孫嬌鵬, 陳世悅, 彭 淵, 汪 峰, 高立祥, 邵鵬程, 馬 帥

(1.中國石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東青島 266580;2.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所國土資源部鹽湖資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100037)

柴達(dá)木東北部晚石炭世盆山格局研究

孫嬌鵬1, 陳世悅1, 彭 淵2, 汪 峰1, 高立祥1, 邵鵬程1, 馬 帥1

(1.中國石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東青島 266580;2.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所國土資源部鹽湖資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100037)

根據(jù)地球化學(xué)、碎屑鋯石測試資料和大地構(gòu)造學(xué)理論,對石灰溝剖面克魯克組碎屑巖物源區(qū)性質(zhì)及構(gòu)造屬性進(jìn)行研究。結(jié)果表明:柴達(dá)木東北部地區(qū)晚石炭世盆地類型為被動(dòng)大陸邊緣盆地,物源區(qū)巖石組合以中酸性巖漿巖為主,缺少基性物質(zhì)的加入，也不存在明顯的沉積再旋回;克魯克組碎屑巖物源區(qū)主要由古老基底組成,但包含一定加里東期物質(zhì),柴北緣構(gòu)造帶依舊是碎屑物質(zhì)來源之一;晚石炭世海侵及盆地沉降受北側(cè)宗務(wù)隆晚古生代裂陷海槽控制,碎屑物質(zhì)來源于南側(cè)柴北緣加里東造山帶,呈“南山-北?！钡呐枭礁窬?盆地內(nèi)部充填海相沉積建造;柴北緣古生代造山帶剝蝕開始于約430 Ma前,存在時(shí)間下限不晚于晚石炭世,早期主要發(fā)生島弧巖漿巖的剝蝕,晚期則主要發(fā)生古老基底的剝蝕。

柴達(dá)木東北部; 晚石炭世; 盆山格局; 地球化學(xué); 碎屑鋯石

柴達(dá)木東北部地區(qū)是柴達(dá)木地區(qū)古生界油氣勘探最有希望取得突破的地區(qū),近些年來的勘探、鉆探結(jié)果已證實(shí)厚層烴源巖的大面積存在并發(fā)生過油氣運(yùn)聚[1]。上石炭統(tǒng)是柴達(dá)木東北部地區(qū)古生界含油氣系統(tǒng)主力烴源巖發(fā)育層段,克魯克組砂礫巖也是古生界儲集性能最好的儲層,柴頁2井已在克魯克組泥頁巖中發(fā)現(xiàn)油氣顯示。研究人員或者針對上石炭統(tǒng)沉積相類型、沉積演化[2-3],或者從輕礦物組成、地球化學(xué)特征及沉積體系展布等角度推論了晚石炭世的盆山格局[4-5],對柴北緣構(gòu)造帶古生代構(gòu)造演化討論集中在寒武紀(jì)-早志留世的洋陸俯沖-陸陸碰撞階段[6-7],筆者著重關(guān)注柴北緣洋盆消失后巨大的柴北緣加里東期造山帶隆升-剝蝕演化。

1 區(qū)域地質(zhì)概況及樣品分析

研究區(qū)位于柴達(dá)木東北部德令哈以西地區(qū),大地構(gòu)造位置介于柴北緣早古生代結(jié)合帶(也即柴北緣構(gòu)造帶)及宗務(wù)隆晚古生代-早中生代裂陷帶之間(圖1),屬歐龍布魯克地塊上的穩(wěn)定蓋層沉積[2-3]。研究區(qū)晚石炭世主要發(fā)育陸表海陸源碎屑巖-碳酸鹽巖混合沉積體系,盆地沉降受北側(cè)宗務(wù)隆裂陷槽控制,海侵自北向南進(jìn)行[2-3,8-10]。

圖1 柴達(dá)木地區(qū)晚石炭世大地構(gòu)造簡圖Fig.1 Sketch geotectonic map of Qaidam area during Late Carboniferous

選取石灰溝剖面上石炭統(tǒng)克魯克組及扎布薩尕秀組下段砂巖進(jìn)行分析測試。克魯克組采集11件地球化學(xué)樣品,1件鋯石年代學(xué)分析樣品;扎布薩尕秀組下段采集6件地球化學(xué)測試樣品。樣品露頭及鏡下典型特征如圖2。采樣后,削去泥土及風(fēng)化表面,在河北省地質(zhì)礦產(chǎn)局廊坊實(shí)驗(yàn)室用常規(guī)方法破碎研磨粉碎至0.074 mm,碎屑鋯石測試樣品中分選出1 000粒鋯石。主、微量元素測試在ALS實(shí)驗(yàn)室完成,主量元素采用硼酸鋰/偏硼酸鋰熔融-X熒光光譜分析法測試,微量元素含量分別采用等離子質(zhì)譜定量分析法測試。鋯石制靶、CL圖像拍照及鋯石U-Pb同位素測試在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。數(shù)據(jù)處理采用GLITTER程序計(jì)算每個(gè)同位素測點(diǎn)凈計(jì)數(shù)時(shí),背景計(jì)數(shù)采用該點(diǎn)在30 s內(nèi)氣體背景計(jì)數(shù)的平均值。加權(quán)平均年齡計(jì)算及諧和圖的繪制采用Isoplot(ver2.49)。

2 碎屑巖地球化學(xué)特征

從碎屑巖地球化學(xué)特征推斷物源區(qū)巖石組合及沉積期大地構(gòu)造環(huán)境的理論及研究手段由Bhatia[11-14]基于對現(xiàn)今地殼表層不同構(gòu)造環(huán)境內(nèi)沉積物地球化學(xué)特征的統(tǒng)計(jì)結(jié)果提出,近二十年來已經(jīng)成為研究沉積盆地構(gòu)造環(huán)境和物源區(qū)巖石組合的重要手段。其理論基礎(chǔ)是近似認(rèn)為沉積巖地球化學(xué)組成與物源區(qū)巖石地球化學(xué)特征無明顯差異。事實(shí)上,源區(qū)風(fēng)化、沉積物搬運(yùn)、沉積物-盆內(nèi)水體交換、成巖改造等均可對沉積巖物質(zhì)組成以及地球化學(xué)特征產(chǎn)生巨大改造[5],很多大離子親石元素甚至是沉積盆地水體介質(zhì)、成巖流體判別的有效參數(shù),以堿金屬元素為主的強(qiáng)活動(dòng)性元素含量及比值并不適宜作為從沉積巖推斷物源區(qū)巖石組合的判別標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。因而,本文中選取TFe2O3、MgO、Al2O3、SiO2等化學(xué)活動(dòng)性穩(wěn)定的氧化物以及Sc、Co、Th、La、Zr、Hf等難遷移微量元素進(jìn)行分析。

孫嬌鵬等[5]已經(jīng)基于石灰溝地區(qū)石淺1井克魯克組-扎布薩尕秀組鉆井巖心砂礫巖樣品主微量元素對研究區(qū)晚石炭世盆地構(gòu)造環(huán)境及物源區(qū)巖石組合特征進(jìn)行了系統(tǒng)探討。在此基礎(chǔ)上結(jié)合最新取得的露頭砂礫巖樣品地球化學(xué)測試結(jié)果,對柴東北東北部地區(qū)晚石炭世物源區(qū)巖石地球化學(xué)特征以及沉積盆地構(gòu)造環(huán)境進(jìn)行進(jìn)一步分析。

圖2 石灰溝剖面地質(zhì)簡圖及采集樣品巖性特征Fig.2 Generalized geologic map of Shihuigou outcrop and lithologic characteristic of selected example

2.1 晚石炭世沉積盆地大地構(gòu)造環(huán)境

上石炭統(tǒng)碎屑巖樣品TFe2O3+MgO、Al2O3/SiO2均較低,測試樣品TFe2O3+MgO及Al2O3/SiO2與被動(dòng)大陸邊緣盆地碎屑巖相關(guān)指標(biāo)極為接近,明顯不同于其他3類構(gòu)造環(huán)境碎屑巖的含量,在TFe2O3+MgO-Al2O3/SiO2[14]圖解中,絕大多數(shù)測試結(jié)果落入被動(dòng)大陸邊緣范圍內(nèi)(圖3(a))。上石炭統(tǒng)碎屑巖δCe分布在0.80～1.10,處于Murry[10]總結(jié)的被動(dòng)大陸邊緣區(qū)(陸塊1 000 km內(nèi))Ce異常(Ce異常值為0.90～1.30)。同樣,在Bhatia[11-14]構(gòu)建的強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性元素構(gòu)造環(huán)境判別圖解中,除個(gè)別樣品之外,幾乎全部的測試結(jié)果落在被動(dòng)大陸邊緣盆地范圍內(nèi),同時(shí)體現(xiàn)出與其他構(gòu)造背景極不一致的特征(圖3(b)、(c))。綜合上石炭統(tǒng)碎屑巖測試樣品主微量元素含量、比值及相關(guān)圖解判別結(jié)論,認(rèn)為柴達(dá)木東北部地區(qū)晚石炭世發(fā)育盆地類型為被動(dòng)大陸邊緣盆地,具有較為穩(wěn)定的構(gòu)造背景。

圖3 上石炭統(tǒng)砂巖構(gòu)造背景判別Fig.3 Discrimination maps of tectonic setting for Upper Carbonifierous sandstones

2.2 晚石炭世物源區(qū)巖石地球化學(xué)特征

在F1-F2圖解(圖4(a))[15-16]上,17個(gè)樣品絕大多數(shù)落于酸性火山巖與中性火山巖界限附近,考慮到F1、F2參數(shù)計(jì)算方程中存在K2O、Na2O、CaO等3個(gè)堿金屬氧化物參量,計(jì)算結(jié)果對區(qū)分酸性火山巖與中性火山巖物源區(qū)存在多解性,但可以肯定的是碎屑物質(zhì)主要來源于大陸上地殼中酸性物質(zhì)的剝蝕。高場強(qiáng)元素Zr、Hf比值介于31.56～39.33,均值35.56,與鋯石Zr/Hf比值(39)[17]極為接近,同樣表明碎屑巖源區(qū)主要為酸性巖漿巖類[17]。在Hf-La/Hf[14]圖解中17個(gè)測試結(jié)果均投在長英質(zhì)物源或長英質(zhì)/基性巖混合物源區(qū)范圍內(nèi),高場強(qiáng)元素Hf并無富集,暗示物源區(qū)不存在強(qiáng)烈的沉積再旋回(圖4(b))。Co/Th比值均<1,這種相容元素Co較不相容元素Th的相對虧損暗示物源區(qū)缺少中基性物質(zhì)(圖4(c)),La/Sc-Co/Th[14]圖解顯示上石炭統(tǒng)碎屑巖地球化學(xué)成分大多介于長英質(zhì)火山巖與花崗巖之間,這說明這套該碎屑巖物源區(qū)主要為酸性巖漿巖?？傮w而言,柴達(dá)木東北部上石炭統(tǒng)碎屑物質(zhì)來自于以新鮮酸性巖漿巖為主的大陸上地殼。

圖4 上石炭統(tǒng)砂巖物源區(qū)性質(zhì)判別Fig.4 Provenance discrimination diagrams for Upper Carbonifierous sandstones

3 鋯石年代學(xué)特征

對采集到的砂巖樣品中挑選出來的72顆鋯石進(jìn)行了72次分析測試。所測試的鋯石陰極發(fā)光圖像見圖5(a)。CL圖像顯示,測試的鋯石顏色呈煙灰色-灰黑色,隨U的含量增高顏色加深,絕大多數(shù)鋯石發(fā)育明顯的振蕩環(huán)帶;單顆粒鋯石長軸長度多數(shù)介于60～220 μm、短軸長度多數(shù)介于60～140 μm;寬長比1∶1至1∶3不等,多數(shù)為1∶2(圖5(a))。測試結(jié)果表明單顆粒鋯石的Th含量最低為16.88×10-6,最高為5 162.95×10-6,均值為230.02×10-6;U含量最低值為20.1×10-6,最高2 360.99×10-6,平均141.68×10-6;Th、U具有極強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系。計(jì)算結(jié)果表明,Th/U均值為0.85,除個(gè)別點(diǎn)Th/U在0.1～0.5,絕大多數(shù)測點(diǎn)Th/U大于0.5(圖5(b)),鋯石CL圖像以及Th/U比值綜合表明絕大多數(shù)測試鋯石為巖漿成因鋯石[13-15]。

圖5 測試樣品典型鋯石陰極發(fā)光圖像及Th-U關(guān)系Fig.5 CL images of typical zircons for testing and Th versus U diagram

單顆粒鋯石年齡結(jié)果選用206Pb/238U年齡(<1 000 Ma樣品)或207Pb/206Pb表面年齡(>1 000 Ma樣品)。從測試結(jié)果來看,96顆鋯石年齡結(jié)果具有很寬的分布范圍,從344±3.87 Ma(點(diǎn)79)到2 584.5±22.59 Ma(點(diǎn)96)(圖6(a))。絕大多數(shù)樣品年齡值分布在2 600～1 300 Ma,說明克魯克組碎屑物質(zhì)主要來源于古老基底的剝蝕,<500 Ma的鋯石有6顆,分別為384.8±2.49 Ma(點(diǎn)21)、434.2±3.3 Ma(點(diǎn)48)、429.7±2.67 Ma(點(diǎn)83)、344±3.87 Ma(點(diǎn)84)、471±4.77 Ma(點(diǎn)94)、474±4.08 Ma(點(diǎn)100),這表明物源區(qū)存在加里東期物質(zhì)的加入(圖6(b))。

圖6 克魯克組砂巖鋯石U-Pb諧和及年齡分布直方圖Fig.6 U-Pb concordia diagram and histogram for zircons from Keluke Formation sandstone

4 討 論

4.1 柴達(dá)木東北部地區(qū)晚石炭世盆山格局

宗務(wù)隆構(gòu)造帶不晚于早泥盆世即發(fā)生裂陷、形成裂陷海槽[2-3,9],泥盆系魚北溝群、下石炭統(tǒng)土爾墾大阪群-上石炭統(tǒng)宗務(wù)隆山群夾中基性火山巖的海相沉積建造即為晚古生代宗務(wù)隆裂陷槽典型充填序列[2-3,9]。筆者對宗務(wù)隆構(gòu)造帶內(nèi)采集的晚石炭世陸內(nèi)裂谷玄武巖測試、分析結(jié)果也指示晚石炭世宗務(wù)隆裂陷海槽的存在,柴達(dá)木東北部地區(qū)晚古生代海侵自北向南進(jìn)行、盆地沉降受控于宗務(wù)隆裂陷槽擴(kuò)張并無爭議[2-3]。整個(gè)柴達(dá)木周緣東昆侖、西秦嶺、宗務(wù)隆等主要構(gòu)造帶在晚石炭世均處于整體的擴(kuò)張狀態(tài)[9](圖1),因而柴達(dá)木東北部地區(qū)430～270 Ma整體處于伸展?fàn)顟B(tài)、盆地類型應(yīng)為裂陷海槽南側(cè)的被動(dòng)大陸邊緣盆地,這與本文中依據(jù)碎屑巖地球化學(xué)數(shù)據(jù)得出的柴達(dá)木東北部地區(qū)晚石炭世發(fā)育被動(dòng)大陸邊緣盆地結(jié)論是一致的。

碎屑巖地球化學(xué)結(jié)果表明晚石炭世柴達(dá)木東北部地區(qū)碎屑物質(zhì)主要來源于以中酸性巖漿巖為主的大陸上地殼物質(zhì)剝蝕,物源區(qū)缺少基性物質(zhì)的加入。克魯克組碎屑鋯石U-Pb年齡分布直方圖表明研究區(qū)晚石炭世源區(qū)存在加里東期(～500 Ma)的碎屑鋯石(圖6(b)),～500 Ma、～900 Ma的構(gòu)造-巖漿事件僅在柴北緣構(gòu)造帶內(nèi)存在,歐龍布魯克地塊并不發(fā)育這兩期與板塊離散-聚合有關(guān)的構(gòu)造-巖漿事件的地質(zhì)記錄[3],這意味著柴北緣構(gòu)造帶是柴達(dá)木東北部地區(qū)晚石炭世碎屑物質(zhì)來源?？唆斂私M碎屑鋯石U-Pb年齡分布直方圖中較老的峰值約在1 900 Ma(圖6(b)),與前人給出的歐龍布魯克地塊～1 900 Ma地殼生長事件年齡峰值極為一致[21],這意味著歐龍布魯克地塊基底部分也是晚石炭世研究區(qū)碎屑物質(zhì)主要來源。在Dickinson碎屑骨架三角圖解上,克魯克組以及扎布薩尕秀組砂礫巖的顆粒組成結(jié)果指示物源區(qū)類型也是再旋回造山帶及穩(wěn)定陸塊混合物源[3]?？傮w而言,柴北緣構(gòu)造帶內(nèi)的加里東期形成的巖片及卷入的歐龍布魯克地塊穩(wěn)定基底中的早元古代-中元古代中酸性片麻巖類等的剝蝕是該時(shí)期碎屑物質(zhì)的主要來源。

牦牛山組碎屑鋯石年齡以加里東期為主,其次為晉寧期,表明牦牛山組碎屑物質(zhì)來源于柴北緣構(gòu)造帶(圖6(c)),這與前人認(rèn)為柴北緣構(gòu)造帶是研究區(qū)泥盆系牦牛山組碎屑物質(zhì)主要來源結(jié)論一致[2-3]。相較于牦牛山組樣品的碎屑鋯石年齡分布,測試的克魯克組樣品的鋯石年齡中缺少晉寧期鋯石年齡,加里東期鋯石年齡也不多,絕大多數(shù)樣品年齡值分布在2 600～1 300 Ma(圖6(b)),表明柴北緣構(gòu)造帶加里東期物質(zhì)并不是該階段柴達(dá)木東北部地區(qū)的主要物質(zhì)來源。牦牛山組與克魯克組碎屑鋯石年齡組成的巨大差異存在兩種解釋:一是經(jīng)歷了約130 Ma(430～300 Ma)的風(fēng)化剝蝕之后,位于柴北緣造山帶表層的加里東期物質(zhì)大部分已經(jīng)被剝蝕,該階段遭受剝蝕的主要是造山帶的基底部分;二是晚石炭世開始,柴達(dá)木東北部地區(qū)碎屑物質(zhì)存在多個(gè)物源區(qū),柴北緣加里東期造山帶已轉(zhuǎn)化為次要物源,柴達(dá)木盆地內(nèi)部的牛鼻子梁克拉通隆起(牛鼻子梁位置見圖1)已經(jīng)成為主要物源。筆者傾向第一種解釋,沉積學(xué)研究結(jié)果表明柴達(dá)木東北部地區(qū)上石炭統(tǒng)砂礫巖中依然存在重力流沉積證據(jù),這表明物源區(qū)距離研究區(qū)不是很遠(yuǎn)[2-3];馬寅生等[1]通過重磁電聯(lián)合反演給出的柴達(dá)木盆地石炭系殘余地層展布圖顯示整個(gè)柴達(dá)木盆地內(nèi)部廣泛發(fā)育石炭系,原先認(rèn)為位于柴達(dá)木盆地腹地的牛鼻子梁古陸并不存在;因此多物源、遠(yuǎn)物源的解釋缺少依據(jù)。

綜上所述,柴北緣構(gòu)造帶(即柴北緣加里東縫合帶)是柴達(dá)木東北部地區(qū)晚石炭世物源區(qū),這合理地解釋了該時(shí)期研究區(qū)晚石炭世碎屑巖沉積中普遍存在的重力流標(biāo)志的問題。然而,柴北緣構(gòu)造帶內(nèi)多個(gè)地區(qū)石炭系并不發(fā)育邊緣相,晚石炭世更是表現(xiàn)為以濱淺海沉積發(fā)育為主要特點(diǎn),因此晚石炭世時(shí)期的柴北緣造山帶可能是不連續(xù)的,可能呈島鏈狀甚至孤島狀存在[3]。在現(xiàn)階段缺少露頭且地層剝蝕強(qiáng)烈的情況下,柴北緣構(gòu)造帶是否整體隆升、隆起區(qū)分布范圍并不十分確定,雖然仍有待繼續(xù)探討。

從周邊主要構(gòu)造帶構(gòu)造屬性、盆地類型、物源區(qū)等分析結(jié)論綜合來看,柴達(dá)木東北部地區(qū)晚石炭世發(fā)育裂陷槽邊緣的被動(dòng)大陸邊緣盆地,碎屑物質(zhì)來源于南側(cè)的柴北緣加里東期造山帶,整體呈“南陸-北海”的盆山格局(圖7)。結(jié)合早期沉積學(xué)研究結(jié)論,研究區(qū)晚石炭世自南向北依次發(fā)育沖積平原-扇三角洲-碳酸鹽巖臺地、斜坡-泥質(zhì)陸棚沉積體系(盆山格局格架內(nèi)的沉積充填模式見圖7)。

圖7 柴達(dá)木東北部晚石炭世構(gòu)造沉積模式Fig.7 Late Carboniferous tectonic sedimentary model of Northeastern Qaidam margin

被動(dòng)大陸邊緣盆地具有較為穩(wěn)定構(gòu)造環(huán)境,利于烴源巖發(fā)育,陸表海沉積建造橫向分布較為穩(wěn)定,促使晚石炭世主力烴源巖在研究區(qū)“廣覆式”發(fā)育,為研究區(qū)前中生界海相油氣勘探提供了充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。

4.2 對柴北緣構(gòu)造帶古生代地質(zhì)演化啟示

柴北緣構(gòu)造帶古生代造山隆升結(jié)束于430 Ma,受俯沖洋殼、加厚巖石圈拆沉的影響,自430 Ma開始研究區(qū)構(gòu)造機(jī)制由碰撞-擠壓轉(zhuǎn)為裂陷-伸展[6-7]。前人對柴北緣構(gòu)造帶古生代地質(zhì)事件的研究大多集中在對540～430 Ma的造山隆升史的討論[6-7],巨大的的柴北緣古生代山鏈剝蝕過程鮮有論述。從筆者早期給出的牦牛山組碎屑鋯石年齡組成來看,430～370 Ma沉積的碎屑巖中加里東期的鋯石年齡約占40%(圖6(c)),這意味著柴北緣構(gòu)造帶內(nèi)形成于430～370 Ma早古生代島弧火山巖、巖漿巖首先遭受剝蝕。本文中給出的克魯克組砂巖碎屑鋯石年齡數(shù)據(jù)表明,晚石炭世柴北緣古生代造山帶的已經(jīng)剝蝕至基底部分,碎屑物質(zhì)主要來源于古老基底的剝蝕,古生代巖漿巖已轉(zhuǎn)為次要物源,但柴北緣造山帶依舊存在,雖然橫向上可能不連續(xù)。以465 Ma陸-弧碰撞開始時(shí)間[6-7]作為該造山帶隆升起始時(shí)限,該造山帶至少存在了190 Ma,包括465～430 Ma的山體隆升以及430～275 Ma的山體剝蝕階段。

現(xiàn)階段在柴北緣構(gòu)造帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)的年齡最年輕的的古生代巖漿活動(dòng)事件約發(fā)生在370 Ma。本次給出的碎屑鋯石數(shù)據(jù)中<500 Ma的鋯石有6顆,分別為384.8±2.49 Ma(點(diǎn)21)、434.2±3.3 Ma(點(diǎn)48)、429.7±2.67 Ma(點(diǎn)83)、344±3.87 Ma(點(diǎn)84)、471±4.77 Ma(點(diǎn)94)、474±4.08 Ma(點(diǎn)100),最晚的巖漿成因鋯石年齡為344±3.87 Ma(點(diǎn)84),這可能意味著柴北緣構(gòu)造帶內(nèi)古生代最晚的巖漿活動(dòng)事件發(fā)生在早石炭世。其余5顆鋯石可大致分為～380、～430、～470 Ma等3期,與吳才來[6]給出的柴北緣構(gòu)造帶內(nèi)～470、～420、～400及～380 Ma等4期花崗巖活動(dòng)事件中的第1、2、4期極為吻合,暗示柴北緣構(gòu)造帶內(nèi)古生代的主要巖漿活動(dòng)事件可能是幕式的。但這都需要更多數(shù)據(jù)的支撐。

5 結(jié) 論

(1)研究區(qū)晚石炭世盆地類型為被動(dòng)大陸邊緣盆地,物源區(qū)巖石組合以中酸性巖漿巖為主,缺少基性物質(zhì)的加入，也不存在明顯的沉積再旋回。碎屑鋯石分析結(jié)論表明,克魯克組碎屑巖物源區(qū)主要由古老基底組成,但包含一定加里東期物質(zhì),這表明柴北緣構(gòu)造帶依舊是碎屑物質(zhì)來源之一。

(2)柴達(dá)木東北部地區(qū)晚石炭世海侵及盆地沉降受北側(cè)宗務(wù)隆晚古生代裂陷海槽控制,碎屑物質(zhì)來源于南側(cè)柴北緣加里東造山帶,呈“南山-北?！钡呐枭礁窬?盆地內(nèi)部充填海相沉積建造。

(3)柴北緣古生代造山帶剝蝕約開始于430 Ma,存在時(shí)間下限不晚于晚石炭世,早期主要發(fā)生島弧火山巖、巖漿巖的剝蝕,晚期則主要發(fā)生古老基底的剝蝕。

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(編輯 劉為清)

Late Carboniferous mountain-basin framework of Northeastern Qaidam area

SUN Jiaopeng1, CHEN Shiyue1, PENG Yuan2, WANG Feng1,GAO Lixiang1, SHAO Pengcheng1, MA Shuai1

(1.SchoolofGeosciences,QingdaoinChinaUniversityofPetroleum,Qingdao266580,China;2.MLRKeyLaboratoryofSalineLakeResourcesandEnvironments,InstituteofMineralResources，ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100037,China)

The characteristics and structural attribute of the provenance of Keluke Formation clastic rocks from Shihuigou profile were studied according to the geochemistry, test data of detrital zircon and geotectonic theory. It is found that the type of late Carboniferous basin in northeastern Qaidam margin is passive margin basin. And the intermediate-acid magmatic rocks of the rock assemblage are dominant in the provenance. The basic-intermediate acidic rocks are absent, and there is no obvious sedimentary cycle. Provenance of Keluke Formation is mainly composed of antique basement. However, it also involves a certain amount of Caledonian period material, indicating the north Qaidam tectonic belt is still one of the detrital material sources. The Late Carboniferous transgression and basin subsidence are controlled by the Zongwulong late Paleozoic aulacogen in the north. And the detrital material came from the north Qaidam Caledonian orogenic belt, showing the basin-orogen pattern of "southern mountain-northern sea". The internal basin is filled with marine sedimentary. The denudation history of North Qaidam Paleozoic orogen started from ca. 430 Ma, and its existence is no later than Late Carboniferous. The arc magmatic rocks are erased in the earlier stage and the erosion of antique basement happens in the later period.

Northeastern Qaidam area; Late Carboniferous; mountain-basin framework; geochemistry; detrital zircon

2016-12-03

國土資源地調(diào)項(xiàng)目(資[2014]03-025-002,121201104000150007,12120113040000-3)

孫嬌鵬(1988-)，男，博士研究生,研究方向?yàn)榇蟮貥?gòu)造與沉積學(xué)。E-mail:sunjiaopeng@163.com。

1673-5005(2017)04-0010-08

10.3969/j.issn.1673-5005.2017.04.002

P 731

A

孫嬌鵬,陳世悅,彭淵,等.柴達(dá)木東北部晚石炭世盆山格局研究[J].中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2017,41(4):10-17.

SUN Jiaopeng, CHEN Shiyue, PENG Yuan, et al. Late Carboniferous mountain-basin framework of Northeastern Qaidam area[J].Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science),2017,41(4):10-17.