U-Pb年龄 篇1
关键词：哈密坳陷,石炭纪,SHRIMP锆石U-Pb测年,油气勘探
近年来,随着准噶尔及三塘湖盆地发现石炭系火山岩油气藏后[1,2],吐哈盆地石炭系引起了足够的重视。晚古生代,吐哈与准噶尔、三塘湖盆地,区域构造背景相似[3,4],预示吐哈盆地哈密坳陷石炭系可能具有较好的油气勘探潜力。前人[5,6,7]利用盆地周缘的露头资料、区域地质资料,推测哈密地区早石炭世为古陆;晚石炭世发生大规模海侵,主要发育半深海、滨浅海环境的火山-碎屑岩建造。但是由于早期哈密坳陷石炭系未受重视,其勘探及研究程度较低,坳陷内是否发育石炭系,存在较大的不确定性。哈密坳陷内新钻红1井钻遇一套火山岩。由于区域上石炭系和下二叠统火山岩均较发育,如果该套火山岩形成于石炭纪,则暗示着吐哈盆地哈密坳陷发育石炭系,具有较好的油气勘探前景。因此,该套火山岩的时代归属问题,是制约该地区油气勘探工作部署的关键问题。
本文通过对密坳陷内新钻红1井中发现的火山岩进行SHRIMP锆石测年,厘定其形成时代,进而确定哈密坳陷是否发育石炭系,为该区油气勘探前景评价提供重要的技术支撑。
1 区域地质概况
红1井钻探位置位于吐哈盆地东部的哈密坳陷内。现今,哈密坳陷北与哈尔力克山相接,南为觉罗塔格山东段。在区域构造上,哈密坳陷处于西伯利亚、哈萨克斯坦、塔里木等三大板块拼合部位,围限于卡拉麦里-麦钦乌拉缝合带、艾比湖-星星峡缝合带之间[8,9,10](图1)。晚古生代,哈密坳陷东北部存在卡拉麦里-麦钦乌拉残余洋盆,与三塘湖盆地隔洋相望[11],南部存在康古尔残余洋盆[12,13],在残余洋盆闭合过程中,洋壳的俯冲、消减造就了该区晚古生代发育复杂的火山岩-沉积岩建造。早期(1989~2009),哈密坳陷内钻井揭示了下二叠统依尔希土组及其以上地层,上二叠统及其以上地层为陆相正常碎屑岩沉积。下二叠统依尔希土组,主要岩性为巨厚的火成岩夹薄层的含砾泥岩。周鼎武、柳益群对哈密坳陷依尔希土组火山岩进行了39Ar-40Ar测年,哈参2井2 068 m玄武岩、共堡1井1 786.17 m流纹岩及堡东1井1 738.92 m碱性玄武岩分别获得(288±1)Ma、(274±15)Ma及(288±17)Ma的年龄值,证实了哈密坳陷早二叠世依尔希土组发育火山岩。根据区域地质资料,该区石炭系自下而上划分为下石炭统小热泉子组、雅满苏组及上石炭统柳树沟组、祁家沟组、奥尔吐组,各组均发育较多的火山岩,与下二叠统依尔希土组较难区分。
2 样品来源及分析方法
2.1 样品来源
红1井完钻井深4 875 m,自2 467 m起,揭示了巨厚的火成岩地层,岩石类型主要为流纹岩、安山岩、玄武岩、流纹质凝灰岩等。夹薄层含砾泥岩、凝灰质泥岩(图2),于泥岩夹层中采集的样品未分析出任何孢粉。
①额尔齐斯断裂带;②卡拉麦里—麦钦乌拉缝合线;③达尔布特断裂带;④艾比湖-星星峡缝合线;⑤汗腾格里—库米什断裂带
对红1井2 467~4 352 m不同深度的火成岩采集样品,选取两件用于SHRIMP锆石U-Pb测年。其中,样品①位于3 401~3 403 m,岩石类型主要为流纹岩;样品②位于3 536~3 549 m,岩石类型主要为安山岩。
2.2 分析方法
SHRIMP锆石测年样品,详细的锆石挑选、制靶流程,与宋彪等的文献[14]描述相似。锆石CL成像(图3)在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成,成像设备为安装有Mono CL3+(Gatan,U.S.A.)的扫描电镜(Quanta 400 FEG)。锆石U-Pb测定在南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室完成,检测设备为ICP-MS,仪器型号为Agilent 7500a。U-Pb同位素分馏用澳大利亚锆石标样GEMOC GJ-1[207Pb/206Pb年龄为(608.5±1.5)Ma][15]校正;用锆石标样Mud Tank截距年龄732±5 Ma作为内标,以保证测试分析精度。U-Pb年龄和U,Th和Pb的计数由GLITTER软件(4.4版本)获得。由于204Pb的信号低,以及载气中204He的干扰,使用Com Pb Corr#3_15G程序来进行普通铅校正。最后用Isoplot程序(3.0版本)作锆石年龄频率直方图与年龄谐和图(图4)。
3 锆石测年结果
样品①、②号锆石CL图像(图3)显示,锆石颗粒晶型好,呈自形或半自形棱柱状,振荡生成环带结构清晰,Th/U比值均大于0.4(介于0.51~0.99之间,个别大于1),表明其为典型的岩浆成因锆石。样品中所有的点几乎都落于或略偏离U-Pb一致曲线(图4),表明样品所测的年龄值可靠。由Isoplot程序统计的锆石绝对年龄加权平均值为(294.4±1.8)Ma(样品①)、(298.2±3.5)Ma(样品②)。参照文献[16]给出的各时代绝对年龄值,样品①反映的地质时代为早二叠世阿瑟尔阶,而样品②的年龄值与晚石炭世格舍尔阶与早二叠世阿瑟尔阶的界限[(298.9±0.15)Ma]相近。
4 红1井火山岩地层时代讨论
本文将红1井2 467~3 497 m、3 497~4 352 m分别置于下二叠统、石炭系,理由如下:
其一,两者岩性组合略有差异。井段2 467~3 497 m,岩性主要为安山岩、流纹岩、凝灰岩、火山角砾岩等火成岩夹薄层的含砾泥岩。而井深3 497m以下,岩性组合主要为安山岩、玄武安山岩、流纹岩、火山角砾岩、凝灰岩等,夹薄层的凝灰质泥岩,出现了较多的凝灰质泥岩夹层。
其二,3 401~3 403 m流纹岩的锆石年龄为(294.4±1.8)Ma,地质时代为早二叠世阿瑟尔阶;3 536~3 549 m安山岩的锆石年龄为(298.2±3.5)Ma,处于晚石炭世格舍尔阶与早二叠世阿瑟尔阶的界限附近。因此,将下二叠统底划于3 497 m,其下为上石炭统是合适的。
其三,测井曲线存在较大差异。井段2 467~3 497 m,常规测井曲线RD、RS呈大异常突变状,与下伏地层存在一明显的台阶;而3 497~4 352 m常规测井曲线RD、RS为微弱的锯齿状,与2 467~3 497 m存在较大区别。此外,根据扫描测井成像资料,自井深3 497 m之下静态图像由发亮明显的高阻特征突变为暗色的低阻特征,在3 497~3 510m存在风化带,也表明3 497~4 352 m与2 467~3 497 m二者不是同一套地层。
5 结论
U-Pb年龄 篇2
针对湖南印支期花岗岩3个典型代表性岩体(沩山、关帝庙唐市超单元岩体和白马山龙潭超单元岩体)系统的.SHRIMP锆石U-Pb年龄测定表明: 上述3个黑云母二长花岗岩体的代表性样品分别给出了244±4, 239±3和243±3 Ma的谐和年龄, 代表了区内印支期典型花岗岩体的形成时代. 表明区内传统上被认为属印支期的过铝质花岗岩有着更局限的形成时代. 结合其他年代学资料认为华南内陆印支期花岗岩很可能是同一次构造热事件的产物, 其空间分布整体上似面状展布, 其形成与陆内地壳物质叠置加厚作用有关, 这为深入理解华南印支期花岗岩的精细时空格架及早中生代演化的动力学机制提供了重要依据.
作 者：王岳军 范蔚茗 梁新权 彭头平石玉若 作者单位：王岳军,范蔚茗,梁新权,彭头平(中国科学院广州地球化学研究所同位素年代学和地球化学重点实验室,广州,510640)
石玉若(中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心,北京,100037)
刊 名：科学通报 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE SCIENCE BULLETIN 年，卷(期)： 50(12) 分类号：P5 关键词：SHRIMP锆石U-Pb定年 印支期花岗岩 湖南