古亚洲构造域和西太平洋构造域在索伦缝合带东段的叠加: 来自内蒙古林西县西拉木伦断裂带内变形闪长岩的岩石学、地球化学和年代学证据

在内蒙古林西县西拉木伦断裂带内发育岩株状产出并具有不同程度变形特征的闪长岩体, 岩体侵入到双井片岩中.对该闪长岩进行了岩石学、地球化学、锆石LA-ICPMS U-Pb年龄和角闪石40Ar-39Ar年龄的研究.结果表明内蒙古林西县西拉木伦断裂带内的变形闪长岩侵位于早二叠世, 其锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为286±1 Ma.岩浆来源于俯冲带流体/熔体交代作用而形成的富集地幔.岩石遭受了早侏罗世绿帘角闪岩相变质作用, 角闪石40Ar-39Ar年龄为188.7±1.4 Ma.结合研究区及邻区近年来的新成果认为索伦缝合带早古生代以来的镁铁质岩石均显示来源于相对富集LILE、LREE的地幔, 与俯冲流体或熔体的改造作用相关, 并且随着时代的更新改造程度显示增强的趋势.索伦缝合带在晚石炭世(~310 Ma)之前发生过闭合碰撞, 晚石炭世-早二叠世(~310~276 Ma)处于后造山伸展的背景, 在伸展环境下形成了华北北缘该时期广泛分布的闪长岩-花岗闪长岩带, 报道的闪长岩即为该时期的产物.晚二叠世缝合带局部区域存在洋盆, 洋盆的闭合导致了晚二叠世-中三叠世(~272~230 Ma)索伦缝合带的最终碰撞缝合, 最终碰撞缝合在空间上的不均一性形成了缝合带内该时期大量并存的同碰撞花岗岩和后碰撞花岗岩.索伦缝合带的缝合导致华北板块与其北部各微陆块的拼合, 此时蒙古-鄂霍次克海作为古太平洋的一个分支北东向展布于西伯利亚板块和拼合后的华北板块之间.早侏罗世蒙古-鄂霍次克海在蒙古东北部发生闭合, 本文报道的角闪石40Ar-39Ar年龄记录了洋壳闭合后陆-陆碰撞的变质时间, 之后研究区进入后造山伸展的环境.此时在古太平洋板块向华北板块俯冲应力的共同作用下, 华北东部在侏罗纪出现挤压机制与拉张机制的多次转换.晚侏罗世古太平洋板块俯冲方向转变后, 中国东部进入持续的拉张背景, 并转入西太平洋构造域的范畴.      

西拉木伦河-长春-延吉板块缝合带的最后闭合时间--来自吉林大玉山花岗岩体的证据

颗粒锆石U-Pb同位素年龄测定表明,位于西拉木伦河-长春-延吉板块缝合带上的吉林大玉山花岗岩体形成于晚二叠世末期,并非以前认为的加里东期.岩石学、元素和同位素地球化学研究表明,岩体属于高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,岩浆来源于加厚地壳底部基性玄武质岩石的部分熔融作用,属同碰撞型花岗岩,是板块碰撞拼合的直接岩浆岩证据.结合该区呼兰群变质作用的研究成果认为,兴蒙造山带东段的西拉木伦河-长春-延吉板块缝合带应于二叠纪末期最终闭合.     

内蒙东部晚古生代构造格局:来自中、晚二叠-早三叠世砂岩碎屑锆石U-Pb年代学的证据

内蒙东部的克旗-林西-阿鲁科尔沁-扎鲁特-索伦-蘑菇气地区位于华北板块与西伯利亚板块所夹持的中亚造山带东段,西拉木伦缝合带与贺根山-黑河缝合带之间,是古亚洲洋晚古生代残余海盆最后消失的地区,保存了上述两缝合带构造演化过程的相关信息。本文针对中、晚二叠-早三叠世砂岩开展碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。测试的上二叠统林西组与下三叠统陶海营子组、老龙头组砂岩均具有成分成熟度低,近源快速沉积的特点,碎屑骨架成分显示多为火山岩区物源供给。锆石CL图和Th/U值也指示了绝大多数锆石为岩浆成因锆石。结合前人研究成果,区域内已获得的2533粒碎屑锆石U-Pb年龄主要分为3组:约230~570Ma(峰值年龄为270~315Ma、430Ma和500Ma)、700~1100Ma(峰值970Ma)及1500Ma(峰值1800Ma和2500Ma)。较古老的峰值年龄1800Ma和2500Ma,暗示了华北克拉通基底的物源信息。其余两组年龄则与西拉木伦缝合带北侧的额尔古纳-兴安-锡林浩特地块内部岩浆事件的时间相吻合。对比分析内蒙东部不同区域(克旗-林西地区、阿鲁科尔沁-扎鲁特地区和索伦-蘑菇气地区)、不同时代(中、晚二叠世-早三叠世)沉积物碎屑组分变化趋势,推测古亚洲洋最终沿西拉木伦缝合带自西向东呈"剪刀"式闭合,时间持续至早三叠世。此外,索伦-蘑菇气地区中、晚二叠-早三叠世相对稳定的物源供给,证实了额尔古纳-兴安地块与松辽-锡林浩特地块至少在中二叠世沉积以前就已经沿贺根山-黑河缝合带完成拼贴,应为前人提出的早石炭世末。     

中国东北地区蛇绿岩

我国东北地区位于中亚造山带的东段,经历了复杂的增生造山过程,其所属微陆块的基底属性及拼贴位置、洋-陆转换一直是地学界研究的热点。根据近年来的研究进展,我们将东北地区微陆块划分为额尔古纳地块、兴安增生地体、松嫩-锡林浩特地块和佳木斯地块。同时综述了东北地区蛇绿岩/蛇绿混杂岩带的时空分布、年代学及地球化学的新资料,讨论了其构造背景及俯冲-增生过程。东北地区增生造山不仅涉及古亚洲洋和古太平洋,还可能与泛大洋有关,包括早奥陶世-晚三叠世古亚洲洋主洋盆及古亚洲洋分支——新元古代-晚寒武世新林-喜桂图洋、早寒武世-晚石炭世嫩江洋、新元古代-晚志留世黑龙江洋和晚二叠世-中侏罗世牡丹江洋的演化。早石炭世末-晚石炭世初,东北地区古亚洲洋分支洋盆全部闭合,所有微陆块完成聚合形成统一的东北陆块群。晚二叠世-早三叠世时期,古亚洲洋主洋盆沿索伦-西拉木伦-长春-延吉缝合带自西向东从早到晚以剪刀式最终闭合,完成东北陆块群与华北板块的拼接。晚三叠世-早侏罗世时期古太平洋板块俯冲启动,东北地区进入古太平洋俯冲增生构造体系。     

大兴安岭南部幸福之路组的时代及二叠—三叠系界线研究——来自凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

多数研究者认为西拉木伦河—长春—延吉断裂带为华北与西伯利亚两大板块的最后缝合带,但最后拼合时间仍存在分歧,原因之一是对晚二叠世—早三叠世地层研究不足,尤其是对上二叠统与下三叠统接触关系研究更为欠缺。幸福之路组分布于大兴安岭南部,为一套以红层为主要特征的杂色碎屑岩组合,含有叶肢介、介形虫、双壳、植物及孢粉化石。笔者对采自巴林右旗幸福之路苏木幸福之路组上段的岩屑晶屑凝灰岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年分析,结果为(254.3±2.6)Ma。结合已有的火山岩测年及化石资料认为,幸福之路组上段下部时代为晚二叠世,上部为早三叠世早期,大兴安岭地区上二叠统与下三叠统为连续沉积,晚二叠世晚期两大板块发生碰撞拼合,古亚洲洋消失,发生南北生物群的混生,早三叠世西伯利亚板块和华北板块碰撞结束。     

东北地区晚古生代区域构造演化

东北地区主要由东部佳木斯地块、中部兴安—松嫩地块和西部额尔古纳地块构成,各地块之间主要构造带拼合时代的研究表明,晚古生代之前各地块之间已经完成拼合,形成了统一的佳—蒙地块。晚古生代开始东北地区进入统一的盖层演化阶段,在佳—蒙地块南缘发育了晚古生代具有大陆边缘沉积特征的盖层建造。晚古生代早期佳—蒙地块南缘为活动陆缘,在～320Ma向北的俯冲过程中古亚洲洋板块发生断离,形成火山弧,同时导致其北侧"贺根山"弧后洋的拉开,持续的向北俯冲导致弧-陆碰撞,并于～280Ma贺根山洋已经完全闭合。佳—蒙地块南缘开始由活动陆缘向被动陆缘环境转化,最后在晚二叠世末期古亚洲洋完全闭合转入内陆环境。     

内蒙古扎鲁特旗上二叠统林西组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及意义

研究区位于西拉木伦河-长春-延吉断裂以北,区内发育有巨厚的上二叠统林西组,岩性为灰、灰黑、黄绿色的砂板岩组合.研究其年代学特征对确定该区大地构造背景具有重要的指示意义.对采自林西组的砂岩样品进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年.结果显示,其年龄分布在5个年龄区间：252~300 Ma、305~423 Ma、431~555 Ma、600~999 Ma、1037~2460 Ma.最年轻的年龄为252 Ma,指示林西组沉积时间下限为252 Ma.上述碎屑锆石的年代学研究表明,扎鲁特旗地区晚二叠世林西组物源既有东北地区的变质基底以及其后的构造岩浆事件信息,也包含有南侧华北板块北缘信息,说明在晚二叠世晚期沿西拉木伦河缝合带华北板块北缘与其北侧地块群完成最终碰撞拼贴.     

内蒙古阿鲁科尔沁旗林西组砂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及意义

阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面是林西组的典型剖面之一,岩性为灰、灰黑、黄绿色的砂板岩组合,含双壳、叶肢介、植物和孢粉化石,时代为晚二叠世晚期。砂岩的主体岩石类型为长石岩屑砂岩。对采自剖面下部第1层的长石岩屑砂岩进行了LAICP-MS锆石U-Pb同位素测定。结果显示,96颗锆石的谐和年龄分布在6个年龄区间:248~301Ma(40颗,42%),峰值年龄为261Ma;312~376Ma(12颗,13%),峰值年龄为330Ma和375Ma;417~522Ma(14颗,15%),峰值年龄为510Ma、438Ma和472Ma;585~988Ma(18颗,19%),峰值年龄为927Ma、976Ma和856Ma;1091~1548Ma(7颗,7%)和1791~2671Ma(5颗,5%)。最年轻的3个和谐年龄为248Ma±5Ma、253Ma±5Ma、254Ma±5Ma,最年轻的次峰值年龄为253Ma,推测测年样品沉积时间下限为253Ma。最年轻的峰值年龄(253Ma、261Ma)与华北板块北缘和大兴安岭南部西拉木伦河缝合带附近与板块碰撞、拼贴相关的岩浆事件吻合。结合古生物地理学的研究成果,推测林西组的沉积物源除来自于西拉木伦缝合带北部的东北地区外,也可能来自西拉木伦缝合带南部,华北板块与西伯利亚板块在晚二叠世晚期拼合,古亚洲洋消失。     

准噶尔盆地南缘二叠—三叠纪原型盆地性质与沉积环境演化

准噶尔盆地南缘(简称"准南")二叠—三叠纪原型盆地性质与沉积环境演化一直以来备受争议。通过准南6个地层小区18条典型剖面野外实测、岩相和沉积环境分析以及区域地层对比,认为准南西部(88°E以西)和准南东部(88°E以东)二叠—三叠纪在岩石组合、地层序列、沉积特征和沉积环境等方面存在差异:准南西部以碎屑岩、火山岩和火山碎屑岩组合为特征;准南东部以碳酸盐岩、火山岩和碎屑岩组合为特征。准南西部早—中二叠世地层普遍缺失或被埋藏,晚二叠世—早三叠世为陆相冲积扇—扇三角洲的粗碎屑岩沉积,中—晚三叠世发育滨浅湖相细碎屑岩。准南东部晚石炭世发育深水浊流,早—中二叠世以滨浅海相细碎屑岩为主,中二叠世后期以芦草沟组潟湖相油页岩和碳酸盐岩发育为特征;晚二叠世,普遍进入河湖相演化阶段,以细至粗碎屑岩为主;中—晚三叠世发生湖泛,主要发育三角洲和滨浅湖相碎屑岩。研究表明,准南及邻区二叠—三叠纪为裂谷盆地,经历了断陷—坳陷沉积演化阶段,准南西部和东部伸展程度的差异性导致沉积特征的不同。     

西拉木伦河北岸新发现地质资料及其构造意义

在内蒙古赤峰北部双井及其附近地区进行１／５万区调过程中,于西拉木伦河北岸发现了一些重要的地质资料：双井古陆及其物质组成;早二叠世早期复理石建造;石炭纪一早二叠世早期的蛇绿岩及其构造侵位;侵位于双井古陆的早二叠世同碰撞Ⅰ型、Ｓ型二长花岗岩;早二叠世晚期的磨拉石建造;早二叠世末西拉木伦河断裂带的韧性右行走滑及小苇塘岩片的构造侵位等。这些资料为加深对西拉木伦河断裂带的认识提供了可靠的依据。从而认为西拉木伦河断裂带为古蒙古洋板块与中朝板块最终碰撞缝合的位置,缝合时间为早二叠世早期末     

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。     

中国北方安加拉植物群

中国北方发育的安加拉植物群是我国晚古生代植物区系的重要组成部分,主要分布于边疆省区,自石炭纪至二叠纪均有发育。安加拉植物群与其相关的华夏植物群在早二叠世及以前,在各自分布区平行发展,仅在晚二叠世出现少数植物分子相互迁移至对方地区形成混生现象,这与地质构造发展关系密切。     

华北陆台晚古生代岩相古地理

位于天山-阴山、昆仑山-秦岭两大纬向构造带之间的华北陆台。在稳定地壳基底上逐渐发展形成晚古生代多旋回克拉通大型含煤盆地。加里东运动使陆台缺失O₃-C₁沉积，晚石炭世至晚二叠世陆台为海陆交互相滨海、湖泊、三角洲沉积，随着古地理环境演变,陆台各沉积古地理环境在时、表现为由老至新、自北向南迁移。     

四川盆地二叠纪沉积相与油气富集关系

四川盆地的二叠系地层发育良好,层位齐全,分布广泛,是油气富集的主要层系,为近期油气勘探的重要层位。本文完全采用前人的地层划分方案,测制了巫溪田坝等主干剖面,在详细研究已有资料的基础上,编制了四川境内二叠纪沉积相图,经综合文字报告写成此文,供同行们参考。一、沉积相单元划分及特征四川盆地属上扬子地台的一部分。据600余口钻井及地震资料揭示和地表露头分布,二叠系展布面积约20多万km~2,除晚二叠世盆地西南部有陆地相和潮坪相沉积外,其它都为浅海碳酸盐台地相沉积。其基本相序可归纳为三类二级沉积相,以及所属八种亚相,有的还可以进一步划分至三级微相。     

华北地台西缘晚石炭世-早二叠世早期海水进退及其与聚煤作用的关系

从古元古代至晚古生代,华北地台西缘经历了坳拉槽、槽后坳和坳陷发育阶段。笔者在大区域地层对比及详细的沉积环境分析基础上,对晚古生代海水进退与聚煤作用关系作了较深入研究。结果表明：晚石炭世晚期至早二叠世早期华北地台西缘主要为潮坪和三角洲沉积发育区,在空间上沉积环境具有东西有别南北分带的特点;西部由泻湖潮坪沉积环境逐渐过渡为河控泻湖三角洲和受潮汐影响的河控滨海三角洲沉积环境;东部为潮坪沉积环境,东侧边缘还出现近山滨海平原沉积环境。研究区在晚石炭世早期-早二叠世早期发生过4次2级海水进退,其中第三、第四次海侵全区发育。早二叠世早期初的第三次2级海侵是最大的一次。最大海侵前夕晚石炭世晚期末是大区域发育厚-巨厚煤层的最好时期。泻湖三角洲平原和陆源碎屑潮上泥炭坪及泥炭沼泽是最佳的聚煤场所。     

松辽盆地及周边地区石炭纪—二叠纪岩相古地理

松辽盆地深层拥有丰富的天然气资源，具备实现的勘探前景。通过松辽盆地边地区石炭－二叠纪岩相古地理研究，结合盆地内钻井及地球物理资料，松辽盆地石炭纪属于滨浅海环境，由北往南海水加深；早二叠世为浅海－深浅海环境，由东向西海水变深，而晚二叠世为陆相或海陆交互相环境，海水向南变深。     

四川盆地北部晚二叠世-早三叠世碳酸盐岩斜坡相带沉积特征

四川盆地东北部宣汉县樊哙以东地区晚二叠世-早三叠世飞仙关期碳酸盐岩台地相-海槽相剖面均出露地表。分隔台地相和海槽相的碳酸盐岩斜坡相的鸡唱剖面距台地边缘相剖面不足１ｋｍ。根据地面露头碳酸盐岩斜坡相带的特征,可在四川盆地北部环开江-梁平海槽的地震反射剖面上有效地识别出碳酸盐岩斜坡相,并划分出浅水、深水碳酸盐沉积区。斜坡相具有明显的倾斜反射,海槽相区大隆组及飞仙关组底部泥岩的强振幅反射在斜坡下部向台地上超并消失。深水相区上二叠统地震波双程反射时间都小于１００ｍｓ且明显短于飞仙关组,而台地相区上二叠统双程反射时间多大于１５０ｍｓ,且与上覆飞仙关组地震波反射时间相近或略长。碳酸盐岩斜坡相倾斜反射的特征表明环海槽的碳酸盐岩斜坡开始发育于晚二叠世中期,并随海侵向碳酸盐岩台地方向迁移,在晚二叠世末期海侵达到顶峰时形成最陡峭的斜坡。飞仙关期斜坡随海平面缓慢下降而逐渐向海槽方向迁移并变缓。晚二叠世末期海槽南端梁平地区斜坡坡度在３°左右,向北东、北西方向变陡,宣汉地区约２０°,苍溪、仪陇地区最高达４０°以上,海槽呈向北逐渐加深的箕形。根据晚二叠世末期斜坡倾斜反射高度计算,开江-梁平海槽的水深在３５０～４５０ｍ左右。苍溪、仪陇及梁平地区飞仙关组斜坡进积明显,宣汉地区的斜坡以加积为主。目前钻遇的最厚鲕滩储集层位于宣汉加积斜坡附近的台地边缘,单井的鲕粒白云岩储集层厚度超过３００ｍ。     

羌塘盆地查郎拉地区中生代岩相古地理初探

以实测剖面和路线地质填图剖面为基础,采用地层优势相 (亚相 )法和综合分析法首次系统地重建了羌塘盆地查郎拉地区中生代的岩相古地理。指出晚三叠世以海陆过渡相占主导地位,形成海退沉积旋回;由NE向SW依次出现三角洲相→滨岸相→滨浅海相带。中侏罗世浅海相沉积较发育,从NE向SW依次发育三角洲→台地相→浅海陆棚相带,呈NWW~SEE向展布,沉积中心应在中部偏西南侧,在J₂ q期和J₂ b期形成两次海侵高潮,总体组成两个由海侵→海退的沉积旋回。晚侏罗世海陆过渡相沉积较发育,从NE向SW依次发育三角洲相→潮坪相→台地相带,呈NW~SE向展布。白垩纪岩相古地理存在早晚差异 :早期为残留海背景下的台地边缘浅滩-局限台地相沉积,形成第三次海侵高潮;晚期全区迅速抬升,形成冲积扇~辫状河流相的磨拉石红色复陆屑沉积旋回及多物源供应格局。中生代沉积物源主要来自北部的中央隆起带,次为东部高地及西部隆起区;在沉积演化过程中,不同时代的沉积物源有所差别,且地形总体保持了北高南低、东高西低的格局。     

Middle–Late Triassic sedimentation in the Helanshan tectonic belt: Constrain on the tectono-sedimentary evolution of the Ordos Basin,North China

The Helanshan tectonic belt is located to the west of the Ordos Basin, and separates the Alxa (or Yinshan) Massif to the west from the Ordos block to the east. Triassic sedimentation in the Helanshan tectonic belt records important information about tectono-sedimentary process between the Alxa Massif and the Ordos block. Detailed geological mapping and investigation on the lithological package, sedimentary facies and paleocurrent orientation have been conducted on the Middle to Upper Triassic clastic rocks in the Helanshan tectonic belt. The succession is characterized by upward-fining sequence and comprises coarse grained alluvial-fluvial facies in the lower part as well as deltaic-lacustrine facies in the upper part. Based on detailed study and comparisons on the sedimentary sequence along various sections, the Middle to Upper Triassic strata have been revealed that show clear southeastward-deepening sedimentary differentiation and transgression from southwest to northeast, which are consistent with the southeastward flowing paleocurrent. These features indicate a southeastward-dipping paleogeography in the Helanshan tectonic belt, which was original western part of southeastward orientated fluvial-lacustrine system in the northwestern proto-Ordos Basin. Further to the east, the Triassic succession in the Ordos Basin displays gradually thickening and alluvial-fluvial system flowed from southeast to northwest, showing a huge thick sedimentary wedge in the western basin margin. Together with the Late Permian–Early Triassic closure of the Paleo-Asian Ocean to the north, the Late Triassic extensional structures and diabase dykes in the Helanshan tectonic belt, all the above sedimentary features could be mostly interpreted as records of an extensional basin correlated to post-collisional collapse of the Central Asian Orogenic Belt.