濟(jì)源盆地中晚三疊世地層沉積學(xué)、年代學(xué)研究及其對(duì)于恢復(fù)鄂爾多斯原型盆地的意義

劉 溪

(中煤能源研究院有限責(zé)任公司,陜西 西安 710054)

鄂爾多斯盆地是在華北克拉通殘延收縮的背景之下發(fā)育形成的大型能源盆地[1],其形成以來(lái),經(jīng)歷了中晚三疊世延長(zhǎng)期和早中侏羅世延安期兩個(gè)鼎盛時(shí)期,孕育了豐富的生油和成煤巖系。近年來(lái)，圍繞鄂爾多斯盆地中南部延長(zhǎng)期富烴凹陷的研究使鄂爾多斯盆地三疊紀(jì)含油氣系統(tǒng)進(jìn)一步完善。然而,從該富烴凹陷以及延長(zhǎng)期沉積相的展布可發(fā)現(xiàn)，其在東南方向存在沉積突變,即在旬邑—宜君—黃龍一帶沉積相帶由深湖相(沉降中心)直接尖滅為盆地邊緣,在銅川一帶也可見(jiàn)延長(zhǎng)期地層被抬升至地表,再向南即進(jìn)入渭河地塹系的渭北隆起,而整個(gè)渭河地塹系并未見(jiàn)延長(zhǎng)期沉積[2-3],這種沉積相突變對(duì)在有著克拉通收縮背景的鄂爾多斯盆地來(lái)說(shuō)顯得極為不正常。因此,三疊紀(jì)時(shí)期的鄂爾多斯原型盆地始終是學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)之一。學(xué)者研究認(rèn)為，其向東可擴(kuò)至呂梁地區(qū)[4-5],向西邊界位于六盤山西緣大斷裂和賀蘭山西緣斷裂附近[6],向南可擴(kuò)至北秦嶺商丹帶以北的柳葉河地區(qū)[7-8],東南可至河南南召一帶[9-10]。

由于多種因素的制約,有關(guān)鄂爾多斯盆地南部的研究多開展于盆地的西南部及其外圍,而盆地東南部的研究相對(duì)薄弱。通過(guò)前期研究，在河南南召、伊川等地區(qū)發(fā)現(xiàn)了可與鄂爾多斯盆地內(nèi)部三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)7油層組底部相對(duì)比的一套凝灰?guī)r,并且通過(guò)對(duì)凝灰?guī)r所在地層開展沉積相分析及年代學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)南召地區(qū)凝灰?guī)r與銅川等地的三疊系有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系[9]。因此認(rèn)為，這些現(xiàn)象可以佐證鄂爾多斯盆地三疊紀(jì)原型盆地東南可擴(kuò)展至河南南召一帶,且該區(qū)當(dāng)時(shí)也屬于深水沉積環(huán)境。后來(lái)受秦嶺碰撞造山的影響,鄂爾多斯盆地東南的秦嶺地區(qū)的構(gòu)造格局發(fā)生巨變,自三疊紀(jì)以來(lái)持續(xù)抬升至今,在東秦嶺一帶分割形成了多個(gè)小型山間盆地,如南召盆地、伊川盆地等。

本研究對(duì)南召、伊川北部的河南濟(jì)源地區(qū)開展野外調(diào)查,并在該區(qū)西承留中三疊世剖面開展碎屑鋯石同位素研究,探討其與鄂爾多斯盆地在中晚三疊世的關(guān)聯(lián)性,從而為研究該時(shí)期原始盆地的沉積范圍提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

濟(jì)源盆地地理位置上位于河南省西部,構(gòu)造位置上介于中條山、太行山和嵩萁隆起之間,是在早中三疊世華北沉積盆地的基礎(chǔ)上繼承而來(lái),沉積蓋層主要為中三疊統(tǒng)—中侏羅統(tǒng),包括二馬營(yíng)組、油坊莊組、椿樹腰組和譚莊組,侏羅系主要為義馬組和馬凹組[11-14](見(jiàn)圖1)。

圖1 研究區(qū)位置圖Fig.1 Location map of study area

本研究選取濟(jì)源盆地西承留剖面中晚三疊世地層進(jìn)行沉積剖面實(shí)測(cè),在此基礎(chǔ)上，通過(guò)巖石學(xué)、沉積學(xué)分析和碎屑巖鋯石定年技術(shù),識(shí)別沉積特征,討論碎屑物源并與鄂爾多斯盆地東南緣三疊系剖面進(jìn)行對(duì)比,探討鄂爾多斯盆地三疊系東南部的沉積展布范圍。

2 沉積特征

根據(jù)河南省地質(zhì)志(1985)記載,河南省華北地層分區(qū)，中晚三疊世與鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組同期地層為中三疊統(tǒng)油坊莊組,中上三疊統(tǒng)椿樹腰組和譚莊組。

中三疊統(tǒng)油坊莊組在濟(jì)源地區(qū)內(nèi)的整體巖性為：下段為黃綠色長(zhǎng)石砂巖與紫灰色細(xì)砂巖、黏土巖呈不等厚互層,上段為杏黃色厚層中粗粒長(zhǎng)石砂巖、中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖夾紫紅色黏土巖。研究認(rèn)為，其化石組合與鄂爾多斯盆地本部及陜西省銅川組相近,與延長(zhǎng)植物群或河南省椿樹腰組、譚莊組所含中晚三疊世的植物群相比有明顯差異,因此將其歸為中三疊統(tǒng)。然而從巖性上看,本組標(biāo)志為頂部的紫紅色泥巖,與盆地本部銅川組有較大差異,與紙坊組可對(duì)比,河南省區(qū)調(diào)隊(duì)將本組與下部二馬營(yíng)組均劃為中三疊世早中期,與盆地本部紙坊組的時(shí)代一致。椿樹腰組與下伏油坊莊組整合接觸,下部巖性為灰黃色細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖、粉砂巖夾淺黃色、黃綠色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖,中部出現(xiàn)灰色、灰綠色泥巖夾薄層粉砂巖,上部為厚層灰黃色粉—細(xì)砂巖,從巖性變化上與盆地本部延長(zhǎng)組早期T3y1+2(長(zhǎng)10～長(zhǎng)8油層組)可對(duì)比。譚莊組與椿樹腰組整合接觸,與上覆中侏羅統(tǒng)馬凹組平行不整合接觸,從巖性及顏色上,自下而上可分為兩段,下段為淺黃色、黃綠色泥巖夾薄層黃綠色、灰黃色細(xì)—粉砂巖,上段巖性仍為泥巖夾薄層細(xì)粉砂巖,但地層顏色變?yōu)橐陨罨疑?、灰綠色為主,代表水體整體變深。本組下部巖性段可與鄂爾多斯盆地本部延長(zhǎng)組中期T3y3(長(zhǎng)7～長(zhǎng)4+5油層組)對(duì)比, 上段巖性可與延長(zhǎng)組晚期長(zhǎng)3～長(zhǎng)1油層組對(duì)比。

西承留剖面位于河南省濟(jì)源市承留鎮(zhèn),剖面上，中上三疊統(tǒng)底部與下伏中三疊統(tǒng)油房莊組紫紅色泥巖整合接觸,頂部與中侏羅統(tǒng)馬凹組不整合接觸。通過(guò)研究，可進(jìn)一步將中上三疊統(tǒng)整體劃分為3段,從下向上可分別對(duì)應(yīng)中晚三疊世早期、中期和晚期,其中,中晚三疊世早期沉積地層以土黃色、灰黃色細(xì)砂巖為主,夾有粉砂巖及泥巖,厚約430 m,為水動(dòng)力較強(qiáng)的動(dòng)蕩沉積環(huán)境,但水深較淺,本研究將其劃分為三角洲前緣沉積亞相;中晚三疊世中期沉積地層以灰黃色—灰色粉砂巖、泥巖為主,夾有薄層細(xì)砂巖,厚約380 m,并見(jiàn)薄層灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖,水動(dòng)力條件較早期較弱,且水體有變深的趨勢(shì),依據(jù)泥巖與砂巖比例將其劃分為三角洲前緣和淺湖沉積亞相;中晚三疊世晚期，沉積地層以灰色、深灰色及灰綠色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主,夾有細(xì)砂巖,厚約470 m,且自下而上，細(xì)砂巖厚度有所增加,顯示水體存在由淺變深又由深變淺的變化過(guò)程,水動(dòng)力條件也逐漸變強(qiáng),因此將其劃分為三角洲前緣、淺湖和深湖沉積亞相(見(jiàn)圖2)。

整體上看,西承留剖面延長(zhǎng)組地層發(fā)育完整,早期為三角洲前緣相沉積,表現(xiàn)為砂體較厚但粒度較細(xì),部分層段與泥巖互層較頻繁;中期淺湖沉積和三角洲前緣沉積交互出現(xiàn),以淺湖沉積為主,表現(xiàn)為泥巖中夾多層砂巖薄層;晚期仍以三角洲前緣和淺湖交替出現(xiàn)為特征,但上部層位出現(xiàn)深湖沉積。本區(qū)延長(zhǎng)組由底至頂,泥質(zhì)含量逐漸增高,砂體逐漸變薄,且地層顏色逐漸加深,表現(xiàn)為湖進(jìn)的單旋回。

3 碎屑鋯石U-Pb同位素年齡測(cè)試

本研究共采集3件碎屑鋯石樣品,覆蓋了西承留剖面上油坊莊組、椿樹腰組和譚莊組,通過(guò)對(duì)這幾個(gè)樣品的碎屑鋯石開展同位素研究,可探討其與鄂爾多斯盆地在中晚三疊世的關(guān)聯(lián)性,從而為研究該時(shí)期原始盆地的沉積范圍提供依據(jù)。

3.1 樣品描述及測(cè)試方法

本研究3個(gè)碎屑鋯石樣品JY-2、JY-3、JY-4分別采自濟(jì)源西承留剖面油坊莊組灰綠色長(zhǎng)石中砂巖、椿樹腰組土黃色長(zhǎng)石中砂巖和譚莊組土黃色長(zhǎng)石砂巖。從陰極發(fā)光照片上看(見(jiàn)圖3),3個(gè)樣品鋯石顆粒整體磨圓較好,說(shuō)明經(jīng)歷了搬運(yùn)再沉積作用,個(gè)別年輕鋯石晶形較好,呈短柱狀,顆粒粒徑在100 μm左右。鋯石顆粒上可以見(jiàn)到清晰的振蕩環(huán)帶,部分鋯石環(huán)帶較弱,但呈現(xiàn)明顯的核幔結(jié)構(gòu),說(shuō)明研究區(qū)鋯石整體以巖漿鋯石為主,但也受到后期地質(zhì)事件的影響發(fā)生了變質(zhì)。由于鋯石形態(tài)多樣,因此樣品整體呈現(xiàn)碎屑鋯石的特點(diǎn)。

圖2 濟(jì)源西承留剖面中晚三疊世綜合柱狀圖Fig.2 Comprehensive histogram of sedimentary facies of Middle-Upper Triassic in Xichengliu profile, Jiyuan City, Henan Province

由于不同成因的鋯石Th、U含量不同,因此通常情況下Th/U比值能在一定程度上作為鋯石成因的判定標(biāo)志,即巖漿鋯石Th/U>0.4,變質(zhì)鋯石Th/U<0.1。雖然目前部分學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)并不絕對(duì),但仍可以作為參考[15-16]。研究區(qū)鋯石Th/U比值絕大多數(shù)大于0.1,均為巖漿成因(見(jiàn)圖4)。

本次碎屑鋯石樣品U-Pb同位素定年測(cè)試采用激光剝蝕等離子質(zhì)譜分析方法(LA-ICP-MS),激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas Pro,ICP-MS為Agilent 7700x。選用91500和GJ-1作為標(biāo)樣,數(shù)據(jù)處理采用 Glitter 4.4 程序,置信度95%,誤差為1σ。實(shí)驗(yàn)在中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心國(guó)土資源部巖漿作用成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。

3.2 U-Pb同位素年齡特征

本研究對(duì)3個(gè)樣品的分析測(cè)試,共獲得了283顆碎屑鋯石的U-Pb同位素年齡數(shù)據(jù),在協(xié)和度取值90%～110%的前提下,共有253個(gè)數(shù)據(jù)可靠,這些年齡基本位于協(xié)和線上(見(jiàn)圖5)。樣品的年齡分布特征如表1。

由表1可以看出,研究區(qū)3個(gè)碎屑鋯石樣品的諧和年齡范圍大致相同(220～2 600 Ma),從分布頻率直方圖上可以看出3個(gè)年齡組:220～330 Ma(JY-2樣品38顆,峰值254 Ma;JY-3樣品25顆,峰值254 Ma;JY-4樣品11顆,峰值246 Ma); 1 600～2 100 Ma(JY-2樣品12顆,未見(jiàn)明顯峰值;JY-3樣品17顆,峰值1 859 Ma;JY-4樣品38顆,峰值1 836 Ma);2 300～2 600 Ma(JY-2樣品35顆,峰值2 517 Ma;JY-3樣品38顆,峰值2 494 Ma;JY-4樣品36顆,峰值2 486 Ma)。另在JY-4樣品中出現(xiàn)一顆加里東期(452 Ma±12 Ma)和一顆晉寧期(980 Ma±21 Ma)年齡鋯石(見(jiàn)圖6)。

3.3 測(cè)年結(jié)果討論

3.3.1 2 300～2 600 Ma 此組年齡鋯石顆粒最多,樣品峰值集中在2 500 Ma左右,對(duì)應(yīng)于太古代—古元古代微陸塊拼合的華北克拉通開始形成的時(shí)代,是華北克拉通變質(zhì)結(jié)晶基底的年齡。在華北板塊北緣,此組年齡主要包括年齡為2.6～2.5 Ga的TTG片麻巖、鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)侵入巖、少量表殼巖等。在華北板塊南緣記錄為太華群和鐵銅溝群的角閃巖相變質(zhì)結(jié)晶基底(2.3 Ga～2.8 Ga),其中太華群巖體有熊耳山斜長(zhǎng)角閃巖(2.5～2.3 Ga)、小秦嶺黑云母片麻巖(2.5～2.3Ga)[17]、閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖(2 338 Ma)[18]等,登封群為花崗-綠巖體(2.5～2.6 Ga)[19]。

圖4 鋯石樣品Th/U與年齡分布圖Fig.4 Th/u vs. Age distribution diagram of zircon samples

圖5 鋯石樣品U-Pb協(xié)和圖Fig.5 U-Pb concordia diagram of zircon samples

表1 研究區(qū)鋯石樣品年齡結(jié)構(gòu)分布頻率表Tab.1 Distribution frequencyTable of age structures of zircon samples in the study area

注：北秦嶺、陰山地塊、孔茲巖帶數(shù)據(jù)來(lái)自文獻(xiàn)[20]；南秦嶺、華北板塊南緣數(shù)據(jù)來(lái)自文獻(xiàn)[21]圖6 濟(jì)源西承留剖面中晚三疊世碎屑鋯石U-Pb年齡及周緣巖體鋯石年齡圖譜Fig.6 The atlas of U-Pb ages of Middle-Late Triassic detrital zircons from Xichengliu section of Jiyuan region and zircons from peripheral rocks

3.3.2 1 600～2 100 Ma 此組年齡為古元古代年齡,在研究區(qū)3個(gè)樣品中,占比最小,峰值集中在1 800 Ma左右,JY-2樣品未見(jiàn)明顯峰值。該組年齡為東西部陸塊沿中部造山帶拼合并使華北克拉通最終形成的時(shí)代。在華北板塊北緣,古元古代主要以沿集寧、大青山—烏拉山、千里山—賀蘭山自東向西分布的孔茲巖系、TTG片麻巖和麻粒巖為代表。在華北板塊南緣表現(xiàn)為中元古代熊耳群輕微變質(zhì)或未變質(zhì)的火山巖(1.9～1.7 Ga)[22]、汝陽(yáng)群和洛峪群的凝灰?guī)r(1 750～1 600 Ma)[23]以及中元古代和太古代的變沉積巖(1 850，2 500 Ma)[24]。

3.3.3 220～330 Ma 此段年齡在研究區(qū)樣品中占比較高,含量自JY-2向JY-3、JY-4遞減,3個(gè)樣品峰值均在250 Ma左右,并在JY-3中出現(xiàn)330 Ma次峰,整體對(duì)應(yīng)海西—印支期運(yùn)動(dòng)。由于早石炭世晚期—中二疊世(330～265 Ma)為古亞洲洋板塊向華北板塊北緣的俯沖運(yùn)動(dòng),在烏拉山地區(qū)發(fā)育年齡約330 Ma的二長(zhǎng)花崗巖、正長(zhǎng)花崗巖、輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖等[25],大青山同盛茂地區(qū)發(fā)育晚石炭世火山巖(305 Ma)[26],小井溝發(fā)育花崗巖(275 Ma±1 Ma)[27],另外代表巖體有烏拉特中旗花崗閃長(zhǎng)巖(291 Ma±4 Ma)、石蘭哈達(dá)石英閃長(zhǎng)巖(299 Ma±4 Ma)、烏梁斯太花崗巖(277 Ma±3 Ma)、烏拉特中旗石英閃長(zhǎng)巖(276 Ma±4 Ma)等;二疊紀(jì)末—三疊紀(jì)(250～200 Ma)為古亞洲洋閉合、西伯利亞板塊與華北板塊拼合碰撞期間,整個(gè)華北板塊北緣自東向西發(fā)育印支期花崗巖體(207～227 Ma)[28]。同時(shí),南秦嶺勉略地區(qū)蛇綠巖中發(fā)育鋯石U-Pb年齡為(300±6)Ma的斜長(zhǎng)花崗巖,南平地區(qū)安山巖LA-ICPMS年齡為(246±3)Ma,代表勉略洋殼的俯沖年齡[29]。南秦嶺西段發(fā)育大量與勉略洋俯沖-閉合有關(guān)的三疊紀(jì)花崗巖類巖體,西部冶力關(guān)、夏河花崗巖年齡分別為(245±6)Ma和(238±4)Ma[30]，“東江口花崗閃長(zhǎng)巖(247～223 Ma)[31-33]等為南秦嶺造山帶在237～210 Ma由俯沖向同碰撞轉(zhuǎn)換背景的響應(yīng)[29]”。

3.4 物源區(qū)限定

從上述分析可以看出,研究區(qū)中晚三疊世主要的潛在物源區(qū)包括華北板塊北部陰山地塊、南部華北板塊南緣、南秦嶺以及華北板塊沉積蓋層。JY-2中的三疊世樣品中，印支期—海西期年齡的鋯石(220～271 Ma,峰值254 Ma)可對(duì)應(yīng)陰山—大青山地區(qū)、秦嶺造山帶勉略縫合帶巖體及華北板塊南緣蓋層再旋回。高頻峰值區(qū)古元古代早期—新太古代(2 427～2 626 Ma,峰值2 517 Ma)可對(duì)應(yīng)陰山地塊孔茲巖系與華北板塊沉積蓋層。古元古代年齡(1 695～1 894 Ma)顆粒較少(15%)且年齡值分散,不形成峰值年齡。由于樣品中不含加里東期和晉寧期年齡,因此判斷JY-2的物源為華北北緣陰山地塊與華北板塊再旋回物質(zhì)。

JY-3延長(zhǎng)組早期樣品印支期年齡和海西期年齡鋯石(222～336 Ma,峰值254 Ma,次峰330 Ma)比JY-2有所減少。古元古代早期—新太古代年齡(2 303～2 695 Ma,峰值2 494 Ma)和古元古代年齡(1 673～1 947 Ma,峰值1 859 Ma)相比于JY-2均增加,可能為陰山地塊地層隨著剝蝕程度的增加,新地層逐漸減薄,老地層出露。

JY-4延長(zhǎng)組中期樣品中，印支期與海西期年齡鋯石(230～332 Ma,峰值246 Ma)繼續(xù)降低,出現(xiàn)了1顆加里東期452 Ma和1顆晉寧期980 Ma年齡的鋯石,這兩個(gè)年齡均為北秦嶺造山帶的代表年齡,在華北板塊南緣中也存在一定數(shù)量；同時(shí)，古元古代鋯石(1 680～2 078 Ma,峰值1 836 Ma)數(shù)量顯著增加,古元古代早期—新太古代年齡(2 298～2 668 Ma,峰值2 486 Ma)數(shù)量相對(duì)JY-3有所降低,但與JY-2基本相等。由于北秦嶺帶鋯石結(jié)構(gòu)中，古元古代及古元古代早期—新太古代區(qū)間的年齡有限,因此這樣的變化說(shuō)明新增加的物源區(qū)可能為華北板塊南緣而非北秦嶺。從沉積時(shí)代上看,從延長(zhǎng)組中期開始,濟(jì)源地區(qū)的物源在華北板塊北緣的陰山地區(qū)及華北板塊沉積蓋層再旋回物質(zhì)的基礎(chǔ)上,增加了華北板塊南緣的供給。

4 討論

本研究結(jié)果表明,研究區(qū)中晚三疊世早期沉積以灰黃色厚層砂巖、粉砂巖夾泥巖為主；中期砂體變薄,與泥巖頻繁互層；晚期砂體進(jìn)一步變薄,泥巖層增厚,呈現(xiàn)泥巖中夾薄砂層的狀態(tài),砂泥巖顏色從灰黃色逐漸過(guò)渡為灰綠色、灰色,地層保存完整。整體上講，其呈現(xiàn)出水體由淺入深的變化,表現(xiàn)為湖進(jìn)的單旋回,雖無(wú)法與鄂爾多斯盆地本部完整的水進(jìn)、水退旋回完全對(duì)應(yīng),但二者對(duì)應(yīng)性較好。從河南省地質(zhì)志(1985)記載可知,研究區(qū)油坊莊組頂部標(biāo)志性的紫紅色泥巖可與鄂爾多斯盆地本部中三疊統(tǒng)紙坊組對(duì)應(yīng),椿樹腰組與盆地本部延長(zhǎng)組早期T3y1+2(長(zhǎng)10～長(zhǎng)8油層組)可對(duì)比,譚莊組下部巖性段可與鄂爾多斯盆地本部延長(zhǎng)組中期T3y3(長(zhǎng)7～長(zhǎng)4+5油層組)對(duì)比,上段巖性可與延長(zhǎng)組晚期T3y4+5(長(zhǎng)3～長(zhǎng)1油層組)對(duì)比。同時(shí)，濟(jì)源地區(qū)椿樹腰組和譚莊組的古生物組合與鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組基本一致,說(shuō)明為中晚三疊世同期地層。

本研究將鄂爾多斯盆地東部外圍寧武杜家村—榆社輝教村—濟(jì)源西承留—南召太山廟剖面建立沉積相對(duì)比圖(見(jiàn)圖7)。從圖7中可以看出,中晚三疊世，地層厚度自北向南明顯增厚,符合構(gòu)造背景,并與鄂爾多斯盆地本部自北向南地層厚度遞增趨勢(shì)一致。延長(zhǎng)組早期，由辮狀河經(jīng)辮狀河三角洲、三角洲向淺湖和深湖相過(guò)渡,延長(zhǎng)組中期由辮狀河經(jīng)曲流河三角洲和淺湖向深湖相過(guò)渡,延長(zhǎng)組晚期寧武和榆社剖面幾乎被剝蝕殆盡,濟(jì)源剖面以深湖相沉積為主,南召剖面為典型深湖相沉積。

從濟(jì)源西承留—韓城薛峰川—銅川漆水河—麟游澄水河剖面可以看出,延長(zhǎng)組早期從澄水河向薛峰川方向由三角洲平原經(jīng)三角洲前緣相向淺湖相過(guò)渡,從濟(jì)源剖面至薛峰川方向由三角洲前緣相向淺湖相變化。延長(zhǎng)組中期，從澄水河向漆水河方向由三角洲相、淺湖相向深湖相過(guò)渡,從濟(jì)源向漆水河方向由淺湖相向深湖相變化。延長(zhǎng)組晚期，由于澄水河剖面缺少地層記錄,從漆水河向濟(jì)源方向由三角洲平原經(jīng)由三角洲前緣向深湖相過(guò)渡(見(jiàn)圖8)。

圖7 寧武杜家村—榆社輝教村—濟(jì)源西承留—南召太山廟剖面中晚三疊世延長(zhǎng)期沉積相對(duì)比剖面圖Fig.7 Correlation section of sedimentary facies in the Middle-Late Triassic of Ningwu-Yushe-Jiyuan

圖8 濟(jì)源西承留—韓城薛峰川—銅川漆水河—麟游澄水河剖面中晚三疊世延長(zhǎng)期沉積相對(duì)比剖面圖Fig.8 Correlation section of sedimentary facies in the Middle-Late Triassic of Jiyuan-Hancheng-Tongchuan-Linyou

由此可見(jiàn),濟(jì)源地區(qū)無(wú)論是與鄂爾多斯盆地東部外圍剖面還是與盆地南部剖面對(duì)比,沉積相變?cè)诳臻g上和時(shí)間上均符合瓦爾特相律,且地層沉積厚度變化符合中晚三疊世鄂爾多斯盆地古地貌北高南低,沉積厚度北薄南厚的特征。

同時(shí),由本次碎屑鋯石年代學(xué)研究結(jié)果可知,濟(jì)源地區(qū)中晚三疊世碎屑物源主要來(lái)自華北板塊北部陰山地塊、華北板塊南緣以及華北板塊沉積蓋層再旋回。其中，華北板塊北部、沉積蓋層再旋回物源與前人對(duì)鄂爾多斯盆地東北部延長(zhǎng)組地層以及榆社地區(qū)中晚三疊世碎屑物源的研究結(jié)果一致[34],中晚三疊世晚期增加的華北板塊南緣物源與南召地區(qū)物源一致。因此推測(cè)，在中晚三疊世，研究區(qū)應(yīng)與現(xiàn)今鄂爾多斯盆地屬于同一沉積盆地,且在三疊紀(jì)晚期位于該大型沉積盆地的湖盆中心附近。

5 結(jié)論

1)濟(jì)源地區(qū)中晚三疊世早期巖性以灰黃色細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖夾黃綠色粉砂巖、泥巖為主,中期以黃綠色泥巖夾粉砂巖為主,晚期為深灰色、灰綠色泥巖夾粉砂巖為主。沉積相自三角洲前緣相經(jīng)淺湖相向深湖相演變,展現(xiàn)了一個(gè)單向湖進(jìn)旋回,與鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組湖盆演化過(guò)程基本一致。

2)濟(jì)源地區(qū)中晚三疊世3個(gè)碎屑鋯石樣品U-Pb同位素年齡主要顯示為3段:2 300～2 600 Ma、1 600～2 100 Ma、220～330 Ma,另有兩顆單顆粒鋯石年齡分別為(452±12)Ma和(980±21)Ma。通過(guò)源區(qū)對(duì)比分析可知，中晚三疊世早中期物源主要來(lái)自華北板塊北緣陰山地塊與華北板塊沉積蓋層,中晚三疊世晚期物源在華北板塊北緣陰山地塊與華北板塊沉積蓋層的基礎(chǔ)上增加了華北板塊南緣的供給。

3)根據(jù)沉積學(xué)與年代學(xué)分析結(jié)果認(rèn)為，濟(jì)源地區(qū)中晚三疊世無(wú)論是地層厚度變化還是沉積相時(shí)空演變,均與鄂爾多斯盆地具有一致性,且符合當(dāng)時(shí)的構(gòu)造背景,因此推測(cè)中晚三疊世濟(jì)源盆地與鄂爾多斯盆地屬于同一個(gè)大型沉積盆地。