鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組凝灰?guī)r鋯石u-pb年代學(xué)研究

鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組凝灰?guī)r鋯石u-pb年代學(xué)研究

印支運(yùn)動(dòng)在中國(guó)大地構(gòu)造史上占有重要地位。通過(guò)華北板塊和揚(yáng)子板塊的整合和整合，形成了連接中國(guó)大陸中部的秦嶺-大別造山帶，結(jié)束了中國(guó)南海北陸的分布結(jié)構(gòu)，并開(kāi)始向東西不同的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。此時(shí)，秦嶺以北的克拉通逐漸減少，進(jìn)入鄂爾多斯內(nèi)陸盆地的發(fā)育階段。秦嶺造山帶與鄂爾多斯盆地是同一動(dòng)力機(jī)制下的、有成因聯(lián)系的正負(fù)構(gòu)造單元,構(gòu)成了山—盆耦合體系(圖1),其分界西起為渭河地塹北側(cè)的草碧—老龍山—圣人橋逆沖推覆帶,向東隱伏于渭河地塹之下,并與東部潼關(guān)—宜陽(yáng)—淮南逆沖推覆帶相連。山盆耦合分析為地學(xué)研究的前沿領(lǐng)域,近年來(lái)得到廣泛的關(guān)注[2~5]。沉積盆地一般較難獲得年代學(xué)數(shù)據(jù),使得兩個(gè)不同構(gòu)造單元年代學(xué)對(duì)比非常困難,耦合響應(yīng)關(guān)系多解性較強(qiáng)。目前,印支運(yùn)動(dòng)的多旋回性在鄂爾多斯盆地的沉積響應(yīng)特征的研究還比較薄弱,過(guò)去主要是強(qiáng)調(diào)不整合代表的構(gòu)造事件分析,而在連續(xù)沉積的內(nèi)陸湖盆演化與印支構(gòu)造旋回的關(guān)系方面開(kāi)展研究較少。本次工作是在前期構(gòu)造、沉積和地層等的研究基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)三疊系延長(zhǎng)組地層中凝灰?guī)r夾層的鋯石原位U-Pb年齡測(cè)試和事件地層的識(shí)別、追蹤,對(duì)比分析了秦嶺印支構(gòu)造活動(dòng)期次和鄂爾多斯盆地中晚三疊世沉積演化史,為延長(zhǎng)組地層的定年和進(jìn)行鄂爾多斯盆地沉積事件與秦嶺印支構(gòu)造旋回對(duì)比提供了年代學(xué)證據(jù)和約束條件,并分析了印支構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不同階段的山—盆演化的耦合特征。1商業(yè)年期地質(zhì)資料加里東—印支期,華北板塊、秦嶺微板塊、揚(yáng)子板塊相繼碰撞,形成了商丹、勉略兩條縫合線,每個(gè)構(gòu)造演化階段地質(zhì)記錄豐富。前人圍繞秦嶺造山帶的印支構(gòu)造活動(dòng)特征做了大量的工作,研究成果顯示秦嶺地區(qū)的印支運(yùn)動(dòng)主要與勉略帶碰撞造山有關(guān)。強(qiáng)烈碰撞造山過(guò)程中引發(fā)板塊邊緣結(jié)合部及兩側(cè)早期形成的沉積巖系和火山巖系等遭受較強(qiáng)的變質(zhì)變形、頻發(fā)的巖漿活動(dòng)及顯著的成礦作用,構(gòu)造活動(dòng)具有多期活動(dòng)的特征。1.1成巖時(shí)代及構(gòu)造環(huán)境印支期,是秦嶺造山帶重要的巖漿作用時(shí)期,多期次大巖基花崗巖體主要分布于勉略縫合線以北、東秦嶺的西部和西秦嶺地區(qū)。前人獲得了大量的秦嶺中生代花崗巖同位素?cái)?shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)表明中生界花崗巖活動(dòng)時(shí)期主要為198~238Ma,大致可劃分230~238Ma、210~224Ma和198~206Ma三個(gè)主要階段。其中形成于220~238Ma的花崗巖少量分布于南秦嶺及揚(yáng)子北緣,具高Sr、低Y的特征,如糜署嶺巖體、羅壩巖體、夏河巖體等碰撞型花崗巖[12~15]。同位素年齡210~224Ma的花崗巖在東西秦嶺廣泛發(fā)育[12,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26],反應(yīng)的構(gòu)造動(dòng)力背景復(fù)雜,其中除了寶雞巖體、迷壩巖體、新院巖體、張家壩巖體、溫泉巖體等正常的花崗巖體外,還有西岔河巖體、陽(yáng)壩巖體、光頭山巖體等埃達(dá)克質(zhì)花崗巖,一些地區(qū)還發(fā)育環(huán)斑花崗巖,如老君山、秦嶺梁巖體、柞水巖體、沙河灣等巖體,具后碰撞高鉀I型花崗巖特征。198~206Ma階段形成的花崗巖具有高分異富鉀和I-A型花崗巖的特征,代表了造山后一種伸展、降壓的構(gòu)造環(huán)境,主要分布在南秦嶺一帶,如東江口巖體、姜家坪巖體、草關(guān)巖體、董河巖體?；◢弾r的年齡、類型和分布特征指示,其形成主要與勉略帶南北兩側(cè)板塊的俯沖碰撞密切相關(guān)。經(jīng)歷了印支構(gòu)造,秦嶺地區(qū)大規(guī)模的俯沖、碰撞的擠壓造山基本結(jié)束,開(kāi)始向板內(nèi)階段演化。1.2逆沖推覆沖斷凹陷和坡斷裂帶印支構(gòu)造旋回,以擠壓作用為主,不同地塊相互作用導(dǎo)致秦嶺—大別構(gòu)造帶不同區(qū)段的變質(zhì)和變形特征存在明顯差異,南秦嶺地區(qū)印支期構(gòu)造變形最強(qiáng)烈,其北側(cè)的中深變質(zhì)—巖漿活動(dòng)—構(gòu)造變形具自南向北逆沖推覆和大規(guī)模走滑剪切的構(gòu)造組合樣式;秦嶺中東段和大別山地區(qū)發(fā)育自北而南的逆沖推覆沖斷褶皺;華北地臺(tái)南緣和北秦嶺主要為沿商丹斷裂帶的沖斷和相伴的褶皺作用,為弱變質(zhì)變形區(qū),顯示出了差異變形變質(zhì)的特征。勉略帶普遍遭受區(qū)域變質(zhì)和動(dòng)力變質(zhì)作用,主要為綠片巖相,個(gè)別達(dá)到角閃巖相;安子山、桐柏—大別南緣具高壓超高壓變質(zhì)和深地殼變形的特征,達(dá)到高壓藍(lán)片巖相。秦嶺印支期變形變質(zhì)年齡為210~233.9Ma[11,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43],可以劃為三個(gè)階段:武當(dāng)高壓變質(zhì)巖和大別港河淺變質(zhì)巖等記錄了秦嶺的早期變質(zhì)作用,同位素年齡分布區(qū)間為232~234Ma;黑河的糜棱巖、小秦嶺太華群糜棱巖化片麻巖、佛坪變質(zhì)雜巖麻粒巖等為中期的變形變質(zhì)作用,同位素年齡分布區(qū)間為211~221Ma。鎮(zhèn)安東部板巖鎮(zhèn)斷裂帶構(gòu)造巖、勉略帶安子山準(zhǔn)高壓基性麻粒巖記錄了晚期變形變質(zhì)事件,年齡為197~206Ma。1.3成礦地質(zhì)特征受洋盆俯沖、板塊碰撞及陸內(nèi)造山作用的影響,秦嶺造山帶的中新生代成礦作用表現(xiàn)出疊加改造的后生成礦特征。其中,印支期是秦嶺重要的金屬礦床成礦期,隨著碰撞造山向板內(nèi)階段的演化,太古宙—古生代長(zhǎng)期以來(lái)形成的綠巖帶巖系、超鎂鐵質(zhì)巖漿雜巖系、沉積巖系等地質(zhì)體的成礦物質(zhì)活化、遷移、再富集,形成了金、鉬、鉛鋅、銀等多金屬礦體。礦體的同位素年齡一般206~242Ma[44,45,46,47,48,49,50,51,52,53],可劃分三個(gè)階段。早期成礦作用的年齡233~242Ma,如小秦嶺15號(hào)含金石英脈、西秦嶺八卦廟微小細(xì)脈金礦、熊耳山上宮蝕變巖金礦等;中期成礦事件年齡為211~222.8Ma,在碰撞后期伸展背景下巖漿活動(dòng)和成礦作用更為顯著,如熊耳山北嶺蝕變金礦、西秦嶺溫泉斑巖型鉬礦、小秦嶺黃龍鋪鉬礦等;206~208Ma為晚成礦期,代表的礦體為東秦嶺大河熱液型Sb礦等。秦嶺造山帶的花崗巖、變質(zhì)巖和多金屬礦床的同位素測(cè)年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,印支期中期(Ⅱ期,210~224Ma)構(gòu)造活動(dòng)記錄最豐富,約占所收集的同位素年齡數(shù)據(jù)的60%,其次是晚期(Ⅲ期,198~206Ma),再次為早期(Ⅰ期,230~238Ma)(圖2)。2盆地底部油層組劃分受印支運(yùn)動(dòng)的影響,三疊紀(jì)華北克拉通坳陷盆地向鄂爾多斯盆地發(fā)展轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)了海相、過(guò)渡相向內(nèi)陸湖盆的轉(zhuǎn)變。鄂爾多斯盆地中上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組是夾于兩個(gè)不整合面之間的河流相、湖泊相及三角洲相碎屑巖沉積,殘余地層厚600~1200m(圖1),根據(jù)沉積旋回和凝灰?guī)r、煤層等標(biāo)志層,可將延長(zhǎng)組自上而下劃分長(zhǎng)1—長(zhǎng)10是個(gè)油層組(圖3)。除了鄂爾多斯盆緣地區(qū)外,盆地腹部整體上構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定,以整體升降為主,缺少明顯的構(gòu)造變形。由于地形平緩,區(qū)域地層分布穩(wěn)定,地層間以整合、平行不整合、侵蝕不整合接觸關(guān)系為主。盡管如此,這套穩(wěn)定的湖泊碎屑巖系內(nèi)部仍蘊(yùn)含著豐富的、清晰的印支期構(gòu)造—沉積響應(yīng)信息,以兩個(gè)構(gòu)造層序界面和兩個(gè)構(gòu)造事件層為代表。2.1層的結(jié)構(gòu)界面2.1.1盆地底部地區(qū)古暴露面延長(zhǎng)組底部的不整合面為早期構(gòu)造事件的產(chǎn)物。在擠壓背景下盆地整體抬升,形成了在紙坊組和延長(zhǎng)組之間古暴露面(圖4a)。盆地邊緣地區(qū)呈現(xiàn)角度不整合,至盆地腹部地區(qū)漸變?yōu)槠叫胁徽?。不整合面上、下沉積面貌差異較大,其中紙坊組以紫紅色碎屑巖沉積為主,代表了一套干旱氣候條件下的河湖相沉積,延長(zhǎng)組為灰綠色砂巖和灰黑色泥巖為主的河流、三角洲和湖泊沉積,指示偏潮濕的氣候環(huán)境。2.1.2前侏羅世地層的保存與古河沉積位于富縣組或延安組與延長(zhǎng)組之間(三疊系和侏羅系之間)的不整合面(圖4b)代表晚期事件。這次構(gòu)造事件造成鄂爾多斯盆地整體抬升,延長(zhǎng)組頂部遭受不同程度的風(fēng)化剝蝕,西南部剝蝕強(qiáng)烈,環(huán)縣及其以西地區(qū)長(zhǎng)3甚至長(zhǎng)4+5油層組保存不全,向東及向北延長(zhǎng)組上部地層剝蝕程度逐漸減弱,在吳起以東和以北的地區(qū)多殘留長(zhǎng)1油層組,指示當(dāng)時(shí)地形具有西高東低的特征。此外,延長(zhǎng)組頂面地層還遭受后期古河的侵蝕切割,在古河發(fā)育處長(zhǎng)2、長(zhǎng)3油層組多殘存不全,甚至有些地區(qū)河流下切到長(zhǎng)4+5和長(zhǎng)6油層組(圖5),在古河兩側(cè)為多級(jí)階地,形成了溝壑縱橫的前侏羅紀(jì)古地貌景觀。不整合面之下沉積了灰綠色的中細(xì)砂巖和深灰、灰色泥巖,主要為河流、三角洲、湖泊沉積,不整合面上部的富縣組和延安組的底部均以河流相沉積為主,發(fā)育灰白色砂礫巖沉積,之后發(fā)育河流—三角洲體系,僅盆地東部志丹—安塞—富縣地區(qū)發(fā)育淺湖。2.2事件級(jí)別穩(wěn)定分布的長(zhǎng)7底部凝灰?guī)r和大規(guī)模的重力流發(fā)生于延長(zhǎng)組沉積的中期,為延長(zhǎng)組主要的事件層,該事件在鄂爾多斯盆地內(nèi)引發(fā)8大沉積耦合效應(yīng)。(1)凝灰?guī)r的來(lái)源延長(zhǎng)組凝灰?guī)r薄夾層發(fā)育,其中以長(zhǎng)7底部凝灰?guī)r分布最穩(wěn)定,廣泛發(fā)育在盆地西部和西南部地區(qū)(圖1、圖3),可區(qū)域追蹤對(duì)比,面積超過(guò)3×104km2,而且由西南向東北厚度漸減小至消失,說(shuō)明凝灰?guī)r來(lái)自盆地西南緣和南緣,為同期的火山噴發(fā)的產(chǎn)物。以沉凝灰?guī)r為主,純凝灰?guī)r較少。薄層狀、紋層狀產(chǎn)出,一般厚0.1~10cm,局部可達(dá)1~2m。凝灰?guī)r呈淺黃、灰黃色、灰綠、棕紅色等鮮艷色彩(圖4c),是盆地西緣、西南緣印支期構(gòu)造活動(dòng)最直接的證據(jù)。純凝灰?guī)r主要為玻屑凝灰?guī)r和晶屑凝灰?guī)r(圖4-d,e)。(2)淺湖淺湖沉積相延長(zhǎng)組沉積早期(長(zhǎng)10—長(zhǎng)8),盆地西部、西南地區(qū)主要為辮狀河、辮狀河三角洲、濱淺湖、沼澤等沉積,以厚層中粗砂巖、細(xì)砂巖為主,夾粉砂巖、泥巖、粉砂質(zhì)泥巖。大型交錯(cuò)層理發(fā)育,富含植物化石、炭屑及炭化植物莖干,泥巖中常見(jiàn)劣質(zhì)煤線。長(zhǎng)8期,即使在湖盆中部的合水、正寧地區(qū)也常?？吹截S富的垂直蟲孔、植物莖干化石,表明仍為濱淺湖沉積。然而僅僅在長(zhǎng)7底部幾公分或幾十公分的凝灰?guī)r薄層之上(即長(zhǎng)7初期),就進(jìn)入湖盆發(fā)展的鼎盛階段,湖盆水體深,在華池—正寧—黃陵地區(qū)暗色泥巖、油頁(yè)巖、重力流砂巖累計(jì)厚度一般50~100m,深水油頁(yè)巖分布面積超過(guò)10×104km2,因此以凝灰?guī)r為代表的構(gòu)造事件改變了湖盆長(zhǎng)期的地形寬緩、水淺富氧、緩慢演變的狀態(tài),造成深湖區(qū)廣泛分布,使得沉積環(huán)境上發(fā)生了突變。(3)重力流沉積相長(zhǎng)7中晚期—長(zhǎng)6早中期處于湖退的早期階段,但深水區(qū)覆蓋面積仍較廣泛,受盆地周緣頻繁的構(gòu)造活動(dòng)影響,在湖盆中部長(zhǎng)7油層組中上部和長(zhǎng)6油層組下部大面積發(fā)育重力流沉積,以細(xì)砂巖和粉砂巖為主,呈北西—南東向大致平行于相帶界線延伸,分布范圍超過(guò)1×104km2(圖1),重力流沉積中常常夾凝灰?guī)r薄層或紋層,還可以見(jiàn)到大量與地震活動(dòng)有關(guān)的地裂縫、階梯狀正斷層、火焰狀構(gòu)造、液化卷曲變形和砂巖巖脈等震積巖沉積構(gòu)造(圖4f-l),指示了沉積過(guò)程中時(shí)常伴隨著頻繁的構(gòu)造活動(dòng)[54~56],因此從重力流誘發(fā)動(dòng)力的角度分析,在這套大規(guī)模的重力流沉積物中,一部分是震積巖,一些學(xué)者也有相關(guān)的報(bào)道。(4)巖相古地理格局延長(zhǎng)組沉積的早期總體為淺水特征,而且湖盆沉積中心靠近陜北地區(qū),此時(shí)湖盆的不對(duì)稱性不是很顯著。中期事件導(dǎo)致盆地發(fā)生顯著的非均衡沉降作用,隨著湖盆沉積中心向西南方向遷移和水體驟然加深,盆地表現(xiàn)出強(qiáng)烈的不對(duì)稱性,古地理格局呈現(xiàn)出東北和北部高、西南和南部低,水體北淺南深,地形坡度東北和北部緩、西南和南部陡的特征。西南地區(qū)沉降、沉積速率明顯大于東北地區(qū),造成地層厚度由西南向東北逐漸減薄(圖1)。由于西部和西南地區(qū)坡度較陡,造成長(zhǎng)7中上部和長(zhǎng)6重力流沉積與三角洲前緣分布不連續(xù),具有“斷根”現(xiàn)象;東部和東北沉積體系由于坡度較緩,重力流沉積常常圍繞三角洲前端呈裙?fàn)罨驇钫共肌?5)華池—湖盆沉積中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)遷移延長(zhǎng)組沉積的早期(長(zhǎng)10—長(zhǎng)8期),西部和東部體沉積體系交匯于志丹—富縣一帶,其中長(zhǎng)9油層組的頂部發(fā)育5~20m的“李家畔”頁(yè)巖,代表延長(zhǎng)組沉積早期發(fā)生的短暫的湖侵作用,為當(dāng)時(shí)的沉積中心。長(zhǎng)7期,以華池—黃陵一帶為界,東西兩側(cè)巖石組合上存在較大的差異,其中西部體系含有特征重礦物硬綠泥石,含量0.5~5%,而且超穩(wěn)定礦物金紅石和電氣石含量相對(duì)較高,碎屑中長(zhǎng)石含量一般15~30%,石英含量一般30~60%,含少量的白云巖屑;東部體系沉積物中長(zhǎng)石含量一般30~55%,石英含量一般15~30%,基本不含白云巖巖屑;在華池—長(zhǎng)陵一帶礦物的成份成熟度較高。而且半深湖、深湖區(qū)油頁(yè)巖厚度較大。礦物組合、深水沉積厚度的分布特征均說(shuō)明華池—黃陵為長(zhǎng)7期的沉積中心。因此,以凝灰?guī)r事件層為時(shí)間界限,湖盆沉積中心發(fā)生了逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)遷移,在盆地南部遷移距離相對(duì)較小,越向北部遷移的距離越大(圖1)。(6)沖積扇及沉積相在盆地的西緣和南緣,長(zhǎng)10—長(zhǎng)8油層組主要為辮狀河和辮狀河三角洲沉積,未發(fā)現(xiàn)沖積扇;長(zhǎng)7及其沉積期以后,在盆地西緣和南緣地區(qū)以崆峒山礫巖、安深1井礫巖等為代表的沖積扇的特征開(kāi)始出現(xiàn),為紫紅色、棕色巨厚層礫巖、砂礫巖及砂巖沉積。發(fā)育沖積扇—扇三角洲或沖積扇—辮狀河—辮狀河三角洲沉積序列。(7)礦物儲(chǔ)層的組成在盆地西南地區(qū),以長(zhǎng)7油層組底部凝灰?guī)r為界,上、下地層巖石組分上存在較大差異,其中長(zhǎng)10—長(zhǎng)8碎屑巖儲(chǔ)層中長(zhǎng)石、石英含量近等,約30%,基本不含白云巖屑;長(zhǎng)7以上地層巖石組分具有高石英(44.9~49.7%)、低長(zhǎng)石(16.3~17.6%)的特征,由于老山地質(zhì)體有早古生代海相碳酸鹽巖地層的參與,因此在西部、西南和湖盆中部地區(qū)碎屑中含有較多白云巖巖屑,含量一般大于3.5%。(8)不同層序地層孢粉分配甘肅省慶陽(yáng)地區(qū)鉆井巖芯孢粉分析結(jié)果顯示,長(zhǎng)10—長(zhǎng)8暗色泥巖中蕨類植物孢子含量明顯高于裸子植物花粉含量(分別占71.1%和28.9%),孢粉分異度相對(duì)較低,Punctatisporites占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),含量可達(dá)到50.5%,其次為Verrucosisporites,占6.5%。長(zhǎng)7及其以上地層孢子、花粉含量相近,分別為49.7%和50.3%。Punctatisporites含量仍最高,但與延長(zhǎng)組下部地層相比,含量顯著下降,僅占11.1%。孢子中Duplexisporites、Laevigatosporites、Osmundacidite和裸子植物花粉中的Piceaepollenites、Caytonipollenites、Pitysporites、Chordasporites平均含量5.3~6.7%。因此長(zhǎng)7及其以上地層孢粉分異度高,孢粉中沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)屬種。以長(zhǎng)7底部凝灰?guī)r為界,上下地層中巖石組分、沉積類型、孢粉組合等8個(gè)方面的驟變,進(jìn)一步說(shuō)明了長(zhǎng)7期與長(zhǎng)8期之間存在一次顯著的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),它對(duì)鄂爾多斯盆地演化具有重要的影響。3山—印支期山—盆演化年代學(xué)對(duì)比同位素年代地層學(xué)是造山帶構(gòu)造活動(dòng)時(shí)限研究的有效方法,然而在沉積盆地由于難以獲得準(zhǔn)確的沉積巖年齡數(shù)據(jù),因此很難進(jìn)行山—盆演化的等時(shí)對(duì)比。延長(zhǎng)組長(zhǎng)7凝灰?guī)r事件層具有廣布性、等時(shí)性、瞬時(shí)性的特征,凝灰?guī)r中含有豐富的巖漿鋯石,由于鋯石常常含有Th、U,故測(cè)定鋯石Th、U含量及由它們蛻變而成的幾種鉛同位素的比值,可獲得巖石的絕對(duì)年齡,從而建立了鄂爾多斯盆地與秦嶺造山帶印支期構(gòu)造演化的等時(shí)對(duì)比的橋梁。3.1鄂爾多斯盆地7簇斜長(zhǎng)石u-pb時(shí)3.1.1盆地內(nèi)凝灰?guī)r采樣延長(zhǎng)組發(fā)育多個(gè)(套)凝灰?guī)r夾層(圖3),顏色鮮艷、層薄,以沉凝灰?guī)r為主,純凝灰?guī)r較少,其中以長(zhǎng)7底部凝灰?guī)r分布最穩(wěn)定,范圍最廣。盆地腹部延長(zhǎng)組深埋于地下,凝灰?guī)r只能通過(guò)鉆井取芯獲取。由于凝灰?guī)r夾層薄,鉆井取芯較少,因此凝灰?guī)r取芯率非常低,采樣工作十分困難。本次研究在長(zhǎng)7油層組上部(距離底部凝灰?guī)r96m)、長(zhǎng)7油層組底部各獲取一個(gè)凝灰?guī)r樣品,樣品編號(hào)分別為W8和N33(圖3)。3.1.2agilent公司的紡粘設(shè)備鋯石的激光剝蝕電感耦合等離子質(zhì)譜(LA-ICP-MS)鋯石原位U-Pb測(cè)年在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室采用Agilient公司帶有ShieldTorch的Agilient7500aICP-MS與德國(guó)MicroLas公司生產(chǎn)的GeoLas200M聯(lián)機(jī)測(cè)定完成。對(duì)采集的W8、N33凝灰?guī)r鋯石樣品進(jìn)行分析,經(jīng)Pb校正后,繪出鋯石年齡諧和圖。3.1.3巖石學(xué)和年際差異W8凝灰?guī)r樣品中的鋯石多呈棱柱狀,少數(shù)為短柱狀、等軸狀,長(zhǎng)度一般50~160μm,寬度一般30~60μm。鋯石自形程度高,晶面簡(jiǎn)單,晶棱鋒銳、清晰,CL圖像具有明顯震蕩環(huán)帶,環(huán)帶的寬窄不一,一些鋯石的外邊緣呈不規(guī)則溶蝕和港灣狀(圖6)。Th/U一般大于0.4,表明為巖漿成因。鋯石有效測(cè)試數(shù)據(jù)點(diǎn)共21個(gè),獲得的平均年齡為221.8±2.0Ma,諧和程度較高(圖7a,表1)。N33凝灰?guī)r樣品中的鋯石特征同W8凝灰?guī)r鋯石特征,Th/U一般0.31~0.67,環(huán)帶結(jié)構(gòu)較發(fā)育,顯示了巖漿成因鋯石的特征。有效測(cè)試數(shù)據(jù)點(diǎn)共27個(gè),獲得的平均年齡為228.2±2.0Ma,諧和程度較高(圖7b,表1)。該凝灰?guī)r年齡與中、上三疊統(tǒng)界線年齡相當(dāng),即卡尼階與拉丁階的界限年齡。3.2鄂爾多斯盆地其他結(jié)構(gòu)事件層的年齡3.2.1油層組細(xì)砂巖長(zhǎng)7油層組厚度100~120m,其下部為油頁(yè)巖、暗色泥巖,向上粉細(xì)砂巖層逐漸增多,厚度增大;長(zhǎng)8油層組為細(xì)砂巖夾泥巖、粉砂巖,厚度75~90m;長(zhǎng)9油層組為粉細(xì)砂巖,局部地區(qū)發(fā)育油頁(yè)巖,厚度80~110m;長(zhǎng)10油層組以粗砂、極粗砂巖為主夾泥質(zhì)層,地層厚210~350m。根據(jù)長(zhǎng)7油層組底部凝灰?guī)r年齡約228.2±2.0Ma和長(zhǎng)7油層組上部凝灰?guī)r(距底部凝灰?guī)r96m)年齡221.8±2.0Ma,結(jié)合地層厚度、沉積速率與顆粒粒徑平方成正比的關(guān)系(斯托克斯,1850),推算延長(zhǎng)組底部的年齡接近中三疊統(tǒng)安尼階與拉丁階界線年齡,約237Ma(國(guó)際地層表,2009),相當(dāng)于秦嶺Ⅰ期構(gòu)造活動(dòng)的開(kāi)始時(shí)期。3.2.2下部巖相特征重力流沉積一般位于長(zhǎng)7油層組的中上部和長(zhǎng)6油層組的中下部,距長(zhǎng)7油層組底界30~150m。長(zhǎng)7—長(zhǎng)1油層組地層厚度約700m。其中長(zhǎng)7油層組下部主要為暗色泥巖、油頁(yè)巖沉積,長(zhǎng)7油層組中上部和長(zhǎng)6油層組中下部主要為粉細(xì)砂巖和泥巖沉積,長(zhǎng)6油層組上部至長(zhǎng)1油層組主要為中細(xì)砂巖夾泥質(zhì)沉積(圖3)。考慮碎屑粒度、沉積速率、地層厚度及三疊系與侏羅系地層界線年齡(199.6Ma,據(jù)2009年國(guó)際地層表)和長(zhǎng)7油層組底部年齡(228.2Ma),推算重力流形成的時(shí)間約215~224Ma,與秦嶺印支運(yùn)動(dòng)第Ⅱ期(210~224Ma)頻發(fā)的構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)應(yīng)。3.2.3羅系界線的年齡及與中國(guó)的時(shí)代關(guān)系根據(jù)2009年國(guó)際地層年表,三疊系與侏羅系的界線年齡為199.6Ma,因此不整合面形成時(shí)間基本對(duì)應(yīng)于秦嶺第Ⅲ期構(gòu)造活動(dòng)(198~206Ma)的結(jié)束時(shí)期。3.3地質(zhì)背景及盆地演化經(jīng)歷了擠壓、伸展、走滑作用的多期疊加和長(zhǎng)期演化,秦嶺構(gòu)造帶形成了復(fù)雜的變形變質(zhì)、巖漿活動(dòng)和斷裂系統(tǒng),在加里東—印支構(gòu)造演化階段華北板塊與楊子板塊“剪刀式”拼接過(guò)程中,不同構(gòu)造帶的應(yīng)力場(chǎng)的性質(zhì)和構(gòu)造表現(xiàn)形式存在較大差異。印支期,華北地臺(tái)南緣和北秦嶺主要表現(xiàn)為以商丹斷裂走滑、逆沖韌性剪切的沖斷和次級(jí)斷層的發(fā)育及與之伴生的褶皺作用;在南秦嶺地區(qū)主要是在擠壓作用下的勉略有限洋盆閉合俯沖碰撞造山作用,總體上具有西部碰撞、東部逆沖推覆和走滑轉(zhuǎn)換的活動(dòng)特點(diǎn)。在秦嶺造山帶的北側(cè),近東西向走向的大華北盆地逐漸向西萎縮,但在盆地的西南緣局部地區(qū)中三疊世仍保存海相沉積的特點(diǎn),直至中三疊世晚期才徹底與海域分隔,實(shí)現(xiàn)了大華北克拉通古生代—中生代初期的海相、過(guò)渡相向鄂爾多斯中晚三疊世大型內(nèi)陸沉積盆地的重大轉(zhuǎn)變,形成了延長(zhǎng)組內(nèi)陸河湖相碎屑巖地層系統(tǒng)。受幕式構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,盆地發(fā)生多次同造山隆升運(yùn)動(dòng),在該地層系統(tǒng)的頂?shù)仔纬闪顺练e間斷面。印支Ⅰ期(230~238Ma)是華北板塊和揚(yáng)子板塊全面碰撞、匯聚造山的重要時(shí)期,中秦嶺裂陷海盆閉合,南秦嶺和揚(yáng)子地臺(tái)的北緣發(fā)育埃達(dá)克質(zhì)花崗巖,它們的形成受控于兩大板塊大規(guī)模聚斂與碰撞。在擠壓作用下,盆地一側(cè)整體抬升,形成了紙坊組和延長(zhǎng)組之間的沉積間斷面。鄂爾多斯盆地在印支Ⅰ期經(jīng)歷了長(zhǎng)10油層組沉積期的初始沉降和長(zhǎng)9、長(zhǎng)8油層組沉積期的加速擴(kuò)張階段(表2),沉積相類型由早期的河流相為主轉(zhuǎn)化為三角洲、淺湖沉積,氣候也由干旱向半干旱乃至潮濕轉(zhuǎn)變。印支Ⅱ期(210~224Ma)是秦嶺造山帶構(gòu)造活動(dòng)異?；钴S階段,變質(zhì)變形也廣泛發(fā)育,花崗巖類型多,指示了復(fù)雜的構(gòu)造動(dòng)力環(huán)境。盆地內(nèi)長(zhǎng)7油層組底部穩(wěn)定發(fā)育凝灰?guī)r,其鋯石U-Pb同位素年齡為228.2Ma,相當(dāng)于中、上三疊統(tǒng)的界線年齡。這一資料進(jìn)一步補(bǔ)充證明了筆者早期提出的長(zhǎng)7油層組底部為中三疊統(tǒng)與上三疊統(tǒng)的界線的認(rèn)識(shí)。受頻繁的構(gòu)造活動(dòng)影響,在湖盆中部長(zhǎng)7油層組中上部—長(zhǎng)6油層組下部廣泛發(fā)育重力流沉積,其形成年齡約215~224Ma,與秦嶺造山帶廣泛記錄的210~224Ma的中期地質(zhì)事件相吻合(表2)。構(gòu)造作用還觸發(fā)盆地內(nèi)沉積特征突變、地球化學(xué)異常、生物種類的更替等現(xiàn)象。印支Ⅲ期,秦嶺造山活動(dòng)由后碰撞向板內(nèi)構(gòu)造作用過(guò)渡?；◢弾r的類型分析表明在南秦嶺表現(xiàn)出伸展環(huán)境的構(gòu)造動(dòng)力