内蒙古大青山侏罗纪沉积盆地充填和构造古地貌重建

石拐盆地是阴山地区保存最完整的侏罗纪盆地,其沉积充填过程和碎屑物质组成为正确认识大青山侏罗纪构造地貌演化提供了重要约束。石拐盆地形成于伸展断陷环境,依次充填了下侏罗统五当沟组和中侏罗统召沟组。断陷初期,南部地貌陡峭,控制发育了冲积扇沉积体系,碎屑组分记录了近源高级变质地体的剥露过程;晚期以坳陷为主,在召沟组末期形成最大湖泛面,碎屑组分中沉积岩岩屑和砾石明显增多,指示构造平静阶段的地貌夷平。至中—晚侏罗世,大青山地区构造属性发生反转,断陷盆地南部开始卷入挤压变形,形成大青山褶皱—逆冲系统雏形。然而,这些新生的挤压构造似乎未能引起地表地形的剧烈起伏,它们主要表现为隐伏状态。相反,该时期北部地貌抬升最为显著,不仅体现在中侏罗统长汉沟组和上侏罗统大青山组边缘相沉积均分布在盆地北部,更体现在阴山地体中浅层次盖层、火山物质与深层次TTG岩套的的反复剥露抬升。这种“北高南低”地貌特征的形成与阴山地体持续抬升及其两侧先存断裂活化密切相关,也是对周缘板块向东亚大陆俯冲汇聚的远程响应。

内蒙古中部石拐侏罗纪陆相含煤盆地构造变形

对华北陆块北缘大青山推覆构造前缘石拐侏罗纪陆相含煤盆地的构造进行了分析。结果表明:早侏罗世早期,石拐盆地受NNE-SSW方向的拉张作用力,形成近东西走向的断陷盆地,而后沉积了早-中侏罗世五当沟组含煤沉积;中侏罗世末受近东西向挤压,在早先沉积地层中形成一套共轭节理;晚侏罗世受大青山推覆构造影响,盆地内侏罗系形成一系列代表推覆构造体系前缘带的紧闭同斜-直立宽缓褶皱及断层相关断层,具明显构造分带性。早侏罗世早期的拉张可能是印支造山后地壳的伸展垮塌,而晚侏罗世的挤压可能是板缘碰撞的板内响应。

论内蒙古大青山地区逆冲推覆构造

大青山逆冲推覆构造发育在石拐断陷盆地南侧，由一系列规模大小不等向南倾的叠瓦状逆冲推覆断层构成，由南南西向北北东方向推覆，是单冲型逆冲推覆构造。由北向南分为前缘挤压滑脱构造带、斜歪倒转褶皱—逆冲断层带和逆冲推覆岩席及叠瓦状逆冲断层带。

内蒙古石拐盆地下侏罗统武当沟组烃源岩有机地球化学特征

内蒙古石拐盆地广泛发育下侏罗统武当沟组煤系烃源岩.在进行野外地质勘查、典型剖面实测、样品采集及实验分析基础上,进行了有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等有机地球化学特征研究,初步对其生烃潜力进行评价.研究认为,石拐盆地中下侏罗统武当沟组烃源岩TOC含量主要分布于0.7%-12.4%,有机质类型为Ⅱ2型和Ⅲ型,Ro分布于0.47%-0.71%之间,演化程度为未成熟—低成熟.武当沟组是内蒙古中部地区重要的生烃层系,具备非常规油气资源潜力.

石拐盆地西段逆冲构造及找煤方向预测

为寻找潜在的煤炭资源,通过对石拐盆地西段地表及地下构造特征的分析,认为大青山逆冲推覆构造的前缘应为F10断层组;地表的长汉沟组等地层是从3 km外的南部推覆而来的外来岩层;深部的五当沟组一段主含煤地层基本未受推覆构造影响,且该地层应比其地表位置更向南;盆地南缘的二叠系下应有未受推覆构造影响的原生煤层。

内蒙古大青山石拐盆地侏罗系元素地球化学特征及沉积环境指示意义

研究内蒙古大青山石拐盆地侏罗纪的古气候、古水深和古盐度等环境信息。对石拐盆地侏罗系13件细粒沉积岩样品进行了主元素和痕量元素地球化学测试,分析了古沉积环境演化特征。研究表明:①古盐度指标Li、Sr、Ga和Sr/Ba值指示五当沟组、召沟组和大青山组为淡水沉积环境,长汉沟组为淡水-微咸水环境;②古氧化-还原指标U/Th、V/Cr、Ni/Co和V/(V+Ni)值指示研究区为氧化环境,其中召沟组为弱氧化环境,石拐群向大青山组氧化程度逐渐增强;③古水深计算指示五当沟组、长汉沟组和大青山组为浅水环境,召沟组为浅水-半深水环境;④古气候指标(古气候指数、化学蚀变指数、Rb/Sr和Sr/Cu值)指示古气候由石拐群的暖湿气候向大青山组的半干热气候转变。研究区随着气候变得越加炎热干旱,蒸发作用加强,水体变浅,盐度逐渐升高,氧化作用越来越强。

内蒙古大青山侏罗纪生长地层对燕山运动“绪动”的制约

在大青山石拐盆地南部中下侏罗统煤系地层变形前锋,可见中侏罗统长汉沟组与倒转褶皱相伴生,并呈现出生长地层特有的同构造沉积地层楔.该特征暗示了煤系地层褶皱变形与其底部近水平拆离断层的发育密切相关.生长几何形态由下部的上超和超覆过渡为上部的退覆,刻画了变形初期构造抬升速率逐渐加快的过程.长汉沟组上部火山灰夹层的锆石U-Pb定年(163.7±1.0 Ma)和区域地层对比限定了大青山陆内挤压变形起始于中侏罗世(~170 Ma).因此,这应该是制约燕山运动"绪动"最有力的证据.