鄂爾多斯盆地南部下白堊統(tǒng)宜君組碎屑鋯石U?Pb 年齡及物源意義

摘 要 早白堊世為中生代鄂爾多斯盆地演化的最晚階段，構(gòu)造環(huán)境與沉積物源體系發(fā)生了明顯的改變，對盆地演化及多能源礦藏（產(chǎn)）賦存具有重要影響。以鄂爾多斯盆地南部下白堊統(tǒng)宜君組為主要研究對象，利用碎屑鋯石定年方法，結(jié)合周鄰地質(zhì)體鋯石U-Pb年齡譜峰及構(gòu)造演化特征，示蹤了宜君組沉積物質(zhì)來源并探討了其地質(zhì)意義。結(jié)果表明，宜君組砂巖碎屑鋯石U-Pb年齡主要集中分布于早中生代（195～250 Ma）和早古生代（400～500 Ma）時期，峰值年齡分別為218 Ma和450 Ma，與今北秦嶺地區(qū)廣泛出露巖體的時代具明顯的時空一致性，而元古宙—太古宙鋯石年齡不但數(shù)量少且較為分散。經(jīng)區(qū)域?qū)Ρ?，指出宜君組物源主要來自秦嶺造山帶，秦嶺造山帶早中生代巖體侵位后，最晚在早白堊世初已抬升剝露至地表，并開始向盆地南部提供大量物源。本研究在一定程度上間接約束了秦嶺晚中生代隆升剝露及渭北隆起發(fā)育的時限，對明確盆地南部中生代砂巖型鈾礦鈾源及成礦分布具有一定的指示意義。

關(guān)鍵詞 鄂爾多斯盆地南部；下白堊統(tǒng)宜君組；碎屑鋯石U-Pb定年；物源分析；地質(zhì)意義

第一作者簡介 李姣莉，女，1996年出生，碩士研究生，碎屑年代學(xué)，E-mail： 874345188@qq.com

通信作者 王建強(qiáng)，男，副教授，E-mail： wjq@nwu.edu.cn

中圖分類號 P618.13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A

0 引言

鄂爾多斯盆地為我國最重要的多能源盆地之一，其南部與秦嶺造山帶和祁連造山相鄰，中古生代經(jīng)歷了多期復(fù)雜的沉積—構(gòu)造演化過程，新生代早期渭河盆地的發(fā)育以及中晚期以來受青藏高原演化和向東北擠出的明顯影響，構(gòu)造活動頻繁，后期改造強(qiáng)烈、地質(zhì)特征復(fù)雜多樣[1?2]。近年來，隨著鄂爾多斯盆地油氣、煤、砂巖型鈾礦等能源礦產(chǎn)勘探開發(fā)的不斷深入，盆地南部中生代以來的構(gòu)造屬性、物源體系及盆山關(guān)系等諸多問題，進(jìn)一步引起了許多地質(zhì)工作者關(guān)注和研究[3?4]，但相對于富含石油、煤炭資源的中上三疊統(tǒng)延長組和侏羅系，下白堊統(tǒng)研究程度相對薄弱[4?8]。前人研究認(rèn)為，鄂爾多斯盆地南部下白堊統(tǒng)早期沉積物源主要來自秦嶺造山帶[2，5?6]，但缺乏年代學(xué)的有效約束；同時，晚白堊世以來，鄂爾多斯盆地經(jīng)歷了整體抬升和差異剝蝕，加之渭河盆地的斷陷，盆地南部剝蝕改造強(qiáng)烈，下白堊統(tǒng)原有沉積格局發(fā)生改變，與相鄰造山帶的山盆關(guān)系不明[2，5]。此外，盆地南部下白堊統(tǒng)砂巖發(fā)育且具明顯放射性異常，為砂巖型鈾礦潛在的重要勘探層系[7?9]，目前已發(fā)現(xiàn)了國家灣鈾礦及鎮(zhèn)原、崇信—彬縣等多個鈾異常礦化點(diǎn)[3，10?12]，但因早白堊世物源體系及盆山關(guān)系研究的薄弱，在一定程度上制約了該區(qū)砂巖型鈾礦的進(jìn)一步勘查。宜君組為鄂爾多斯盆地下白堊統(tǒng)發(fā)育的第一套地層，主要分布于現(xiàn)今盆地西南部，以河流、沖積扇相的砂礫巖沉積為主，代表了快速堆積的山麓相沉積[2]，因而，是開展源匯示蹤和盆山構(gòu)造演化的理想對象。

巖石中的鋯石因其強(qiáng)的抗物理和化學(xué)風(fēng)化能力，在沉積搬運(yùn)過程中能夠較好地保存下來，加之其穩(wěn)定的U-Pb同位素體系[13]，使得鋯石U-Pb年齡譜特征已成為示蹤源區(qū)和開展盆地古構(gòu)造—古地理重建的重要紐帶和手段，當(dāng)前在相關(guān)研究中應(yīng)用廣泛[14?20]。本文主要針對盆地南部早白堊世沉積物質(zhì)來源問題，選擇渭北隆起麟游、彬縣地區(qū)典型下白堊統(tǒng)剖面，在野外考察的基礎(chǔ)上，開展了碎屑鋯石定年分析，并結(jié)合前人相關(guān)研究成果[2?6，21?27]，厘定了早白堊世宜君組物源特征，初步探討了宜君期鄂爾多斯盆地南部的盆山關(guān)系，相關(guān)成果有望在蝕源區(qū)成礦物質(zhì)來源方面為盆地南部下白堊統(tǒng)砂巖型鈾礦勘查提供一定的依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地位于華北板塊西部，為中生界疊加在早、晚古生界之上的多重疊合盆地，除古生界志留系、泥盆系、下中石炭統(tǒng)及中生界上白堊統(tǒng)缺失外，地層發(fā)育相對齊全，具有多構(gòu)造體系、多旋回演化及多類型沉積的特點(diǎn)[1]。今盆地周緣被新生代斷陷盆地與諸多山系所分割，為一遭受多期改造的殘留盆地，其面積約25×104 km2，是我國重要的多能源勘探和生產(chǎn)基地[28]。盆地可進(jìn)一步劃分為六個一級構(gòu)造單元，其中，南部渭北隆起隔渭河新生代斷陷盆地與北祁連、秦嶺造山帶相鄰（圖1）；由南至北，依次出露元古界、古生界，中生界三疊系、侏羅系及下白堊統(tǒng)志丹群地層，總體呈北東— 北東東向展布（圖2）。

下白堊統(tǒng)志丹群為中生代鄂爾多斯盆地沉積的最晚地層，最大殘留地層厚度1 400余米，由老到新依次沉積了宜君組、洛河組、環(huán)河—華池組、羅漢洞組及涇川組（圖2）；其巖石類型和沉積相多樣，不僅有河湖相砂、泥巖，也有風(fēng)成及沖積扇相砂、礫巖等[21?25，29?30]，主體經(jīng)歷了宜君組—環(huán)河華池組、羅漢洞組—涇川組2個由粗粒到細(xì)粒的沉積旋回[6]。盆地南部下白堊統(tǒng)各時代地層由東向西、由南向北出露依次變新（圖2）。早白堊世以來也是盆地演化—改造的關(guān)鍵時期，早白堊世盆地發(fā)生了最顯著的構(gòu)造熱事件[3]，對下伏地層油氣的生烴、成藏均有明顯影響；早白堊世末期以來，盆地遭受了邊部強(qiáng)內(nèi)部弱的抬升剝蝕和改造[26，31]，深刻地影響著盆地能源礦產(chǎn)的調(diào)整與最終定位，盆地南部、東部在早白堊世末期以來地層遭受剝蝕厚度可達(dá)2 000 m，下白堊統(tǒng)原始沉積范圍遠(yuǎn)大于今殘留范圍，向南可達(dá)渭河盆地，甚或秦嶺造山帶北麓[26]。

宜君組為早白堊世盆地最早沉積的地層，盆地南部主要沿宜君、旬邑、彬縣、麟游、隴縣一線出露（圖2），地層厚度在縱、橫向上變化明顯，介于0～203 m，與下伏不同時代地層呈角度不整合或平行不整合接觸（圖3，剖面位置見圖2），總體向盆地內(nèi)部呈楔形變薄尖滅或與上覆洛河組漸變。宜君組總體為一套粗碎屑沉積，呈灰紫、紫紅、橘紅色，礫石支撐，鈣質(zhì)、砂質(zhì)膠結(jié)，砂巖透鏡體發(fā)育，為干旱—半干旱環(huán)境，局部時段出現(xiàn)溫暖、潮濕的氣候[32]，具多物源和快速堆積的特點(diǎn)[26]，屬盆地邊部山麓相沉積，是探索盆地南部源匯特征及盆山演化的理想對象。

2 樣品采集與分析方法

2.1 野外露頭及樣品信息

為分析和探討鄂爾多斯盆地南部早白堊世早期物源特點(diǎn)，本文重點(diǎn)對宜君組出露較好的麟游老鐵鉤和彬縣虎家灣兩地剖面開展了研究和樣品采集（圖1～3）。

其中，麟游老鐵溝剖面位于麟游縣城西北約20 km處，該剖面宜君組厚約60 m，為棕紅—暗棕色塊狀礫巖，夾砂巖透鏡體（圖4a，b），礫石成分以花崗巖為主，平均含量高達(dá)65%，其次為片麻巖（15%）、片巖（10%）、石英巖（3%）等，礫石礫徑普遍在5～15 cm，最大可達(dá)50 cm，多見扁平度較高的礫石呈疊瓦狀排列，分選磨圓中等；下伏地層為侏羅系直羅組，呈淺灰紅色厚層狀含細(xì)礫石英砂巖夾少量紫紅色泥巖，兩者呈微角度不整合接觸（圖4c）；本次在該剖面下部和中部各采集了1 件透鏡體砂巖樣品，分別為LY-28（N 34°43'26.7\"，E 107°42'52.7\"，H 1 092 m），LY-06（N 34°44'56.1\"，E 107°42'32.9\"，H 1 203 m）。彬縣虎家灣剖面，位于彬縣縣城北側(cè)10 km處，其宜君組為厚約30 m的紫紅色礫巖夾中厚層透鏡體砂巖（圖4d），礫石以石英巖為主，平均含量可達(dá)50％，花崗巖（34%）、片巖（12%）次之，礫石礫徑一般介于5～10 cm，最大可達(dá)30 cm，局部可見礫石呈疊瓦狀排列，偶見交錯層理。礫徑較麟游地區(qū)有所變小，磨圓度、分選性也相應(yīng)變好。下伏地層為安定組，呈紫紅色砂質(zhì)泥巖夾中厚層狀砂巖、砂礫巖，兩者之間亦呈微角度不整合接觸（圖4e）。在該剖面下部采集了1件透鏡體砂巖樣品，樣號為BX-13（N 35°02'57.2\"，E 108°06'14.2\"，H 826 m）。

2.2 分析方法

本文采用激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜法（LA-ICP-MS）開展碎屑鋯石U-Pb定年。鋯石委托廊坊地調(diào)院分選，鋯石制靶、陰極發(fā)光（CL）圖像采集以及U-Pb定年測試則均在西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。首先將分選的鋯石顆粒隨機(jī)挑選粘至有雙面膠的載玻片上，并用環(huán)氧樹脂灌注，待固結(jié)后拋磨制成鋯石樣靶；然后對制好的樣靶進(jìn)行反射光、透射光及陰極發(fā)光（CL）顯微圖像采集，揭示鋯石形態(tài)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以便更好地遴選測點(diǎn)位置；最后利用激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（GeoLas Pro+Agilent 7500a）進(jìn)行測定，激光束斑直徑為30 μm。測試過程采用國際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為外標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，元素含量采用NIST610作為外標(biāo)，29Si作內(nèi)標(biāo)，詳細(xì)實(shí)驗(yàn)步驟和方法參見文獻(xiàn)[33]；數(shù)據(jù)處理采用Glitter4.0軟件，年齡計算及圖制作利用Isoplot 4.15程序。研究主要選擇諧和度介于90%～110%的碎屑鋯石年齡，其中小于1.0 Ga的采用206Pb/238U年齡，大于1.0 Ga的采用207Pb/206Pb年齡。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從形態(tài)及顏色看，兩地區(qū)碎屑鋯石總體類似。大多數(shù)鋯石呈淺棕色及棕紅色，部分為無色透明或淺黃色；鋯石粒徑普遍在60～150 μm，主體呈次圓狀，可見凹坑、溝槽及斷口磨蝕痕跡，少量鋯石呈短柱狀，表面粗糙，顯示鋯石可能經(jīng)歷了一定距離的搬運(yùn)。從鋯石CL圖像可以看到大多數(shù)鋯石有核—幔結(jié)構(gòu)，發(fā)育清晰規(guī)則的震蕩環(huán)帶，顯示出巖漿成因鋯石的特征；少量鋯石結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出均勻或補(bǔ)丁狀，且無震蕩環(huán)帶，有的邊部還出現(xiàn)亮白色或暗色增生邊，可能為變質(zhì)成因鋯石（圖5）。

本次測試的3件宜君組砂巖樣品共獲得249顆鋯石諧和年齡數(shù)據(jù)，其中麟游地區(qū)的LY-28樣品共獲得95顆鋯石年齡，LY-06樣品獲得67顆鋯石年齡；彬縣地區(qū)BX-13樣品獲得87顆鋯石年齡。相關(guān)樣品的鋯石U-Pb諧和圖、年齡直方圖如圖6。

（1） 麟游地區(qū)LY-28樣品的碎屑鋯石U-Pb年齡分布范圍介于193.8～2 657.2 Ma（n=95），主要集中于193.8～234.2 Ma（16顆）和386.7～507.1 Ma（68顆）2個年齡段，占到總量的88.4%，其峰值年齡分別為213 Ma 和455 Ma；其余鋯石年齡分布于947.6～2 657.2 Ma（11顆），數(shù)據(jù)點(diǎn)分散分布。

（2） 麟游地區(qū)LY-06樣品的碎屑鋯石U-Pb年齡分布范圍介于203.3～2 635 Ma（n=67），主要集中于203.3～238.9 Ma（25顆）和403.3～481.1 Ma（16顆）2個年齡段，占到總量的61%，峰值分別為220 Ma 和455 Ma，與LY-28 峰值年齡類似；其余年齡分布于597.4～2 635 Ma（25顆），亦未形成明顯峰值。麟游地區(qū)兩件樣品的鋯石Th/U比值介于0.07～2.01，其中大于0.4 的占90%，表明樣品鋯石普遍具巖漿成因特點(diǎn)。

（3） 彬縣地區(qū)BX-13樣品的碎屑鋯石U-Pb年齡分布范圍介于195～2 718 Ma（n=87），明顯集中于195.6～263.6 Ma（57顆）和421.8～448 Ma（10顆）2個年齡段，占到總量的77%，其峰值年齡分別為218 Ma和447 Ma；其余鋯石則較零散地分布于914.5～2 718 Ma（20顆）年齡段，數(shù)據(jù)點(diǎn)分散分布。該樣品鋯石Th/U比值介于0.06～2.06，比值大于0.4的占94%，表明樣品鋯石普遍具巖漿成因特點(diǎn)。

綜合分析上述3件宜君組砂巖樣品的碎屑鋯石U-Pb年齡直方圖，可以看出總體上呈類似的譜峰特點(diǎn)，鋯石年齡均主要集中在早中生代（195～250 Ma）和早古生代（400～500 Ma）時期，且具有類似的峰值年齡，分別為218 Ma和450 Ma，而元古宙—太古宙鋯石年齡不但少且數(shù)據(jù)點(diǎn)分散分布。

4 討論

4.1 潛在物源區(qū)分析

有關(guān)鄂爾多斯盆地南部早白堊世物源問題，前人曾不同程度開展了研究。如對宜君組，王建強(qiáng)等[26]采用礫巖礫組方法，分析了宜君組礫性、礫度、古水流（圖2）等，指出宜君組沉積物源特征在橫向上存在差異性，認(rèn)為麟游—彬縣地區(qū)物質(zhì)主要來自北秦嶺造山帶，隴縣—千陽地區(qū)主要來自隴山地區(qū)，同時指出渭北隆起南部及渭河地區(qū)早白堊世時期仍在接受沉積，其原始沉積南界至少在今渭河地區(qū)甚或達(dá)秦嶺北麓；禹江[6]同樣采用礫組分析方法，進(jìn)一步對鄂爾多斯盆地西南部宜君組沉積環(huán)境及物源特征開展了研究，指出宜君組為干旱—半干旱環(huán)境下山麓洪積扇相沉積，為快速堆積的產(chǎn)物，也認(rèn)為麟游地區(qū)主要來自北秦嶺造山帶，而彬縣地區(qū)除來自北秦嶺造山帶外，極少量地混入了來自其下伏的碳酸鹽巖地層。程先鈺等[7]對盆地西南部鎮(zhèn)原地區(qū)洛河組下段（即宜君組上覆地層）含鈾砂巖開展碎屑鋯石U-Pb定年，獲得了166～370 Ma、388～472 Ma、1 744～2 150 Ma、2 241～2 740 Ma、615～1 623 Ma五個年齡區(qū)間，峰值年齡主要有272 Ma、427 Ma、1 899 Ma 和2 493 Ma，認(rèn)為該區(qū)洛河組砂巖為多物源區(qū)混合（需要指出的是前人研究表明洛河期鄂爾多斯盆地廣泛發(fā)育風(fēng)成砂巖環(huán)境沉積[22?23，30]）。上述研究均表明盆地南部下白堊統(tǒng)物源與其相鄰的造山帶存在密切的聯(lián)系。本次測試結(jié)果進(jìn)一步揭示，鄂爾多斯盆地南部宜君組砂巖碎屑鋯石U-Pb年齡譜主要集中于早中生代和早古生代（圖6），中新元宙—太古宙年齡較少且呈分散分布，本文重點(diǎn)以早古生代和早中生代2階段為重點(diǎn)開展討論。

前人大量研究表明，早古生代鋯石在北祁連東段巖體及相關(guān)地層中有大量發(fā)育，如草川鋪花崗巖體（434±10 Ma）[34]、黃門川花崗閃長巖體（440.5±4.4 Ma）[35]、王家岔閃長巖體（454.7±1.7 Ma）[36]、閻家店閃長巖體（440.2±0.92 Ｍa）[37]、新街花崗質(zhì)片麻巖（447±5.4 Ma）[38]、紅土堡巖組變基性火山巖（443.4.7±1.7 Ma）及葫蘆河群變質(zhì)砂巖（426～493 Ma）[39]等；此外，古生代巖體在北秦嶺地區(qū)廣泛分布，南秦嶺僅有零星出露（圖1），如黑河花崗巖（401±14 Ma）[40]、閃長巖（442±7 Ma）[40]、花崗閃長巖（470±9 Ma）[41]，鳳縣紅花鋪云英閃長巖（414±1.5 Ma）[42]、唐藏石英閃長巖體（455±1.9 Ma）[43]等，據(jù)統(tǒng)計秦嶺古生代巖體鋯石U-Pb年齡集中于505～400 Ma，其中450～422 Ma年齡段在北秦嶺全區(qū)廣布[44]。上述巖體或地層鋯石年齡與本次樣品的早古生代峰值年齡具有較好的一致性。

早中生代相關(guān)鋯石年齡的巖體在秦嶺地區(qū)廣泛分布，如沙河灣巖體（214～207 Ma）、糜署嶺巖體（213±3 Ma和212±5 Ma）[45]、黃渚關(guān)花崗巖（214±1 Ma和 213± 3Ma）、廠壩花崗巖（213±2 Ma）[46]、江里溝復(fù)式巖體（229.1±1.8 Ma）[47]、寶雞巖體（216～210 Ma）、華陽巖體（214～195 Ma）、光頭山花崗巖（221～206 Ma）、老城花崗巖（221～210 Ma）[48]等。Wang et al.[49]根據(jù)巖石地球化學(xué)特征分析認(rèn)為秦嶺地區(qū)早中生代巖體可分為2期，其中250～240 Ma巖體相對較少，主要分布在西秦嶺地區(qū)，而225～185 Ma巖體遍布于整個秦嶺造山帶，且集中分布于商州以西（圖1），這與本次研究樣品年齡峰值在時空上也具有明顯的一致性。

為了進(jìn)一步明確麟游和彬縣地區(qū)宜君組的物質(zhì)來源，筆者分區(qū)塊統(tǒng)計了鄂爾多斯盆地南部周緣相關(guān)地質(zhì)體的鋯石U-Pb年齡特征，具體包括北秦嶺地區(qū)[49?57]、南秦嶺地區(qū)[57?66]、北祁連地區(qū)[67?71]及華北地塊南緣[72?81]，共統(tǒng)計了3 563個年齡數(shù)據(jù)（圖7），總體上可代表這些地區(qū)相關(guān)巖石的鋯石年齡組成，這些同位素測年數(shù)據(jù)主要采用SHRIMP和LA-ICP-MS U-Pb定年方法。從統(tǒng)計結(jié)果看，北秦嶺地區(qū)相關(guān)地質(zhì)體的鋯石年齡主要集中于190～250 Ma、400～500 Ma年齡段，大于500 Ma的鋯石年齡雖分布廣泛但未形成明顯的峰值年齡；南秦嶺地區(qū)相關(guān)地質(zhì)體的鋯石年齡主要集中在190～240 Ma、425～500 Ma和620～1 000 Ma年齡段，大于1 000 Ma的年齡亦分布，但峰值不明顯；北祁連造山帶地區(qū)相關(guān)地質(zhì)體的鋯石年齡主要集中于430～550 Ma、900～1 200 Ma、1 800～2 300 Ma 及2 500 Ma±年齡段；而華北板塊南緣地區(qū)相關(guān)地質(zhì)體的鋯石年齡主要集中于120～150 Ma，1 600～2 000 Ma及2 400～2 500 Ma年齡段。

綜合對比各地區(qū)年齡譜峰特征，可以看到麟游與彬縣宜君組的碎屑鋯石U-Pb年齡譜峰與北秦嶺地區(qū)年齡譜峰特征非常類似，與南秦嶺地區(qū)總體相似，但在研究區(qū)未出現(xiàn)620～1 000 Ma 的新元古代年齡峰；與北祁連地區(qū)相比較，可以看到古生代年齡峰特征相對一致，但元古宙—太古宙年齡譜峰特征明顯不同；而與華北板塊南緣在代表性峰值特征上則有比較明顯的差異（圖7）。綜述上述分析，并結(jié)合當(dāng)前研究區(qū)周邊地區(qū)地質(zhì)體出露的特點(diǎn)（圖1），本文認(rèn)為鄂爾多斯盆地南部麟游、彬縣地區(qū)下白堊統(tǒng)宜君組物源應(yīng)以北秦嶺中段地區(qū)為主，同時可能有來自南秦嶺北部地區(qū)的物源供給。

對于研究區(qū)出現(xiàn)的未成明顯峰值但廣泛分布的元古宙—太古宙碎屑鋯石年齡數(shù)據(jù)（圖7），從周鄰區(qū)域元古代巖體分布看，則主要分布于南秦嶺東南部及揚(yáng)子板塊北緣（圖1），很難成為本區(qū)的物源區(qū)，為此，本文認(rèn)為宜君組中出現(xiàn)的元古宙—太古宙年齡的碎屑鋯石應(yīng)主要來自于北秦嶺地區(qū)如秦嶺群、寬坪群等巖系，這與研究區(qū)宜君組地層中礫石所展現(xiàn)的以花崗巖為主，同時含有石英巖、片巖及片麻巖等礫石的分布特征相一致（圖4），由于這些古老變質(zhì)巖系地層中鋯石礦物含量相對較低，同時由于下伏巖體在該時期或之前的隆升剝露、致使上覆變質(zhì)巖系地層出露范圍變小，物質(zhì)供應(yīng)可能相對較少有關(guān)，也暗示著沉積區(qū)沉積物中碎屑鋯石含量可能與源區(qū)巖體出露關(guān)系更為密切。

4.2 地質(zhì)意義

4.2.1 對秦嶺造山帶及渭北隆起晚中生代以來隆升剝露的啟示

造山帶以高起伏為典型特征，使地質(zhì)體暴露于風(fēng)化和侵蝕之下，產(chǎn)生的碎屑物質(zhì)被輸送到毗鄰的洼陷區(qū)域（沉積盆地），這種沉積填充物包含了有關(guān)物質(zhì)從源到匯輸送過程的關(guān)鍵信息，記錄了盆山構(gòu)造格局形成和演化歷史，可用于探索沉積體系演化中構(gòu)造和沉積因素之間的相互關(guān)系[82]。前人大量研究表明，秦嶺造山帶是我國華北與揚(yáng)子兩大板塊于中晚三疊世（印支期）碰撞拼合形成的造山帶[83?84]，碰撞造山后開始了更為強(qiáng)烈的陸內(nèi)調(diào)整演化，經(jīng)歷了晚三疊世—早中侏羅世垮塌演化、晚侏羅世—白堊紀(jì)大規(guī)模陸內(nèi)造山作用[85]，上述演化過程在秦嶺造山帶內(nèi)部及南部揚(yáng)子板塊北緣有明顯的構(gòu)造—沉積響應(yīng)，但由于新生代渭河地塹的發(fā)育，使得在北側(cè)的鄂爾多斯盆地表現(xiàn)不甚明了。

本次通過對鄂爾多斯盆地早白堊世宜君組砂巖碎屑鋯石U-Pb定年，一方面揭示了鄂爾多斯盆地南部下白堊統(tǒng)發(fā)育來自秦嶺造山帶的沉積物源；更為重要的是，宜君組碎屑鋯石年齡中廣泛記錄著秦嶺造山帶所特有的早中生代（195～250 Ma）巖漿活動，這表明秦嶺地區(qū)早中生代巖體最晚應(yīng)在早白堊世初已抬升剝露至地表，并開始大量向造山帶北側(cè)沉積區(qū)提供物源。此外，渭北隆起區(qū)下白堊統(tǒng)普遍與下伏不同時代地層呈不整合接觸關(guān)系，以及宜君組沖積扇相礫巖的發(fā)育（圖3，4），這在區(qū)域上與秦嶺造山帶同期演化具有較好的一致性，印證了秦嶺造山帶晚侏羅世開始的大規(guī)模陸內(nèi)造山作用已明顯影響到了鄂爾多斯盆地南部。同時，鄂爾多斯盆地南部下白堊統(tǒng)發(fā)育大量來自秦嶺造山帶的沉積物源，從側(cè)面也說明了此時渭北隆起區(qū)還未演化成阻隔秦嶺造山帶物質(zhì)到來的隆起構(gòu)造單元，支持渭北隆起主體隆升應(yīng)為早白堊世末以來的觀點(diǎn)[86?89]。

4.2.2 對鄂爾多斯盆地南部砂巖型鈾礦勘查的意義

蝕源區(qū)剝露的巖石類型和物質(zhì)組成，直接制約盆地內(nèi)的沉積建造和巖性特征，對沉積礦產(chǎn)的形成亦有重要影響[90]。就砂巖型鈾礦而言，若條件具備，來自蝕源區(qū)鈾源的成礦作用可發(fā)生在沉積、成巖和成巖后生作用的全過程[90]。眾所周知，中酸性巖漿巖、古老變質(zhì)巖系均為重要的富鈾地質(zhì)體，往往具有較高的放射性鈾元素含量。

研究表明，秦嶺地區(qū)古生代、早中生代巖漿巖鈾元素含量較高，鈾含量為（4.1～6.9）×10-6[10]，其原始鈾含量最高可達(dá)10×10-6，而秦嶺群、寬坪群等鈾含量為（4～6）×10-6[91]；結(jié)合上述物源分析，相關(guān)地層均可以成為鄂爾多斯盆地南部下白堊統(tǒng)重要的潛在鈾元素來源區(qū)，然早白堊世沉積主體以高氧化環(huán)境為主，總體不利于砂巖型鈾礦的富集，但下白堊統(tǒng)局部層段如環(huán)河—華池組、涇川組仍發(fā)育還原環(huán)境，適于鈾元素發(fā)生還原沉淀[10]；同時，U元素在氧化環(huán)境下較為活躍，極易被氧化而發(fā)生遷移[92]，下白堊系砂體發(fā)育，透水性好，進(jìn)入盆地內(nèi)的鈾元素后期可以發(fā)生遷移，在其下伏地層如侏羅系中進(jìn)一步富集成礦。鄂爾多斯盆地南部砂巖型鈾礦總體勘查程度較低，但目前已在下白堊統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了如國家灣砂巖型鈾礦，鎮(zhèn)原、崇信—涇川、隴縣等鈾礦化點(diǎn)或異常區(qū)[10?12]，在侏羅系中發(fā)現(xiàn)了店頭、雙龍鈾礦床，焦平、廟灣、照金、彬縣等鈾礦化點(diǎn)[8，91]，指示盆地南部砂巖型鈾礦廣闊的勘探前景。從蝕源區(qū)成礦物質(zhì)來源角度探索礦藏形成，是深刻揭示成礦物質(zhì)聚集與分布，探討礦藏成巖和有效指導(dǎo)礦藏預(yù)測等內(nèi)容的重要組成部分，值得進(jìn)一步研究。

5 結(jié)論

（1） 鄂爾多斯盆地南部麟游、彬縣地區(qū)下白堊統(tǒng)宜君組碎屑鋯石U-Pb定年表明，主要集中分布于早中生代（195～250 Ma）和早古生代（400～500 Ma）時期，峰值年齡分別為218 Ma和450 Ma，而元古宙—太古宙鋯石年齡不但數(shù)量少且較為分散，與北秦嶺地區(qū)相關(guān)地質(zhì)體的鋯石U-Pb年齡具明顯的時空一致性，綜合認(rèn)為研究區(qū)物源主要來自于北秦嶺地區(qū)。

（2） 通過下白堊統(tǒng)宜君組碎屑鋯石年代學(xué)及物源分析，指出秦嶺造山帶早中生代巖體侵位后，最晚在早白堊世已抬升剝露至地表，并開始向盆地南部提供大量物源，這在一定程度上為約束秦嶺晚中生代隆升剝露及渭北隆起發(fā)育的時限提供間接的證據(jù)；進(jìn)一步認(rèn)為秦嶺地區(qū)古生代及早中生代巖體為宜君組重要的物質(zhì)來源，可為盆地南部提供豐富的鈾元素，對該區(qū)鈾礦資源勘查具有一定的指導(dǎo)意義。

致謝 衷心感謝西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張紅和戴夢寧高級工程師在實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理過程中的幫助。本文所采用鄂爾多斯盆地鋯石U?Pb 測年數(shù)據(jù)可通過Geochron 網(wǎng)站獲取http：//www.geochron.org/viewfile.php？pkey=20092。

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