阿拉善地块南缘古生代构造属性 ——来自碎屑锆石年龄和变形的限定

阿拉善地块南缘古生代构造属性 ——来自碎屑锆石年龄和变形的限定

论文摘要

阿拉善地块位于华北克拉通西端,中亚造山带南缘中段,南侧为北祁连造山带。由于特殊的构造位置,阿拉善地块的地质演化一直受到地质工作者的关注,也积累了一定的资料,但关于阿拉善地块古生代的构造属性还存在不同认识。早古生代阿拉善南缘沉积构造背景及其构造亲缘性,一直存有争议;同时对阿拉善地块、北祁连造山带、华北克拉通西缘的相互关系及其构造环境演化也缺少限定;进入晚古生代,随着中亚造山带的形成,阿拉善地块卷入到该造山带之中,其在中亚造山带形成及随后陆内变形中的作用研究也比较薄弱。本文选取阿拉善地块南缘早古生代地层进行碎屑锆石年代学工作,分析阿拉善地块南缘的早古生代构造属性;同时收集研究区周围不同大地构造单元古生代地层的碎屑锆石年龄,从锆石年龄的分布特征,分析研究区及其周缘地区大地构造环境;最后结合阿拉善地块南缘的构造变形研究,收集区域资料,探讨阿拉善地块在中亚造山带形成及随后陆内演化中的作用。在阿拉善地块南缘出露一套海相碎屑岩(大黄山组),本文对大黄山组进行了沉积构造、古水流、碎屑锆石年代学以及Cawood判别图解等研究工作。结果表明,阿拉善地块南缘早古生代物源来自东冈瓦纳大陆的新元古代造山带,而不是其周缘的北祁连造山带和华北克拉通,也不是来自阿拉善地块自身。早古生代,阿拉善地块呈北北西-南南东走向位于东冈瓦纳大陆西北缘,整体处于向北北西倾斜的被动大陆边缘沉积环境,地块东端更靠近东冈瓦纳大陆。河西走廊属于阿拉善地块,并且在早古生代是大黄山组沉积的水下斜坡的一部分。阿拉善南缘在古生代经历了复杂的构造环境演变。阿拉善南缘、祁连造山带北缘、华北克拉通西缘古生代地层的碎屑锆石年龄谱和Cawood判别图解表明,阿拉善南缘构造背景发生了连续变化,早古生代为被动大陆边缘环境,随后受北祁连造山带的影响,发展成为前陆盆地,并且在晚泥盆世再次经历了区域上的伸展;到了晚古生代由于古特提斯洋壳的俯冲进入弧后拉张环境。晚古生代,随着中亚造山带的形成,在阿拉善地块南缘发育一条区域性的韧性剪切带,该剪切带整体呈北西-南东走向展布,长约500 km,宽0.15-2.5 km。剪切带内糜棱面理发育,产状陡立,倾向北东或南西,矿物拉伸线理近平行于面理走向,向北西或南东小角度倾伏,表明该剪切带为走滑剪切所形成。多种运动学标志指示该剪切带为右行剪切。剪切带内花岗岩锆石U-Pb年龄和白云母40Ar/39Ar年龄共同限定剪切带活动于约253 Ma,即晚二叠世末期。晚古生代,中亚造山带南缘发育一系列韧性剪切带,这些韧性剪切带的形成是中亚造山带在晚古生代发生陆内调整所致,在这一过程中,伊犁-准噶尔地块向东楔入塔里木克拉通和西伯利亚克拉通之间,同时作用于阿拉善地块,从而在其南缘形成一条晚古生代右行韧性剪切带。该剪切带的形成也从构造角度暗示了古亚洲洋在阿拉善地区的闭合时间在253 Ma之前。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 选题背景及研究意义
  •   1.2 研究现状及存在的问题
  •   1.3 研究内容和项目依托
  •   1.4 完成工作量
  • 第二章 研究方法
  •   2.1 沉积构造背景及物源分析研究方法
  •   2.2 韧性剪切带
  • 第三章 地质背景
  •   3.1 构造背景
  •   3.2 地层和岩浆岩
  • 第四章 大黄山组沉积构造背景及物源分析
  •   4.1 概述
  •   4.2 样品采集和处理
  •   4.3 样品分析
  •   4.4 大黄山组沉积时代
  •   4.5 砂岩成分图解
  •   4.6 沉积特征和古水流
  •   4.7 大黄山组与香山群对比
  •   4.8 大黄山组物源
  •   4.9 阿拉善地块南缘早古生代构造背景
  •   本章小结
  • 第五章 阿拉善地块南缘古生代构造环境演化
  •   5.1 阿拉善地块南缘早古生代构造环境
  •   5.2 阿拉善地块南缘志留纪-泥盆纪构造环境
  •   5.3 阿拉善地块南缘晚古生代构造环境
  •   5.4 阿拉善地块南缘古生代构造环境演化
  •   本章小结
  • 第六章 阿拉善南缘晚古生代韧性剪切带
  •   6.1 基本出露概况
  •   6.2 运动学特征
  •   6.3 显微构造特征和变形温度
  •   6.4 运动学涡度特征
  •   6.5 年代学特征
  •   6.6 构造背景
  •   本章小结
  • 第七章 阿拉善南缘古生代构造属性演化
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 个人简介
  • 文章来源

    类型: 博士论文

    作者: 张北航

    导师: 张进

    关键词: 阿拉善地块,华北克拉通,中亚造山带,古生代,碎屑锆石年龄,右行韧性剪切带

    来源: 中国地质科学院

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 地质学,地质学,地质学

    单位: 中国地质科学院

    基金: 国家自然科学基金项目(41172198)“阿拉善东缘,南缘下古生界物源,变形及构造归属”,国家自然科学基金项目(41572190)“阿拉善地块主要断裂系统性质,阶段和构造背景研究”

    分类号: P534.4;P597.3

    总页数: 175

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