鄂尔多斯盆地奥陶系凝灰岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地奥陶系凝灰岩多出露于盆地西南边缘,盆地内部露头少,钻井取心资料有限,研究较少,而盆地内部凝灰岩的分布规律、年代及地球化学特征分析对于地层时代及区域构造环境的确定具有重要指示作用。本文以鄂尔多斯盆地内部钻井取心和测井资料为基础,结合野外露头、岩石薄片、锆石U-Pb年代学和主、微量元素等分析方法,对奥陶系凝灰岩平面展布、年龄及地球化学特征进行了研究。结果显示,盆地内奥陶系马家沟组典型层段凝灰岩具有南厚北薄的特点,总体厚度具有从盆地西南边缘向内部(东北方向)减薄的趋势,指示凝灰物质主要来源于盆地西南部。盆地内、外奥陶系凝灰岩的锆石U-Pb年龄均为晚奥陶世(445.0~449.9 Ma)。在Zr/TiO_(2)-Nb/Y图解上凝灰岩样品点落入流纹/英安岩、粗面安山岩系列,说明凝灰物质来源于中酸性岩浆;在Th-Ta-Hf和Rb-(Y+Nb)图解上样品点均落入火山弧系列;在锆石微量元素Th/Nb-Hf/Th图解中,绝大部分样品都落入岩浆弧/造山带环境,反映凝灰岩与火山弧活动密切相关。结合区域构造背景及前人研究结果,本文认为鄂尔多斯盆地奥陶系凝灰岩所代表的沉积事件与北秦岭-北祁连造山带加里东期的岩浆弧活动具有很好的地质响应关系。