阿爾金斷裂東端酒西盆地古近系物源分析及意義

鄧 斌, 冉 波, 葉玥豪, 王自劍, 王成善, 朱利東, 田 慶, 岳雅惠

(1.油氣藏地質及開發(fā)工程國家重點實驗室(成都理工大學)，成都 610059; 2.生物地質與環(huán)境地質國家重點實驗室(中國地質大學)，北京 100083; 3.大陸碰撞和青藏高原隆升重點開放實驗室,中國科學院青藏高原研究所,北京 100101)

阿爾金斷裂東端酒西盆地古近系物源分析及意義

鄧 斌1, 冉 波1, 葉玥豪1, 王自劍1, 王成善2, 朱利東1, 田 慶1, 岳雅惠3

(1.油氣藏地質及開發(fā)工程國家重點實驗室(成都理工大學)，成都 610059; 2.生物地質與環(huán)境地質國家重點實驗室(中國地質大學)，北京 100083; 3.大陸碰撞和青藏高原隆升重點開放實驗室,中國科學院青藏高原研究所,北京 100101)

探討酒西盆地古近紀沉積與阿爾金左行走滑斷裂的關系。通過對酒西盆地西部紅柳峽剖面古近系火燒溝組、白楊河組進行系統(tǒng)的沉積學和年代學分析表明：火燒溝組的礫石成分主要以中-低級變質巖和沉積巖為主，到了白楊河組則轉變?yōu)橐詭r漿巖為主；古水流方向主體來自西部-西北部；室內砂巖碎屑鑒定結果顯示古近系砂巖的碎屑成分全部落入再旋回造山帶物源區(qū)；碎屑鋯石U-Pb年齡測定結果表現(xiàn)出新元古代和中元古代2個主要的年齡峰值。綜合對比酒西盆地周緣的物源區(qū)，初步認為阿爾金地體為火燒溝組和白楊河組主要的物源供給區(qū)。結合前人對阿爾金左行走滑斷裂的研究，表明自漸新世以后阿爾金地體才離開酒西盆地，進一步確定阿爾金斷裂帶最大左行走滑量>450 km。

阿爾金斷裂；酒西盆地；阿爾金地體；物源分析；走滑

作為青藏高原北緣邊界并分隔青藏高原與塔里木板塊的阿爾金斷裂是一條全長近1 600 km的左行走滑斷裂[1-3]，其構造演化與走滑過程因新生代印度-歐亞板塊強烈碰撞所導致的遠程變形效應充滿爭議[1,2,4-6]。位于阿爾金斷裂中-東段的一系列小型新生代沉積盆地的沉積環(huán)境變化敏感地記錄了阿爾金斷裂的構造運動和走滑過程[5,7-8]，使其可為反演斷裂的構造歷史提供良好的研究素材[2,5,9-11]。前人主要針對阿爾金斷裂帶中段兩側新生代盆地的漸新世以來的陸相碎屑沉積物開展了系列研究[5,11]，大體認為阿爾金斷裂直到漸新世以后才發(fā)生了大規(guī)模的走滑運動[2,12-13]。而前人在研究阿爾金斷裂東端的酒西盆地內部沉積了始新世的陸相碎屑沉積物(火燒溝組)之后，得出了阿爾金斷裂的走滑活動開始于始新世的觀點[3,9,14-16]。這些研究僅基于簡單的地層剖面測制和礫石成分、古水流方向統(tǒng)計，而這種傳統(tǒng)的沉積學方法并未給出足夠充分的證據(jù)表明酒西盆地始新世沉積物與阿爾金斷裂帶的真實物源關系?；谒樾间喪腢-Pb年齡頻譜分析已在前人的古地理重建研究中對追蹤沉積巖物源區(qū)得到廣泛應用[17-18]，本次研究專門挑選了最靠近阿爾金斷裂的紅柳峽剖面進行系統(tǒng)的沉積物源分析，以期分析古近紀阿爾金斷裂與酒西盆地的耦合關系。

1 地質概況

酒西盆地位于現(xiàn)今青藏高原最北緣的河西走廊地體西北部，與周緣的阿拉善地體、塔里木地體、祁連地體和敦煌地體相鄰(圖1-A)。北部的黑山-寬臺山斷裂分割河西走廊地體與阿拉善地體的斷裂帶[19]，該斷裂向東延伸轉變成龍首山斷裂帶[20]；南部的北祁連斷裂則分割了河西走廊地體與祁連地體[9]；西部的阿爾金斷裂則分割了河西走廊地體與敦煌地體[3]。酒西盆地新生代陸相沉積物缺失古新世沉積，從始新世開始保存完好的陸相沉積，古近紀的地層主要為始新世的火燒溝組(E3h)與漸新世的白楊河組[15,21-23]。盆地內部火燒溝組主要沉積在盆地的西部和北部[9,15]，2條主要剖面分別位于西部靠近阿爾金斷裂帶的紅柳峽地區(qū)和北部靠近寬臺山-黑山斷裂帶的火燒溝地區(qū)(圖1-B)。酒西盆地火燒溝組的巖性主要為灰白色細礫巖、深棕紅色-紫紅色砂巖、淺紅色砂質泥巖或泥巖，頂部發(fā)育鈣質結核；白楊河組的巖性主要為橘紅色砂巖夾棕紅色泥巖，夾石膏層與天青色砂巖條帶[22]?；馃郎辖M與下伏下白堊統(tǒng)或志留系、上覆漸新世白楊河組均呈假整合或角度不整合接觸[14,16]。前人利用磁性地層、古生物共同約束了火燒溝組的沉積時間范圍為40.2～33.4 Ma B.P.[15]。

2 野外剖面和實驗分析

2.1 野外剖面特征

紅柳峽剖面位于酒西盆地的西部，與阿爾金斷裂帶相鄰。剖面上火燒溝組出露完整，整體上可以分為3段，底部為雜色礫巖層，礫石雜亂分布，雜基支撐，分選差，最大礫石直徑>30 cm，形態(tài)以次棱角為主(圖3-A)，且與下伏志留系的石英砂巖呈角度不整合接觸(圖3-B)；中部的主要巖性為雜色礫巖(圖3-C)，夾含礫粗砂巖，礫石的排列成明顯的疊瓦狀(圖3-D)；上部以棕色粉砂巖為主，頂部可見不規(guī)則的鈣質結核(圖3-E)，沉積環(huán)境為辮狀河沖積扇。白楊河組以棕色泥巖和粉砂巖為主，可見礫石組成的透鏡體(圖3-F)，沉積環(huán)境為河流相[14]?；馃郎辖M與白楊河組為假整合接觸。

圖1 研究區(qū)位置及地質簡圖Fig.1 Location and Geological map of the study area(A)青藏高原北緣新生代沉積盆地構造分布(底圖來自GeoMapApp的數(shù)字高程模型，構造框架修改自文獻[24-25]); (B)酒西盆地、酒東盆地與祁連地體的地質圖(修改自文獻[5,9-10,26])1.第四系; 2.新近系; 3.古近系; 4.火燒溝組; 5.白堊系; 6.侏羅系; 7.三疊系; 8.二疊系; 9.石炭系; 10.志留系; 11.奧陶系; 12.寒武系; 13.元古宇; 14.花崗巖; 15.深成巖; 16.上沖斷裂; 17.隱伏斷裂; 18.走滑斷裂; 19.斷層(不確定性質); 20.本次研究剖面; 21.沿阿爾金斷裂兩側的盆地分布: a.江尕勒薩依盆地, b.索爾庫里盆地, c.阿克塞盆地, d.肅北盆地, e.祁連盆地, f.酒西盆地, g.酒東盆地, h.張盆地, i.吐拉盆地。 JFS.金佛寺花崗巖體; ATF.阿爾金斷裂帶; HKF.黑山-寬臺山斷裂帶; NQF.北祁連斷裂帶; LSF.龍首山斷裂; MBF.廟北斷裂

圖2 阿爾金斷裂沿線(含北祁連山前)新生代沉積盆地的地層對比及相應構造事件[3,9,11,13,15,27-29]Fig.2 Correlation of Cenozoic sedimentary basins along the Altyn Tagh fault and North Qilian Mountain with corresponding tectonic events YMC.玉門礫巖; JQC.酒泉礫巖; ATF.阿爾金斷裂帶

圖3 酒西盆地紅柳峽剖面野外照片F(xiàn)ig.3 Representative field photographs of the Hongliuxia section in the Jiuxi basin(A)火燒溝組底部的礫巖層; (B)火燒溝組與下伏志留系石英砂巖(S)角度不整合接觸; (C)礫石層的宏觀特征; (D)礫石的疊瓦狀排列; (E)火燒溝組頂部的鈣質結核; (F)白楊河組的河流沉積特征

在剖面測制過程中，挑選典型的疊瓦狀礫石進行最大扁平面的產(chǎn)狀進行統(tǒng)計，進而分析古水流方向。本次研究一共在野外統(tǒng)計了310組的古水流方向。同時，在剖面垂向序列的不同部位，挑選出露較好的礫石層進行成分統(tǒng)計。野外統(tǒng)計時，在1 m2的范圍內，識別、統(tǒng)計所有礫石的成分，一共統(tǒng)計了2 037顆礫石。此外，在剖面上還采集了16塊火燒溝組薄片樣品和3個鋯石樣品，2塊白楊河組薄片樣品和1個鋯石樣品。此次鋯石選礦樣品主要采集新鮮的中-粗粒砂巖及礫巖中的砂巖透鏡體，每個樣品質量m>2 kg，具體位置詳見圖4。

2.2 室內分析

2.2.1 古近系砂巖的碎屑成分

圖4 酒西盆地紅柳峽剖面的巖性柱、采樣位置、古水流和礫巖成分Fig.4 Lithological column, sampling location, paleocurrent measurements, and clast compositions in the Hongliuxia section of the Jiuxi basin①～④代表碎屑鋯石的采樣位置，菱形代表薄片的采樣位置

本次研究從紅柳峽剖面上采集了16塊火燒溝組砂巖樣品，從白楊河組中挑選了2塊砂巖樣品。通過野外和顯微鏡下的鑒定，這18塊砂巖為巖屑砂巖、粗砂巖，主要為鈣質膠結。為了確保統(tǒng)計結果的可靠性，在對每個砂巖薄片進行統(tǒng)計的過程中需挑選超過300個碎屑顆粒。鏡下薄片觀察鑒定表明，砂巖主要為石英巖屑砂巖，基質含量較少，碎屑組分多樣，主要包括單晶石英、多晶石英、長石、泥巖碎屑、砂巖碎屑、燧石、板巖碎屑、片巖碎屑等。

2.2.2 鋯石U-Pb年齡

本次在火燒溝組和白楊河組中挑選了4個砂巖樣品進行鋯石年齡測定，樣品送到河北廊坊科大巖石礦物分選技術服務公司進行系統(tǒng)分選。鋯石挑選的主要流程：在避免污染的條件下，將砂巖樣品粉碎至 <60目(<250 μm)，先用磁選和重液方法粗選鋯石，然后在雙目鏡下挑選鋯石顆粒，在每個樣品中挑選晶型較好的鋯石顆粒>120顆進行制靶。

鋯石U-Pb年齡測定在中國科學院青藏高原研究所(北京)大陸碰撞與高原隆升重點實驗室激光剝蝕電感耦合等離子體質譜儀(LA-ICP-MS)上完成。首先將人工挑選出的鋯石顆粒粘貼在環(huán)氧脂表面制成樣品靶并拋光，選取鋯石U-Pb同位素年齡測定的打點部位和進行后續(xù)數(shù)據(jù)分析解釋。實驗采用激光剝蝕等離子質譜體分析技術( LAICP-MS: Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) ，其原理詳見文獻[30]。LA-ICP-MS激光剝蝕系統(tǒng)為美國NewWave公司生產(chǎn)的UP193FX型193 nm ArF準分子系統(tǒng)。實驗所使用激光器產(chǎn)自德國的ATL公司，ICP-MS為Agilent 7500a，其激光器波長為193 nm，束斑直徑為10/15/20/25/35/50/75/100/125 μm可調，脈沖寬度<4 ns，脈沖頻率1～200 Hz連續(xù)可調，所用的激光剝蝕物質以氦氣為載氣。氦氣攜帶樣品氣溶膠在進入ICP之前通過一個T型三通接頭與氬氣(載氣、等離子體氣和補償氣)混合，通過調節(jié)氦氣和氬氣氣流大小，以獲得NIST SRM 612(美國國家標準技術研究院研制的人工合成硅酸鹽玻璃標準參考物質)最佳信號為條件實現(xiàn)測試系統(tǒng)最優(yōu)化，利用動態(tài)變焦擴大色散，同時接收質量數(shù)相差很大的U-Pb同位素，從而進行鋯石U-Pb同位素原位測定。本次實驗碎屑鋯石分析采用鋯石91500(91500 U/Pb standard zircon)作為外部鋯石年齡的標樣，確保同位素辨別標準化；利用NIST612玻璃標樣作為外標準，計算測試的鋯石樣品的U、Th、Pb含量，采用29Si作內標元素。同位素比值和元素濃度計算使用GLITTER(Version. 4.0)程序，詳細的數(shù)據(jù)處理及分析方法見參考文獻[31]以及《西北大學大陸動力學國家重點實驗室LA-ICP-MS 數(shù)據(jù)處理步驟》指導書。采用208Pb校正法對普通鉛進行校正，詳細的實驗流程見參考文獻[32]。鋯石年齡計算和諧和圖的繪制使用國際標準ISOPLOT(Version3.0)[33]完成。

3 實驗結果

3.1 碎屑成分

通過鏡下的系統(tǒng)鑒定，對薄片中的主要礦物進行了定量統(tǒng)計：(1)石英的平均質量分數(shù)(w)為38.7%，其中單晶石英的平均質量分數(shù)為33.9%；多晶石英(不包括花崗巖、糜棱巖及碎裂巖形成的多晶石英)含量較少，平均質量分數(shù)為4.8%。在大部分薄片中，石英顆粒具有顯著的波狀消光特征。(2)長石平均質量分數(shù)為1.2%。(3)沉積巖碎屑平均質量分數(shù)為29.7%，主要為泥巖、砂巖碎屑和燧石碎屑。(4)變質巖碎屑平均質量分數(shù)為25.0%，主要為板巖碎屑、石英巖碎屑和碎裂巖碎屑。(5)巖漿巖碎屑平均質量分數(shù)為0.7%，僅為花崗巖碎屑；總巖屑平均質量分數(shù)為59.4%。統(tǒng)計結果投于Dickinson[34]和Ingersoll等[35]的Qm-F-Lt圖中，顯示火燒溝組和白楊河組砂巖的碎屑成分全部落入再旋回造山帶物源區(qū)中(圖5)。

3.2 鋯石U-Pb年齡

為了確保鋯石U-Pb年齡測定的可靠性，首先需排除具有明顯包裹體、裂紋的碎屑鋯石，然后再對挑選樣品的鋯石進行LA-ICP-MS年齡測定。本次研究的3個火燒溝組砂巖和1個白楊河組砂巖樣品各分析90個點的數(shù)據(jù)。計算鋯石年齡諧和度時對于年齡>1 Ga的采用100×(207Pb/206Pb年齡)/(206Pb/238U年齡)；年齡<1 Ga的為100×(207Pb/235Pb年齡)/(206Pb/238U年齡)。將得出的數(shù)值挑選介于80～120之間的為諧和(諧和度≥80%)的，其余為不諧和的(諧和度<80%)，<1 Ga的用206Pb/238U和1σ對應的年齡，>1 Ga的用207Pb/206Pb和1σ對應的年齡(圖6)。最終火燒溝組的3個砂巖樣品：HLX-02-21G獲得33個有效數(shù)據(jù)，HLX-02-104G獲得41個有效數(shù)據(jù)，HLX-02-131G獲得54個有效數(shù)據(jù)；白楊河組砂巖樣品HLX-01-49G獲得了75個有效的鋯石年齡數(shù)據(jù)。4個砂巖樣品共獲得184個有效數(shù)據(jù)均符合標準的年齡分布統(tǒng)計要求[39]。

圖5 酒西盆地紅柳峽剖面火燒溝組和白楊河組砂巖成分的三元相圖Fig.5 Temary phase diagram of sandstone compositions of Huoshaogou and Baiyanghe Formations from the Hongliuxia section of the Jiuxi basinQm.單晶石英; F.長石; Lt.巖屑(據(jù)文獻[34-35])。不同盆地的碎屑組分數(shù)據(jù)來自：(1)陳正樂等[28]; (2)方世虎等[36]; (3)本文; (4)Yin等[2]; (5)馬雪等[37]

圖6 酒西盆地白楊河組和火燒溝組砂巖中鋯石的LA-ICP-MS U-Pb諧和圖Fig.6 Zircon LA-ICP-MS U-Pb concordia diagram of metamorphic rocks from the sandstone of the Baiyanghe and Huoshaogou Formations in the Jiuxi basin

HLX-02-21G：該樣品根據(jù)從90個數(shù)據(jù)中僅獲得的33個有效數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析及碎屑鋯石年齡的頻率分布曲線圖，最小年齡為774 Ma，最大年齡為3 109 Ma，其中有一個800～950 Ma左右的峰值，最大峰值年齡為883 Ma。

HLX-02-104G：該樣品根據(jù)獲得的41個有效數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及碎屑鋯石年齡的頻率分布曲線圖，年齡范圍為750～2 739 Ma,有一個1 100～1 310 Ma左右的峰值，最大峰值年齡為1 308 Ma。

HLX-02-131G：該樣品根據(jù)獲得的54個有效數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及碎屑鋯石年齡的頻率分布曲線圖，年齡范圍為796～2 978 Ma，可見2個主要的峰值：(1)700～900 Ma左右的峰值，最大峰值年齡為828 Ma；(2)1.1～1.3 Ga左右的峰值，最大峰值年齡為1 227 Ma。

HLX-01-49G：該樣品根據(jù)獲得的75個有效數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及碎屑鋯石年齡的頻率分布曲線圖，最大峰值年齡為834 Ma，最小年齡為755 Ma，最大年齡為1 266 Ma。

整體而言，紅柳峽剖面火燒溝組3個砂巖樣品的碎屑鋯石年齡分布為0.7～1 Ga和1.1～1.3 Ga的2個主峰區(qū)間，樣品間各自有少量1.4～1.6 Ga，1.9～2.1 Ga，2.3～2.6 Ga，2.7～3.2 Ga等不同成分。白楊河組1個砂巖樣品的碎屑鋯石年齡分布為0.7～1 Ga的明顯主峰區(qū)間(圖7)。4個樣品的鋯石wTh/wU比值主體大于0.1，顯示為巖漿鋯石。

圖7 酒西盆地紅柳峽剖面火燒溝組與白楊河組碎屑鋯石年齡譜Fig.7 Detrital zircon age spectra of the Huoshaogou Formation and Baiyanghe Formation of the Hongliuxia section in the Jiuxi basin

4 討 論

古地理重建研究中碎屑鋯石的U-Pb年齡頻譜在追蹤沉積巖物源區(qū)得到廣泛應用[17-18]。且前人對阿爾金斷裂沿線的鋯石U-Pb年齡頻譜分析已有一定進展，主要針對2個不同的研究對象：盆地的碎屑沉積巖、地體的結晶基底。已研究的阿爾金斷裂帶沿線新生代沉積盆地主要包括：肅北盆地、酒西盆地、索爾庫里盆地、柴達木盆地[8,10,13,40]，而地體的結晶基底主要針對：敦煌地體、阿爾金地體、祁連地體、阿拉善地體和河西走廊地體(圖8)。通常地體的結晶基底被看作是盆地中碎屑沉積巖的鋯石主要來源，因此前人常將兩者的鋯石U-Pb年齡頻譜進行大范圍的單一匹配對比[8,10,13,40]。同時，阿爾金斷裂帶的走滑作用使得同一個地體的結晶基底可為另一側不同盆地或兩側的盆地提供物源，也就是在不同盆地沉積物中呈現(xiàn)出相同的碎屑鋯石的U-Pb年齡頻譜[13]。本次研究特將阿爾金斷裂沿線盆地的新生代沉積物和結晶基底中碎屑鋯石的U-Pb年齡頻譜進行了雙重約束，以匹配酒西盆地古近系碎屑沉積物的供給物源區(qū)。紅柳峽剖面火燒溝組碎屑鋯石表現(xiàn)出0.7～1 Ga和1.1～1.3 Ga兩個主要的U-Pb年齡頻譜，相對白楊河組碎屑鋯石卻僅表現(xiàn)出單一的700～900 Ma年齡頻譜?；诨馃郎辖M沉積時古水流方向的統(tǒng)計，剖面中下段的火燒溝組3個樣品主要受到來自西部古水流和次要的南部水流所攜帶的物源供給，白楊河組主體接受來自西部的物源(圖4)。

圖8 研究區(qū)及鄰區(qū)新生代沉積巖的碎屑鋯石年齡頻譜圖Fig.8 Detrital zircon age determinations from the Cenozoic sediments in the study area and neighboring areasAT.阿爾金地體結晶基底[25,42,46-51]; QL.北-中-南祁連地體結晶基底[52]; S-QL.南祁連地體結晶基底[25]; AL.阿拉善地體結晶基底[53-57]; DH.敦煌地體結晶基底[58-62]; HX.河西走廊地體結晶基底[30,41-43]

火燒溝組3個碎屑鋯石樣品的主峰值0.7～1 Ga年齡頻譜峰值與盆地周邊地體的結晶基底中鋯石U-Pb年齡頻譜進行峰值對比表明：(1)0.7～1 Ga的鋯石U-Pb年齡頻譜主要與阿爾金地體、南祁連地體相似(圖8)。(2)1.1～1.3 Ga的鋯石U-Pb年齡頻譜與河西走廊地體的古生代沉積物中碎屑鋯石U-Pb年齡頻譜相似，對青藏高原北緣主要地體的結晶基底的鋯石U-Pb年齡頻譜統(tǒng)計并未發(fā)現(xiàn)有類似1.1～1.3 Ga的峰值，僅河西走廊地體的古生代沉積物中碎屑鋯石U-Pb年齡頻譜表現(xiàn)出一個1～1.3 Ga的峰值[41-43]。白楊河組1個碎屑鋯石樣品展示出單一的700～900 Ma的U-Pb年齡峰值可受2個地體的物源支撐：阿爾金地體、南祁連地體[23]。

對于火燒溝組和白楊河組砂巖碎屑鋯石中同時出現(xiàn)的0.7～1 Ga的鋯石U-Pb年齡頻譜，來自西部的古水流方向無法直接區(qū)分現(xiàn)今同時位于酒西盆地南部的阿爾金地體和南祁連地體，但砂巖的碎屑組分統(tǒng)計給出了一定的判別信息。先假定來自南祁連地體的物源供給，由于南祁連地體的物源需跨越中、北祁連山才能到達沉積區(qū)，水流即便是路過島弧火山巖為主的中-北祁連地區(qū)[2,44]，在中祁連地區(qū)肅北盆地漸新世的砂巖中表現(xiàn)出中祁連地區(qū)典型的島弧火山巖碎屑物質[2]和400～500 Ma的碎屑鋯石U-Pb年齡頻譜[8]，河流環(huán)境下的古水流不攜帶相應的島弧火山碎屑物質到達酒西盆地的沉積區(qū)，而僅完整地保留南祁連地體的碎屑組分的可能性較低。相對而言，火燒溝組和白楊河組砂巖的碎屑組分表現(xiàn)出的再旋回造山帶特征與阿爾金地體西南緣的江尕勒薩依盆地新生代沉積物一致(圖5)[28]，同時其碎屑鋯石U-Pb年齡頻譜與阿爾金地體內部的索爾庫里盆地中漸新世砂巖的碎屑鋯石U-Pb年齡頻譜表現(xiàn)出驚人的一致性，除了0.7～1 Ga這個年齡頻譜段，僅有極少量更老的碎屑鋯石U-Pb值(圖8)。當然，基于現(xiàn)今的阿爾金地體的地理位置來看，物源區(qū)與沉積區(qū)仍相距較遠(圖1)。但考慮到阿爾金斷裂的左行走滑作用[45]，阿爾金地體比南祁連地體具有更大的優(yōu)勢可以作為白楊河組的物源供給區(qū)。由于白楊河組主體是河流沉積環(huán)境，那就需要物源區(qū)比沉積區(qū)具有相應的海拔高程支撐，基于低溫熱年代學的數(shù)據(jù)表明漸新世中-北祁連地體處于低地狀態(tài)[3]，相反阿爾金地體北部在漸新世已隆升到現(xiàn)今的高度[29]。故本文認為阿爾金地體應為酒西盆地紅柳峽剖面火燒溝組和白楊河組的物源供給區(qū)。

上面討論了古近紀阿爾金地體與酒西盆地物源輸入的密切關系，這里就提出了另一個問題：阿爾金地體如果在始新世位于酒西盆地西部，那后期阿爾金斷裂則將走滑近450 km。這一推斷的走滑量可得到其他區(qū)域資料的支持。李海兵等[6]研究表明青藏高原北部阿爾金斷裂帶北側的北阿爾金山藍片巖-榴輝巖高壓變質帶和南阿爾金山榴輝巖超高壓變質帶可與南側的北祁連山藍片巖-榴輝巖高壓變質帶和柴北緣榴輝巖超高壓變質帶作很好的對比。也有研究認為阿爾金地體從始新世就一直位于柴達木盆地的北緣，可惜柴達木盆地西緣的新生代沉積巖中碎屑鋯石的U-Pb年齡頻譜[40]和砂巖碎屑物質[37]卻表現(xiàn)出不同與阿爾金地體的沉積面貌(圖5、圖8)。因此，本次研究更支持阿爾金斷裂在漸新世以后發(fā)生了>450 km的大規(guī)模左行走滑運動[1,13,66]。

5 結 論

a.基于野外觀察，火燒溝組的沉積相分為2部分：下段以沖積扇為主，上段則轉變?yōu)楹恿飨?；白楊河組則以單一的河流相為主。其礫石成分也出現(xiàn)了明顯的轉換：火燒溝組礫石主要以中-低級變質巖和沉積巖為主；白楊河組則轉變?yōu)閹r漿巖為主。

b.火燒溝組砂巖的主要成分包括具有明顯波狀消光的石英、長石和變質巖-沉積巖碎屑，屬于再旋回造山帶的物源供給。

c.酒西盆地的古近系砂巖中碎屑鋯石的U-Pb年齡測定結果表現(xiàn)出新元古代和中元古代2個主要的年齡峰值，結合其來自西部-西北部的古水流輸入，對比青藏高原北緣主要地體的基底年齡，進一步表明現(xiàn)今距酒西盆地450 km以外、且位于阿爾金斷裂西側的阿爾金地體應是古近紀酒西盆地的主要物源輸入?yún)^(qū)，另外還有部分來自河西走廊地體的物源供給。這一結果表明阿爾金斷裂在漸新世后的走滑量>450 km。

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Provenance analysis of Paleogene in the Jiuxi basin on eastern Altyn Tagh fault and its implication

DENG Bin1, RAN Bo1, YE Yuehao1, WANG Zijian1, WANG Chengshan2,ZHU Lidong1, TIAN Qing1, YUE Yahui3

1.StateKeyLaboratoryofOilandGasReservoirGeologyandExploitation,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,China; 2.StateKeyLaboratoryofBiogeologyandEnvironmentalGeology,SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China; 3.KeyLaboratoryofContinentalCollisionandPlateauUplift,InstituteofTibetanPlateauResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China

Sedimentology and geochronology of Paleogene sequences (including the Huoshaogou and Baiyanghe Formations) in the Hongliuxia section of Jiuxi basin are studied so as to explore the relation between the Paleogene sediments with left strike slip Altyn Tagh fault. It shows that the conglomerates in the formations are mainly composed of low-middle grade metamorphic rocks and sedimentary rocks in the Huoshaogou Formation, and of magmatic rocks in the Baiyanghe Formation. Study of these conglomerates reveals that the main paleocurrents are west and northwest direction. The sandstones from the Huoshaogou and Baiyanghe Formations belong to the recycled orogeny environment based on the Q-F-L diagram. Detrital zircons of the four Eocene sandstones obtained two Precambrian characteristic age populations, Neoproterozoic and Mesoproterozoic. Contrasting with periphery provenance sources, it is showed that the provenance of Huoshaogou Formation was mainly from the Altyn Tagh terrane. On the basis of geochronology data, along with the regional stratigraphic and paleocurrent studies, it is considered that the Altyn Tagh terrane is departed from Jiuxi basin after Oligocene, and the maximum left strike slip for Altyn Tagh fault is over 450 km.

Altyn Tagh fault; Jiuxi basin; Altyn Tagh terrane; provenance analysis; strike-slip

10.3969/j.issn.1671-9727.2017.03.04

1671-9727(2017)03-0305-13

2017-01-13。

國家自然科學基金項目(41102064, 41230313); 教育部新教師基金項目(20105122120013); 四川省教育廳重點項目(09ZA005); The 111 Project of China Grant(Project B07011)。

鄧斌(1957-)，男，講師，研究方向：構造地質， E-mail: 740640938@qq.com。

P588.21

A