松潘-甘孜盆地中、晚三叠世沉积物来源及演化的锆石U-Pb年代学制约

从松潘-甘孜构造带东北部若尔盖盆地的红参一井内分别采取中三叠世晚期和晚三叠世早期的砂岩样品,用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)方法对其中的碎屑锆石颗粒进行了U-Pb年龄分析,结果显示锆石形成年龄的范围在2432 741 Ma间,主要峰值集中在240～290,400～480,1 800～2 000,2 200～2 500 Ma.通过对碎屑锆石年龄分布特征的研究,并结合古水流条件的约束,认为松潘-甘孜盆地东部中、晚三叠世沉积盖层内形成于240～290 Ma和400～480 Ma的锆石分别来自东昆仑南部和北秦岭,形成于1 800～2 000 Ma和2 200～2 500 Ma的锆石来自华北板块.由不同时期沉积物中碎屑锆石年龄分布特征的变化表明:晚三叠世中期以后有更多扬子板块的物质进入了松潘-甘孜盆地,使盆地内沉积物的组合发生了明显的改变,这样的变化反映了晚三叠世中期以后扬子板块西缘存在一个快速抬升的过程.     

楚雄盆地晚三叠世古地理变迁

楚雄盆地晚三叠世为一建立在扬子板块西缘前寒武纪基底之上的海相-海陆过渡相-陆相沉积盆地。中三叠世拉丁期-晚三叠世卡尼期沉积了一套深水的灰色薄层状粉砂质泥岩和泥质粉砂岩;诺利期早期以华坪隆起为界有两个沉降中心,华坪隆起以西的推覆体之上为广海陆架相的细碎屑岩沉积、远源浊积岩,以东为局限环境下的细碎屑岩沉积夹浊积岩;诺利期晚期为大规模的三角洲前缘砂体组成下超的复合体,古地理格局继续保持东西向分带,呈对称分布,盆地西部为陆相、海陆过渡相,盆地中部为海相沉积。瑞替期在原形盆地中形成舍资组的河流-滨岸沉积,在推覆体上形成白土田组的冲洪积物。总之,表现古地理变迁为一个由西东逐渐超覆、由下向上粒度逐渐变粗、由海相变为陆相的过程。     

若尔盖-松潘前陆盆地的沉积与构造特点

若尔盖-松潘盆地中、上三叠统沉积剖面研究表明以陆相沉积为主,只在东北部青山峪有浅海相碳酸盐岩沉积.盆地北部出现河流、浅湖相沉积,中部以浅湖相沉积为主,局部出现深湖相沉积,南部主要为深湖相沉积.中、上三叠统地层的变形构造以冲褶席（duplex）构造为特点,表现出从北向南应变强度减弱.深部构造反映了盆地位于扬子板块大陆壳基底之上,叠覆在扬子板块北缘的前陆褶皱冲断带上.大地构造位置、沉积相与构造特点,共同说明若尔盖-松潘盆地是三叠纪碰撞造山作用时期扬子板块北部北缘的前陆盆地.     

准噶尔晚石炭世—二叠纪前陆盆地的构造演化

准噶尔盆地是中国西部大型内陆含油气盆地，具有多套含油层系，尤其是二叠系，既是盆地的主力烃源岩，也是盆地一个重要的含油层系。同时，上石炭统和二叠系的构造格架也控制了准噶尔盆地后期构造格局和演化。但长期以来，对盆地上石炭统及二叠系的划分对比、构造格架及原型盆地的性质认识一直存在着争议。从现今大地构造位置上看，准噶尔古板块位于哈萨克斯坦古板块、西伯利亚古板块及塔里木古板块的交接部位。但在古生代的大部分时间里，各板块之间被大洋隔开，准尔板块向四周各板块之下俯冲，中间为结晶基底，四周为被动大陆边缘。大约在石炭纪末期，各板块相互拼合成一体。这种大地构造环境是典型的前陆盆地发育环境。晚石炭世和二叠纪的盆地沉积充填和构造发育特征也显示准噶尔盆地在此期间为前陆盆地性质。前陆盆地层序与下履层序的分界在上石炭统之下。晚石炭世－二叠世准噶尔前陆盆地由三个前陆盆地系统组成，即：①西北缘前陆盆地系统：它是早期近南北向西部前陆盆地系统的北部，该西部前陆盆地系统的南部古车排子山前地区后期 逐渐被北天山前陆盆地系统所叠加；②克拉美丽前陆盆地系统和③北天山前陆盆地系统。各盆地系统的范围、发育程度和时间不同，前两个前陆盆地系统的发育时间相对后者稍早，而后者盆地范围较前两者大。盆地中的所有构造特点都是以上述三大前陆盆地系统各构造组成要素叠加复合的结果。从整个盆地发育看，可划分为四个阶段，即①周缘前陆盆地阶段（C3－P1ja)，此时主要有西部前陆盆地系统和克拉美丽前陆盆地系统；②复杂型前陆盆地阶段（P^1jb-P1f)，三大前陆盆地系统定型；③联合周缘前陆盆地阶段（P2），基本延续了前期构造格局，盆地进入稳定缓慢的构造沉降阶段；④前陆盆地消亡阶段（P3）。     

上扬子西南部晚三叠世古隆起演化及其构造意义

在大量野外地质调查和资料分析的基础上,通过不同剖面的沉积特征和地层对比分析,识别出上扬子西南部存在晚三叠世古隆起;并结合区域构造背景,探讨了古隆起的构造属性、演化和大地构造意义。研究结果表明,上扬子西南部普遍缺失上三叠统,这一地层的缺失不是后期剥蚀造成的,而是由于上扬子西南部在晚三叠世存在一个与上扬子西南缘近平行的古隆起。该古隆起的发育与金沙江-哀牢山-马江-八布洋、甘孜-理塘洋的关闭及之后的碰撞造山作用密切相关。在早三叠世末,金沙江-哀牢山-马江-八布洋关闭,上扬子西南部南缘的右江和楚雄盆地成为前陆盆地,形成的前缘隆起共同组成了该古隆起;至晚三叠世诺利期,甘孜-理塘洋关闭,上扬子西南部西缘发育西昌前陆盆地,其前缘隆起与右江、楚雄前陆盆地的前缘隆起一起组成古隆起;至瑞替期末,由于右江前陆盆地停止发育,古隆起仅由楚雄和西昌前陆盆地的前缘隆起组成。这一古隆起的发现对研究四川盆地晚三叠世盆地原型和上扬子西南部构造演化具有重要意义。     

川西松潘-甘孜弧前盆地的形成及演化

地处柴南缘昆中蛇绿杂岩带与羌塘地块北缘可可西里-金沙江古缝合线之间的松潘-甘孜褶皱带(包括东昆仑构造带),其主体应属古特提斯洋晚石炭世-晚三叠世时期向其北侧的柴达木古陆南缘俯冲过程中在活动陆缘弧-沟间隙之间增生形成的一个大型弧前构造带。具有由弧前盆地沉积楔和基底增生杂岩构成的双重结构特点,其形成与冈瓦纳大陆北缘若尔盖"三角"地块的楔入及俯冲带向南迁移有关。大致经历了晚石炭世-早三叠世狭窄弧前盆地和中晚三叠世宽阔弧前盆地两个主要演化阶段。     

川西类前陆盆地晚三叠世须家河期构造演化及层序充填样式

晚三叠世须家河期.龙门山构造活动呈现明显的阶段性。须二段和须四段沉积期为龙门山逆冲推覆活动期,川西类前陆盆地沉积、沉降中心位于靠近盆缘冲断带一侧的前渊坳陷内,盆地两侧以储层发育和沉积极不对称为特征。在盆缘冲断带一侧,随着龙门山造山带构造活动的增强,下切剥蚀力也不断增强,低位体系域相对发育.而高位体系域则因后期暴露剥蚀而保存不完整;在前陆隆起斜坡带一侧,表现为稳定的缓慢隆升,下切侵蚀作用较弱。故低位体系域缺失或不发育,而高位体系域则因后期剥蚀较弱而相对发育。须三段和须五段沉积期为龙门山逆冲推覆休眠期.川西类前陆盆地的沉积、沉降中心向前陆隆起方向迁移,盆地两侧沉积的不对称性也逐渐减弱.以发育区域性盖层和生油层为特征。其层序充填样式与活动期相似。但造山带前缘因构造剥蚀相对减弱而使沉积层序.尤其是高位体系域保存相对完整。而前陆隆起区则主要因沉积物供应不足而使层序发育相对不完整.只保留最大洪泛面附近的沉积。     

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。     

晚三叠世龙门山前陆盆地须家河组物源及构造背景分析

晚三叠世龙门山前陆盆地早期的沉积物源及构造演化长期存在争议,争论的焦点主要在晚三叠世诺利期及同期沉积的须家河组下部地层。通常认为龙门山前陆盆地的西侧边界为龙门山主断裂,北川-映秀断裂,须家河组地层的地表出露范围均位于该断裂以东区域。近期的汶川科学钻探首次在北川-映秀断裂以西发现了须家河组下部地层,为龙门山前陆盆地早期的演化过程提供了新的证据。上三叠统诺利阶须家河组下部的砂岩骨架颗粒中石英、长石、岩屑的平均含量分别为43%、4%和35%,岩屑颗粒呈次棱角状,岩屑主要为弱变质的粉砂岩、泥岩,具有锆石、金红石、电气石、重晶石的重矿物组合特征,表明物源来自再旋回沉积岩。据Dickinson的三角判别图解分析,其物源区构造背景为再旋回造山带。通过微量元素和稀土元素的地球化学分析,再次确定其物源为上地壳长英质岩。龙门山前缘须家河组下部地层与松潘甘孜中—上三叠统的REE球粒陨石标准化配分模式以及碎屑锆石U-Pb年龄分布特征相似。通过与须家河组潜在物源区的综合对比分析,本文认为诺利期的须家河组具有前陆盆地的双物源特征,其物源主要来自松潘甘孜褶皱带,并有少量来自扬子板块西缘。微量和稀土元素比值特征及构造背景判别图解分析表明,诺利期龙门山前缘须家河组的沉积构造背景为大陆岛弧,沉积盆地类型应为弧后前陆盆地。结合龙门山造山带-前陆盆地系统的构造事件研究,以及本文对于须家河组下部的物源和构造背景分析,表明在卡尼末期古特提斯洋东缘出现强烈挤压,松潘甘孜东缘发生褶皱并逆冲在扬子板块西缘之上形成古岛弧,逆冲断裂为茂汶断裂,须家河组的西侧沉积范围,即前陆盆地的西侧边界为茂汶断裂。到诺利期末和瑞替期初,龙门山造山带形成,须家河组沉积范围缩至北川-映秀断裂以东,龙门山前陆盆地的西侧边界为北川-映秀断裂。     

云南楚雄前陆盆地晚三叠世沉积建造及盆地演化

根据沉积建造的类型、系列和体态认为楚雄盆地在晚三叠世经历了３个明显的发育阶段：第一阶段为早期聚敛碰撞阶段,发育了黑色页岩建造和碳酸盐复理石建造;第二阶段为构造相对静止期,发育了火山复理石建造和陆源复理石建造;第三阶段为盆地充填阶段,发育了海相磨拉石建造和陆相磨拉石建造。３个阶段中的沉积建造属于次稳定型和非稳定型两大类。     

松潘-甘孜褶皱带南部上三叠统物源及构造抬升: 碎屑锆石年代学和Hf同位素证据

碎屑锆石年代学不但能够限定地层沉积开始的最大时限,还能为示踪沉积物源区提供关键信息。中国西南部的松潘-甘孜褶皱带广泛出露一套巨厚的三叠纪复理石沉积,其物源区和可能存在的同期抬升与剥蚀历史并未得到很好约束。本文获得的松潘-甘孜褶皱带南部雅江地区上三叠统四套地层（由老至新分别为侏倭组、新都桥组、两河口组和雅江组）5件砂岩样品的碎屑锆石U-Pb年龄和锆石Hf同位素数据表明,最年轻锆石年龄指示侏倭组从~229Ma后开始沉积,新都桥组则从~223Ma后开始沉积。碎屑锆石年龄频谱图显示四套地层都具有中奥陶世-早泥盆世（465~398Ma）和中二叠世-晚三叠世（271~225Ma）的年龄峰。除两河口组外的其他三套地层还具有较强的古元古代（1.90~1.86Ga）和新元古代（872~712Ma）的年龄峰。锆石Hf同位素显示松潘-甘孜褶皱带南部上三叠统小于300Ma的锆石颗粒主要来自峨眉山大火成岩省和义敦岩浆弧。本文物源区示踪结果表明,华南板块和义敦地体可能为松潘-甘孜褶皱带南部地层的主要物源区。晚三叠世由于周缘地体的强烈汇聚,松潘-甘孜褶皱带在小于~18Myr的时间内经历了快速的隆升和剥蚀作用,剥蚀产生的碎屑物质被搬运至四川盆地的西缘再沉积。

     

罗布泊第四纪湖盆物源与盆地构造演化特征：来自LDK01孔碎屑锆石U-Pb年龄证据

为揭示罗布泊盐湖第四系潜在物源区及凹陷阶段性演化过程,本文对罗布泊第一口钾盐科探深钻LDK01孔更新统不同深度样品进行碎屑锆石U-Pb微区定年分析。Th/U比值显示,钻孔碎屑锆石类型主要为岩浆锆石,少量为变质成因锆石。锆石年龄主要集中在209~240Ma、265~304Ma、320~385Ma、406~446Ma、705~880Ma及2376~2405Ma几个区间。综合分析潜在物源区的岩石属性和年龄构成,初步认为罗布泊地区前寒武纪年龄来自北部山前库鲁克塔格地区,加里东期碎屑锆石可能来源于阿尔金造山带和(或)南天山构造带。276Ma的峰值记录了塔里木盆地二叠纪大火成岩省事件,南天山最有可能为主导物源区。印支期和新生代碎屑锆石年龄暗示了北山地块和东天山,甚至较远的帕米尔-西昆仑山等地可能也提供了物源。凹陷周缘富钾岩体广泛出露,经风化、淋滤搬运至罗布泊,为凹陷第四纪成钾提供了有利的物质来源。塔里木盆地内部流域带来的碎屑组分是主要的物质来源,近源地区造山带岩体提供的物源有限。碎屑锆石年龄纵向变化特征显示,罗布泊北部地区在中更新世发生一次明显的构造抬升,可能是导致罗北凹地形成的重要原因。     

塔里木板块北缘前陆盆地的构造演化及其与油气的关系

循天山地区板块构造作用这主线,系统地讨论塔里木板块北缘前陆盆地和类前陆盆的构造演化,将前陆盆地和类前陆盆和类前陆盆地划分为两个阶段,指出前陆盆地演化具从不稳定向稳定发展的特征。早期前陆盆地以深水复理石建造为主,夹火山岩建造,晚期前陆盆地以磨拉石建造为主。前陆盆地和前陆隆起具横向和纵向上的迁移性,这种特性影响了类前陆盆地的演化和油气分布。     

四川盆地上三叠统构造层序划分及盆地演化

晚三叠世是四川盆地演化的重要时期。根据野外露头、钻井和地震资料,运用构造层序地层学的思路和方法,对四川盆地上三叠统层序界面、层序划分和层序特征进行深入研究,并建立层序地层格架。研究表明,四川盆地上三叠统可识别出4个层序界面:1)上三叠统与中、下三叠统之间的区域性构造不整合面;2)须二段与小塘子组的分界面;3)须三段与须四段之间的次级构造不整合面;4)三叠系与侏罗系之间的区域性构造不整合面。根据层序界面的发育情况,将研究区划分为3个构造层序,每个层序以最大湖泛面为界,划分为盆地扩张体系域(BE)和盆地收缩体系域(BW)2个体系域。晚三叠世四川盆地的演化主要是川西前陆盆地的演化,其中TS1为边缘前陆盆地演化阶段;TS2为川西前陆盆地形成阶段,龙门山逆冲推覆体开始逆冲推覆;TS3为川西前陆盆地发展阶段,受安县运动的影响,龙门山逆冲褶皱成山,使得整个四川盆地进入了陆相沉积环境。构造运动是控制晚三叠世四川盆地演化的重要因素。     

鄂尔多斯盆地南缘中晚三叠世物源演变及其地质意义

针对鄂尔多斯盆地南缘中晚三叠世物源构成转化及盆山耦合机制不清的问题,选取了铜川地区金锁关剖面和周至柳叶河剖面的延长组砂岩为研究对象,运用岩石学、碎屑锆石U-Pb年代学、地球化学的方法,探讨鄂尔多斯盆地南部延长组的物源构成和变化,并探寻其构造耦合机制。结果表明,金锁关剖面上三叠统碎屑锆石可分为5个年龄段,分别是237-330 Ma、390-480 Ma、870-1230 Ma、1740-1980 Ma、2070-2732 Ma,中三叠统碎屑锆石共具有4个年龄段,分别是240-290 Ma、1760-1840 Ma、2250-2300 Ma、2350-2700 Ma;盆地南端柳叶河地区上三叠统碎屑锆石共具有5个年龄段,分别是244-310 Ma、360-600 Ma、800-1300 Ma、1700-2100 Ma和2450-2550 Ma。通过物源对比发现,中三叠世鄂尔多斯盆地南缘的物源来自于华北克拉通、兴蒙造山带和阿拉善地区,晚三叠世沉积砂体的物源来自华北克拉通、阿拉善、兴蒙造山带、西秦岭、北秦岭以及祁连造山带,且岩石学特征和源区构造背景的转变均支持这一认识。这种物源的转变,与中三叠世盆地南部秦岭造山带的活化以及盆地样式的转变有关。     

川西前陆盆地须家河期高分辨率层序格架与古地理演化

结合钻井岩心、测井、野外露头等地质资料以及前人的研究成果,对川西前陆盆地须家河期的沉积特征及古地理演化进行详细研究,依据高分辨率层序地层学理论,建立了层序地层格架,将川西前陆盆地须家河期划分为2个超长期(SLSC1—SLSC2)、3个长期(LSC1—LSC3)、5个中期(MSC1—MSC5)和数十个短期旋回层序。它们在高分辨率层序格架中的岩相古地理特征及演化为:LSC1期为川西前陆盆地形成初期,地层以海相—海陆过渡相沉积为主;LSC2期为湖泛期,同时随着龙门山岛链的逐渐闭合,主要发育湖相—三角洲相沉积;LSC3期为湖盆衰退期,此时龙门山岛链已完全闭合,以湖相和三角洲相沉积为主。     

龙门山泥盆纪沉积盆地的地理和古构造重建

位于扬子地块西缘的龙门山区,是著名的中生代冲断带,其中泥盆系发育,沉积类型多样,厚度巨大,既包括未经变质的稳定型,也包括浅变质的过渡型和活动型地层,根据推覆构造特点和不同类型泥盆系之间的关系,确认前山带,中山带和后山带,分别包含了泥盆纪沉积的边缘带,过渡带和活动地层纪录。泥盆纪的沉积盆地则是一个ＮＥ向不对称的裂谷盆地,它的东南边缘,     

滇黔桂“金三角”地区晚三叠世地层碎屑物源示踪

三叠系是滇黔桂分布最广泛的岩系,赋存卡林型金矿等各种低温矿产。在前人研究基础上,运用LA-ICP-MS分析技术,对滇黔桂"金三角"地区的碎屑锆石进行了U-Pb测年。结果显示,大部分锆石具岩浆环带,Th/U值大于0.4,锆石U-Pb年龄集中在308~396 Ma、440~680 Ma、727~930 Ma、1004~1266 Ma、1400~1880 Ma、2360~2724 Ma六个区段。通过对比研究区及周围地块的碎屑锆石年龄分布特征,结合研究区岩相古地理、古海流及古流向,综合分析认为,研究区物源以越北古陆为主,同时湘粤桂构造山系和云开地区也可能提供了部分物源。该物源印证了古特提斯洋在印支期逐渐闭合,华南陆块与印支地块沿松马缝合带发生碰撞。     

晚三叠世—中侏罗世中国南方前陆盆地构造格局的形成与演化

晚三叠世—中侏罗世在中国南方的构造历史上是一个十分重要的转折时期,原来较为稳定的华南板块裂解为扬子板块和东南板块,并由原先的台地沉积转变为前陆盆地沉积。在扬子板块南、北两缘逐渐形成了南前陆盆地带和北前陆盆地带,同时在扬子板块东南侧还存在一裂陷盆地带。根据该区的沉积、构造等特征,又可划分出三个阶段:晚三叠世早—中期,晚三叠世晚期—早侏罗世,中侏罗世。其中晚三叠世晚期—早侏罗世为前陆盆地发育的鼎盛时期,此时的北前陆盆地带自西向东主要由上扬子、中扬子、下扬子三个周缘前陆盆地及合肥冲断前渊盆地构成;南前陆盆地带主要由兰坪—思茅、楚雄、南盘江、桂东南等四个弧后前陆盆地及湘西、湘赣等冲断前渊盆地(群)构成。北前陆盆地带属周缘前陆盆地性质,而南前陆盆地带主要为弧后前陆盆地性质。同一前陆盆地带在上述三个不同阶段有不同的沉积—构造特征,而且在同一前陆盆地带内的不同盆地,其形成与演化的时间也有差异。前陆盆地的演化均与相邻造山带演化相关,造山带隆起的强度愈大,持续时间愈长,则相邻前陆盆地的沉积厚度亦愈大。     

鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组物源分析及热演化

本文以鄂尔多斯盆地南部旬邑地区上三叠统延长组为例系统研究了其物源区属性及热演化。采用碎屑锆石LA-ICP-MS定年的方法,通过分析砂岩样品中碎屑锆石U-Pb的年龄结构及组成,明确了其物源区属性。研究表明:长7碎屑锆石存在225～264 Ma、276～408 Ma、413～458 Ma、727～851 Ma、1249～1749 Ma和1868～2469 Ma 6个年龄区间,分别对应于印支期、海西期、加里东晚期、Rodinia超大陆裂解、晋宁运动早中期和古元古代的构造热事件,研究区物源复杂,主要来自于北秦岭西段、秦祁造山带、西秦岭、祁连造山带东段及天山—兴蒙造山带,阿拉善地块和盆地北部山区也可能为本区提供物源,古水流分析表明研究区的物源方向为近南部。通过磷灰石裂变径迹年龄分析及热史模拟,明确了研究区在100 Ma左右的早白垩世经历了重要的构造热事件,是油气藏形成的重要时期。自此以后,又经历了4次比较明显的热演化,100～43 Ma为缓慢抬升阶段,进入部分退火,冷却速率大概在0.44℃/Ma,43～36 Ma为一快速抬升阶段,冷却速率达到4.3℃/Ma,36～24 Ma为又一期的缓慢抬升,冷却速率在0.52℃/Ma左右,从24～17 Ma样品又经历了一次快速的抬升过程,冷却速率在1.5℃/Ma左右。研究区43 Ma以来的抬升剥蚀明显受到印度板块与亚欧板块碰撞的影响。