阿拉善南、东缘下古生界物源、变形及构造归属

阿拉善南、东缘分布了一些早古生代地层（香山群、大黄山组、米钵山组），有关它们的沉积时代、对比、物源性质、变形机制、古应力场特征等问题长期没有解决。这些直接限制了对诸如阿拉善与华北板块早古生代期间的关系（贺兰拗拉槽是否存在）、阿拉善基底组成及属性以及阿拉善南缘早古生代构造属性等问题的认识，进而影响对华北与扬子关系的探讨。项目计划：(1)利用锆石激光探针等离子质谱和多接收等离子体质谱技术，对香山群、大黄山组和贺兰山西侧米钵山组进行碎屑锆石年龄谱以及Hf同位素的测定，同时对香山群上部顺层侵入的辉绿岩床进行锆石定年；(2)采样层位砂岩成分和古水流统计分析；(3)重点地区目标地层大比例尺构造填图与剖面测量，并结合点、线观察。在前人基础上，确定研究区目标地层沉积下限年龄（包括香山群沉积上限年龄）、物源性质和方向、变形机制和阶段、古应力方向。为研究阿拉善地块早古生代演化、基底组成和构造属性提供重要依据。

通过对阿拉善地块南缘早古生代地层碎屑锆石以及沉积学的工作，确定阿拉善南缘的下古生界物源位于东冈瓦纳大陆的新元古代造山带，而非早前认为的阿拉善地块或华北地块，从而将阿拉善地块归为亲冈瓦纳大陆的地块，并认为其在早古生代靠近东冈瓦纳大陆的西北侧。研究也显示河西走廊中部的大黄山组和东部的香山群具有相似的年龄谱特征、沉积特征和物源特征，两者属于同时代地层，都是晚寒武世沉积，可能包括早奥陶世沉积。确定香山群辉绿岩侵位时代是晚古生代（277±3 Ma），进一步的地球化学工作则显示，该辉绿岩的侵入可能是西秦岭的弧后盆地活动有关，明确解释了研究区晚古生代海侵的构造背景，即不是早期认为的“碰撞谷”，而是弧后盆地。通过阿拉善地块东缘、东南缘的构造变形和沉积工作，发现在阿拉善东缘自北向南存在一条晚泥盆世的构造变形带，北侧地区为近东西向韧性逆冲，而南侧则为近南北向褶皱，均显示近东西向挤压，通过构造岩和角度不整合面以及与岩体的切割关系，限定阿拉善地块与华北作用的时代为晚泥盆世，同样位于阿拉善与华北之间晚古生代沉积也显示出直至晚泥盆世，才有来自两侧的沉积物堆积。阿拉善地块东缘多期变形除了上述两者之间的近东西向韧性逆冲外，还发现了三叠纪左行韧性剪切、侏罗纪逆冲、早白垩伸展、早新生代逆冲、中新生代左行剪切和晚新生代伸展等多次构造事件，这些事件多与三叠纪之后多次陆内构造事件有关。发现鄂尔多斯盆地西缘三叠纪不是伸展性边界，而是大型走滑边界，这对鄂尔多斯西缘的油气勘探有一定意义，而新生代大型左行走滑断裂的发现，也暗示阿尔金断裂新生代早期可能确实已经联系到阿拉善地块东缘，这对于研究青藏高原向东的扩展有重要意义。此外，本研究在阿拉善东缘还发现了新元古代、晚古生代枕状玄武岩，新元古代枕状玄武岩意味着狼山群并不是中元古代地层，而晚古生代枕状玄武岩的发现则可能与古亚洲洋构造域有关。