成藏具有重要意义,晚白垩世隆升使孔雀河斜坡及焉耆盆地侏罗纪烃源岩热演化停止。     

上扬子盆地新生代差异抬升剥蚀与分异过程

中-新生代上扬子陆相盆地不仅是华南大陆的核心构造单元,也是大陆构造和盆地成因演化研究的天然实验室.基于楚雄盆地和四川盆地晚白垩世地层剖面中6件样品LA-ICP-MS磷灰石FT-U/Pb双法定年和热演化史模拟等研究,揭示上扬子盆地新生代差异抬升剥蚀及其分异过程.楚雄盆地大姚宜就剖面江底河组磷灰石裂变径迹（apatite fission track,AFT）年龄和径迹长度分别为43.2~33.9 Ma、10.06~11.30 μm,中新世以来快速抬升冷却速率达到约3~5 ℃/Ma;四川盆地宜宾柳嘉剖面三合组-高坎坝组AFT年龄和径迹长度分别为128.0~95.2 Ma、10.2~11.7 μm,为部分埋深退火样品.宜就剖面和柳嘉剖面上白垩统磷灰石U-Pb年龄峰值特征总体相似,共同揭示物源区古元古代（2 100~1 700 Ma）、新元古代（820~700 Ma）、早古生代（500~400 Ma）和早中生代（250~170 Ma）中高级别变质-岩浆构造热事件,其晚白垩世物源区主要为扬子板块西缘和北缘地区（即松潘-甘孜褶皱带、义敦岛弧、康滇古陆和秦岭造山带）.尤其柳嘉剖面磷灰石FT-U/Pb对比年龄揭示三合组-高坎坝组中少量磷灰石矿物为物源区晚三叠世-晚白垩世快速岩浆侵位过程的初始旋回沉积产物.晚新生代上扬子盆地受控于青藏高原东南向扩展生长过程控制影响,最终发生肢解分异形成现今盆地格架.      

鄂尔多斯盆地中西部中新生代构造抬升及演化

通过磷灰石裂变径迹(AFT)分析与热史模拟的方法,探讨了鄂尔多斯盆地中西部地区中新生代构造热演化过程及地质响应。不同构造单元及不同层位样品的AFT年龄结果表明,研究区中生代以来经历2次构造抬升:晚白垩世末—古新世早期(79～65 Ma)和始新世—中新世早期(56～15Ma);AFT年龄空间对比图表明,研究区抬升冷却具有南早北晚、后期整体抬升的特征。热史模拟结果表明,研究区整体于晚白垩世末期快速冷却抬升,古新世—中新世晚期为缓慢抬升,中新世末以来抬升速率明显加快。研究区中新生代的构造演化过程与周缘构造单元的相互作用密不可分,晚白垩世以来的构造抬升可能与秦岭造山带构造演化有关,新生代以来的构造抬升与盆地周缘裂陷的演化具有一致性,中新世晚期以来的快速抬升可能与青藏高原隆升的远程效应有关。     

泰山新生代抬升的裂变径迹证据

对采自鲁西隆起泰山的16个样品进行了磷灰石／锆石裂变径迹分析。分析结果表明泰山在前新生代（晚元古代到晚白垩世）抬升缓慢，新生代以来抬升速度明显加快，共经历了48Ma、44～37Ma和23～20Ma三个抬升阶段，其中后两个阶段为快速抬升时期。新生代泰山快速抬升与济阳坳陷构造演化有着良好的隆-坳耦合关系，暗示44Ma之前鲁西隆起与济阳坳陷是一个相连的联合盆地，44～37Ma泰山的抬升将二者分开，抬升事件进而控制了坳陷中烃源岩的形成。新生代泰山抬升与渤海湾盆地及其周边山系的构造演化也存在对应关系。