大兴安岭中段龙江盆地中侏罗世地层及古环境

发布时间：2020-09-12 08:08

　　龙江盆地位于内蒙古东部扎赉特旗与黑龙江西部龙江县交界,研究区内发育一套中侏罗世含煤地层,主要由砂砾岩、火山碎屑岩夹沉积岩及煤层组成。盆地内侏罗纪地层以往研究程度不高,中侏罗世含煤地层的确定主要借助于与大兴安岭南段突泉盆地万宝组的对比,长期以来对龙江盆地这套含煤地层时代及使用万宝组地层名称等问题一直争论。本文通过地层学、古生物学、同位素年代学、岩石地球化学等手段,首次综合性地详细研究了龙江盆地西北缘中侏罗世含煤地层的植物化石(包括孢粉和木化石),建立了5个新种,通过与国内外主要中侏罗世含煤地层及其植物群的对比,确认龙江盆地上述植物群属于我国Coniopteris-Phoenicopsis植物群的早期组合,时代为中侏罗世。与此同时,获得了以166.2±1.3Ma为代表的一系列同位素测年数据,辅证了上述中侏罗世时代。另外,本文还系统地分析了龙江盆地中侏罗世时期沉积物源特点、古环境、古气候及构造背景等特征,确认了在龙江盆地对上述中侏罗世含煤地层使用万宝组的合理性。在植物化石研究中,本文首次发现龙江盆地中侏罗世植物群大化石由21属34种(含5个新种,包括木化石)组成,以蕨类(约占38%)和松柏类(约占21%)为主;苏铁类(包括苏铁目和本内苏铁目,共约占17%)、茨康类(约占17%)以及银杏类(约占7%)等占一定比例;在蕨类化石研究中首次发现蚌壳蕨科的原位花粉,并建立2个新种。与此同时,首次在龙江盆地发现木化石,均属于松柏类,已发现的3属3种均为新种。本次发现的孢粉化石共29属35种,以裸子植物花粉占主,其次为蕨类植物孢子,暂称为Cyclogranisporites-Alisporites组合;裸子植物花粉显示了以松柏类的双气囊花粉和苏铁类、本内苏铁类、银杏类的单沟花粉为主的特点。植物化石研究揭示了龙江盆地中侏罗世植物群可能为一个具季节性变化的暖温带—温带气候的植物群;其古气候可能以暖温带为主,并带有一定的暖温带-温带的低矮山地的气候环境。在同位素年代学研究中,本文首次测得龙江盆地万宝组中段凝灰岩锆石U-Pb的166.2±1.3Ma、165.2±1.7Ma、164.0±1.3Ma和162.1±1.6Ma等年龄值,整体指示中侏罗世。碎屑岩年龄显示4组峰值,最年轻年龄峰值为167.5±2.5Ma。上述年龄值辅证了龙江盆地万宝组时代为中侏罗世。在古环境研究方面,本文运用多种方法综合研究了龙江盆地中侏罗世的古沉积环境与古气候,揭示龙江盆地中侏罗世沉积环境可能为火山喷发间歇期形成的山间扇三角洲-滨浅湖盆的环境;古气候总体上可能为暖温带—温带的特点。总之,本论文首次通过综合性研究方法确认了大兴安岭中段地区龙江盆地中侏罗世地层的存在、首次发现该盆地中侏罗世植物群化石、并测定了该地层多个同位素年龄,为提高我国大兴安岭地区中段(黑龙江西部与内蒙古东部交界一带)侏罗纪地层的综合研究程度、扩大找寻松辽盆地西缘煤及石油等矿产远景等将起到一定的推动作用。与此同时,也为深入研究中国北方侏罗纪植物地理分区等提供了新资料。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P618.13
【部分图文】：

地层分区,红色,地理位置,下二叠统

7置及地层分区简图（红色框所示）旗幅图内，其地质工作主要始于 1972 年，当时停止使用。北临幅（1:20 万华安公社幅）虽然部区域地层研究上具有一定借鉴价值。本文地层划果，以及《黑龙江省岩石地层》（1997）和《内关资料，将研究区古、中生代地层总体上做了如）：由下二叠统寿山沟组（P1ss）、大石寨组）及上二叠统林西组（P3l）组成。下二叠统地层普遍遭受浅变质作用；中二叠统地层主要以海遭受弱变质作用；上二叠统地层主要为陆相沉

示意图,示意图,活动陆缘,新太古代

吉林大学博士学位论文2.2 区域地质演化简史研究区构造位置总体上额尔古纳-兴安地块与松嫩地块结合部位，嫩江-八里罕断裂西侧（图 2.2）。研究区经历了长期而复杂的地质演化历史，发生了一系列的沉积作用、岩浆活动和变质变形作用。研究区地质历史可追塑到新太古代，该时期是本区最古老的结晶基底阶段，拉了本区地质构造的演化序幕。根据板块构造理论，从地壳演化的角度可将本区大地构造发展演化阶段划分为四个阶段：①新太古代结晶基底形成阶段；②古元古代活动陆缘增生阶段；③古生代活动陆缘沉积阶段；④中—新生代滨太平洋发展阶段。

物探剖面,盆地,界限,位置

图 2.3 龙江盆地界限及非震物探剖面位置（据李永飞等，2013 修改）1）盆地构造特征龙江盆地位于兴安地块和松嫩地块的缝合区（贺根山－扎赉特－嫩江－），是发育在海西期轻微变质基底上，以中侏罗世生油层系为主的小型断陷。中生代由于受到环太平洋板块对欧亚大陆板块的俯冲作用的影响，整个中部呈现出大陆活动边缘的特点。燕山运动是影响龙江盆地形成及演化的主要活动。燕山运动早期，地壳运动以差异升降运动为主，形成了北东向的断陷。盆地扩张程度比较大，进而沉积了类磨拉石沉积，夹含煤层。燕山运动，是地壳活动的一个关键时期。受到北东向－北北东向断裂的影响，导致大的火山喷发作用，中侏罗世陆相盆地含煤沉积转化为大规模的频繁的火山。燕山运动晚期，区域构造应力场由挤压转为拉张。受差异升降影响，形成陷和隆起。龙江盆地大部分发生隆升，接受剥蚀作用，盆地的形成受深大断制，内部断裂发育，形成北东向正断层。空间上，表现出西部比较宽、东部

【参考文献】