鄂爾多斯（地塊）盆地南緣唐王陵礫巖的沉積時代長期存在晚前寒武紀（或震旦紀）與奧陶紀之爭,沉積環(huán)境和物源組成也存在不同認識,是盆地南緣海相沉積地層及構(gòu)造古地理研究關(guān)注的熱點爭議問題。本文采用碎屑鋯石U-Pb年代學和巖石地球化學研究方法,綜合分析探討了唐王陵礫巖的沉積時代、物源組成及其構(gòu)造古地理環(huán)境。結(jié)果表明:唐王陵礫巖自下而上三個組段的砂巖夾層樣品、共計396顆碎屑鋯石U-Pb諧和年齡數(shù)據(jù)主要分布在2531～2364Ma（n=25）、2120～1618Ma（n=268）、1230～940Ma（n=29）和905～744Ma（n=10）等四個年齡區(qū)間,相應的峰值年齡分別為2440Ma、1800Ma、1090Ma和810Ma,各組段樣品單顆粒鋯石最小年齡為829±11Ma、820±17Ma和744±8Ma。這一測年結(jié)果與盆地西南緣的震旦系正目觀組和羅圈組碎屑鋯石U-Pb年齡分布基本相似,但明顯缺少其近鄰剖面奧陶系平?jīng)鼋M碎屑鋯石接近454Ma的高頻年齡組分,表明唐王陵礫巖的沉積時代更接近新元古代晚期或震旦紀。碎屑鋯石年齡譜物源示蹤與巖石地球化學、沉積建造特征等綜合分析結(jié)果揭示,唐王陵礫巖沉積具... 

【文章來源】：巖石學報. 2020年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：27 頁

【部分圖文】：

砂巖測年樣品的鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像特征

唐王陵礫巖三個組段共計5件砂巖樣品的碎屑鋯石均為顏色相對偏深的棕色，透明或半透明、長柱狀和次圓柱狀居多，粒徑多分布在15～200μm。陰極發(fā)光CL圖像顯示，絕大多數(shù)鋯石的外部和核部具有比較清楚的韻律成分環(huán)帶(圖2)，少數(shù)鋯石的CL發(fā)光性較差，無明顯的成分振蕩環(huán)帶，可能受到了后期熱液變質(zhì)作用的影響。樣品鋯石的Th、U含量及其Th/U比值變化較大，Th、U含量分別為0.80×10-6～918.9×10-6和10.10×10-6～1177×10-6,Th/U比值主要分布在0.23～1.51(圖3)。其中，鋯石Th/U比值大于0.4的測點數(shù)據(jù)占94.1%，相應的鋯石U-Pb年齡多集中在1.8Ga左右;鋯石Th/U比值介于0.1～0.4之間的測點數(shù)據(jù)不足5.6%，對應的鋯石U-Pb年齡相對分散。此外，僅在昭陵組上段的巖屑砂巖樣品TWS中發(fā)現(xiàn)了1顆無明顯成分環(huán)帶、Th/U比值小于0.1的變質(zhì)鋯石，對應的U-Pb年齡為1855±18Ma(已被剔除)。由此可見，本次測試的絕大多數(shù)鋯石都屬于通常認為的巖漿成因鋯石(吳元保和鄭永飛，2004)，獲得了三個組段5件砂巖樣品共計396顆滿足諧和度要求的碎屑鋯石U-Pb測年數(shù)據(jù)(表1-表3)。圖4 唐王陵礫巖各組段砂巖樣品的鋯石U-Pb年齡組成及其諧和曲線

鄂爾多斯(地塊)盆地南緣位于鄂爾多斯地塊穩(wěn)定區(qū)與(祁連-)北秦嶺活動造山帶之間(圖1a)，構(gòu)造隸屬于顯生宙以來卷入北秦嶺多旋回造山作用的華北克拉通(陸塊)南緣構(gòu)造帶之西段(周鼎武等，1994;Dong and Santosh,2016)，主體夾持于(華北)鄂爾多斯地塊穩(wěn)定區(qū)之南部邊界的老龍山-靈臺-魯山-舞陽斷裂(LWF)與北秦嶺構(gòu)造帶(NQB)之北部邊界的洛南-欒川斷裂(LLF)之間。它具有與(華北)鄂爾多斯地塊統(tǒng)一的前寒武紀華北克拉通變質(zhì)結(jié)晶基底和近乎一致的沉積蓋層，但又受到了顯生宙以來北秦嶺多旋回造山作用的影響，經(jīng)歷了不同于(華北)鄂爾多斯地塊內(nèi)部穩(wěn)定區(qū)的多旋回逆沖推覆和構(gòu)造巖漿活動。已有研究表明，鄂爾多斯盆地南緣現(xiàn)今殘存出露的海相沉積巖系主要有中元古界長城系砂巖和薊縣系白云巖、新元古界震旦系羅圈組礫巖和下古生界寒武系及奧陶系碳酸鹽巖夾碎屑巖，并被上古生界二疊系下統(tǒng)的太原組或山西組濱海沼澤相含煤碎屑巖系以角度不整合關(guān)系覆蓋，其間普遍缺失志留系、泥盆系和石炭系。二疊系頂部平行不整合上覆的中生界三疊系至中下侏羅統(tǒng)則主要為內(nèi)陸河湖相(含煤)砂泥巖沉積層系，其上大多被下白堊統(tǒng)內(nèi)陸河湖相碎屑巖系以角度不整合關(guān)系覆蓋。奧陶系頂面和中下侏羅統(tǒng)頂面這兩個具有山前帶構(gòu)造變形性質(zhì)的不整合界面特征表明，鄂爾多斯盆地南緣顯生宙以來至少經(jīng)歷了與(祁連-)北秦嶺加里東晚期碰撞造山事件和燕山中期陸內(nèi)造山事件相關(guān)的山前帶沖斷構(gòu)造變形作用(周鼎武等，1994;Dong and Santosh,2016)。晚白堊世以來，盆地南緣經(jīng)歷了差異隆升剝蝕和新生代渭河斷陷的疊加改造，部分丟失或隔斷了盆地南緣與其相鄰造山帶之間的地質(zhì)信息鏈接，但也使得該區(qū)段較好地出露了唐王陵礫巖等晚前寒武紀和早古生代海相沉積巖系，為探討海相沉積期(華北)鄂爾多斯地塊與北秦嶺的構(gòu)造親緣關(guān)系及其構(gòu)造古地理環(huán)境提供了重要窗口。

【參考文獻】：
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