摘 要 【目的】華北中北部云崗盆地缺失三疊系,而最新的1∶5萬(wàn)史家屯幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果將云崗盆地羊圈頭剖面頂部(原石盒子組)地層劃為下三疊統(tǒng)劉家溝組。為了解決爭(zhēng)議并驗(yàn)證這個(gè)新認(rèn)識(shí)的可靠性,亟需進(jìn)行進(jìn)一步研究?!痉椒ā客ㄟ^(guò)對(duì)云崗盆地馬道頭和羊圈頭剖面進(jìn)行巖石地層對(duì)比和碎屑鋯石測(cè)年,并與華北中北部其他同時(shí)代地層剖面進(jìn)行對(duì)比,以確定其時(shí)代歸屬?!窘Y(jié)果與結(jié)論】羊圈頭剖面上段識(shí)別的所謂劉家溝組與馬道頭剖面石盒子組具有相似的巖相組合、礫石成分,巖性特征均以灰綠、黃綠色中厚層狀中粗粒砂巖為主,夾少量薄層灰紫紅色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖,同時(shí)還發(fā)育數(shù)層巨厚礫巖層,完全不同于華北地塊府谷、寧武、太原西山以及沁水盆地劉家溝組地層的顯著特征,即大量發(fā)育淺紅色、肉紅色厚層狀中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖。同時(shí)最年輕碎屑鋯石年齡(288.0±4.7 Ma)也將本組最大沉積年齡限制到中二疊世,在此基礎(chǔ)上將此套地層的時(shí)代歸屬劃歸為中二疊世,即石盒子組,而非劉家溝組。推測(cè)晚三疊世華北北部及北緣造山帶發(fā)生了強(qiáng)烈的擠壓抬升,導(dǎo)致云崗盆地三疊系地層遭受剝蝕,后期又被下侏羅統(tǒng)地層不整合覆蓋。
關(guān)鍵詞 二疊系;石盒子組;劉家溝組;碎屑鋯石U-Pb年齡;地層劃分;云崗盆地
第一作者簡(jiǎn)介 周瑞,男,1982年出生,博士,高級(jí)工程師,盆地沉積學(xué),E-mail: zhourui@tyut.edu.cn
通信作者 劉東娜,女,副教授,E-mail: laoliuabc@163.com
中圖分類(lèi)號(hào) P597.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A
0 引言
以往區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果認(rèn)為華北北部云崗盆地缺失三疊系,而最新的1∶5萬(wàn)史家屯測(cè)區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告在云崗盆地羊圈頭剖面上段發(fā)現(xiàn)下三疊統(tǒng)劉家溝組,早前的1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)圖平魯幅填圖成果一直將此套地層劃歸為中二疊統(tǒng)上石盒子組[1]。為解決爭(zhēng)議并確定這個(gè)新認(rèn)識(shí)的可靠性,本次研究對(duì)羊圈頭剖面進(jìn)行實(shí)測(cè)考察,并與華北中北部其他同時(shí)代地層剖面進(jìn)行巖石地層對(duì)比,同時(shí)選取爭(zhēng)議點(diǎn)層位的砂巖樣品進(jìn)行碎屑鋯石測(cè)年。
石盒子組最早于1922年在山西太原東山陳家峪石盒子溝命名[1],巖性特征為灰綠色砂巖夾黃綠、紫紅色泥巖,含豐富的植物化石。1∶5萬(wàn)史家屯幅區(qū)調(diào)成果根據(jù)石盒子組所含動(dòng)、植物化石的發(fā)育特征,將其歸屬于中—上二疊統(tǒng),即本組下段為中二疊統(tǒng),上段為上二疊統(tǒng)。
以往確定地層時(shí)代歸屬的方法主要是依據(jù)地層巖性組合、所含古生物化石以及地層接觸關(guān)系等方法來(lái)判定,由于缺少精確的同位素年代學(xué)分析,導(dǎo)致不同地區(qū)相應(yīng)層位地層的時(shí)代歸屬爭(zhēng)議不斷。近年來(lái),隨著單礦物U-Pb定年方法和精度的進(jìn)步,極大地實(shí)現(xiàn)了年代學(xué)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確獲取。鋯石既具極強(qiáng)的抗化學(xué)和物理風(fēng)化能力,又具很高的封閉溫度,成為年代學(xué)物源示蹤的首選。此外,沉積巖中最年輕碎屑鋯石年齡與其所在地層的沉積年齡相近,因此可利用它來(lái)約束地層最大沉積年齡[2]。也就是說(shuō),如果沉積盆地接受碎屑補(bǔ)給連續(xù)沉積,而源區(qū)同時(shí)也存在連續(xù)的巖漿活動(dòng),那么沉積巖中最年輕鋯石年齡可以近似等于地層的實(shí)際沉積年齡。
鑒于地層時(shí)代歸屬劃分方案的正確性對(duì)于理解華北地塊二疊紀(jì)—三疊紀(jì)構(gòu)造背景具有重要意義,本文對(duì)云崗盆地開(kāi)展沉積巖石學(xué)及同位素年代學(xué)研究,進(jìn)行碎屑鋯石U-Pb同位素定年,對(duì)地層沉積年齡進(jìn)行年代學(xué)約束,并從地層巖性和巖相組合方面,對(duì)比云崗盆地馬道頭和羊圈頭剖面石盒子組與府谷、寧武盆地劉家溝組,重新厘定該套地層的時(shí)代歸屬,為區(qū)內(nèi)以往地層時(shí)代劃分方案提供年代學(xué)佐證。
1 區(qū)域地質(zhì)概況及地層巖性特征
云崗盆地位于華北地塊北部,陰山造山帶以南,山西塊體北部,為一北東—南西展布的不對(duì)稱(chēng)向斜,東南翼陡,地層傾角20°~60°,西北翼緩,地層傾角5°~15°。盆地東以口泉—鵝毛口斷裂為界與大同新生代裂陷盆地相隔,北以青磁窯斷裂為界,南以洪濤山背斜為界與寧武盆地相鄰(圖1a)。盆地顯生宙地層自老至新依次為早古生代寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)碳酸鹽巖、晚古生代石炭紀(jì)—二疊紀(jì)海陸交互相碎屑沉積巖、中生界陸相雜色、紅色碎屑巖及新生代松散層,地層出露西北新、東南老。侏羅系作為中生代的主要沉積單元,在盆地廣泛分布,并不整合覆蓋在上二疊統(tǒng)或更老地層之上。
云崗盆地構(gòu)造發(fā)育不均衡,東南部構(gòu)造較復(fù)雜、西北部簡(jiǎn)單。盆地晚古生代—早中生代地層由老到新為上石炭統(tǒng)本溪組、太原組、二疊系山西組、石盒子組、孫家溝組、侏羅系永定莊組、大同組、云崗組(圖2a,b)。本次在盆地東南部羊圈頭及馬道頭實(shí)測(cè)剖面總厚約650 m,包括石盒子組、孫家溝組及永定莊組(圖1b)。
石盒子組按巖性組合特性劃分為上中下三段。下段、上段主要由黃綠到灰綠色厚層狀中—粗粒長(zhǎng)石砂巖夾薄層紫紅色砂質(zhì)泥巖及少量含礫砂巖或礫巖。下段較發(fā)育巨厚礫巖層(圖3f~h),層數(shù)多且厚度大,礫巖以顆粒支撐為主,填隙物為次一級(jí)砂粒及黏土雜基,次棱角狀,分選較差,礫徑2~10 cm,礫石成分主要為石英砂巖、碳酸鹽巖、燧石、石英巖,含量介于50%~70%。此外,下段還發(fā)育少量灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖,部分砂巖斜層理發(fā)育,底部具沖刷面。石盒子組中段以紫紅色中厚層平行層理砂質(zhì)泥巖、頁(yè)巖為主,夾灰黃、灰綠色粉砂巖、泥巖及少量紫紅、灰黃色中—薄層中粗粒長(zhǎng)石石英砂巖,底部可見(jiàn)沖刷面。上二疊統(tǒng)孫家溝組主要為紫紅色中厚層狀粉砂巖及泥巖(圖3a),夾少量細(xì)砂巖透鏡體,與下伏石盒子組整合接觸。下侏羅統(tǒng)永定莊組不整合覆蓋在上古生界地層之上,上段為河湖相灰黃、灰色中厚層狀粗—中粒長(zhǎng)石砂巖,棕灰色、灰色砂質(zhì)泥巖夾淺灰色細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖,下段主要為淺灰色中厚層中粗粒長(zhǎng)石砂巖,黃色、淺灰色含礫砂巖夾數(shù)層杏黃色、灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖,底部含有1~2 m厚的淺紅色、灰色礫巖及含礫粗砂巖,斜層理較發(fā)育(圖3d,e,i)。
2 碎屑鋯石U?Pb同位素測(cè)年
2.1 采樣與分析測(cè)試方法
本次研究分別在羊圈頭剖面爭(zhēng)議點(diǎn)層位及馬道頭剖面石盒子組地層采集砂巖樣品(Sh13、Sh32),并進(jìn)行碎屑鋯石U-Pb年齡測(cè)試。羊圈頭剖面位于左云縣羊圈頭西約1.5 km 的山坡(112°45′59″ E,39°47′58″ N),馬道頭剖面位于馬道頭村東北約1.7 km的山坡(112°47′10″ E,39°52′31″ N),具體位置見(jiàn)圖2星號(hào)采樣處。砂巖樣品(Sh13)為紫紅色中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖,泥質(zhì)膠結(jié),磨圓度較好,分選中等;樣品(Sh32)為黃綠色中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖,填隙物為鈣質(zhì)膠結(jié)物及黏土雜基,分選中等,磨圓度較好。
樣品的破碎、篩選、重液及磁選、鋯石挑選及制靶工作在河北廊坊誠(chéng)信地質(zhì)服務(wù)有限公司完成,U-Pb同位素測(cè)年是在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成的。測(cè)試設(shè)備為L(zhǎng)A-ICP-MS (Agilent7500a),193-nm激光發(fā)射器(GeoLas200M)的激光剝蝕斑束直徑20 μm,頻率10 Hz,單點(diǎn)剝蝕采樣。年齡計(jì)算外標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500,U、Th及Pb含量計(jì)算使用NIST610標(biāo)準(zhǔn)[4]。微量元素和U-Pb年齡計(jì)算使用GLITTER 4.0程序。使用206Pb/207Pb值計(jì)算年齡大于1 000 Ma的鋯石,使用206Pb/238U值計(jì)算年齡小于1 000 Ma的鋯石。筆者借助鋯石陰極發(fā)光照片及透、反射光照片,分別在樣品Sh13、Sh32隨機(jī)挑選了160個(gè)、123個(gè)鋯石測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)年,最終選擇了年齡諧和度大于90%且Pb校正率小于2%的測(cè)點(diǎn)。年齡諧和圖、均方圖及密度分布圖使用ISOPLOT軟件(4.15)[5]。
2.2 分析結(jié)果
從樣品中的代表性鋯石陰極發(fā)光(CL)圖片(圖4)中可以看到,鋯石長(zhǎng)度介于50~250 μm,顏色灰暗,具振蕩環(huán)帶或均質(zhì)結(jié)構(gòu)。前寒武紀(jì)鋯石為次棱角狀—次圓狀,顯生宙鋯石則主要為棱角狀,半自形至自形。除4 顆鋯石以外,其余鋯石Th/U 比均大于0.1(圖5),具巖漿成因的特點(diǎn)。從碎屑鋯石U-Pb諧和圖以及年齡概率密度直方圖(圖6)中可以看到,絕大多數(shù)年齡數(shù)據(jù)均落在諧和曲線上。碎屑鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)見(jiàn)補(bǔ)充材料①。
從石盒子組下段長(zhǎng)石砂巖樣品Sh13中隨機(jī)挑選了122顆鋯石,共測(cè)試了123個(gè)點(diǎn),其中116個(gè)測(cè)點(diǎn)的年齡諧和度大于90%(圖6a)。主要年齡結(jié)果分三組:2 640~2 249 Ma、2 179~1 713 Ma、436~285 Ma,占比分別為26%、59%、15%,峰值年齡分別為2.5 Ga、1.8 Ga、326 Ma(圖6b)。其中三顆最年輕鋯石(291.3 Ma、287.2 Ma、285.4 Ma)的加權(quán)平均年齡為288.0±4.7 Ma,將石盒子組最大沉積年齡約束到中二疊世。
同時(shí)從石盒子組上段長(zhǎng)石砂巖樣品Sh32中隨機(jī)挑選了160顆鋯石,共測(cè)試160個(gè)點(diǎn),其中145個(gè)點(diǎn)的年齡諧和度大于90%(圖6c)。年齡組成主要分為三組:2 665~2 300 Ma(22點(diǎn),占比15%)、2 155~1 606 Ma(107 點(diǎn),74%)、441.7~263.5 Ma(16 點(diǎn),11%),主要峰值年齡為1.8 Ga,次要峰值年齡為2.5Ga及332 Ma(圖6d)。其中三顆最年輕鋯石(280.5Ma、270.4 Ma、263.5 Ma)加權(quán)平均年齡為272.8±4.3Ma,同樣接近中二疊世最大沉積年齡。
另外,之前在云崗盆地南邊相鄰寧武盆地三疊系劉家溝組也做了碎屑鋯石測(cè)年工作,選擇劉家溝組底部長(zhǎng)石砂巖樣品(Tl1)共測(cè)試了100鋯石測(cè)點(diǎn),其中93個(gè)測(cè)點(diǎn)的年齡諧和度大于90%(圖6e)。主要年齡組成也分為三組,2 621~2 324 Ma(46%)、2 169~1 661 Ma(28%)及409~258 Ma(26%),與石盒子組兩樣品主要峰值年齡1.8 Ga不同的是,劉家溝組樣品主要峰值年齡為2.5 Ga,次要峰值年齡為1.8 Ga和305Ma(圖6f)。三顆最年輕鋯石(269.5 Ma、264.9 Ma、257.5 Ma)的加權(quán)平均年齡為264.3±5.5 Ma。
3 砂巖基本類(lèi)型
3.1 二疊系石盒子組、孫家溝組砂巖
在云崗盆地羊圈頭、馬道頭剖面系統(tǒng)采集了二疊系石盒子組、孫家溝組砂巖樣品(表1),具體采樣位置見(jiàn)圖2;選取代表性層位砂體制作7張薄片,使用偏光顯微鏡統(tǒng)計(jì)砂巖碎屑組分,每張薄片統(tǒng)計(jì)300個(gè)以上的碎屑顆粒,參照曾允孚等[6]砂巖分類(lèi)方案,確定石盒子組、孫家溝組的砂巖主要類(lèi)型為長(zhǎng)石砂巖及巖屑長(zhǎng)石砂巖(表2)。孫家溝組長(zhǎng)石砂巖、巖屑長(zhǎng)石砂巖多為紫紅、淺紅色(圖3b),主要為細(xì)粒結(jié)構(gòu),個(gè)別為中粒結(jié)構(gòu),分選較好,碎屑顆粒鏡下多為次棱角—次圓狀,填隙物主要為鈣質(zhì)膠結(jié)物及黏土雜基。石盒子組長(zhǎng)石砂巖的新鮮面多為黃綠、灰綠色,個(gè)別呈淺紅色,多數(shù)為中—粗粒,少量為細(xì)粒、含礫粗粒結(jié)構(gòu),少數(shù)砂巖層底部含有礫級(jí)碎屑(圖3f~h),部分砂體具板狀、槽狀交錯(cuò)層理,碎屑顆粒多呈次棱角—次圓狀,分選一般,泥質(zhì)膠結(jié),少數(shù)為鈣質(zhì)膠結(jié)。骨架顆粒成分(表2)石英為主,其中單晶石英含量介于26.0%~60.2%,多晶石英石英2.0%~20.5%,長(zhǎng)石次之(21.0%~66.7%),少量的燧石(3.5%~6.9%)及花崗巖屑(2.0%~5.8%),粉砂巖及泥巖巖屑(1.8%~5.3%),變質(zhì)巖屑1.7%,及極少量云母碎片(0~1.3%)(圖7a,b)。
3.2 三疊系劉家溝組砂巖
為了與鄰區(qū)盆地劉家溝組進(jìn)行巖性對(duì)比,筆者在府谷縣陰塔村剖面以及寧武縣孫家溝剖面逐層采集了三疊系下統(tǒng)劉家溝組砂巖樣品,具體采樣位置見(jiàn)圖8,并選取其中代表性砂體磨制薄片。在顯微鏡下進(jìn)行砂巖碎屑組分的鑒定統(tǒng)計(jì),結(jié)果顯示劉家溝組砂巖類(lèi)型主要為巖屑長(zhǎng)石砂巖及長(zhǎng)石砂巖(表3)。
劉家溝組巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石砂巖新鮮面多數(shù)呈肉紅色、淺紅色、紫紅色,少數(shù)為灰色,多數(shù)為中—細(xì)粒結(jié)構(gòu),個(gè)別為粗粒結(jié)構(gòu),厚層砂巖多數(shù)可見(jiàn)正粒序?qū)永恚?與下伏砂質(zhì)泥巖、泥巖沖刷接觸,砂體多發(fā)育槽狀、板狀交錯(cuò)層理,少數(shù)發(fā)育平行層理(圖9b,d)。碎屑顆粒多呈次棱角—次圓狀,分選一般,泥質(zhì)膠結(jié)為主,孔隙式填充。骨架顆粒成分(表3)顯示:?jiǎn)尉⒑孔罡撸?9.2%~66.7%),多晶石英高達(dá)15.8%,長(zhǎng)石含量次之,介于16.1%~48.1%,含花崗巖屑(1.0%~7.5%)、泥質(zhì)及粉砂巖屑(1.3%~13.1%)、燧石(1.5%~6.8%)、變質(zhì)巖屑(0~3.2%),及少量的云母(0~2.4%)(圖7c~f)。
4 討論
根據(jù)1∶5萬(wàn)史家屯幅區(qū)調(diào)成果在云崗盆地羊圈頭剖面上段識(shí)別出劉家溝組的具體位置,本次對(duì)羊圈頭村西山頂厚層礫巖層(圖10a)之下的一層中粗粒長(zhǎng)石砂巖(Sh13)進(jìn)行碎屑鋯石U-Pb定年。116個(gè)諧和度大于90%的鋯石中,三顆最年輕鋯石給出了288.0±4.7 Ma的加權(quán)平均年齡,將地層最大沉積年齡約束到中二疊世。同時(shí),也對(duì)馬道頭剖面石盒子組上段長(zhǎng)石砂巖層(Sh32)進(jìn)行了測(cè)年工作,145個(gè)點(diǎn)的年齡諧和度大于90%的鋯石中,三顆最年輕鋯石的加權(quán)平均年齡為272.8±4.3 Ma。兩組樣品最新年齡結(jié)果與前人通過(guò)地層中古生物化石判定的時(shí)代一致[1],也與前人在鄰區(qū)太原西山盆地石盒子組獲得的最年輕碎屑鋯石測(cè)年結(jié)果一致[7?8]。同時(shí),通過(guò)對(duì)比寧武盆地(圖8a)三疊系劉家溝組底部砂巖碎屑測(cè)年結(jié)果發(fā)現(xiàn),93 個(gè)諧和度大于90% 的鋯石中,三顆最年輕鋯石(269.5 Ma、264.9 Ma、257.5 Ma)給出了更年輕的加權(quán)平均年齡(264.3±5.5 Ma)。且三組樣品所在層位越年輕其最年輕鋯石年齡呈現(xiàn)越來(lái)越小的趨勢(shì)。石盒子組兩組樣品主要峰值年齡為1.8 Ga,而劉家溝組樣品主要峰值年齡為2.5 Ga。巖石地層對(duì)比方面,我們發(fā)現(xiàn)羊圈頭剖面上段巖性特征是以黃綠、灰綠色中—厚層狀中粗粒砂巖為主,夾數(shù)層灰紫紅色砂質(zhì)泥巖及粉砂巖,并在頂部發(fā)育數(shù)層巨厚含礫砂巖、礫巖層,礫石成分主要為石英砂巖、碳酸鹽巖、石英巖(圖10b~d)。巖相組合、巖性特征可與盆地內(nèi)馬道頭剖面的石盒子組相對(duì)比(圖10e,f),而非府谷、寧武、沁水以及太原西山盆地劉家溝組的顯著特征,即大量發(fā)育中—厚層狀淺紅色中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖(圖9)。因此,綜合碎屑鋯石年齡結(jié)果及地層巖相組合、巖性對(duì)比分析,此套地層實(shí)為上石盒子組。
那么緊鄰陰山帶南緣的云崗盆地為何缺失三疊系,而其南部寧武盆地、西南部府谷地區(qū)同屬華北中北部卻廣泛發(fā)育三疊系,缺失地層究竟是由于沉積后遭受剝蝕還是隆升而未沉積?府谷、寧武盆地三疊系主要為河流相碎屑沉積,府谷地區(qū)位于鄂爾多斯盆地東北緣,其下中三疊統(tǒng)與寧武盆地同期地層可對(duì)比,且野外勘查兩盆地時(shí)均未發(fā)現(xiàn)邊緣相沉積,很可能曾經(jīng)均是鄂爾多斯三疊系原型盆地的組成部分。近年來(lái)關(guān)于鄂爾多斯原型盆地恢復(fù)與重建的研究[9?12]認(rèn)為,太行山脈所在范圍也位于鄂爾多斯原型盆地東部范圍內(nèi)。劉東娜[3]通過(guò)對(duì)云崗盆地口泉溝區(qū)域山西組、大原組砂巖進(jìn)行磷灰石、鋯石裂變徑跡分析,并利用地層沉積速率及殘留厚度恢復(fù)地層剝蝕厚度,發(fā)現(xiàn)盆地曾經(jīng)接受過(guò)厚達(dá)700 m的三疊系沉積,受后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響盆地整體擠壓抬升并遭受剝蝕,不僅將三疊系沉積剝蝕殆盡,下伏地層也遭受不同程度的剝蝕 。
之前的研究通過(guò)獲得的云崗、寧武盆地二疊系—三疊系巖性特征及鋯石U-Pb測(cè)年結(jié)果,以及大量收集的華北地塊眾多盆地同時(shí)期地層展布特征及同位素年代學(xué)數(shù)據(jù),建立了年代地層格架,也發(fā)現(xiàn)華北北部廣泛沉積了早中三疊世地層[13?14]。近年來(lái)對(duì)華北北緣三疊紀(jì)巖漿活動(dòng)特征及構(gòu)造背景方面的研究表明,早三疊世—晚三疊世早期火成巖具有后碰撞巖漿作用的特點(diǎn),與中亞造山帶碰撞后的伸展及巖石圈的拆沉有關(guān)[15?20]。邵濟(jì)安等[21]報(bào)道了侵位于大同地區(qū)石炭系—二疊系地層的煌斑巖Rb-Sr等時(shí)線年齡(229±11 Ma),代表了伸展環(huán)境下的產(chǎn)物。
因此,推測(cè)早中三疊世華北中北部及北側(cè)物源區(qū)處于碰撞后伸展環(huán)境,中北部云崗、寧武、府谷等地廣泛沉積了三疊紀(jì)地層。隨后至晚三疊世晚期,華北中北部發(fā)生了區(qū)域構(gòu)造轉(zhuǎn)換及廣泛的內(nèi)陸造山運(yùn)動(dòng)[11?12,22]。野外勘查時(shí)發(fā)現(xiàn)云崗盆地口泉、羊圈頭、馬道頭等地的下侏羅統(tǒng)永定莊組不整合超覆于古生界二疊系、石炭系,甚至更老地層之上,一直延續(xù)到陰山帶南緣。在大同市七峰山以南區(qū)域永定莊組下伏地層為二疊系,在七峰山至拖皮溝一帶下伏地層為石炭系,往北到云崗溝以北一帶下伏地層變更為更老的寒武系[1]。與此同時(shí),我們發(fā)現(xiàn)陰山造山帶南緣的包頭、石拐盆地、燕山帶南緣的凌源、朝陽(yáng)盆地下侏羅統(tǒng)地層與下伏地層也呈角度不整合接觸,并發(fā)育了底礫巖、古風(fēng)化殼、逆沖斷層等構(gòu)造[23?25]。云崗盆地三疊系的缺失、區(qū)域性角度不整合的發(fā)現(xiàn)以及河北承德、灤平、北京西山等地上三疊統(tǒng)發(fā)育的磨拉石沉積[9,26],記錄了華北中北部及北緣的擠壓隆升過(guò)程,可以推斷晚三疊世期間華北地塊曾發(fā)生過(guò)一期強(qiáng)烈的構(gòu)造事件,導(dǎo)致區(qū)域構(gòu)造體制由伸展環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓環(huán)境,致使華北北緣陰山—燕山帶強(qiáng)烈隆升、逆沖推覆以及華北中北部整體擠壓抬升,進(jìn)而剝蝕了云崗盆地的三疊系。
5 結(jié)論
通過(guò)地層巖相組合、巖性對(duì)比及同位素年代學(xué)綜合研究,云崗盆地羊圈頭剖面上段識(shí)別的所謂劉家溝組與馬道頭剖面上石盒子組具有相似的巖相組合、巖性特征,同時(shí)碎屑鋯石測(cè)年結(jié)果也將地層最大沉積年齡約束到中二疊世,即史家屯幅區(qū)調(diào)成果認(rèn)定的劉家溝組實(shí)際屬于上石盒子組。推測(cè)晚三疊世期間華北北部及北緣造山帶發(fā)生了強(qiáng)烈的擠壓抬升,導(dǎo)致華北北部諸盆地發(fā)育磨拉石沉積建造以及包頭、大同、云崗、朝陽(yáng)等地發(fā)生隆升或褶皺沖斷等構(gòu)造作用,造成眾多盆地三疊系遭受剝蝕,后期又被下侏羅統(tǒng)地層不整合覆蓋。
致謝 衷心感謝審稿專(zhuān)家在論文評(píng)審過(guò)程中提出的寶貴意見(jiàn)以及太原理工大學(xué)李好斌副教授在野外地質(zhì)調(diào)查中提供的幫助和指導(dǎo)。
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