华北克拉通北缘燕辽裂陷带中-新元古界构造-热演化研究

作     者：李晨星 

作者单位：中国石油大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：常健

授予年度：2021年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：燕辽裂陷带 中-新元古界 锆石U-Pb年龄 低温热年代学年龄 构造-热演化 

摘      要：华北克拉通北缘燕辽裂陷带是我国中-新元古界最发育的地区,区内中元古界油苗沥青广泛分布,有巨大的勘探潜力。由于地层沉积时期早,物源和地层沉积时代难以确定,沉积后经历复杂的构造运动,导致油气勘探难度较大。地层构造-热演化直接影响烃源岩成熟演化,分析中-新元古界构造-热演化史,可以准确约束古老烃源岩成熟演化过程,为油气勘探提供依据。本文在分析中-新元古界物源和地层沉积时间的基础上,结合低温热年代学正、反演耦合模拟技术,揭示出燕辽裂陷带中-新元古界构造-热演化史,并探讨了中元古界烃源岩成熟期次。燕辽裂陷带长城系碎屑锆石U-Pb年龄主要包含1.6Ga、1.85Ga和2.5Ga三个年龄峰值,待建系包含1.4Ga、1.85Ga和2.5Ga三个年龄峰值,青白口系仅包含1.85Ga和2.5Ga两个年龄峰值。其中～1.85Ga和～2.5Ga锆石来源于华北克拉通结晶基底,而～1.4Ga和～1.6Ga锆石分别为下马岭组和大红峪组沉积期岩浆活动的产物。同时,实测碎屑锆石U-Pb年龄可约束大红峪组和下马岭组沉积时代为～1620Ma和～1400Ma。中-新元古界样品磷灰石裂变径迹年龄和锆石(U-Th)/He年龄均小于地层沉积年龄,说明其年龄已被重置,记录了样品曾经历的热事件。青白口系龙山组样品单颗粒锆石(U-Th)/He年龄与有效铀浓度呈负相关性,可以完整记录样品沉积以来的热史信息。热史模拟结果揭示出常州沟组、大红峪组和龙山组在三叠纪末期达到最高温度,分别为260℃、230℃和140℃。同时,模拟结果显示燕辽裂陷带中-新元古界在显生宙以来主要发生了两期构造隆升事件,其中430Ma～320Ma的隆升事件是白乃庙岛弧向南与华北克拉通北缘发生弧陆碰撞造成的,220Ma～0Ma的隆升事件蒙古-颚霍次克洋闭合及西伯利亚地块与华北地块碰撞造成的。热演化模拟结果表明,下马岭组烃源岩在～1400Ma进入成熟阶段,洪水庄烃源岩在～230Ma进入成熟阶段。奥陶纪末期和三叠纪末期地层温度变化对古老烃源岩成熟演化具有重要影响。