華北克拉通北緣侏羅紀(jì)造山過(guò)程及關(guān)鍵時(shí)限的沉積證據(jù)

李振宏，董樹(shù)文，渠洪杰

1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081

2.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院，北京 100037

0 引言

侏羅紀(jì)/白堊紀(jì)之交是中國(guó)中東部構(gòu)造變遷的重要時(shí)期，華北克拉通周緣及其內(nèi)部在構(gòu)造、巖漿、沉積及成礦等方面都有具體的表現(xiàn)形式［1－8］。華北克拉通周緣造山帶構(gòu)造變形強(qiáng)烈、逆沖推覆構(gòu)造發(fā)育［9－14］。侏羅紀(jì)含煤地層普遍被卷入變形帶，上侏羅統(tǒng)與下白堊統(tǒng)之間具有明顯的角度不整合［15－20］。華北克拉通內(nèi)部普遍缺失上侏羅統(tǒng)，僅有的沉積主要分布在陰山—燕山造山帶的南麓和秦嶺—大別山造山帶的北麓，表現(xiàn)為山間和山前磨拉石沉積并伴隨強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)［21－25］。對(duì)于這一強(qiáng)烈構(gòu)造事件的發(fā)展過(guò)程，前人從構(gòu)造變形特征［26－30］、變形時(shí)限［31－35］以及巖漿噴發(fā)的時(shí)限［36－39］等方面做了大量的研究工作，劃分了構(gòu)造變形和巖漿活動(dòng)的期次，詮釋了侏羅紀(jì)造山運(yùn)動(dòng)的演化過(guò)程。

與構(gòu)造和巖漿活動(dòng)相比，華北克拉通侏羅紀(jì)造山作用過(guò)程的研究工作在沉積方面顯得相對(duì)薄弱。具體表現(xiàn)在以下4個(gè)方面：1）沉積演化序列的變化與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)之間的內(nèi)在關(guān)系；2）沉積旋回與巖漿旋回之間的內(nèi)在關(guān)系；3）晚侏羅世分布局限的磨拉石沉積或火山巖沉積與下伏地層之間的過(guò)渡關(guān)系，是突變還是正常的沉積演化；4）上侏羅統(tǒng)的大面積缺失是沒(méi)有接受沉積還是沉積后由于地層剝蝕造成的。這一系列問(wèn)題的解答可以較好地恢復(fù)華北克拉通侏羅紀(jì)的構(gòu)造演化過(guò)程，厘定構(gòu)造變遷的關(guān)鍵時(shí)限。本次研究工作主要立足于沉積盆地，依靠盆地內(nèi)沉積序列的縱向變化來(lái)響應(yīng)物源區(qū)的構(gòu)造變遷過(guò)程。同時(shí)，利用地層中的凝灰質(zhì)夾層和火山巖的年齡，結(jié)合沉積速率，厘定構(gòu)造變遷的關(guān)鍵時(shí)限，劃分構(gòu)造演化階段。

1 地層特征

研究區(qū)選擇了位于華北克拉通中北部的寧武—靜樂(lè)盆地和與之相鄰的渾源盆地（圖1）。按照1∶25萬(wàn)岢嵐縣幅和應(yīng)縣幅區(qū)域地質(zhì)填圖成果：寧武—靜樂(lè)盆地中、下侏羅統(tǒng)序列齊全，缺失上侏羅統(tǒng)髫髻山組（J3tj）和土城子組（J3tc）火山巖序列（圖2）；渾源盆地基本缺失了中、下侏羅統(tǒng)，僅保留了上侏羅統(tǒng)髫髻山組和土城子組火山巖序列，上侏羅統(tǒng)髫髻山組與下伏的二疊系山西組含煤地層角度不整合接觸（圖3）。寧武—靜樂(lè)盆地與渾源盆地相結(jié)合，在縱向上組成了侏羅紀(jì)完整的沉積序列，物源指向于陰山—燕山造山帶中段，為從沉積角度探討華北克拉通北緣的侏羅紀(jì)造山過(guò)程奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)（圖4）。

圖1 華北克拉通侏羅紀(jì)盆地分布圖Fig.1 Jurassic basin of North China craton

下侏羅統(tǒng)永定莊組（J1y）是指大同煤田大同組之下一套不含煤的雜色河流相碎屑巖地層。巖性序列分為上下兩部分：下部以灰白色含礫、砂礫巖為主，夾少量粉砂巖，上部以紫、黃、灰、綠等雜色粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，夾砂巖、砂礫巖。該套地層底部以一層礫巖、砂礫巖或含礫砂巖為界，與下伏延長(zhǎng)組呈平行不整合接觸，礫石成分主要由石英組成，礫石磨圓中等，礫徑5～20cm，泥質(zhì)膠結(jié)，礫石底面不平，局部充填于下伏巖層的剝蝕凹坑內(nèi)。中下部具有1～3層厚度不一的凝灰質(zhì)砂巖，巖石呈黑色，凝灰結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，碎屑體積分?jǐn)?shù)為50%～80%，成分主要為石英（80%），其次為長(zhǎng)石、巖屑（20%），巖屑成分多為中基性的安山巖類，在區(qū)域上火山碎屑巖僅發(fā)育在盆地的東北部［40］。該組地層橫向厚度變化較大，一般為70～90m。

中侏羅統(tǒng)大同組（J2d）主要為一套湖沼相含煤巖系，底部以灰白色石英砂巖、石英雜砂巖與下伏永定莊組整合接觸。該組下部地層粒度較粗，砂巖較發(fā)育；上部則以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主夾砂巖、煤層，地層厚度200～500m。

中侏羅統(tǒng)云崗組（J2yg）是以灰白色砂泥巖為主的河流相沉積，底部為一套灰白色礫巖、砂礫巖，含頁(yè)巖碎塊及煤屑，與下伏大同組呈整合接觸，礫石成分主要為石英。頂部穩(wěn)定發(fā)育一套凝灰質(zhì)的泥晶碳酸鹽巖團(tuán)塊，全區(qū)可以追蹤對(duì)比，是一套明顯的區(qū)域標(biāo)志層，為中侏羅統(tǒng)云崗組和天池河組（J2t）的分界線。中侏羅統(tǒng)天池河組為氧化條件下的紅色河流相沉積，以紫紅色、灰紅色的中、細(xì)粒巖屑砂巖為主，夾少量紫紅色砂質(zhì)泥巖，砂巖普遍發(fā)育斜層理、大型交錯(cuò)層理，盆地內(nèi)保留厚度不一致，一般為100～200 m。

圖2 寧武—靜樂(lè)盆地區(qū)域地質(zhì)圖Fig.2 Regional geological map of Ningwu－Jingle basin

上侏羅統(tǒng)髫髻山組為一套以基性—中基性火山噴出巖為主，夾有角礫凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂礫巖等火山碎屑巖的火山－沉積地層。底部均發(fā)育一套15～30 m的灰—灰紫色砂質(zhì)礫巖。其中，礫石成分較為均一，以灰?guī)r為主，其次為燧石、泥巖、砂巖及火山巖等組成。該礫巖段發(fā)育不穩(wěn)定，且成分、結(jié)構(gòu)成熟度均較低，具有快速堆積特征。上部為玄武巖、杏仁狀安山玄武巖、玄武－安山質(zhì)集塊巖及安山玄武質(zhì)集塊凝灰（角礫）巖等，厚度為35～50m。其下伏由南向北層位由二疊系山西組至石盒子組，具有古地勢(shì)抬高的趨勢(shì)，呈角度不整合接觸。

圖3 渾源盆地區(qū)域地質(zhì)圖Fig.3 The regional geological map of Hunyuan basin

上侏羅統(tǒng)土城子組為一套酸性火山碎屑巖夾火山熔巖、以含膨潤(rùn)土層為特征、底部具沖積礫巖的沉積－火山巖系，與下伏髫髻山組平行不整合接觸。該組下部一般穩(wěn)定發(fā)育粗碎屑巖層，巖性為紫紅色凝灰質(zhì)礫巖、砂礫巖，局部為灰—灰綠色中細(xì)粒凝灰質(zhì)長(zhǎng)石砂巖，橫向上厚度極不穩(wěn)定，一般厚為0.1～0.4m。上部巖性以流紋質(zhì)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰角礫（熔）巖、流紋質(zhì)晶屑－玻屑凝灰?guī)r等為主，總體具有由北向南減薄、尖滅的趨勢(shì)。該組與上覆的下白堊統(tǒng)張家口組玄武巖最明顯的界限是具有一套灰白色的膨潤(rùn)土層，橫向上分布比較穩(wěn)定，可以作為區(qū)域?qū)Ρ鹊臉?biāo)志層。

在整個(gè)侏羅紀(jì)沉積演化序列中，中侏羅統(tǒng)云崗組占據(jù)著十分重要的地位。其主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：1）自下侏羅統(tǒng)永定莊組（J1y）至中侏羅統(tǒng)天池河組，整個(gè)侏羅紀(jì)沉積序列經(jīng)歷了從湖進(jìn)至湖退的完整旋回，轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵點(diǎn)位于中侏羅統(tǒng)云崗組底部礫巖附近；2）整個(gè)侏羅紀(jì)的地層顏色可以明顯地劃分為上、下兩部分，上部以紫紅色色調(diào)為主，下部以灰綠色色調(diào)為主，而這一顏色突變點(diǎn)正好以中侏羅統(tǒng)云崗組頂部的凝灰質(zhì)泥晶碳酸鹽巖團(tuán)塊為界。因此，如何確定中侏羅統(tǒng)云崗組的底界和頂界年齡，對(duì)于厘定沉積序列轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵時(shí)限尤為重要。

2 樣品采集與分析

2.1 樣品采集

測(cè)年樣品分別采集于寧武—靜樂(lè)盆地和渾源盆地（圖2，圖3）。

寧武—靜樂(lè)盆地的樣品采集于陳家半溝剖面中侏羅統(tǒng)云崗組頂部，野外表現(xiàn)為一套成排分布的碳酸鹽巖團(tuán)塊，鏡下詳細(xì)鑒定定名為凝灰質(zhì)泥晶碳酸鹽巖（圖4，圖5A、B）。巖石主要由泥晶方解石、凝灰物、陸源砂級(jí)碎屑組成。泥晶方解石為他形粒狀，大小一般為0.001～0.005mm，部分為0.005～0.01mm，鑲嵌狀分布，為巖石主體部分。凝灰物為晶屑、玻屑。晶屑為長(zhǎng)石（斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石）、石英，大小一般為0.01～0.1mm，部分為0.1～0.2mm，棱角狀，星散狀分布。玻屑弧面棱角狀，星散狀分布，被方解石交代，呈假象產(chǎn)出。陸源砂級(jí)碎屑主要為巖屑，為硅質(zhì)巖、黏土巖，次棱狀—次圓狀，大小一般為0.05～0.15mm，星散狀分布。

圖4 寧武—靜樂(lè)—渾源盆地地層綜合柱狀圖Fig.4 The stratigraphic integrated histogram of Ningwu－Jingle－Hunyuan basin

渾源盆地的樣品采集于官王鋪剖面上侏羅統(tǒng)髫髻山組（圖4）。上侏羅統(tǒng)髫髻山組的樣品采集于玄武－安山巖的底部，巖石主要由斑晶、基質(zhì)組成（圖5C、D）。斑晶為斜長(zhǎng)石，斜長(zhǎng)石為半自形板狀，大小一般為0.5～2mm，部分為2～3mm，少部分為3～5mm，星散狀、定向分布，局部被方解石交代?；|(zhì)為斜長(zhǎng)石、輝石，斜長(zhǎng)石為半自形板狀，大小一般為0.1～0.2mm，部分為0.2～0.5mm，定向－半定向分布，構(gòu)成交織結(jié)構(gòu)，局部被方解石交代。輝石呈半自形粒狀，大小一般為0.01～0.05mm，部分為0.05～0.1mm，少部分為0.1～0.2mm，被綠泥石交代，部分呈假象產(chǎn)出。杏仁體為橢圓形、透鏡狀、長(zhǎng)條狀，大小一般為0.5～2mm，部分為2～3mm，少部分為3～10mm，定向分布，成分為綠泥石、方解石，約占5% 。

圖5 實(shí)驗(yàn)樣品的巖石結(jié)構(gòu)及礦物組成特征Fig.5 Main mineral compositions and textures of test samples

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

碎樣和鋯石挑選工作在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所完成，鋯石樣品制靶工作由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源所電子探針室完成。室內(nèi)先將巖石樣品粉碎至120目以下，用常規(guī)的人工淘洗和電磁選方法富集鋯石，再在雙目顯微鏡下手工逐個(gè)精選鋯石顆粒。鋯石陰極發(fā)光圖像在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所的HITACHI S3000－N型掃描電子顯微鏡并配有GATAN公司Chroma陰極發(fā)光探頭分析儀器上完成。LA－MC－ICP－MS鋯石 U－Pb定年測(cè)試分析在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所MC－ICP－MS實(shí)驗(yàn)室完成。鋯石定年所用儀器為Finnigan Neptune型MC－ICP－MS及配套的Newwave UP213激光剝蝕系統(tǒng)。激光剝蝕所用斑束直徑為25μm，頻率為10Hz，能量密度約為2.5J·cm－2，以 He為載氣。LA－MC－ICP－MS激光剝蝕采用單點(diǎn)剝蝕的方式，數(shù)據(jù)分析前用鋯石GJ－1進(jìn)行調(diào)試儀器，使之達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，鋯石U－Pb定年以鋯石GJ－1為外標(biāo)，U、Th含量以鋯石 M127為外標(biāo)進(jìn)行校正［41］。數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDataCal程序，鋯石年齡諧和圖由Isoplot3.0程序完成。樣品分析過(guò)程中，Plesovice標(biāo)樣作為未知樣品的分析結(jié)果為337Ma，對(duì)應(yīng)的年齡推薦值為（337.13±0.37）Ma（2σ），兩者在誤差范圍內(nèi)完全一致［42］。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)于中侏羅統(tǒng)云崗組頂部凝灰質(zhì)泥晶碳酸鹽巖樣品，考慮到樣品中含有陸源碎屑成分，為了獲得較好的測(cè)試效果，本次共隨機(jī)測(cè)試樣品點(diǎn)120個(gè)。對(duì)于碎屑鋯石年齡＞1 000Ma的數(shù)據(jù)，采用207Pb/206Pb年齡，而對(duì)于碎屑鋯石年齡＜1 000Ma的數(shù)據(jù)，采用206Pb/238U年齡［43］。以諧和度＞90%為標(biāo)準(zhǔn)遴選U－Pb年齡數(shù)據(jù)，共得到有效數(shù)據(jù)96個(gè)（表1）。U－Pb年齡值為159.58～2 594.14Ma，有效年齡峰值集中分布于160、230、280、360、440、470、1 260、1 760、2 280、2 480Ma（圖6）。其中，160Ma的數(shù)據(jù)共有33個(gè)，諧和年齡為（160.60±0.55）Ma（圖6）。該組鋯石長(zhǎng)度為40～120μm，長(zhǎng)寬比一般為4∶1，CL圖像強(qiáng)弱不等，部分呈黑色，可能反映了不同鋯石顆粒之間Th、U質(zhì)量分?jǐn)?shù)的差異（圖7）。鋯石Th/U值為0.47～2.18，具有明顯的震蕩環(huán)帶，為巖漿成因［44－45］。上侏羅統(tǒng)髫髻山組玄武－安山巖樣品，共測(cè)試有效樣品點(diǎn)24個(gè)（表2）。鋯石年齡段主要集中于150.67～153.53Ma，諧和年齡為（152.77±0.63）Ma，代表了該套火山巖的噴發(fā)年齡（圖8）。

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3 問(wèn)題與討論

3.1 天池河組地層時(shí)代

天池河組是山西省區(qū)域地層表編寫(xiě)組于1979年創(chuàng)立的，命名地為流經(jīng)寧武縣迭臺(tái)寺的天池河一帶，在地層時(shí)代上劃歸為中侏羅統(tǒng)的上部，相當(dāng)于鄂爾多斯盆地的安定組。本次測(cè)得的云崗組頂部凝灰質(zhì)碳酸鹽巖的年齡為（160.60±0.55）Ma，即為天池河組的底界年齡，參照國(guó)際地層表推薦的中/上侏羅統(tǒng)界限為161.0Ma［46］，天池河組在地層時(shí)代上應(yīng)歸屬于上侏羅統(tǒng)。

在華北克拉通內(nèi)部，寧武—靜樂(lè)盆地的天池河組與鄂爾多斯盆地的安定組同為一套紅色碎屑巖地層，沉積厚度一般為100m左右。同時(shí)，鄂爾多斯盆地安定組其下的直羅組頂部也存在一套泥灰質(zhì)碳酸鹽巖沉積，可以與寧武—靜樂(lè)盆地云崗組頂部的碳酸鹽巖團(tuán)塊具有較好的對(duì)比性，證明了區(qū)域上沉積環(huán)境的一致性。這一沉積特征甚至可以影響到中國(guó)的絕大部分地區(qū)，區(qū)域上具有較好的對(duì)比性。在準(zhǔn)噶爾盆地，侏羅系上統(tǒng)的齊古組、喀拉扎組同為一套紅色碎屑巖地層，與其下的中侏羅統(tǒng)灰綠色地層之間存在明顯的界限［47］。在四川盆地，上侏羅統(tǒng)遂寧組為一套紅色碎屑巖地層，與其下的中侏羅統(tǒng)灰綠色地層之間也存在明顯的突變關(guān)系（表3）［48］。因此，在華北克拉通以至中國(guó)的絕大多數(shù)地區(qū)，在中侏羅世晚期，都存在氣候環(huán)境的劇變，孕育著區(qū)域上構(gòu)造動(dòng)力學(xué)背景的突變。

天池河組具體的沉積時(shí)間段可以通過(guò)沉積速率進(jìn)行推測(cè)，在寧武—靜樂(lè)盆地陳家半溝剖面，中侏羅統(tǒng)大同組沉積厚度為427.8m，云崗組沉積厚度為370.5m。根據(jù)國(guó)際地層表推薦年齡中侏羅統(tǒng)的底部年齡為176.0Ma，本次測(cè)的的云崗組頂部年齡為（160.60±0.55）Ma，按照同一沉積速率進(jìn)行推測(cè)，中侏羅統(tǒng)的沉積速率大約為53.0m/Ma。研究區(qū)天池河組的沉積厚度一般為100m左右，因此天池河組沉積時(shí)間段為161.0～159.0Ma，為晚侏羅世早期快速沉積的產(chǎn)物。

3.2 構(gòu)造－沉積演化

根據(jù)寧武—靜樂(lè)盆地侏羅紀(jì)的沉積充填過(guò)程，結(jié)合晚侏羅世華北克拉通區(qū)域沉積特征，反演陰山—燕山造山帶中段的侏羅紀(jì)造山過(guò)程，可以明顯地劃分為起始、發(fā)展、高峰及造山期后調(diào)整4個(gè)階段：

圖6 中侏羅統(tǒng)云崗組頂部凝灰質(zhì)泥晶碳酸鹽巖鋯石U－Pb年齡圖Fig.6 Concordia plots of U－Pb zircon dating results for the tuffaceous micritic limestone sample of Yungang Formation

圖7 中侏羅統(tǒng)云崗組凝灰質(zhì)泥晶碳酸鹽巖典型巖漿鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.7 Representative cathodoluminescence（CL）images of zircon grains from the tuffaceous micritic limestone of the Yungang Formation in Ningwu－Jingle basin

起始階段 中侏羅統(tǒng)云崗組底部礫巖沉積時(shí)期，整個(gè)侏羅紀(jì)沉積序列由早期的湖進(jìn)向晚期的湖退轉(zhuǎn)換（河流相→湖沼相→河流相），代表了區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)由早期的拉張向晚期的擠壓轉(zhuǎn)換，孕育著侏羅紀(jì)造山運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始。其具體時(shí)限可以根據(jù)中侏羅統(tǒng)的沉積速率進(jìn)行推測(cè)，大致為168Ma左右。在華北克拉通內(nèi)部，該套礫巖可以依靠其下的中侏羅統(tǒng)含煤地層進(jìn)行全區(qū)對(duì)比，反映了這一區(qū)域性構(gòu)造事件在時(shí)間效應(yīng)上的一致性。這一階段構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)比較平靜，可以一直持續(xù)到中侏羅統(tǒng)云崗組沉積末期。

發(fā)展階段 中侏羅統(tǒng)云崗組頂部凝灰質(zhì)碳酸鹽巖沉積之后，即上侏羅統(tǒng)天池河組沉積階段，161.0～159.0Ma期間，侏羅紀(jì)造山運(yùn)動(dòng)進(jìn)入了快速發(fā)展階段。該階段繼承了中侏羅統(tǒng)云崗組的沉積特征，區(qū)域上以河流相沉積為主（圖9）。但湖盆地形快速抬升，氧化性迅速增強(qiáng)，地層顏色由早期的灰綠色突變?yōu)樽霞t色，巖性由早期的以長(zhǎng)石砂巖為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詭r屑砂巖為主，代表區(qū)域上進(jìn)入了快速隆升剝蝕階段。在這一階段，氣候環(huán)境也隨之發(fā)生了突變，天池河組砂巖中大量風(fēng)成交錯(cuò)層的出現(xiàn)，證明了氣候環(huán)境由早期的溫暖濕潤(rùn)，迅速突變?yōu)楹涓稍铩?/p>

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圖8 渾源盆地上侏羅統(tǒng)髫髻山組玄武－安山巖鋯石U－Pb年齡Fig.8 Concordia plots of U－Pb zircon dating results for basalt－andesite of Tiaojishan Formation

表3 侏羅紀(jì)地層劃分對(duì)比表Table 3 Comparison of the Jurassic strata

高峰階段 隨后，隨著盆地周緣造山作用的進(jìn)一步加強(qiáng)，華北克拉通中東部地區(qū)快速隆升，沉積范圍迅速退至周緣造山帶前緣，發(fā)育以礫巖為主的沖積扇沉積（圖10）。此時(shí)，盆地大部分地區(qū)缺失沉積，沉積范圍僅限于鄂爾多斯盆地西緣的芬芳河組、大青山石拐子盆地的大青山組、燕—遼地區(qū)普遍分布的髫髻山組底部的礫巖，以及大別造山帶北緣的園筒山組上部砂礫巖沉積［49］。根據(jù)本次對(duì)與寧武—靜樂(lè)盆地相鄰的渾源盆地晚侏羅世髫髻山期玄武－安山巖鋯測(cè)年結(jié)果，髫髻山組玄武－安山巖的底部年齡為（152.77±0.63）Ma（圖8，表2）。因此，在159.0～153.0Ma，華北克拉通主要沿著周緣造山帶前緣發(fā)育沖積扇沉積，為同期造山作用的產(chǎn)物，侏羅紀(jì)造山作用達(dá)到了高峰期。

造山期后調(diào)整階段 晚侏羅世晚期，華北克拉通整體處于造山期后的調(diào)整階段。燕—遼地區(qū)火山巖大量噴發(fā)，以髫髻山組玄武－安山巖和土城子組凝灰質(zhì)火山角礫巖為代表（圖11）。

3.3 沉積與變形記錄的耦合關(guān)系

圖9 華北克拉通晚侏羅世早期巖相古地理圖（161.0～159.0Ma）Fig.9 Lithofacies paleogeographic map of North China craton on early Late Jurassic（161.0－159.0Ma）

圖10 華北克拉通晚侏羅世中期巖相古地理圖（159.0～153.0Ma）Fig.10 Lithofacies paleogeographic map of North China craton on middle Late Jurassic（159.0－153.0Ma）

圖11 華北克拉通晚侏羅世晚期巖相古地理圖（153.0～145Ma）Fig.11 Lithofacies paleogeographic map of North China craton on Latest Jurassic（153.0－145Ma）

本次研究從沉積記錄方面確立了華北克拉通侏羅紀(jì)造山作用的過(guò)程及關(guān)鍵時(shí)限，盆地沉積記錄與周緣造山帶變形時(shí)限之間是否具有耦合性，關(guān)系到研究成果的可靠性。據(jù)Davis等［3］和鄭亞?wèn)|等［8］的研究成果，在遼西—冀北地區(qū)存在著3期地殼南北向縮短變形期：前中侏羅世（180Ma）、晚侏羅世（161～148Ma）和早白堊世（143～127Ma）。在這3次構(gòu)造變動(dòng)期中，尤以晚侏羅世變形最為強(qiáng)烈，發(fā)生了明顯的推覆和褶皺作用。李三忠等［50］在遼東發(fā)現(xiàn)了160Ma的“S”型重熔花崗巖，推測(cè)是太平洋板塊俯沖的最早記錄，依靠區(qū)域變形與測(cè)年結(jié)果相結(jié)合，將遼東地區(qū)的中生代構(gòu)造變形劃分為3幕：第一幕變形為195～193Ma，第二幕變形確定為153～145Ma，第三幕變形確定為135～95Ma。Zhu等［51］，Wang等［52］在大別山東緣和肥東—張八嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大型基底走滑韌性剪切帶，其中超糜棱巖中的白云母、多硅白云母、角閃石等單礦物的40Ar/39Ar測(cè)年，獲得了晚侏羅世（160～143Ma）變形時(shí)代。由此可見(jiàn)，在晚侏羅世（161～145Ma），華北克拉通的北緣和東緣幾乎同時(shí)期發(fā)生了強(qiáng)烈的構(gòu)造變形，這與本次在寧武—靜樂(lè)盆地通過(guò)沉積記錄得出的結(jié)果是基本上一致的，體現(xiàn)了盆地沉積記錄與造山帶變形之間的吻合關(guān)系。對(duì)于這種盆－山之間的耦合機(jī)制，與整個(gè)中國(guó)中東部晚中生代的大陸動(dòng)力學(xué)背景有關(guān)，西伯利亞板塊向南、濱太平洋板塊向西、印度板塊向北，整個(gè)中國(guó)中東部進(jìn)入了三面超級(jí)匯聚時(shí)期［18－19，50，53］。 在華北、華南板塊內(nèi)部由于受到早期先存基底斷裂的控制，引起了微塊體之間的相互滑動(dòng)與逃逸，進(jìn)而形成了盆－山一體化的構(gòu)造格局［53－55］。

4 結(jié)論

1）中侏羅統(tǒng)云崗組底部礫巖沉積時(shí)期，侏羅紀(jì)沉積序列由早期的湖進(jìn)向晚期的湖退轉(zhuǎn)換，暗示了區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)由拉張向擠壓轉(zhuǎn)換，代表了侏羅紀(jì)造山運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始，其大致時(shí)限為168Ma左右。

2）中侏羅統(tǒng)云崗組頂部凝灰質(zhì)泥晶碳酸鹽巖沉積前后，侏羅紀(jì)地層顏色由下部的灰綠色轉(zhuǎn)變?yōu)樯喜康淖霞t色，孕育著區(qū)域沉積環(huán)境發(fā)生了突變，代表了侏羅紀(jì)造山運(yùn)動(dòng)進(jìn)入了快速發(fā)展階段，其時(shí)限為161.0～159.0Ma。

3）上侏羅統(tǒng)天池河組沉積之后，華北克拉通沉積范圍迅速退至造山帶前緣，以礫巖沉積為主，為同造山期的產(chǎn)物，燕山造山運(yùn)動(dòng)進(jìn)入了高峰期，其時(shí)限為159.0～153.0Ma。

4）上侏羅統(tǒng)髫髻山組及土城子組沉積時(shí)期，燕—遼地區(qū)以玄武－安山巖及凝灰質(zhì)角礫巖沉積為主，侏羅紀(jì)造山運(yùn)動(dòng)進(jìn)入了造山期后的調(diào)整階段。

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