北山地区石炭纪和二叠纪古地磁研究及其构造意义

Previous study on Carboniferous - Permian tectonic background and evolution process in Beishan area have been controversial due to the lack of reliable paleomagnetic data. Therefore, we will pick up representative paleomagnetic samples from the Carboniferous-Permian stratigraphic sections controlled by paleontology and isotope chronology on different blocks divided by ophiolite belts in Beishan area. Then, the reliable Carboniferous and Permian paleomagnetic data will be given after detailed indoor paleomagnetic remanence and rock magnetic experiments. Based on the Carboniferous-Permian paleomagnetic data from different blocks in the Beishan area and other surrounding blocks, the closure time of the paleo-Asian Ocean in Beishan area will be proposed，as well as tectonic setting and Paleogeographic evolution of the Beishan area in late Paleozoic, which would provide scientific basis for oil and gas exploration in Beishan basin group and Yin-E basin.

北山地区石炭纪-二叠纪构造背景及演化过程存在很大争议，且缺少可靠的古地磁数据制约。本申请项目拟在北山地区蛇绿岩带所划分的不同微地块上，选择同时具有生物年代和同位素年龄控制的石炭-二叠系地层剖面，通过详细的古地磁取样、系统的室内古地磁剩磁测试和岩石磁学实验研究，获得北山地区石炭-二叠纪可靠的古地磁数据，进而从构造磁学角度，结合周边块体古地磁数据，研究北山地区晚古生代大地构造背景及古地理演化问题，探索古亚洲洋在该区的闭合时限，最终为北山盆地群和银额盆地油气勘探提供理论和技术基础，具有重要理论意义和实际意义。

北山地区晚古生代构造争议较大且缺乏古地磁数据制约，本项目通过对北山地区石炭系与二叠系古地磁样品测定和分析，获得了北山地区各微地块可靠的高温特征剩磁分量。明确了北山南部敦煌地块各时期相应古地磁极位置，晚泥盆世末-早石炭世为：经度p＝115.7°E, 纬度p＝-34.8°N, dp/dm =25.4/13.6；晚石炭世为：经度p＝168.4°E, 纬度p＝-0.2°N, dp/dm =3.3/1.8；早二叠世为：经度p＝268.2°E, 纬度p＝74.8°N, dp/dm =1.9/1.2；中二叠世为：经度p＝216.1°E, 纬度p＝49.5°N, dp/dm =12.5/6.8。北山中部中天山-明水-旱山微地块早石炭世和晚石炭世的古地磁极分别为：经度p＝0.5°E, 纬度p＝42.5°N, dp/dm =12.2/7.5（经度p＝2.3°E, 纬度p＝69.5°N, dp/dm =14.8/10.9）。北山北部吐哈-雀儿山微陆块晚石炭世与晚石炭世末-早二叠世的古地磁极分别为：经度p＝180.4°E, 纬度p＝47.1°N, dp/dm =15.1/10.1（经度p＝215°E, 纬度p＝58.3°N, dp/dm =4.6/2.7）。褶皱检验或倒转检验表明所获得的部分高温特征剩磁很可能代表岩石形成时的原生剩磁。结合北山地区周边地块已有的晚古生代可靠古地磁数据，认为敦煌地块石炭纪-二叠纪很可能为华北与阿拉善地块的一部分，但远离塔里木地块；古亚洲洋的西段（天山段）于晚石炭世可能已经闭合或近于消亡，吐哈-雀儿山地块、中天山-明水-旱山微地块与塔里木、准噶尔、西伯利亚、哈萨克斯坦、以及蒙古-图瓦等地块组成较大的北部联合地块；基于敦煌-阿拉善-华北地块与北部联合地块存在较大的古纬度差，认为古亚洲洋东段（北山-兴蒙）闭合时间可能晚于早二叠世，主洋盆可能位于小黄山-恩格尔乌苏-索伦-贺根山一线。根据本次研究获得的古地磁结果，结合前人古地磁数据、沉积相、以及古生物等其他地质资料，对北山地区及周边主要地块早二叠世的古地理位置进行了重建。