论文摘要
新甘蒙北山地区是探讨中亚造山带南缘增生造山过程的关键地区之一,其前寒武纪地块在晚古生代与敦煌地块的汇聚过程是中亚造山带与华北–塔里木板块增生造山过程的缩影。北山地区的晚古生代沉积层序精确记录了构造演化过程,以地层学、沉积学和物源学为基础的古地貌重建能够识别俯冲增生和陆内伸展过程中的沉积盆地类型,进而探讨增生造山时限和过程。本论文以生物地层学和年代地层学（ICP-LA-MS锆石U-Pb测年）数据为基础,系统厘定了北山地区上古生界各组（群）的岩性组合和时代延限;使用沉积学、岩石学、物源学（碎屑颗粒统计、碎屑锆石年龄、古水流等）方法恢复了北山南部的双鹰山和石板山地块红柳园、石板山和独山剖面晚古生代的源–汇体系;建立了陆内海相裂谷盆地古地貌模型,并与天山–兴蒙构造带其他地区对比,探讨增生造山过程中的盆山耦合系统。北山地区的上古生界被两期区域不整合分为前裂谷期泥盆系（雀儿山群、三个井组和墩墩山组）、同裂谷期下石炭统–中二叠统（白山组、石板山组、干泉组、双堡塘组、菊石滩组和金塔组）和构造反转期的上二叠统（方山口组和红岩井组）三个构造层。泥盆纪,北山南部的柳园洋向北俯冲至双鹰山地块之下,形成了花牛山岩浆岛弧和弧后盆地,盆地沉积序列由志留纪末期–晚泥盆世的三个井组和墩墩山组组成。柳园洋向南俯冲至敦煌–石板山地块之下,形成了芦草滩岩浆岛弧和开阔浅海相的下泥盆统雀儿山群,该群物源主要来自岛弧火山岩（415 Ma）。晚泥盆世末期–早石炭世初期,双鹰山地块和敦煌–石板山地块的增生造山形成了泥盆系/下石炭统–中二叠统区域不整合,其后北山南部进入岩浆活动间歇的陆内演化阶段（367304 Ma）。石炭纪维宪期–莫斯科期,北山南部的盆地系统由沿柳园断裂带分布的石板山、红柳园、音凹峡、芨芨台子等小型断陷海盆组成。早期白山组的沉积环境以水体半封闭的碳酸盐台地边缘浅海、生物礁和潮坪为主;晚期红柳园和音凹峡盆地被陆相辫状河沉积物充填。这些小型海盆的碎屑物质一部分来自下古生界沉积岩和火山岩地层的再旋回碎屑,另一部分来自造山隆升的敦煌、石板山和双鹰山地块的前寒武系和下古生界侵入岩基底（2456 Ma,1807 Ma,906 Ma,450 Ma和408 Ma）。早–中二叠世萨克马尔期–卡匹敦期,伴随着强烈酸性喷发和基性溢流的火山活动（294265 Ma）,北山南部发育统一的大型海相裂谷盆地,沉积序列由向上水体变深的冲积扇相、三角洲相、开阔浅海相等组成,剥蚀序列表现出对物源区下二叠统火山岩地层/下古生界侵入岩基底的逆层序剥蚀特征（300 Ma和448 Ma）,古地貌格局展现沉积中心和两侧近对称的盆地边缘。盆地北缘沉积序列以碳酸盐台地相、冲积扇相和三角洲相为主,碎屑物质主要来自下古生界侵入岩;盆地南缘沉积序列以扇三角洲相和三角洲相为主,物源以同时期的火山岩为主。沉积中心发育代表开阔浅海滨外环境的较深水沉积序列和枕状玄武岩,表明盆地鼎盛阶段出现陆间裂谷盆地雏形。晚二叠世,构造反转期的陆相构造层平行不整合于海相裂谷构造层之上,沉积范围向北迅速萎缩,由河流、湖泊沉积序列和火山岩组成,展现出拗拉谷盆地闭合特征。北山南部早石炭世–中二叠世陆内海相裂谷发育在敦煌、石板山和双鹰山地块会聚之后,经历了长期缺少岩浆活动的板内稳定阶段,与典型的弧后盆地在沉积序列、剥蚀记录和盆地格架上存在差异。北山南部的石炭–二叠系海进裂谷构造层可与兴蒙构造带同时期的构造层相对比,这些地区泥盆系/石炭系区域不整合代表古亚洲洋南支的闭合。
论文目录
文章来源
类型: 博士论文
作者: 牛亚卓
导师: 赵文智,刘池阳
关键词: 北山地区,上古生界,古地貌恢复,中亚造山带,裂谷盆地
来源: 西北大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 地质学,地质学
单位: 西北大学
分类号: P534.4;P542
总页数: 168
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