华北克拉通南缘蓬莱群、五佛山群沉积地质特征及其构造古地理意义

作     者：王宏宇 

作者单位：中国地质大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：张传恒

授予年度：2021年

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 081803[工学-地质工程] 07[理学] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：华北克拉通 五佛山群 蓬莱群 沉积地质特征 构造古地理 

摘      要：华北克拉通南缘中新元古界发育良好,特别是对新元古代早期地层研究,能反映华北克拉通在Rodinia超大陆汇聚时期的响应。本文对华北克拉通南缘嵩山地区五佛山群、胶北地区蓬莱群开展沉积学、同位素地质年代学研究,进一步修订了华北克拉通南缘各地层对比关系,恢复新元古代早期华北克拉通南缘大地构造背景,结合前人和项目前期工作,取得以下新认识:1.蓬莱群辅子夼组碎屑锆石U-Pb定年研究显示,两个主峰峰值年龄分别为1600Ma、1200Ma,且最年轻锆石年龄是1094±39Ma,据此将辅子夼组的下限年龄限定为1100Ma,并结合区域地层对比及侵入的基性岩脉年龄,将蓬莱群的时代限定在1.0.92Ga范围内。通过对比胶东蓬莱群、豫西五佛山群碎屑锆石年龄谱特征及最年轻锆石的年龄,认为蓬莱群与五佛山群的骆驼畔组、何家窑组时代相同,而五佛山群下部的马鞍山组、葡峪组则时代更老。2.骆驼畔组主要为辫状河沉积体系,主体属辫状河-辫状河三角洲前缘相;4个测点119组斜层理玫瑰花图解证实,骆驼畔组砂岩、砂砾岩的古流向(沉积物扩散方向)主体指向北,表明当时的研究区之南存在作为物源的构造隆起区。3.发现并系统地研究了多条发育于五佛山群中的大型砂脉,其自身由骆驼畔组的“沙在未成岩前向下灌入到葡峪组构造裂缝之中。基于砂脉几何特征、砂岩结构构造和构造裂缝中葡峪组泥岩的碎裂特征,确定砂脉发育之时,葡峪组已经成岩并形成与构造裂缝相伴生的碎裂岩,而骆驼畔组则处于未成岩状态。因此,葡峪组与上覆骆驼畔组之间不是整合接触。4.何窑组三段白云岩系中发育球枕构造、水塑性褶皱、流化砾岩、液化脉、碟状构造等地震诱发的的软沉积变形构造,表明何窑组沉积于构造活跃的地球动力学环境中。5.基于以上新成果、新认识,结合区域构造环境及前人碎屑锆石年龄谱、基性岩墙群和古地磁等资料,推测蓬莱群、五佛山群上部的骆驼畔组、何窑组发育于格林维尔期造山相关的沉积盆地,与华北古陆与秦岭晚前寒武纪岩浆弧之间的弧陆碰撞直接相关。北秦岭晚前寒武纪构造带与华北古陆的碰撞形成了华北克拉通南缘地区的周缘前陆盆地,是格林威尔期造山带的一部分。