华南奥陶系碳酸盐岩古地磁新结果及其大地构造意义

发布时间：2020-11-06 06:00

　　 在板块构造理论发展的过程中,大量早古生代的重建模型被提出以恢复当时的全球板块格局。这些模型大都有共同的问题,即中国华南的古地理位置差别极大,这是早古生代板块重建不能绕过的问题。作为少有的可以定量约束板块古纬度的研究手段,古地磁学在解决这一难题时起到了不可替代的作用。华南早古生代奥陶纪现有的古地磁数据之间存在相互矛盾,需要分辨不同古地磁数据的来源及准确性来完善华南陆块的时空信息。扬子板块北部湖南省张家界市及湖北省宜都市之间的奥陶系宝塔组灰岩和大湾组灰岩具有丰富的古生物化石,可以确定较为准确的地层年龄。为了得到更高质量的早古生代古地磁数据,更好地厘定华南陆块的时空位置,本研究对5个剖面共170块奥陶系宝塔组灰岩和大湾组灰岩样品进行了系统古地磁学及岩石磁学研究。K-T曲线实验、等温剩磁获得实验及矫顽力谱分析的实验结果显示大湾组灰岩样品的主要携磁矿物是赤铁矿,含有少量磁铁矿,系统热退磁后未能分离出高温分量,只携带了现代地磁场分量;宝塔组样品主要的携磁矿物是磁铁矿和极少量赤铁矿,经系统热退磁后分离出了两个完全不同的高温分量A(Ds=328.9°,Is=59.4°,α_(95)=2.7°)和高温分量B(Ds=100.6°,Is=-35.9°,α_(95)=8.3°)。其中高温分量A与晚侏罗世的结果较为接近,不是原生剩磁,但是否为重磁化还需进一步研究。高温分量B与华南奥陶纪之后的古地磁方向都不相同,极可能是原生剩磁,其对应的古地磁极B为18.6°S,213.7°E,dp=5.6°,dm=9.6°,华南陆块在奥陶纪的古纬度为19.9°S,位于南半球的热带纬度附近。结合现有华南陆块古地磁数据并与同时期澳大利亚陆块的古地磁数据进行对比,华南陆块在早古生代与澳大利亚有更直接的联系,而不是印度和巴基斯坦。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P318.44;P548
【部分图文】：

第三章 地质背景及古地磁采样3.1 大地构造背景华南陆块位于东亚地区，是国内最重要的板块组成之一，它的北部边界是秦岭-大别造山带，并与华北克拉通相接（图 3-1）。西南边界是红河-哀牢山断裂，与印支板块相连，西部则是以龙门山断裂为边界和松潘-甘孜地块相邻。东南方向连接到西太平洋至朝鲜半岛。其内部可以分成两个次级构造，分别是偏西北的扬子块体和位于东南的华夏块体，一般认为这两个块体是在新元古代结合成一个整体(Chen et al.,1991,1998; Charvet et al.,1996; Zhai .,2013)，拼合的东部边界时绍兴-江山断裂，西段边界则尚未查明。

3.2 区域地质背景及古地磁采样在扬子块体内，奥陶系主要在长江流域附近，在川东的广元地区，重庆东南地区，湖南西北地区及湖北的大部分地区都有广泛的分布。主要以泥灰岩夹页岩和灰岩为主，并且有角石等古生物化石发育。此次采样研究的工作区位于湖南西北的张家界市与湖北宜昌市之间（图 3-2），扬子块体中北部。区内奥陶系较为发育，主要是一套浅海相灰岩、页岩，生物碎屑丰富，部分可见完整化石。由下至上依次为下统的红花园组和大湾组,中统的十字铺组和中上统的宝塔组，以及上统的临湘组和五峰组。本次采样主要选取紫红色瘤状灰岩为主的大湾组和灰绿色及深灰色灰岩为主的宝塔组作为采样目标（图 3-3）。

图 3-3 工作区地层柱状图,红框内为采样目标地层(修改自 1:20 万地质图 H4927 幅)古地磁采样工作在 5 处剖面进行，均使用便携式手持汽油钻机采集，使用磁罗盘对钻孔岩芯进行定向，部分剖面使用太阳罗盘辅助定向。由北至南依次为宜都(YD)剖面（图 3-4a），江河(JH)剖面，寨子垭(ZZY)剖面，中军渡(ZJD)剖面（图3-4 c）和三家馆(SJG)剖面（图 3-4 b）。其中宜都剖面 1、2 号采点(图 3-5 a)为大湾组红色中厚层瘤状灰岩，含有灰绿色夹层，地层出露厚度约 15m，倾向南西，倾角为 18°左右，位于房屋西侧果园内；共采集古地磁岩芯样品 20 块。宜都剖面 3-5 号采点(图 3-5 b )为宝塔组灰色厚层灰岩，夹有紫灰色灰岩，出露厚度约 20m，倾向北西，倾角为 6°，位于宜都-长阳一级公路马家桥东 30m；共采集古地磁样品 23 块。江河剖面(图 3-5f)为大湾组红色瘤状含生物碎屑厚层灰岩，地层出露厚度 30m，倾向接近正北，倾角56°左右，位于壶瓶山镇以北公路旁，共采集古地磁岩芯样品 17 块。寨子垭剖面
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本文编号：2872746