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松辽盆地与大兴安岭白垩纪伸展盆山耦合关系与演化

刘招君  方石  郭巍  董清水  朱建伟  
【摘要】:研究区在白垩纪时期存在三期大的构造演化阶段。第一阶段为火石岭组-营城组时期。该阶段在松辽盆地地区广泛发育30多个相互分割的断陷盆地,其中以扇三角洲和深水湖泊相充填为主,并夹有火山岩,表现出近物源、快速沉降、快速充填的特征。在大兴安岭地区除靠近松辽盆地的大杨树盆地有沉积充填外,绝大多数地区以火山岩充填为主。表明当时大兴安岭地区处于隆升状态,即已成山。由FT6-1样品的Ar-Ar年龄可知,大兴安岭地区在124Ma左右,该样品所处古地温大约在520℃左右,而在127Ma左右地温降至200℃-300℃之间。根据隆升速率等于降温速率/地温梯度可知,白垩纪以来大兴安岭大约隆升了14.286km,其中火石岭-营城组时期(142-124Ma)隆升幅度最大,约9.1km。这表明在松辽盆地地区发生大规模伸展成盆时期,位于裂谷肩部的大兴安岭同时成山。第二阶段为登娄库-嫩江组三段(124-80Ma)。该阶段,松辽盆地地区呈整体沉降、坳陷充填,其中发育河流、三角洲、湖泊相沉积。古地理研究发现,这一时期松辽盆地以西部物源为主。显然,位于松辽盆地以西的大兴安岭为当时的主要物源区。结合大兴安岭地区广泛缺失该时期地层,说明大兴安岭当时仍处于隆升状态。第三阶段为嫩江组四段-明水组时期(80-65Ma)。这一时期以冲积相和残留湖泊相充填为主,并伴随着盆地的萎缩和地层的褶皱变形。Ar-Ar年龄分析可知,第二、三阶段(127-65Ma)地温降至120℃左右,经计算,大兴安岭地区约隆升了2.3km。65Ma以来,古地温降至15℃,即大兴安岭隆升幅度为2.9km,即形成现今的地貌景观。在上述三大构造演化背景上,还存在着次一级的隆升和剥蚀历史。通过重矿物示踪,沉积/火山充填旋回,埋藏史等研究揭示自白垩纪以来大兴安岭经历了8次从快到慢的隆升历史。

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