四川盆地五宝场中-晚侏罗世沉积记录及盆山过程

作     者：覃钧戈 

作者单位：成都理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：朱利东

授予年度：2022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：四川盆地 五宝场 沉积演化 碎屑锆石 物源分析 

摘      要：四川盆地在侏罗纪时期受周缘造山带影响,堆积了巨厚的陆源碎屑物质。这些碎屑物质的源区特征与演变规律以及盆地在沉积过程中与周缘造山带的构造运动之间的联系还需进一步探索分析。本文对宣汉五宝场地区中侏罗世晚期和晚侏罗世地层的岩石学特征、测井相特征、沉积学特征以及碎屑锆石年代学等方面进行了综合研究。在收集前人相关研究成果基础上,厘定川东北地区上沙溪庙组和蓬莱镇组地层时代,初步查明了五宝场地区中侏罗世晚期至晚侏罗世沉积环境和沉积演化特征。并在此基础上进一步探讨川东北地区从中侏罗世晚期至晚侏罗世时期沉积演化过程与周缘造山带之间的盆山关系。主要取得以下认识: 1.通过结合各项沉积相特征以及前人已有认识成果,明确了五宝场地区上沙溪庙组、遂宁组、蓬莱镇组形成于三角洲平原沉积环境。五宝场地区在上沙溪庙组沉积时期曾处于过相对动荡的沉积环境,地层中的软沉积物变形构造可能是四川盆地与大巴山逆冲推覆带挤压运动背景下的一次古地震事件记录。 2.通过碎屑锆石形态学及U-Pb年代学分析,五宝场地区锆石大部分为岩浆锆石,确定该地区上沙溪庙组上部地层年龄应晚于162±1.2 Ma,蓬莱镇组地层年龄应晚于160±1.5 Ma,属晚侏罗世牛津期。 3.通过砂岩碎屑组分分析,确定五宝场地区中侏罗世晚期至晚侏罗世砂岩为再循环特征。五宝场地区上沙溪庙组样品DBS-1与蓬莱镇组样品DBS-2具有类似的锆石年龄峰值区间,其锆石年龄频谱图与川东北地区同时代地层存在一定区别但总体相似。 4.五宝场地区在上沙溪庙组沉积时期的物源应主要来自大巴山逆冲推覆带山前带的晚三叠世地层,在蓬莱镇组沉积时期,米仓山可能开始为五宝场地区提供物源。推断川东北地区中侏罗世晚期至晚侏罗世碎屑物质来源具有多源性,不仅来源于盆地周边的秦岭造山带、龙门山造山带和扬子板块北缘,还可能来源于盆地边缘因造山带隆起而被出露剥蚀的下部地层沉积物。川东北地区从上沙溪庙组至蓬莱镇组物源情况有所变化,中侏罗世地层相较于晚侏罗世地层可能含有更高比例的晚三叠世再旋回沉积物。 5.通过对比分析四川盆地中侏罗世晚期至晚侏罗世地层,发现四川盆地在中侏罗世晚期至晚侏罗世沉积中心的迁移与物源变化具有相似性,并且与大巴山逆冲推覆带和龙门山造山带的构造抬升活动周期在时空上吻合。推断在该时间段内川东北地区沉积充填特征主要受到龙门山造山带和大巴山逆冲推覆带周期性差异构造抬升的复合影响。通过对四川盆地中侏罗世晚期至晚侏罗世地层的岩性组合、厚度等特征对比发现四川盆地在上沙溪庙组沉积时期沉积中心应在大巴山山前带,进入晚侏罗世后沉积中心开始向米仓山和龙门山造山带的山前带转移,最终在蓬莱镇组沉积时期转移至龙门山造山带山前带。四川盆地中侏罗世晚期至晚侏罗世沉积物记录了盆山体系中构造和沉积因素之间的相互作用,是周边造山带阶段性构造活动的沉积记录。