覆盖区地质调查中的盆山构造地貌关系研究：以东天山-吐哈盆地为例
发布时间：2022-01-15 01:55
西北地区中-新生代以来发育系列断陷盆地,盆地内的覆盖层结构及其与周缘造山带之间的盆山构造地貌关系是研究大陆动力学的基础性问题.在覆盖区地质调查工作中,利用地质学、地球物理学、地球化学、钻探等多种方法手段,可以对覆盖区盆地的结构形态、盆地边界构造属性、沉积物分布特征、沉积过程的源汇体系进行系统的分析研究,帮助深入理解覆盖区的沉积过程、山脉隆升剥露过程以及构造地貌演化过程.基于新疆吐哈盆地覆盖区的地质调查工作,本研究提出并实践了在覆盖区开展盆山构造地貌关系研究的技术方法体系.通过野外地质调查和室内测试分析,结合重力、航磁、地震等地球物理勘探方法以及钻孔岩心分析,系统分析和探讨了哈密盆地中-新生代覆盖层三维结构、控盆控貌构造及源汇系统,建立了研究区与相邻造山带之间的盆山耦合关系及构造地貌演化过程,为覆盖区地质调查过程中开展盆山构造地貌过程的研究提供了示范.
【文章来源】：地球科学. 2020,45(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：19 页
【部分图文】：
哈密盆地东部早-中侏罗世沉积分布示意及控盆构造
来自盆地中上侏罗统砂岩碎屑锆石年龄结构分析反映了与古流向分析相协调的结果.对比盆地东西两侧不同地区中上侏罗统地层的碎屑锆石U-Pb年龄谱可以发现，盆地西侧鄯善地区的中侏罗世地层中包含了大量159～172 Ma的锆石颗粒，而这一峰值年龄在上侏罗统地层中并未发现（Shen et al.,2020c）（图5）.目前认为中晚侏罗世时期，只有在准噶尔盆地南缘才发育有大规模的火山活动（王思恩和高林志，2012;Yang et al.,2013;Fang et al.,2015），因此，鄯善地区中侏罗统出现的大量159～172 Ma的碎屑锆石颗粒反映了北部准噶尔的物源，博格达山西部此时尚未隆起，而进入晚侏罗世后，盆地内的沉积物物源发生了显著变化，可能与博格达山西侧崛起，阻隔了准噶尔盆地南部物质的向南搬运的过程.此时盆地内沉积物物源的主体逐渐变为盆地北部的博格达山；盆地东部哈密地区采集的上侏罗统的砂岩样品则表现出较显著的400～420 Ma年龄峰值，该峰值年龄主要来自于盆地南部的泥盆系地层，反映出在晚侏罗世时期，盆地东部哈密地区沉积物仍然包括来自南部觉罗塔格山的物源.Greene et al.(2005）通过综合的物源分析也认为，在中侏罗世，盆地西侧已经不再接受从觉罗塔格山向北搬运的沉积物，而在盆地东侧，这一过程却仍在进行，觉罗塔格山一直为吐哈盆地东部哈密盆地提供物源，并持续到侏罗纪末期.进入白垩纪，东部哈密盆地碎屑锆石年龄谱中最显著的峰值为二叠纪到石炭纪（289～335 Ma）的年龄（图5），博格达山-哈尔里克山主体岩石为一套石炭-二叠纪的火山岩及侵入岩，反映出此时盆地内沉积物的主体物源为北部的造山带.这与晚白垩世柳树泉组和大海道组总体南东向的古水流方向一致（图5）.此外，在大海道组沉积时期，古水流虽然总体上保持由北西向南东的流向，但是相较于柳树泉组，古流向的范围更大，特别是局部出现了由北东向南西的古水流（图5）.从碎屑锆石年龄谱上可以看出，大海道组样品内三叠纪（235～259 Ma）的年龄峰值开始逐渐占据重要地位（图5），反映出从晚白垩世开始，发育有早三叠世岩浆岩的地区开始遭受剥蚀，并成为盆地的一个物源区.在东天山造山带，现有研究发现早三叠世的岩浆岩仅在哈尔里克山东部有所出露（Greene et al.,2005;Xu et al.,2015），由此说明，哈尔里克山在晚白垩世时期开始被快速剥露提供哈密盆地物源，这与古水流的变化是一致的.低温热年代学也表明哈尔里克山的岩石在早白垩世晚期发生了快速的冷却抬升（朱文斌等，2006;Gillespie et al.,2017).
在盆地覆盖区，盆地的结构形态、沉积物的分布特征、盆地边界构造的运动属性等可借用多种地质、地球物理、地球化学、钻探等技术方法和手段进行系统调查研究分析.通过对盆地覆盖区的系统地质调查研究，可以帮助我们深入理解沉积盆地覆盖区覆盖层沉积特征、沉积序列、沉积时空格局及演变、盆地构造特征及对沉积的控制、盆地基底性质等信息，从而有助于分析该地区盆山耦合过程及相关的大陆动力学问题.因此，在覆盖区开展盆山耦合关系及构造地貌演化的研究具有重要的地质意义.其特殊地位体现在以下重要地质问题的解决.1.1 盆地沉积与山脉隆升剥露之间的耦合
本文编号：3589662
【文章来源】：地球科学. 2020,45(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：19 页
【部分图文】：
哈密盆地东部早-中侏罗世沉积分布示意及控盆构造
来自盆地中上侏罗统砂岩碎屑锆石年龄结构分析反映了与古流向分析相协调的结果.对比盆地东西两侧不同地区中上侏罗统地层的碎屑锆石U-Pb年龄谱可以发现，盆地西侧鄯善地区的中侏罗世地层中包含了大量159～172 Ma的锆石颗粒，而这一峰值年龄在上侏罗统地层中并未发现（Shen et al.,2020c）（图5）.目前认为中晚侏罗世时期，只有在准噶尔盆地南缘才发育有大规模的火山活动（王思恩和高林志，2012;Yang et al.,2013;Fang et al.,2015），因此，鄯善地区中侏罗统出现的大量159～172 Ma的碎屑锆石颗粒反映了北部准噶尔的物源，博格达山西部此时尚未隆起，而进入晚侏罗世后，盆地内的沉积物物源发生了显著变化，可能与博格达山西侧崛起，阻隔了准噶尔盆地南部物质的向南搬运的过程.此时盆地内沉积物物源的主体逐渐变为盆地北部的博格达山；盆地东部哈密地区采集的上侏罗统的砂岩样品则表现出较显著的400～420 Ma年龄峰值，该峰值年龄主要来自于盆地南部的泥盆系地层，反映出在晚侏罗世时期，盆地东部哈密地区沉积物仍然包括来自南部觉罗塔格山的物源.Greene et al.(2005）通过综合的物源分析也认为，在中侏罗世，盆地西侧已经不再接受从觉罗塔格山向北搬运的沉积物，而在盆地东侧，这一过程却仍在进行，觉罗塔格山一直为吐哈盆地东部哈密盆地提供物源，并持续到侏罗纪末期.进入白垩纪，东部哈密盆地碎屑锆石年龄谱中最显著的峰值为二叠纪到石炭纪（289～335 Ma）的年龄（图5），博格达山-哈尔里克山主体岩石为一套石炭-二叠纪的火山岩及侵入岩，反映出此时盆地内沉积物的主体物源为北部的造山带.这与晚白垩世柳树泉组和大海道组总体南东向的古水流方向一致（图5）.此外，在大海道组沉积时期，古水流虽然总体上保持由北西向南东的流向，但是相较于柳树泉组，古流向的范围更大，特别是局部出现了由北东向南西的古水流（图5）.从碎屑锆石年龄谱上可以看出，大海道组样品内三叠纪（235～259 Ma）的年龄峰值开始逐渐占据重要地位（图5），反映出从晚白垩世开始，发育有早三叠世岩浆岩的地区开始遭受剥蚀，并成为盆地的一个物源区.在东天山造山带，现有研究发现早三叠世的岩浆岩仅在哈尔里克山东部有所出露（Greene et al.,2005;Xu et al.,2015），由此说明，哈尔里克山在晚白垩世时期开始被快速剥露提供哈密盆地物源，这与古水流的变化是一致的.低温热年代学也表明哈尔里克山的岩石在早白垩世晚期发生了快速的冷却抬升（朱文斌等，2006;Gillespie et al.,2017).
在盆地覆盖区，盆地的结构形态、沉积物的分布特征、盆地边界构造的运动属性等可借用多种地质、地球物理、地球化学、钻探等技术方法和手段进行系统调查研究分析.通过对盆地覆盖区的系统地质调查研究，可以帮助我们深入理解沉积盆地覆盖区覆盖层沉积特征、沉积序列、沉积时空格局及演变、盆地构造特征及对沉积的控制、盆地基底性质等信息，从而有助于分析该地区盆山耦合过程及相关的大陆动力学问题.因此，在覆盖区开展盆山耦合关系及构造地貌演化的研究具有重要的地质意义.其特殊地位体现在以下重要地质问题的解决.1.1 盆地沉积与山脉隆升剥露之间的耦合
本文编号：3589662
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