黑龙江漠河盆地漠河组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其对构造背景的制约

漠河盆地位于兴蒙造山带北东端、额尔古纳地块北部。通过对漠河组开展碎屑锆石测年、岩石地球化学、现代地层学、古生物和重矿物研究,探讨其沉积时代、物质来源和大地构造背景,为研究漠河盆地演化提供科学依据。根据岩石地球化学、重矿物组合ATi(89.51~100.00,平均98.69)和GZi(39.76~100.00,平均64.50)指数分析:漠河组主要产于活动大陆边缘和大陆岛弧背景下,物源为上地壳长英质岩石、变质岩和沉积岩,并混有深部即下地壳或地幔的基性岩;岩石CIA(50.35~60.37,平均53.50)和ICV指数(0.91~1.79,平均1.40)及Rb/Sr(0.08~0.67)和Th/U(5.05~5.81,平均5.55)值指示漠河组源区母岩经历了较弱程度的风化过程;重矿物ZTR指数反映物源碎屑具有近源搬运特征;漠河组中发现早侏罗世—早白垩世古植物化石,结合碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄(最小年龄为156±3 Ma),厘定漠河组沉积时代为晚侏罗世;碎屑锆石年龄集中在3个时期:1841~2462 Ma(n=4,古元古代)指示额尔古纳地块存在古元古代结晶基底;311~480 Ma(n=56)是额尔古纳地块与西伯利亚板块拼合造山后的伸展背景下花岗质岩浆形成的记录;156~242 Ma(n=48)是蒙古-鄂霍茨克洋俯冲于额尔古纳地块背景下岩浆侵入的证据。

浅变质烃源岩生物标志物地球化学——以漠河盆地漠河组为例

漠河盆地漠河组发育有浅变质烃源岩，目前还未见对其生物标志物地球化学的公开报道。为了探讨其生标特征，应用生标参数判识烃源岩的沉积环境、有机母质来源和热演化程度而展开本项研究。结果表明：①饱和烃碳数分布范围为C11～C27，以C17为主峰；轻重比（∑C21-／∑C22＋）为4．0～6．3，平均为5．3；OEP为1．00～1．26，平均为1．17；Pr／Ph为0．9～1．4，平均值为1．2；伽马蜡烷指数为0．23～0．30，平均为0．27；升藿烷指数为0．04～0．06。②萜烷中藿烷的相对含量最高，其次为三环萜烷，四环萜烷的相对含量最低；规则甾烷的相对含量为C29〉C27〉C28，C27、C28、C29aaa-规则甾烷（20R）的相对峰高呈“V”字型。③重排甾烷和重排藿烷的相对含量较低；8-胡萝卜烷、奥利烷和25-降藿烷的峰形特征明显。综合多项生标参数并结合沉积环境和构造演化特征分析认为，漠河组浅变质烃源岩沉积于强还原的湖泊环境、沉积水体具有一定的盐度，有机质为陆生高等植物和低等水生生物双重来源，现已热演化至高成熟阶段。

漠河盆地漠河组天然气水合物潜在气源岩评价

通过对钻井及露头剖面样品的分析,基于烃源岩的分布及有机质的丰度、类型、成熟度等指标,对漠河盆地漠河组天然气水合物潜在气源岩进行了深入剖析与有效评价,以期为该区天然气水合物的勘探提供理论依据。结果表明:漠河组分布稳定且连续,暗色泥岩沉积厚度大,由西至东逐渐减薄;总有机碳含量平均为1.85%,其中71.38%的样品被评价为中等及以上烃源岩;有机质类型以Ⅱ1、Ⅱ2型为主,少量为Ⅰ型;有机质热演化程度均已达到高成熟—成熟阶段。结合烃源岩厚度、丰度、类型及演化程度等特征将天然气水合物有利区划分为3类,龙河林场一带烃源岩沉积厚度大、丰度高、类型好、热演化程度高,可作为下一步勘探的首选目标区。

大兴安岭北部中侏罗统漠河组砂岩LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄:对漠河盆地源区的制约

对大兴安岭北部漠河盆地中侏罗统漠河组砂岩进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测试,获得的碎屑锆石U-Pb年龄为1425~170 Ma,反映了中侏罗时期漠河盆地源区的复杂性。该时期漠河盆地物源主要有：中元古代变质火山岩,碎屑锆石年龄1425~1064 Ma;新元古代变质侵入岩,碎屑锆石年龄888~550 Ma;寒武—奥陶纪变质表壳岩与深成侵入岩,碎屑锆石年龄517~441 Ma;石炭—二叠纪侵入岩,碎屑锆石年龄327~252 Ma;三叠纪—中侏罗世侵入岩,碎屑锆石年龄250~170 Ma。这一测试数据与盆地现在南缘分布的地质体的时代基本对应,说明盆地的物源主要来自南部的中元古代—中侏罗世地质体,碎屑锆石中最小年龄为170 Ma,反映漠河组沉积下限不早于中侏罗世早期。这一成果对研究漠河盆地源区的物质组成、盆地沉积年代和油气成藏条件提供了新的素材。

漠河盆地西缘漠河组形成时代及物源区构造环境判别

大兴安岭北部漠河盆地广泛发育漠河组,其形成时代、物源区特征及大地构造背景等对研究盆地的形成与演化具有重要意义。本文在漠河盆地西缘恩和哈达地区漠河组内发现了2层凝灰岩夹层。采用LA-ICP-MS U-Pb测年方法进行了锆石U-Pb年代学研究,分别获得(158±1)Ma、(157±2)Ma的年龄,表明漠河组形成于晚侏罗世早期。砂岩岩石地球化学分析结果显示,漠河组砂岩SiO_(2)含量高(70.20%~76.13%),SiO_(2)/Al_(2)O_(3)值为4.99~5.87,K_(2)O/Na_(2)O值为0.59~1.62;在稀土元素球粒陨石标准化图解上,曲线与活动大陆边缘的稀土元素曲线吻合较好;样品富集高场强元素(Th、Hf)和大离子亲石元素(Rb、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P)和大离子亲石元素(Ba、Sr),微量元素蛛网图曲线与活动大陆边缘相似。地球化学物源分析图解和大地构造背景判别表明:漠河组砂岩的母岩主要来源于石英质沉积岩和酸性火山岩的混合区。砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,碎屑锆石年龄与盆地南缘前寒武系基底和各期花岗岩类岩石的时代一致。综合研究认为,漠河组沉积物主要来自盆地南缘额尔古纳、兴安等地块,物源区既有古老陆壳物质,也有年轻的火成岩,大地构造背景以活动大陆边缘为主。

漠河盆地北部漠河组地层形成时代探讨——糜棱岩化微晶闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的制约

通过对漠河盆地北部中侏罗统漠河组糜棱岩化砂岩内顺层侵入的糜棱岩化微晶黑云母石英闪长岩进行LAICP-MS锆石U-Pb年龄测试,获得的加权平均年龄为182.8±1.8 Ma,结合漠河组中的化石组合盛产Phoenicopsis属为特征,认为该组地层形成于(早侏罗世晚期-)中侏罗世。这一成果对研究蒙古-鄂霍茨克造山带中生代漠河盆地成因与构造演化具有重要的地质意义。

漠河县北极镇一带中侏罗统漠河组形成环境岩石化学特征探讨

通过对漠河县北极镇一带漠河组砂岩(含砾砂岩)岩石化学特征的分析与研究,结合漠河组岩石组合、化石种类、沉积构造、锆石年代学等特点,认为漠河组沉积环境为内陆河湖环境,形成于蒙古—鄂霍茨克洋闭合相关的活动大陆边缘挤压过程中相对伸展环境(断陷作用)。