湘鄂西-川东中生代陆内递进扩展变形:来自裂变径迹和平衡剖面的证据

从湘鄂西到川东近400 km宽阔的中上扬子陆内中古生界变形是江南—雪峰陆内造山作用向西北方向递进扩展变形的结果.利用磷灰石裂变径迹年龄测定和埋藏热历史模拟以及雪峰山—华蓥山构造剖面的平衡演变分析方法, 揭示出自湘鄂西向川东华蓥山构造变形发展的时代从165 Ma到95 Ma, 具有递进变新的趋势.湘鄂西断褶带厚皮构造变形缩短率小于川东断褶带薄皮构造的变形缩短率, 但侏罗纪时期湘鄂西断褶带的缩短速率却明显大于早白垩世早中时期川东断褶带东南段的缩短速率, 而早白垩世早中时期川东断褶带东南段的缩短速率又大于早白垩世晚期川东断褶带北西段的缩短速率, 反映基底卷入程度和推挤力源的强度大小是控制缩短率和缩短速率的主要原因.这些结果表明湘鄂西—川东中生代陆内变形具有大跨度穿时递进扩展的特征和方式, 并且由于基底的差异和卷入程度的不同以及滑脱层参与深度和程度的不同, 不同构造带缩短率和缩短速率的变化反映出明显的陆内变形及其动力学的差异.研究推测, 如果江南—雪峰隆起是原地或准原地体, 则湘鄂西—川东陆内构造递进扩展变形的发动机在桃源—怀化一线, 该线亦是江南—雪峰中生代陆内造山作用开始发轫并向南北两侧呈花状扩展的位置.      

库车盆地中新生代构造演化: 磷灰石裂变径迹证据

通过对库车河剖面14个样品磷灰石裂变径迹的测试, 研究了库车盆地及其源区的构造演化.根据表观年龄和地层年龄关系, 将结果分成8个退火样品和6个碎屑样品.退火样品年龄从北向南从136~93.7 Ma, 记录了构造发育自造山带向盆地扩展的运动样式.其中09dk-6, 09dk-7, 09dk-8和09dk-11未通过X2检验, 分析认为与后期构造活动有关, 分解得到最年轻的年龄组记录了库如力向斜, 捷斯德里克背斜和阿合断层分别在74.4 Ma、24.2 Ma和50.8 Ma的最新一期活动.碎屑磷灰石得到了250 Ma、160 Ma和100 Ma3个明显的静态峰.结合热模拟研究表明, 研究区存在250 Ma、160 Ma、100 Ma和20 Ma四期构造隆升, 是对亚洲南缘多期地体碰撞增生的响应.      

内蒙古银额盆地尚丹凹陷中生代构造活动的磷灰石裂变径迹约束

本文通过对银额盆地东南缘尚丹凹陷的三条剖面开展磷灰石裂变径迹研究,揭示了研究区中生代构造演化史。5个样品的中心年龄为129±10~159±11 Ma,径迹长度在12.5±2.0~13.3±1.7μm之间,各样品径迹长度分布具有范围较宽、单峰的特征。反映了在晚侏罗世—早白垩世时期,受燕山Ⅲ幕构造运动影响,研究区遭受抬升、剥蚀的构造事件。该时期抬升速率约为40~55m/Ma,且由北向南逐渐降低,是研究区主要抬升期,油气系统遭受破坏。此后至白垩纪末,研究区阿木山组始终处于生烃门限温度内,且构造背景稳定,有利于油气生成。结合与北部凹陷带所开展工作(磷灰石裂变径迹记录年龄为90~113Ma),证明银额盆地中生代时期存在差异隆升,不同构造位置受不同期次构造运动的影响也存在差异,为银额盆地构造演化研究提供了依据。     

中新生代构造演化对砂岩型铀矿床成矿的制约——来自伊盟隆起磷灰石裂变径迹的证据

砂岩型铀矿床具有水成的、动态的、开放的特征,其形成及后期改造与盆地构造隆升关系密切。本文在热年代学研究的基础上,查明了伊盟隆起中生代以来具有四期构造抬升事件:150～126 Ma、110～100 Ma、100～75 Ma、50～35 Ma,且四期抬升事件隆升强度逐渐降低。其中第一期(150～126Ma)抬升事件以南北向的差异性抬升过程为特征,第二期(110～100 Ma)抬升事件表现为东隆西降的掀斜过程,第三、四期(100～75 Ma和50～35 Ma)抬升事件表现为整体抬升。通过与伊盟隆起周缘地区对比,发现伊盟隆起与贺兰山地区作为统一的整体共同经历了四期抬升事件,30Ma以来贺兰山快速隆升与鄂尔多斯盆地分离,并伴随银川盆地形成。在系统统计研究区内砂岩型铀矿成矿年代学成果基础上,总结出伊盟隆起内三期砂岩型铀矿床成矿过程:第一期为早白垩世128.2±4.2Ma～120±11Ma;第二期为晚白垩世90±5.3Ma～71±8 Ma;第三期为古近纪古新世-新近纪中新世54.6±1.8 Ma～20±2Ma。第一期成矿作用发生于第一期和第二期构造抬升转换期,第二期和第三期成矿作用分别与第三期和第四...     

内蒙古银额盆地希热哈达地区中生代构造活动的磷灰石裂变径迹约束

银额盆地位于内蒙古西部,自古生代形成之后经历了多期次构造改造。燕山期构造运动使盆地经历了陆内盆山构造演化,并在白垩纪孕育了查干凹陷、居延海凹陷等一系列的生油凹陷,这些生油凹陷的构造演化过程还有待进一步研究。本文通过对银额盆地西北部希热哈达地区(居延海凹陷)的5口钻井开展磷灰石裂变径迹研究,揭示了研究区中生代构造演化史。8个样品的中心年龄为111±8~140±8Ma,径迹长度在12.1±1.9~12.8±2.2μm之间,各样品径迹长度分布具有单峰、负偏的特征。反映了在晚侏罗世—早白垩世时期,受燕山Ⅲ幕构造运动影响,研究区遭受抬升、剥蚀的构造事件。该时期是研究区主要抬升期,根据研究区部分钻井样品的镜质体反射率恢复中下侏罗统剥蚀厚度在1069.06~2503.73m之间,证明该时期抬升强烈,油气系统遭受破坏。同时,利用Hefty软件对8个样品开展的热史模拟较为一致地反应研究区在晚侏罗世之前达到最大埋深,之后在140~111Ma之间经历了短暂的快速抬升,进入磷灰石退火带温度范围(120℃左右)。此后较长时间内温度保持极为缓慢的降低,直至60~40Ma退出退火温度上限即生油门限温度,并持续至今,期间并无强烈的构造抬升。结合与银额盆地中部雅干地区和东部尚丹凹陷所开展工作(磷灰石裂变径迹记录年龄为90~113Ma,129~159Ma),证明银额盆地中生代时期存在差异隆升,不同构造位置受不同期次构造运动的影响也存在差异,为银额盆地构造演化研究提供了依据。     

塔北中新生代构造演化与砂岩型铀成矿作用关系——来自磷灰石裂变径迹的证据

塔里木盆地北部萨瓦甫齐及塔里克地区4个样品的磷灰石裂变径迹测年以及热史反演结果显示,两个地区的隆升时代不同,其中萨瓦甫齐地区裂变径迹年龄为3．5～3．9Ma,而塔里克地区的裂变径迹年龄为53～59Ma。热史分析揭示出岩体至少记录了自晚白垩世以来的3个显著冷却阶段。同时,结合前人对塔北中新生代隆升剥蚀研究结果,重点对塔北地区中新生代构造隆升阶段进行了详细研究与划分,结合新疆中新生代砂岩型铀成矿年龄,提出了对塔北地区中新生代构造演化与砂岩型铀成矿作用的新认识。     

鄂尔多斯西缘牛首山—罗山地区裂变径迹年龄与中生代构造抬升

鄂尔多斯盆地西缘及其邻区经历了中—新生代复杂的构造演化过程, 其中生代以来的构造隆升和区域热演化历史研究仍需要进一步的年代学证据。牛首山—罗山地区紧邻鄂尔多斯盆地西缘的冲断带, 其中生代的隆升过程对于研究盆地西缘中生代构造事件具有非常重要的意义。文章通过磷灰石裂变径迹(AFT)分析及热史模拟限定牛首山—罗山地区中生代的隆升过程及其时限, 结果表明该地区中生代抬升主要发生在中侏罗世(170 Ma)—早白垩世末(110 Ma), 罗山地区的抬升(170 Ma)要略早于牛首山地区(160 Ma), 这期抬升主要与祁连造山带向北东方向挤出有关。综合分析已有研究成果表明, 鄂尔多斯盆地西缘及其邻区中生代抬升的启动时间为晚三叠世, 整体可分为两期: 第一期抬升发生在晚三叠世(220 Ma)—早侏罗世末期(185 Ma); 第二期抬升发生于中侏罗世(175 Ma)—早白垩世末(110 Ma), 牛首山—罗山地区的抬升则属于鄂尔多斯盆地西缘第二期抬升的一部分。鄂尔多斯盆地西缘中生代两期构造抬升分别显示出由南向北、由西南向东北方向传递的特征, 推测与晚三叠世华北、华南板块碰撞以及中—晚侏罗世拉萨地块向北东方向汇聚有关。     

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。     

裂变径迹定年技术在构造演化研究中的应用

裂变径迹技术是一种以磷灰石和锆石等矿物为定年对象的低温热年代学方法,特别适用于研究上地壳岩石冷却剥露的时间和过程。该技术在地学中的应用早期以定年为主,随着对裂变径迹长度分布特征与裂变径迹退火特性的深入研究,这种方法得到更广泛的应用,在此基础上综述了裂变径迹技术在下列构造演化问题中的应用和进展,包括：（1）造山带隆升时代及隆升速率的研究;（2）造山带热演化历史的研究;（3）快速蚀顶或冷却事件的年代确定;（4）盆地反转时代的确认;（5）盆地基底岩系构造热历史的研究;（6）盆山耦合过程的研究。     

松辽盆地新生代构造演化对砂岩型铀矿成矿的控制作用——来自磷灰石裂变径迹的证据

本文针对松辽盆地北部隆起区的4个钻孔13件样品系统展开了磷灰石裂变径迹测试,揭示了松辽盆地新生代构造演化对砂岩型铀矿床的限制作用。13件磷灰石裂变径迹测试结果表明,松辽盆地北部晚白垩世以来的构造演化过程主要经历了3期快速隆升事件:(1)晚白垩世—始新世(71～48 Ma),期间以8～56 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部整体呈抬升状态;(2)早渐新世—中新世(36～18 Ma),期间以24～49 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部呈差异性抬升过程,第二期抬升事件隆升强度和持续时间较第一期抬升事件略低;(3)中新世-至今(18～0 Ma),期间以2～19 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部缓慢抬升,构造活动较弱,三期构造抬升事件与太平洋板块俯冲速率和方向转向密切相关。结合前人低温热年代学数据,针对南部地区钱家店铀矿床成矿年代学成果研究发现,新生代以来的构造抬升事件伴生其后均成藏有砂岩型铀矿,砂岩型铀成矿与新生代构造密切相关,尤其与中新世末次隆升事件紧密相关,成矿过程延续至今。     

Late Mesozoic Thermotectonic Evolution of the Jueluotage Range,Eastern Xinjiang, Northwest China: Evidence from Apatite Fission Track Data

Although many authors have emphasized the Cenozoic history of deformation, exhumation and cooling in the Tiaushan area related to the India-Asia collision, very little is known about the Mesozoic history of compression and uplift within the Tianshan. In order to obtain information about the Mesozoic exhumation history and processes of cooling in eastern Tianshan, fission track methods on apatite were used. Sampling was made in the Jueluotage Range. Three samples （Z001-Z003） were taken from granite in borehole ZK6301 of Yandong pluton; the ages range from 97.0 to 87.6 Ma that are much younger than the pluton age which was dated by U-Pb zircon at 334±2 Ma. Two samples in northern piedmont of the Jueluotage Range were collected from Jurassic strata in Dikaner （DK001） and Dananhu （D001） whose ages are 91.5 and 93.4 Ma respectively. The average apparent exhumation rate is 0.039 nun/a calculated by extrapolation on the basis of Yandong samples, indicating an extremely slow exhumation in the Jueluotage Range since the Late Cretaceous. Two Jurassic samples reached the maximum depths after deposition and experienced the maximum temperatures of ca. 105 and 108℃ until the late Early Cretaceous before a period of cooling and exhumation occurred at 114 and 106 Ma.     

磷灰石裂变径迹在确定造山带隆升速率中的应用

矿物裂变径迹技术是一种低温热史及年代学测定技术,广泛应用于含油气盆地热史分析、沉积物来源、造山带隆升剥蚀、地质年代学测定等方面的研究。近年来,磷灰石裂变径迹在研究造山带构造隆升速率方面取得了大量成果。笔者在结合前人研究成果基础上,分别介绍了利用裂变径迹反演热史、裂变年龄和矿物对-封闭温度法确定构造隆升速率的原理、方法和应用,并分析其优缺点,指出应用磷灰石裂变径迹研究构造隆升速率时应该注意的问题。     

湘鄂西褶皱带中-新生代剥蚀特征及其构造指示:来自磷灰石裂变径迹的证据

恢复湘鄂西褶皱带中-新生代以来的剥蚀历史, 探讨其变形的时空格架, 对于研究陆内褶皱造山以及指导该地区的油气勘探具有重要的意义.利用该地区磷灰石样品进行裂变径迹年龄测定与热史模拟, 对中-新生代的剥蚀厚度和速率进行分析.结果表明, 湘鄂西地区磷灰石裂变径迹的年龄为71~100 Ma, 与川东隔挡式褶皱带中的磷灰石样品年龄进行对比, 具有由SE到NW向递进变新的趋势; 中新生代以来的热史呈现出"三段式"的特征, 这3个阶段的转折时期为115~90 Ma和35~20 Ma, 分别对应了从晚侏罗世-早白垩世挤压造山到晚白垩世伸展成盆再到新生代整体抬升的构造转换; 燕山期为湘鄂西褶皱带的主变形期, 变形时序呈现出由SE到NW向递进变新的趋势, 剥蚀程度呈现出由SE到NW向变弱的趋势.这些认识为燕山期湘鄂西-川东褶皱带陆内递进变形的形成演化研究提供了有力的证据.      

中新生代天山地区隆升历史的裂变径迹证据

本文对天山及其两侧盆地的8条典型地质剖面进行了大量的磷灰石裂变径迹测试,重点分析了天山地区不同区域的抬升历史的差异。结果表明天山主要经历4次构造抬升过程,每次抬升的范围并不相同,且存在东西差异:①早白垩世抬升,在天山南北两侧都有发生,且南边抬升早,北边抬升晚。本次抬升导致早中侏罗世天山地区准平原化状态开始解体,盆山分异开始出现;②晚白垩世抬升,从约96Ma开始,天山南侧为盆山同升的区域性隆升,天山北侧的抬升主要发生在东部地区;③古近纪抬升,从约46Ma开始,主要发生在中天山和南天山,造成天山两侧盆地物源区的重大变化,本次抬升为印度-亚洲碰撞在天山地区产生的最早的远程效应;④中新世以来的抬升,从约25Ma开始,主要发生在库车盆地北缘和北天山—准噶尔南缘。从抬升剥蚀量来看,从东向西逐渐变大。     

准噶尔盆地中生代演化的地层学和沉积学证据

准噶尔盆地是一个构造演化复杂、由多个含油气凹陷构成的盆地。根据盆地中生界地层发育特征、地震资料及前人研究成果,探讨了准噶尔盆地中生代的沉积特征、沉积范围、沉积中心迁移特征及断裂对沉积的控制作用,将中生代准噶尔盆地划分为三叠纪—侏罗纪断—拗盆地和白垩纪陆内坳陷盆地两个发育阶段,其中晚侏罗世—早白垩世早期可能是盆地由张性背景向挤压背景转化的重要时期。     

Meso-Cenozoic Tectonic Events Recorded by Apatite Fission Track in the Northern Longmen-Micang Mountains Region

There is a cross-cutting relationship between the E-W trending structures and the NE-trending structures in the northern Longmen-Micang Mountains region,which reflects possible regional tectonic transi...     

东昆仑野马泉地区磷灰石裂变径迹热年代学及构造意义

通过对东昆仑西段野马泉地区所获得的5个磷灰石样品的裂变径迹分析, 探讨该地区构造演化特征.磷灰石裂变径迹年龄分为153.8 Ma、106.8~81.0 Ma、48.7~44.4 Ma 3个年龄组, 其中153.8 Ma记录了班公湖-怒江洋闭合事件; 106.8~81.0 Ma是拉萨地块与羌塘地块碰撞拼合事件对东昆仑地区的远程效应; 48.7~44.4 Ma是印度-欧亚大陆碰撞之后伸展事件的体现.野马泉地区热历史分为3个阶段:第1阶段(130~110 Ma)持续隆升, 对应班公湖-怒江洋闭合后拉萨地块与羌塘地块拼合事件; 第2阶段(110~14 Ma)持续隆升, 90 Ma之前隆升速度较快, 与阿尔金断裂走滑及西大滩断裂韧性变形有关, 90 Ma之后进入一个时间较长的平稳抬升期; 第3阶段(14 Ma至今)受青藏高原新近纪以来强烈构造活动的影响, 快速隆升.3个阶段的隆升速率和隆升量分别0.021 mm/a和0.42 km、0.01 mm/a和1.0 km、0.1 mm/a和1.43 km, 平均隆升速率为0.028 mm/a, 总隆升量为2.86 km.