鄂尔多斯盆地“崆峒山砾岩”成因初步分析

“崆峒山砾岩”是延长组在盆地西缘的相变产物,可能形成于延长组中晚期(长7-长1期),对应于鄂尔多斯西南缘前陆盆地形成期。其砾石成份以石灰岩砾石和砂岩砾石为主。通过与邻区前三叠系野外露头追踪对比,发现“崆峒山砾岩”中的石灰岩砾石与中奥陶统三道沟组灰岩特征相似,而石英砂岩砾石则与二叠系山西组砂岩特征相近,进一步的微观岩石学特征、稀土元素及微量元素特征对比结果证明了这一点。

鄂尔多斯盆地西南缘崆峒山砾岩碎屑锆石U-Pb年代学特征及物源意义

鄂尔多斯盆地西南缘平凉崆峒山砾岩的地层时代和沉积物源环境一直存在争议。本文选取崆峒山主峰南、北两侧的崆峒山组和三桥组碎屑岩样品,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析方法,探讨崆峒山砾岩的物质来源及其地质构造意义。结果表明,上三叠统崆峒山组碎屑锆石U-Pb年龄主要包含438~778 Ma(n=16)、827~1269 Ma(n=40)、1354~1706 Ma(n=16)、1826~2080 Ma(n=15)和2410~2809 Ma(n=17),相应的峰值年龄为540 Ma、995 Ma、1660 Ma、1930 Ma和2480 Ma;下白垩统三桥组碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在281~413 Ma(n=6)、445~643 Ma(n=12)、712~1386 Ma(n=45)、1563~1808 Ma(n=14)、1888~2039 Ma(n=10)和2150~2633 Ma(n=23)六个年龄区间,相应的峰值年龄为335 Ma、488 Ma、980 Ma、1676 Ma、1805 Ma、1970 Ma和2488 Ma。锆石U-Pb年龄谱对比分析认为,崆峒山组和三桥组的沉积物源分别主要来自于祁连山东段-北秦岭西段的前志留纪和前二叠纪岩石地层单元,少量来自(华北)鄂尔多斯古陆的沉积岩和变质基底岩系。崆峒山组砾岩的沉积物源以北秦岭西段的秦岭群、宽坪群、大草滩群和加里东期岩浆岩贡献相对较大,且主要受控于印支期秦-祁碰撞造山带的构造作用;三桥组砾岩的沉积物源则以祁连山东段的马衔山群、葫芦河群和祁连-北秦岭地区加里东中晚期岩浆岩等为主,且主要受控于(华北)鄂尔多斯地块西南缘燕山中期的秦-祁陆内造山作用。

鄂尔多斯盆地西南缘崆峒山组砾岩中的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其构造意义

甘肃省平凉崆峒山地区是崆峒山组地层命名所在地,该套地层主要由大套红色砾岩层组成,通常称为崆峒山组砾岩.长期以来,对崆峒山组砾岩的成因、形成时代和物源存在争议.本文选取崆峒山组砾岩层中的3块砾石为研究对象,运用LA-ICP-MS方法对砾石样品中的碎屑锆石进行了年代学研究.结果表明,崆峒山组砾岩碎屑锆石年龄谱可分为380 ～ 479Ma、561 ～ 1198Ma、1285 ～ 1982Ma、2319 ～ 2612Ma和2714～2764Ma共5个年龄区间.依据崆峒山组砾岩碎屑锆石年龄谱分布特征,以及前人研究成果,认为崆峒山组砾岩的主要物源来源于秦祁造山带,少量来源于阿拉善地块和鄂尔多斯地块.崆峒山组砾岩的沉积时代为中三叠世至晚三叠世,崆峒山组砾岩是秦祁造山带造山过程的沉积响应,而非板内造山带的产物.

“崆峒山组砾岩”形成演化的动力学机制分析

查明"崆峒山组砾岩"形成的动力学环境是认识鄂尔多斯盆地西南缘的盆地原型、构造属性、华北克拉通西部破坏的关键。采用野外调查、取样与室内测样分析相结合的方法,系统研究了"崆峒山组砾岩"的沉积特征、裂变径迹热史,在此基础上以盆山耦合思想为指导,结合区域及深部背景资料,认为崆峒山组砾岩形成于秦祁海槽剪刀式闭合导致的右旋走滑区域背景下,走滑使位于砾岩西侧的青铜峡-固原古断裂复活,控制了崆峒山组砾岩形成。砾岩形成的动力学过程,可分为早期(231～218Ma)走滑拉张断陷沉积阶段,晚期(231～205Ma)走滑挤压坳陷沉积阶段和末期(205～195Ma)隆升剥蚀改造阶段,其分别与裂变径迹热史重建的砾岩快速增温、缓慢降温、快速冷却三个阶段相对应。崆峒山组砾岩埋藏增温的时刻及其形成演化的动力学过程表明,崆峒山组砾岩应为晚三叠世沉积。

甘肃平凉“崆峒山砾岩”地层时代的商榷

出露于甘肃省平凉市崆峒山国家地质公园的"崆峒山砾岩"岩性特殊,厚度巨大。但是其地层时代的归属问题60多年来一直存在着各种不同的认识。作者根据野外观察,结合区域地质构造研究后初步认为,"崆峒山砾岩"可与陕西省千阳县出露的芬芳河组对比,两者是同一套地层,时代应属晚侏罗世。并进一步推测"崆峒山砾岩"和鄂尔多斯盆地内部的安定组可能是同期异相沉积,前者是山麓洪积扇堆积,后者是河流—湖泊相沉积。