莺歌海盆地临高凸起碎屑锆石年代学和钾长石Pb同位素物源示踪及其地质意义

The Lingao uplift is one of the main parts of Yinggehai Basin, and is also the oil and gas structural trap field with complete stratigraphic information revealed by drilling, which recording and preserving the evolution information of the source terranes and large rivers. Study of the provenance systems is not only the basis of reservoir predication and evaluation, but also the key point of understanding the uplift of Tibet Plateau, the change of East Asia monsoon and the evolution of the Red River. This study will carry out the sediment provenance from different strata in the Lingao uplift since the Oligocene, combined with detrital zircon U-Pb geochronology, K-feldspar Pb isotope and geochemical data, to establish zircon age spectrum, isotopic and geochemical diagrams for each strata, to reveal the provenance and its variation characteristics, to understand the source contributions and distribution of high quality reservoirs, and to provide the new constrains on the evolution of the Red River and coupling mechanism of the Cenozoic source evolution and basin formation.

临高凸起是莺歌海盆地主要组成部分之一，也是目前钻探获得地层信息比较完整（渐新统-更新统）的油气构造圈闭区，它完整的记录和保存着源区和大型河流演化的相关信息，对其物源体系的研究不仅是储层预测和评价的基础，也是认识青藏高原隆升、东亚季风变化和红河水系演化的关键切入点。本项目拟对临高凸起渐新世以来的不同地层进行碎屑锆石U-Pb年代学、钾长石Pb同位素和全岩地球化学的综合分析，建立各地层的年龄频谱图、同位素组成和地球化学物源识别图，揭示临高凸起的物质来源及其变化特征，了解各物源区对临高凸起的沉积贡献和优质储层的分布规律，为红河的演化历史以及源区演化和盆地形成的耦合机制提供新的制约。

本项目以南海西北部莺歌海盆地临高凸起为研究对象，通过对不同层位样品的碎屑锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素、碎屑钾长石Pb同位素以及系统的全岩地球化学分析，结合潜在源区的综合研究，识别临高凸起渐新世以来沉积物的物质来源，制约古红河水系的演化历史。研究发现，莺歌海盆地三大主要源区碎屑锆石年龄组成存在显著差异，可以通过锆石年龄频谱、Hf同位素以及地球化学指标将其有效区分。物源分析的结果表明，红河从渐新世以来不断输送沉积物至莺歌海盆地，是盆地最重要的物质供给单元，控制着整个盆地沉积物组成和分布。这些沉积物主要剥蚀自花岗岩类的母岩，在搬运和沉积过程中经历了弱-中等程度的风化。对碎屑锆石、钾长石Pb同位素和地球化学数据的综合结果表明，红河水系自晚渐新世以来并非保持稳定不变，其主要源头在多个地质历史时期被渐进式袭夺。晚渐新世-早中新世红河可能与长江中游和湄公河上游相贯通，形成了一个大型的古红河水系，中中新世长江中游部分被袭夺，晚中新世红河丢失湄公河上游流域，形成现代红河水系格局，随后一致保持稳定至今。本项目的研究为莺歌海盆地物源体系研究提供了新的思路和方法，同时为古红河水系的演化研究提供了新的证据。