揚(yáng)子地塊A盆地晚古生代古地磁分析

韓濤，徐績芳，王家敏

(中國石油集團(tuán)測井有限公司長慶事業(yè)部,陜西 西安 710000)

揚(yáng)子地塊A盆地晚古生代古地磁分析

韓濤，徐績芳，王家敏

(中國石油集團(tuán)測井有限公司長慶事業(yè)部,陜西 西安 710000)

揚(yáng)子地塊A盆地中生代以來沉積中心經(jīng)歷了弧形遷移，盆地是否發(fā)生旋轉(zhuǎn)具有爭議。根據(jù)古地磁數(shù)據(jù)計(jì)算古緯度表明，該盆地晚二疊世以來主要經(jīng)歷了大規(guī)模的北向漂移、南向漂移、快速北向漂移?，F(xiàn)有精度古地磁數(shù)據(jù)分析表明，該盆地中生代以來，相對于歐亞大陸、揚(yáng)子地塊的旋轉(zhuǎn)量都小于誤差范圍，缺乏有效意義的旋轉(zhuǎn)。盆地中新生代沉積中心的弧形遷移反映了周緣造山帶不同時期的構(gòu)造活動對該盆地沉降及沉積的控制。

盆地；弧形遷移；古地磁；旋轉(zhuǎn)；沉積中心

A盆地是中國最典型的疊合盆地之一，中生代以來發(fā)育了多期前陸盆地，并且以該盆地中部為中心，沉積中心在盆地西部和北部經(jīng)歷了多次的弧形遷移與轉(zhuǎn)換，沉積序列不斷更替和疊加[1]。該盆地在中生代經(jīng)歷了順時針旋轉(zhuǎn)，并與周緣造山帶接觸、碰撞，導(dǎo)致多期前陸盆地沉積及沉積中心在山前地區(qū)發(fā)生弧形遷移。然而，該盆地中新生代的旋轉(zhuǎn)并沒有得到有力證據(jù)的支持。

揚(yáng)子地塊作為東亞地區(qū)相對穩(wěn)定的大地構(gòu)造單元之一，長期以來，其相對穩(wěn)定性一直被強(qiáng)調(diào)且經(jīng)常被稱之為“揚(yáng)子地臺”或“西南地臺”，國外則稱之為南中國地塊(SCB)。A盆地是揚(yáng)子地塊中最穩(wěn)定的塊體，對揚(yáng)子地塊古地磁研究的大部分?jǐn)?shù)據(jù)都出自于該盆地。筆者根據(jù)A盆地晚古生代以來的古地磁數(shù)據(jù)，分析并計(jì)算出中新生代以來該盆地相對于揚(yáng)子地塊和歐亞大陸的旋轉(zhuǎn)量，進(jìn)而探討盆地沉降中心弧形遷移的原因。

1 A盆地及其周緣造山帶地質(zhì)概況

中生代以來，A盆地與周緣造山帶表現(xiàn)為典型的盆山耦合關(guān)系，盆地的演化及沉積充填明顯受控于造山帶不同時期、不同方式的逆沖推覆作用[2]。對該盆地構(gòu)造演化及沉積充填影響最大的是龍門山褶皺沖斷帶，其主體由一系列傾向北西的逆沖斷層和推覆體所組成[3]。顯生宙以來，龍門山地區(qū)至少經(jīng)歷了2次重大的陸-陸碰撞事件，即三疊紀(jì)晚期華北陸塊、羌塘陸塊與揚(yáng)子陸塊之間的碰撞以及新生代早期的印藏碰撞。上述2次碰撞在龍門山地區(qū)形成了2期明顯的褶皺沖斷構(gòu)造[4]。該盆地北緣南西朝向的弧形構(gòu)造帶即大巴山褶皺沖斷帶和東西向的米倉山?jīng)_斷帶，至少經(jīng)歷了2期構(gòu)造變形，且相互交錯切割，反映了其變形的先后順序。北部沖斷帶內(nèi)部的構(gòu)造變形形成于中生代早期，與秦嶺造山帶密切相關(guān)[5～12]。大巴山和米倉山南部外緣的沖斷褶皺明顯受控于晚期的構(gòu)造，因其變形卷入了中侏羅世-早白堊世的地層和巖石，盆地的中部地層和巖石沒有表現(xiàn)出顯著的構(gòu)造變形特征。

2 古地磁特征

A盆地晚古生代以來地層出露較為完整，大多數(shù)巖性也適合進(jìn)行古地磁研究[13～16]。該次研究的樣品年代從晚二疊世至新生代早期，其中晚二疊世的古地磁數(shù)據(jù)有部分來自峨眉山玄武巖。中生代及新生代的樣品分布在A盆地內(nèi)部，巖性為陸相的砂巖和粉砂巖(表1)。

表1 A盆地晚古生代以來的古地磁數(shù)據(jù)

注：E1，2為古新世-始新世；K2為晚白堊世；J3為晚侏羅世；J2為中侏羅世；J1為早侏羅世；T3為晚三疊世；T2為中三疊 世；T1為早三疊世；P2為中二疊世；A95為古地磁極位置剩磁方向。

圖1 研究盆地晚古生代以來的古緯度變化圖

各時代的平均古緯度變化曲線(圖1)表明，該盆地在晚二疊世時期處于赤道以南的低緯度地區(qū)。晚二疊世-晚三疊世，該盆地經(jīng)歷了快速的北向漂移，緯度變化約30°，表明該時期盆地向北漂移了約3000km；晚三疊世之后，盆地的古緯度變化較小，表明印支運(yùn)動以后揚(yáng)子地塊并無大規(guī)模的北向水平運(yùn)動，并一直持續(xù)到中侏羅世；中-晚侏羅世，該盆地經(jīng)歷了大規(guī)模的南向漂移，漂移量達(dá)到1500km，對于該期規(guī)模較大的南向漂移，多為古地磁數(shù)據(jù)測量所致，中國西部中生代地層中普遍存在磁傾角偏低現(xiàn)象[15]，可能是引起該盆地“南向漂移”最主要的原因；晚侏羅世-早白堊世，該盆地的古緯度變化不明顯；新生代，該盆地經(jīng)歷了快速的北向漂移，緯度變化達(dá)15°，最終到達(dá)現(xiàn)今的位置。

3 討論

利用古地磁數(shù)據(jù)計(jì)算地塊的旋轉(zhuǎn)，首先需選定一個位置相對比較固定的參考極，并了解參考極在該時代的古地磁極位置。筆者選擇歐亞大陸和揚(yáng)子地塊為參考極，分別計(jì)算了其相對旋轉(zhuǎn)量。表2、3分別為早侏羅世-晚白堊世A盆地相對于歐亞大陸、揚(yáng)子地塊的旋轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)表。表中數(shù)據(jù)顯示，A盆地相對于歐亞大陸和揚(yáng)子地塊的旋轉(zhuǎn)量均小于古地磁誤差范圍(±30°)，表明中生代中晚期該盆地相對于歐亞大陸和揚(yáng)子地塊并沒有發(fā)生明顯的水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

表2 研究盆地相對于歐亞大陸的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)表(據(jù)文獻(xiàn)[16])

注：旋轉(zhuǎn)量中+代表順時針方向旋轉(zhuǎn)；-代表逆時針方向旋轉(zhuǎn)。

表3 研究盆地相對于揚(yáng)子板塊的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)表(據(jù)文獻(xiàn)[15])

上述結(jié)果表明，該盆地中新生代沉積中心的遷移可能并不是由于順時針旋轉(zhuǎn)所致，而是源于周緣褶皺沖斷帶的構(gòu)造活動對盆地沉降及沉積的控制?？死ㄖ芫壍那瓣懪璧卦谕砣B世發(fā)育于龍門山山前，屬龍門山褶皺逆沖構(gòu)造載荷所致的前淵凹陷，與龍門山晚三疊世的強(qiáng)烈構(gòu)造活動有關(guān)；侏羅紀(jì)早期的沉積地層呈面狀分布，缺乏明顯的撓曲沉降，表明構(gòu)造運(yùn)動相對較弱，周緣造山帶較為平靜；中侏羅世早期，前淵凹陷遷移至米倉山山前；中侏羅世，沉降中心位于大巴山山前，構(gòu)成大巴山山前的前淵凹陷，而該時期大巴山山前發(fā)育了強(qiáng)烈的褶皺沖斷構(gòu)造；晚侏羅世-早白堊世，沉降中心回到米倉山山前，表明該時期為米倉山?jīng)_斷帶的主要活動時期；白堊紀(jì)末-古近紀(jì)，前淵凹陷躍遷至南龍門山山前，反映了印藏碰撞對該盆地的構(gòu)造和沉積響應(yīng)。

4 結(jié)論

1)A盆地在晚二疊世至晚三疊世經(jīng)歷了快速的北向漂移，在中-晚侏羅世經(jīng)歷了大規(guī)模的南向漂移，在新生代時期經(jīng)歷了快速的北向漂移，最終到達(dá)現(xiàn)今的位置。

2)A盆地相對于歐亞大陸和揚(yáng)子地塊的旋轉(zhuǎn)量均小于古地磁誤差范圍，表明其并未發(fā)生明顯的水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，中新生代沉積中心的遷移可能與盆地周緣褶皺沖斷帶的構(gòu)造活動有關(guān)。

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[編輯] 鄧?yán)?/p>

2016-10-02

國家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05007-002)。

韓濤(1985-)，男，工程師，現(xiàn)主要從事石油地質(zhì)、測井儀器及測井方法方面的工作，hantaocj@163.com。

P318.44

A

1673-1409(2017)11-0018-04

[引著格式]韓濤，徐績芳，王家敏.揚(yáng)子地塊A盆地晚古生代古地磁分析[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版), 2017,14(11):18～21.