唐王陵砾岩碎屑锆石U-Pb年代学及其构造古地理意义
发布时间：2020-12-23 17:40
鄂尔多斯（地块）盆地南缘唐王陵砾岩的沉积时代长期存在晚前寒武纪（或震旦纪）与奥陶纪之争,沉积环境和物源组成也存在不同认识,是盆地南缘海相沉积地层及构造古地理研究关注的热点争议问题。本文采用碎屑锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究方法,综合分析探讨了唐王陵砾岩的沉积时代、物源组成及其构造古地理环境。结果表明:唐王陵砾岩自下而上三个组段的砂岩夹层样品、共计396颗碎屑锆石U-Pb谐和年龄数据主要分布在2531～2364Ma（n=25）、2120～1618Ma（n=268）、1230～940Ma（n=29）和905～744Ma（n=10）等四个年龄区间,相应的峰值年龄分别为2440Ma、1800Ma、1090Ma和810Ma,各组段样品单颗粒锆石最小年龄为829±11Ma、820±17Ma和744±8Ma。这一测年结果与盆地西南缘的震旦系正目观组和罗圈组碎屑锆石U-Pb年龄分布基本相似,但明显缺少其近邻剖面奥陶系平凉组碎屑锆石接近454Ma的高频年龄组分,表明唐王陵砾岩的沉积时代更接近新元古代晚期或震旦纪。碎屑锆石年龄谱物源示踪与岩石地球化学、沉积建造特征等综合分析结果揭示,唐王陵砾岩沉积具...
【文章来源】：岩石学报. 2020年06期 北大核心
【文章页数】：27 页
【部分图文】：
砂岩测年样品的锆石阴极发光(CL)图像特征
唐王陵砾岩三个组段共计5件砂岩样品的碎屑锆石均为颜色相对偏深的棕色，透明或半透明、长柱状和次圆柱状居多，粒径多分布在15～200μm。阴极发光CL图像显示，绝大多数锆石的外部和核部具有比较清楚的韵律成分环带(图2)，少数锆石的CL发光性较差，无明显的成分振荡环带，可能受到了后期热液变质作用的影响。样品锆石的Th、U含量及其Th/U比值变化较大，Th、U含量分别为0.80×10-6～918.9×10-6和10.10×10-6～1177×10-6,Th/U比值主要分布在0.23～1.51(图3)。其中，锆石Th/U比值大于0.4的测点数据占94.1%，相应的锆石U-Pb年龄多集中在1.8Ga左右;锆石Th/U比值介于0.1～0.4之间的测点数据不足5.6%，对应的锆石U-Pb年龄相对分散。此外，仅在昭陵组上段的岩屑砂岩样品TWS中发现了1颗无明显成分环带、Th/U比值小于0.1的变质锆石，对应的U-Pb年龄为1855±18Ma(已被剔除)。由此可见，本次测试的绝大多数锆石都属于通常认为的岩浆成因锆石(吴元保和郑永飞，2004)，获得了三个组段5件砂岩样品共计396颗满足谐和度要求的碎屑锆石U-Pb测年数据(表1-表3)。图4 唐王陵砾岩各组段砂岩样品的锆石U-Pb年龄组成及其谐和曲线
鄂尔多斯(地块)盆地南缘位于鄂尔多斯地块稳定区与(祁连-)北秦岭活动造山带之间(图1a)，构造隶属于显生宙以来卷入北秦岭多旋回造山作用的华北克拉通(陆块)南缘构造带之西段(周鼎武等，1994;Dong and Santosh,2016)，主体夹持于(华北)鄂尔多斯地块稳定区之南部边界的老龙山-灵台-鲁山-舞阳断裂(LWF)与北秦岭构造带(NQB)之北部边界的洛南-栾川断裂(LLF)之间。它具有与(华北)鄂尔多斯地块统一的前寒武纪华北克拉通变质结晶基底和近乎一致的沉积盖层，但又受到了显生宙以来北秦岭多旋回造山作用的影响，经历了不同于(华北)鄂尔多斯地块内部稳定区的多旋回逆冲推覆和构造岩浆活动。已有研究表明，鄂尔多斯盆地南缘现今残存出露的海相沉积岩系主要有中元古界长城系砂岩和蓟县系白云岩、新元古界震旦系罗圈组砾岩和下古生界寒武系及奥陶系碳酸盐岩夹碎屑岩，并被上古生界二叠系下统的太原组或山西组滨海沼泽相含煤碎屑岩系以角度不整合关系覆盖，其间普遍缺失志留系、泥盆系和石炭系。二叠系顶部平行不整合上覆的中生界三叠系至中下侏罗统则主要为内陆河湖相(含煤)砂泥岩沉积层系，其上大多被下白垩统内陆河湖相碎屑岩系以角度不整合关系覆盖。奥陶系顶面和中下侏罗统顶面这两个具有山前带构造变形性质的不整合界面特征表明，鄂尔多斯盆地南缘显生宙以来至少经历了与(祁连-)北秦岭加里东晚期碰撞造山事件和燕山中期陆内造山事件相关的山前带冲断构造变形作用(周鼎武等，1994;Dong and Santosh,2016)。晚白垩世以来，盆地南缘经历了差异隆升剥蚀和新生代渭河断陷的叠加改造，部分丢失或隔断了盆地南缘与其相邻造山带之间的地质信息链接，但也使得该区段较好地出露了唐王陵砾岩等晚前寒武纪和早古生代海相沉积岩系，为探讨海相沉积期(华北)鄂尔多斯地块与北秦岭的构造亲缘关系及其构造古地理环境提供了重要窗口。
【参考文献】：
期刊论文
[1]唐王陵砾岩的形成时代及其构造与沉积环境探讨[J]. 黄建松,郭玮,杨萍,易纲. 古地理学报. 2019(04)
[2]陕西耀县上奥陶统桃曲坡组下部钾质斑脱岩U-Pb年龄的首次报道[J]. 王振涛,周洪瑞,王训练,景秀春,马伯永. 地质学报. 2018(02)
[3]唐王陵昭陵组砾岩碎屑锆石U-Pb年代学分析[J]. 张文龙,陈刚,章辉若,高磊,杨甫,师晓林,申锦江. 沉积学报. 2016(03)
[4]鄂尔多斯盆地西南部王全口组碳酸盐岩层系沉积环境及其构造背景[J]. 宋立军,刘池阳,李光祥,赵红格,王建强,张小龙,王宇平. 石油与天然气地质. 2016(02)
[5]X射线荧光光谱法分析不同类型岩石中10种主量元素的测试能力验证[J]. 王建其,柳小明. 岩矿测试. 2016(02)
[6]华北陆块南缘上元古界冰碛岩碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及其地质意义[J]. 胡波,翟明国,吴佳林,贾晓亮,张海东. 矿物学报. 2015(S1)
[7]Granitoid magmatism in the Qinling orogen, central China and its bearing on orogenic evolution[J]. WANG XiaoXia,WANG Tao,ZHANG ChengLi. Science China(Earth Sciences). 2015(09)
[8]秦岭造山带花岗质岩浆作用与造山带演化[J]. 王晓霞,王涛,张成立. 中国科学:地球科学. 2015(08)
[9]鄂尔多斯盆地西南缘上奥陶统平凉组碎屑岩锆石U-Pb年龄及物源分析[J]. 杨甫,陈刚,陈强,丁超,高磊,雷盼盼,张文龙,师晓林,童明军. 地质论评. 2015(01)
[10]鄂尔多斯盆地南缘赵老峪剖面奥陶系凝灰岩锆石SHRIMPU-Pb定年及其地质意义[J]. 吴素娟,李振宏,胡健民,公王斌. 地质论评. 2014(04)
本文编号：2934089
【文章来源】：岩石学报. 2020年06期 北大核心
【文章页数】：27 页
【部分图文】：
砂岩测年样品的锆石阴极发光(CL)图像特征
唐王陵砾岩三个组段共计5件砂岩样品的碎屑锆石均为颜色相对偏深的棕色，透明或半透明、长柱状和次圆柱状居多，粒径多分布在15～200μm。阴极发光CL图像显示，绝大多数锆石的外部和核部具有比较清楚的韵律成分环带(图2)，少数锆石的CL发光性较差，无明显的成分振荡环带，可能受到了后期热液变质作用的影响。样品锆石的Th、U含量及其Th/U比值变化较大，Th、U含量分别为0.80×10-6～918.9×10-6和10.10×10-6～1177×10-6,Th/U比值主要分布在0.23～1.51(图3)。其中，锆石Th/U比值大于0.4的测点数据占94.1%，相应的锆石U-Pb年龄多集中在1.8Ga左右;锆石Th/U比值介于0.1～0.4之间的测点数据不足5.6%，对应的锆石U-Pb年龄相对分散。此外，仅在昭陵组上段的岩屑砂岩样品TWS中发现了1颗无明显成分环带、Th/U比值小于0.1的变质锆石，对应的U-Pb年龄为1855±18Ma(已被剔除)。由此可见，本次测试的绝大多数锆石都属于通常认为的岩浆成因锆石(吴元保和郑永飞，2004)，获得了三个组段5件砂岩样品共计396颗满足谐和度要求的碎屑锆石U-Pb测年数据(表1-表3)。图4 唐王陵砾岩各组段砂岩样品的锆石U-Pb年龄组成及其谐和曲线
鄂尔多斯(地块)盆地南缘位于鄂尔多斯地块稳定区与(祁连-)北秦岭活动造山带之间(图1a)，构造隶属于显生宙以来卷入北秦岭多旋回造山作用的华北克拉通(陆块)南缘构造带之西段(周鼎武等，1994;Dong and Santosh,2016)，主体夹持于(华北)鄂尔多斯地块稳定区之南部边界的老龙山-灵台-鲁山-舞阳断裂(LWF)与北秦岭构造带(NQB)之北部边界的洛南-栾川断裂(LLF)之间。它具有与(华北)鄂尔多斯地块统一的前寒武纪华北克拉通变质结晶基底和近乎一致的沉积盖层，但又受到了显生宙以来北秦岭多旋回造山作用的影响，经历了不同于(华北)鄂尔多斯地块内部稳定区的多旋回逆冲推覆和构造岩浆活动。已有研究表明，鄂尔多斯盆地南缘现今残存出露的海相沉积岩系主要有中元古界长城系砂岩和蓟县系白云岩、新元古界震旦系罗圈组砾岩和下古生界寒武系及奥陶系碳酸盐岩夹碎屑岩，并被上古生界二叠系下统的太原组或山西组滨海沼泽相含煤碎屑岩系以角度不整合关系覆盖，其间普遍缺失志留系、泥盆系和石炭系。二叠系顶部平行不整合上覆的中生界三叠系至中下侏罗统则主要为内陆河湖相(含煤)砂泥岩沉积层系，其上大多被下白垩统内陆河湖相碎屑岩系以角度不整合关系覆盖。奥陶系顶面和中下侏罗统顶面这两个具有山前带构造变形性质的不整合界面特征表明，鄂尔多斯盆地南缘显生宙以来至少经历了与(祁连-)北秦岭加里东晚期碰撞造山事件和燕山中期陆内造山事件相关的山前带冲断构造变形作用(周鼎武等，1994;Dong and Santosh,2016)。晚白垩世以来，盆地南缘经历了差异隆升剥蚀和新生代渭河断陷的叠加改造，部分丢失或隔断了盆地南缘与其相邻造山带之间的地质信息链接，但也使得该区段较好地出露了唐王陵砾岩等晚前寒武纪和早古生代海相沉积岩系，为探讨海相沉积期(华北)鄂尔多斯地块与北秦岭的构造亲缘关系及其构造古地理环境提供了重要窗口。
【参考文献】：
期刊论文
[1]唐王陵砾岩的形成时代及其构造与沉积环境探讨[J]. 黄建松,郭玮,杨萍,易纲. 古地理学报. 2019(04)
[2]陕西耀县上奥陶统桃曲坡组下部钾质斑脱岩U-Pb年龄的首次报道[J]. 王振涛,周洪瑞,王训练,景秀春,马伯永. 地质学报. 2018(02)
[3]唐王陵昭陵组砾岩碎屑锆石U-Pb年代学分析[J]. 张文龙,陈刚,章辉若,高磊,杨甫,师晓林,申锦江. 沉积学报. 2016(03)
[4]鄂尔多斯盆地西南部王全口组碳酸盐岩层系沉积环境及其构造背景[J]. 宋立军,刘池阳,李光祥,赵红格,王建强,张小龙,王宇平. 石油与天然气地质. 2016(02)
[5]X射线荧光光谱法分析不同类型岩石中10种主量元素的测试能力验证[J]. 王建其,柳小明. 岩矿测试. 2016(02)
[6]华北陆块南缘上元古界冰碛岩碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及其地质意义[J]. 胡波,翟明国,吴佳林,贾晓亮,张海东. 矿物学报. 2015(S1)
[7]Granitoid magmatism in the Qinling orogen, central China and its bearing on orogenic evolution[J]. WANG XiaoXia,WANG Tao,ZHANG ChengLi. Science China(Earth Sciences). 2015(09)
[8]秦岭造山带花岗质岩浆作用与造山带演化[J]. 王晓霞,王涛,张成立. 中国科学:地球科学. 2015(08)
[9]鄂尔多斯盆地西南缘上奥陶统平凉组碎屑岩锆石U-Pb年龄及物源分析[J]. 杨甫,陈刚,陈强,丁超,高磊,雷盼盼,张文龙,师晓林,童明军. 地质论评. 2015(01)
[10]鄂尔多斯盆地南缘赵老峪剖面奥陶系凝灰岩锆石SHRIMPU-Pb定年及其地质意义[J]. 吴素娟,李振宏,胡健民,公王斌. 地质论评. 2014(04)
本文编号：2934089
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/2934089.html
