新疆北东部三塘湖地区晚石炭世—二叠纪岩浆活动及成盆构造背景研究

发布时间：2020-10-15 01:30

　　 新疆北东部三塘湖地区位于东准噶尔构造带的核心部位,区内晚古生代火山-沉积岩系发育齐全,是研究东准噶尔晚古生代岩浆时空展布、构造演化的理想场所。论文在野外露头、地震剖面和钻井岩心分析基础上,采用同位素年代学、岩石学、矿物学、地球化学和同位素地球化学等研究方法,对三塘湖盆地及邻区晚石炭世-二叠纪年代地层格架、地层展布和岩性组合、构造演化和盆地属性进行了系统的分析研究,取得的研究成果及认识如下:(1)三塘湖地区上石炭统的哈尔加乌组和卡拉岗组为同时异相的两套地层,二者以角度不整合覆盖于上石炭统巴塔玛依内山组之上;三塘湖地区缺失下二叠统,中二叠统的乌拉泊组、井井子沟组、芦草沟组和条湖组四套地层为整合接触。(2)三塘湖地区晚石炭世火山岩广泛出露,以中基性火山岩-火山碎屑岩为主,晚石炭世火山岩呈钠质钙碱性,微量元素特征显示为大离子亲石元素(Ba、U、Sr)和轻稀土元素的富集,高场强元素Nb、Ta和Ti的亏损。晚石炭世火山岩具有低的Sr初始比值(~(87)Sr/~(86)Sr)_i和正的_(εNd)(t)值,显示来源于亏损地幔;高Nb/Th和Nb/U比值,显示源区受到俯冲板片熔体的交代。结合区域地质背景研究成果,认为三塘湖地区晚石炭世为后碰撞伸展背景下,俯冲板片发生断离导致软流圈物质上涌,致使上覆的岩石圈地幔发生部分熔融形成的。(3)三塘湖盆地二叠纪玄武岩及其邻区基性岩墙样品均显示出碱性、高钛、低镁铁的特征,而二叠纪橄榄辉绿岩和辉绿岩显示为富钠钙碱性特征。三塘湖盆地及其邻区二叠纪岩浆岩均富集大离子亲石元素(Ba、Pb、Sr)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)。高TiO_2、Nb和Zr/Y比值,在构造判别图解上落于板内玄武岩区,结合区域变形特征,说明三塘湖地区二叠纪为陆内伸展背景。结合区域洋盆的开启-闭合时限和地层充填特征,认为三塘湖地区古生代经历了以下4个演化阶段,对应的盆地性质为:(1)奥陶纪-早泥盆世:三塘湖地区为被动陆缘;(2)中泥盆世-早石炭世:三塘湖地区为西伯利亚板块的活动大陆边缘;(3)晚石炭世-早二叠世早期(320Ma~290Ma):三塘湖地区为后碰撞伸展;(4)早二叠世晚期-中二叠世(280Ma~260Ma):三塘湖地区为板内伸展。
【学位单位】：西北大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P534.4;P618.13
【部分图文】：

图 1-2 技术路线图 3 次前往吐哈油田研究院系统收集、整理三塘湖盆地区域地质、地震和钻井据盆地地表露头及钻井分布情况，制定好样品采集工作计划后，选取晚石炭发育良好的钻井岩心进行观察、采样。对采集回来的 600 多块样品进行详薄片光学显微镜下鉴定，选择杏仁体少、蚀变弱的岩浆岩进行主量、微量元学及 Sr、Nd 同位素测试分析。为了更好的厘定火山岩年代，本次研究还选测年样品，其中 6 个 SIMS 锆石 U-Pb 测年样品和 3 个 LA-ICP-MS 锆石 U品（表 1-1）。此外，本次探究还对中二叠统芦草沟组热液喷流沉积岩进行了子探针、X 衍射等岩石学、矿物学研究。最后，汇编整理上述实验测试数次毕业论文。表 1-1 博士论文相关工作数据表名称 拍摄照片 数量 内容钻井资料收集 151 口 测井曲线、岩性分层数据

西北大学博士论文14尔盆地，向北东方向延伸进入蒙古境内（图2-2a）；是上叠于古生代造山带褶皱基底之上的晚古生代-中新生代叠合改造型陆内沉积盆地（肖序常等, 1992; 郝建荣等,2006; 周鼎武等, 2006; 陈石等, 2009）。三塘湖盆地经历了晚海西期、晚燕山期和喜山期等多期构造叠加（郝建荣等, 2006），形成现今南-北分带、东-西分块的构造格局。三塘湖盆地包括一级构造单元自北向南依次为东北冲断隆起带、中央坳陷带和西南逆冲推覆隆起带；中央坳陷带又进一步划分为苏鲁克凹陷、苇北凸起、淖毛湖凹陷、方方梁凸起、马朗凹陷、岔哈泉凸起、条湖凹陷、石头梅凸起、汉水泉凹陷 9 个二级构造单元（图 2-2b）。图 2-2 三塘湖盆地及邻区位置图（a）和三塘湖盆地二级构造单元图（b）

图 3-2 三塘湖盆地西南部跃进沟剖面野外照片a-卡拉岗组和乌拉泊组呈角度不整合；b-井井子沟组紫红色火山碎屑岩；c-井井子沟组火山角砾岩和凝灰岩间互层；d-芦草沟组暗色沉积岩夹纹层状灰白色热液白云岩；e-条湖组与芦草沟组呈岩性不整合接触；f-芦草沟组纹层状热液白云岩图 3-3 三塘湖地区跃进沟剖面流纹岩锆石阴极发光照片
【参考文献】

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本文编号：2841487