鄂尔多斯盆地延长组长底部凝灰岩锆石SHRIMPU_Pb年龄及地质意义.docx

1、中国科学: 地球科学 2014 年 第 44 卷 第 10 期: 2160 2171 中 国 科 学 杂 志 社SCIENCE CHINA PRESS论 文 鄂尔多斯盆地延长组长 7 底部凝灰岩锆石 SHRIMP U-Pb 年龄及地质意义王 多 云 *, 辛 补 社 , 杨 华 , 付 金 华 , 姚 泾 利 , 张 瑜 北京师范大学资源学院, 北京 100875; 中国石油长庆油田公司, 西安 710018; 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室, 西安 710018* 联系人, E-mail: 联系人, E-mail: 收稿日期: 2013-12-02; 接受日期: 2014-04-06

2、; 网络版发表日期: 2014-09-23国 家 科 技 重 大 专 项 项 目 (编 号 : 2011ZX05044)资助摘要 鄂尔多斯盆地延长组长 7 油层组底部稳定存在一套凝灰岩夹层, 可以作为地层 划分和对比的标志层. 本文对盆地西南部罗 36 井和庄 211 井长 7 底部的凝灰岩进行了锆 石 SHRIMP U-Pb 定 年 分 析 , 分 别 获 得 206Pb/238U 加 权 平 均 年 龄 (241.32.4) 和 (239.71.7) Ma. 结合凝灰岩锆石的阴极发光图像和 U/Th 元素比值, 认为其为岩浆成因 锆石, 其年龄代表延长组长 7 底部凝灰岩的沉积年龄介于 2

3、39.7241.3 Ma. 这一测年结 果充分说明延长组底部存在中三叠世地层. 结合前人研究成果, 建议将长 10长 8 油层 组单独划分出来, 仍用铜川组命名, 而将长 7长 1 段严格限制在狭义晚三叠世延长组范围之内. 通过探讨分析认为, 延长组长 7 油层组底部的凝灰岩是印支早期秦岭主造山运 动 的 沉 积 响 应 . 这 期 构 造 运 动 促 使 延 长 组 沉 积 期 湖 盆 古 地 貌 和 沉 积 环 境 发 生 重 大 变 化 , 这为后期延长组沉积期湖盆的成烃、成藏十分有利.关键词 鄂尔多斯盆地 延长组凝灰岩SHRIMP U-Pb 定年地质意义鄂 尔 多 斯 盆 地 作 为

4、我 国 陆 上 第 二 大 沉 积 盆 地 , 富含煤炭、石油、天然气和铀矿等多种矿产资源, 是 我 国 重 要 的 多 种 能 源 矿 产 基 地 (刘 池 洋 , 2005; 刘 池洋等, 2006). 盆 地 内 的 延 长 组 地 层 不 仅 是 鄂 尔 多 斯 盆 地 内 陆 湖 盆 形 成 后 的 第 一 套 生 储 油 岩 系 , 也 是 我 国 北方陆相三叠系地层中出露最好、研究最早、发育齐 全 的 层 型 剖 面 . 然 而 长 期 以 来 , 对 延 长 组 地 层 时 代 归属 与 地 层 划 分 存 在 较 大 分 歧 (谢 秋 元 等 1), 潘 钟 祥 , 1936

5、; 中 国 地 质 科 学 院 地 质 研 究 所 , 1980; 陕 西 省 地质 矿 产 局 , 1989, 1998; 杨 俊 杰 , 2002; 邓 秀 芹 等 ,2009), 一 种 观 点 认 为 延 长 组 为 晚 三 叠 世 沉 积 建 造 ; 另 一 种 观 点 则 认 为 延 长 组 的 时 代 是 跨 越 中 、 晚 三 叠 世 , 两 个 不 同 时 代 的 地 层 单 元 (表 1).火 山 凝 灰 岩 的 成 因 决 定 了 其 在 空 间 分 布 的 广 泛1) 谢 秋 元 , 孙 国 凡 , 李 云 龙 , 等. 1974. 陕 甘 宁 盆 地 石 油 地 质

6、普 查 总 结 报 告 (陕 西 省 地 质 局 石 油 普 查 大 队 )中文引用 格式 : 王 多 云 , 辛 补 社 , 杨 华 , 等 . 2014. 鄂 尔 多 斯 盆 地 延 长 组 长 7 底 部 凝 灰 岩 锆 石 S HRIMP U-Pb 年 龄 及 地 质 意 义 . 中 国 科 学 : 地 球 科 学 , 44: 21602171英文引用 格式 : Wang D Y, Xin B S, Yang H, et al. 2014. Zircon SHRIMP U-Pb age and geological implications of tuff at the bottom

7、of Chang-7 Member ofYanchang Formation in the Ordos Basin. Science China: Earth Sciences, doi: 10.1007/s11430-014-4979-0中国科学: 地球科学 2014 年 第 44 卷 第 10 期表 1 鄂尔多斯盆地三叠系延长组地层划分沿革表潘 钟 祥(1936)第 三 石 油 普 查 大 队 1)中 国 地 质科 学 院 地 质 研 究 所 (1980)陕 西 省 区 域 地 质 志 (1989)陕 西 省 岩 石 地 层 编 写 组 (1998)杨 俊 杰(2002)邓 秀 芹 等(2

8、009)侏罗 系瓦 窑 堡 煤 系 T3y5 瓦 窑 堡 组 瓦 窑 堡 组(T3w)T3y5 长 1 长 1长 2 长 2T3y4 永 坪 组 T3y4 长 3 长 3长 4+5 长 4+5长 6 长 6T3y3上 三 叠 统延 长 组上 三 叠 统胡 家 村 组上 三 叠 统T3y3长 7上 三 叠 统长 7长 8 长 8T3y2 T3y2 长 9 长 9上 三 叠 统延 长 组上 三 叠 统 延 长 组T3y1中三 叠 统铜 川 组中三 叠 统铜 川 组中三 叠 统延 长 组(T2-3y)上 三 叠 统T3y1 长 10中三 叠 统 长 10性 和 等 时 性 , 其 层 位 具 有 重

9、 要 的 地 层 对 比 意 义 (钟 蓉 等, 1995, 1996; Haaland 等, 2000, Desmares 等, 2007; 邱 欣 卫 等 , 2011). 近 些 年 来 , 随 着 锆 石 U-Pb 测 年 技 术 的 成 熟 和 完 善 , 火 山 凝 灰 岩 的 就 位 年 龄 被 广 泛 用 于地层划分和对比、以及确定关键地质事件时限的主 要 依 据 (Dong 等 , 1997; 周 明 忠 等 , 2008; 汪 正 江 等 ,2009; 高林志等, 2010; Foreman 等, 2008; Su 等, 2008). 目 前 研 究 表 明 , 鄂 尔 多

10、 斯 盆 地 延 长 组 地 层 中 存 在 数 层 火 山 凝 灰 岩 , 尤 其 以 延 长 组 长 7 油 层 组 底 部 的 凝 灰 岩 最 为 发 育 , 分 布 最 为 稳 定 , 可 以 作 为 地 层 划 分 和 对 比 的 标 志 层 (邱 欣 卫 , 2008; 邓 秀 芹 等 , 2009; 李 慧 , 2009; 邱 欣 卫 等 , 2011). 本 文 首 次 对 盆 地 西 南 部 罗 36井和庄 211 井长 7 油 层 组 底 部 的 凝 灰 岩 进 行 了 高 精 度 、 高 可 置 信 度 的 锆 石 SHRIMP U-Pb 定 年 分 析 , 以 期 望

11、能 对 确 定 延 长 组 地 层 的 时 代 归 属 与 划 分 有 所 帮 助. 最后, 探 讨 了 凝 灰 岩 沉 积 年 龄 所 蕴 含 的 构 造 地 质 意义.1 地质背景1.1 延长组地层划分概况美 国 学 者 Fuller 和 Clapp 于 1926年 在 延 长 地 区 命 名 了 陕 西 系 之 延 长 带 , 原 始 岩 性 为 灰 色 或 者 灰 绿 色砂岩与页岩(Fuller 和 Clapp, 1926). 其后, 王 竹 泉 和 潘 钟 祥 2)将 陕 西 系 的 上 部 归 入 瓦 窑 堡 煤 系 , 下 部 延 长 带 改 为 延 长 层 . 1959年 ,

12、甘 克 文 3)将 王 竹 泉 和 潘 钟 祥 建 立 的 瓦 窑 堡 煤 系 和 延 长 层 改 为 延 长 统 , 并 进 一 步 自 下 而 上 划 为 15段 : 即 砂 岩 段 (T3 y1 )、 油 页 岩 段 (T3y2)、 含 油 砂 页 岩 段 (T3y3-4)、 含 煤 岩 段 (T3y5). 1980 年 , 中 国 地 质 科 学 院 地 质 研 究 所 在 甘 克 文 5分 法 的 基 础 上 , 将 砂 岩 段 (T3y1)与 油 页 岩 段 (T3y2)合 并 , 命 名 为 中 三 叠 统 铜 川 组 , 而 将 第 35段 命 名 为 延 长 组 (中 国 地

13、 质 科 学 院 地 质 研 究 所 , 1980). 陕 西 省 区 域 地 质 志 编 写 组 则 认 为 延 长 植 物 群 已 不 能 完 全 包 含 铜 川 组 植 物 群 , 建 议 将 甘 克 文 5段 划 分 方 案 的 第 1段 和 第 2段 命 名 为 中 三 叠 统 铜 川 组 , 第 35段 依 次 命 名 为 上 三 叠 统 胡 家 村 组 、 永 坪 组 和 瓦 窑 堡 组 ( 陕 西 省 地 质 矿 产 局 , 1989). 陕 西 省 岩 石 地 层 编 写 组 将 甘 克 文 划 分 法 的 第 5 段 , 即 含 煤 岩 段 (T3y5)单 独 划 分 出

14、来 , 命 名 为 上 三 叠 统 瓦 窑 堡 组 , 而 将 第 14段 命 名 为 延 长 组 , 地 层 时 代 为 中 三 叠 世 晚 期 至 晚 三 叠 世 ; 并 给 出 延 长 组 地 层 是 一 套 以 灰 绿 色 、 灰 黄 绿 色 、 浅 肉 红 色 长 石 砂 岩 为 主 , 夹 深 灰 绿 色 页 岩 及 煤 线 的 陆 相 地 层 ; 下 部 夹 黑 色 油 页 岩 层 , 中 、 上 部 含 石 油 , 且 以 颜 色 浅 区 别 于 上 下 地 层, 与 上 下 地 层 均 为 整 合 接 触 , 底 部 以 二 马 营 组 的 顶 部 紫 红 色 泥 岩 的 结

15、 束 为 标 志 , 以 一 互 层 状 含 煤 层 或2) 王 竹 泉 , 潘 钟 祥 . 1933. 陕 北 油 田 地 质 (前 中 央 地 质 调 查 所 地 质 汇 报 ). 20 号3) 甘 克 文 . 1959. 鄂 尔 多 斯 地 台 西 北 部 及 北 部 震 旦 系 至 侏 罗 系 研 究 初 步 总 结 报 告 . 石 油 工 业 部 银 川 石 油 管 理 局 内 部 报 告2161王多云等: 鄂尔多斯盆地延长组长 7 底部凝灰岩锆石 SHRIMP U-Pb 年龄及地质意义者 煤 线 之 底 面 为 上 覆 瓦 窑 堡 组 开 始 (陕 西 省 地 质 矿 产 局, 1

16、998). 当前, 长 庆 油 田 等 单 位 在 5 分 法 的 基 础 上 ,根 据 一 些 标 志 层 将 延 长 组 自 下 而 上 细 分 为 长 10 至 长1, 10 个不同的油层组(表 1), 时代为晚三叠世(杨俊杰,2002). 近期, 邓 秀 芹 等 (2009)通 过 分 析 延 长 组 孢 粉 组 合、岩石学特征、湖盆演化, 认 为 延 长 组 地 层 中 的 长 10 至长 8 油 层 组 与 长 7 至长 1 油 层 组 差 异 明 显 , 可 将长 7 与长 8 油 层 组 之 间 的 地 层 界 限 作 为 中 三 叠 统 与 上 三 叠 统 界 限 .1.2

17、凝灰岩分布特征及采样层位研 究 表 明 , 鄂 尔 多 斯 盆 地 延 长 组 长 1长 9 皆 有 凝 灰 岩 分 布 , 横 向 上 可 以 对 比 的 凝 灰 岩 主 要 有 4 层, 分 别 为 长 91、 长 73 底部( 即本文采样层位)、长 72、 长 71 期 , 以 盆 地 西 南 部 长 73 期 最 为 发 育 (邱 欣 卫 等 ,2009). 长 7 油 层 组 底 部 凝 灰 岩 分 布 在 平 面 上 具 有 由 盆 地 西 部 、 西 南 部 , 向 东 北 部 减 薄 的 趋 势 (图 1)(邓秀 芹等, 2008, 2009; 邱 欣 卫 等 , 2009).

18、 张文正等(2009)对长 7 油 层 组 中 的 凝 灰 岩 进 行 了 细 致 的 研 究 , 结 果 显图 1 鄂尔多斯盆地延长组长 7 油层组底部凝灰岩分布特征据邓秀芹等(2008, 2009)和邱欣卫(2008)2162中国科学: 地球科学 2014 年 第 44 卷 第 10 期示长 7 油 层 组 中 广 泛 分 布 薄 层 和 纹 层 状 凝 灰 岩 , 在 垂 向 分 布 上 , 薄 层 凝 灰 岩 主 要 分 布 于 长 8 油 层 组 与 长 7 油 层 组 的 分 界 线 附 近 至 长 7 油 层 组 的 底 部 , 且 呈 现 有 序 结 构 , 而 纹 层 状 凝

19、 灰 岩 多 分 布 长 7 油 层 组 的 下 部 和 中部. 前 人 对 长 7 油 层 组 中 的 薄 层 凝 灰 岩 化 学 成 分 分 析 表 明 , 凝 灰 岩 的 主 要 成 分 SiO2 和 Al2O3 含 量 变 化 大 , SiO2 含 量 介 于 49.37%72.87%, Al2O3 含 量 介 于 14.17%30.17%, 总 体 上 来 说 , 大 多 数 薄 层 凝 灰 岩 的进 行 元 素 间 分 馏 和 U 含 量 校 正 . 原 始 数 据 的 处 理 和 锆 石 U-Pb 谐 和 图 的 绘 制 采 用 Ludwig 博 士 编 写 的 Squid 和

20、Isoplot 程序(Ludwig, 2003). 单 个 测 试 点 的 同 位 素 比 值 误 差 和 年 龄 误 差 分 别 为 1 相 对 误 差 和 1 绝 对 误 差 , 206Pb/238U 年 龄 加 权 平 均 值 的 误 差 为 95%置 信 度 误 差 .2.2 分析结果锆 石 阴 极 发 光 图 像 特 征 . 岩 浆 锆 石 通 常 显 示SiO2 含 量 较 高 , 反 映 出 长 7 油 层 组 中 的 凝 灰 岩 以 中 、 酸 性 为 主 , 基 性 较 少 (张 文 正 等 , 2009).本 文 凝 灰 岩 样 品 分 别 采 自 于 盆 地 西 南 部

21、罗 36 井和 庄 211 井 的 钻 井 岩 芯 , 2 口 井 的 地 理 坐 标 分 别 为365622.03N, 1072644.19E 和 355327.18N,1075813.05E (图 2(c), 其 中 采 于 罗 36 井长 7 油 层 组 底 部 的 凝 灰 岩 样 品 编 号 为 L-1; 采于庄 211 井长 7 油 层 组 底 部 的 凝 灰 岩 样 品 编 号 为 L-3, 两 组 凝 灰 岩 的 具 体 采 样 层 位 见 图 3.2 分析方法及结果2.1 分析方法将 采 自 于 2 口井长 7 油 层 组 底 部 的 凝 灰 岩 样 品 送 往 河 北 廊 坊

22、 市 区 域 地 质 调 查 院 , 进 行 专 业 化 的 锆 石 挑 选 工 作 . 挑 选 锆 石 的 大 致 流 程 : 首 先 , 将 样 品 粉 碎 到 100 目 左 右 , 然 后 进 行 重 液 和 磁 性 分 选 , 最 后 在 双 目 显 微 镜 下 进 行 人 工 挑 选 锆 石 工 作 . 接 下 来 , 将 挑 选 好 的 锆 石 颗 粒 送 往 中 国 地 质 科 学 院 北 京 离 子 探 针 中 心, 进 行 测 试 前 的 制 靶 和 拍 照 等 工 序 . 制 靶 的 大 致 流 程 是 将 挑 选 好 的 锆 石 颗 粒 与 多 颗 标 准 锆 石 (T

23、EM)按 样 品 编 号 分 组 , 一 起 用 环 氧 树 脂 固 定 在 玻 璃 片 上 , 经 固结、抛光等工序, 然后在显微镜下进行反射光、透 射 光 观 察 与 拍 照 , 最 后 进 行 锆 石 阴 极 发 光 拍 照 . 上 述 显 微 镜 观 察 和 阴 极 拍 照 主 要 是 分 析 锆 石 表 面 和 内 部 结 构 特 征 , 为 上 机 测 试 分 析 及 选 点 做 准 备 .锆石 U-Pb 测 年 是 在 中 国 地 质 科 学 院 北 京 离 子 探 针 中 心 的 SHRIMP II 上 完 成 , 具 体 的 测 试 原 理 、 操 作 流程见 William

24、s 等(1987) 、Compston 等(1992) 和宋彪 等 (2002), 测 试 选 点 技 巧 见 刘 建 辉 等 (2011)文 献 . 应 用 标 准 锆 石 TEM(206Pb/238U 年 龄 为 (416.81.1) Ma (Black 等 , 2003)和 SL13(206Pb/238U 年 龄 为 (572.20.4) Ma, 238U 含量为 238 ppm (Claou-Long 等, 1995)(1)典 型 的 震 荡 环 或 者 扇 形 分 带 结 构 , 晶 型 常 为 半 自 形 到 自 形 (吴 元 保 和 郑 永 飞 , 2004), 锆 石 粒 径

25、20250 m (Hoskin 和 Schaltegger, 2003). 样品 L-1 和 L-3 凝 灰 岩 锆石的 CL 图 像 显 示 为 典 型 的 岩 浆 生 长 振 荡 环 带 和 韵 律 结 构 , 属 于 岩 浆 成 因 锆 石 . 两 组 锆 石 颗 粒 大 小 约 为 50 m200 m, 晶 型 好 、 无 裂 缝 、 干 净 透 明 (图 4).(2) 锆石的 U 和 Th 含量及 Th/U 比值. 研 究 表 明 , 不 同 成 因 的 锆 石 具 有 不 同 的 U 和 Th 含量及 Th/U 比 值, 岩 浆 锆 石 的 Th 和 U 含 量 较 高 , Th/

26、U 比 值 较 大 (一 般0.4); 变 质 锆 石 的 Th 和 U 含 量 低 , Th/U 比值小(一 般 0.1)(Hoskin 和 Schaltegger, 2003; Rubatto 和 Gebauer, 2000; Mller 等 , 2003; 吴 元 保 和 郑 永 飞 , 2004). 样品 L-1 共 进 行 了 15 颗 锆 石 测 试 分 析 , 其 中 Th 含 量 变 化 范 围 为 117576 ppm, U 含 量 变 化 范 围 为 2691030 ppm, Th/U 比 值 变 化 范 围 为 0.410.79. 样 品 L-3 也 进 行 了 15 颗

27、 锆 石 分 析 , Th 含 量 变 化 范 围 为 103528 ppm, U 含 量 变 化 范 围 为 1801126 ppm, Th/U 比 值 变 化 范 围 为 0.441.23. 显然, 上 述 两 组 凝 灰 岩 锆 石 的 U 和 Th 含量, 及 Th/U 比值(表 2)均 显 示 了 岩 浆 锆 石 特 征 , 并 结 合 两 组 凝 灰 岩 锆 石 的 CL 图像, 可 以 得 出 两 组 凝 灰 岩 中 的 锆 石 均 是 岩 浆 成 因 锆 石 .(3) 锆石 U-Pb 年龄. L-1 获得 2 组 206Pb/238U 加 权 平 均 年 龄 (图 5), 其中

28、 11 个测点 206Pb/238U 年 龄 加 权平均值为(241.32.4) Ma(MSWD=1.4); 4 个 测 点 的 206Pb/238U 年 龄 加 权 平 均 值 为 (230.42.7) Ma(MSWD=0.56). L-3 共获得 3 组 U-Pb 年龄 (图 5), 其中 13 个 测 点 206Pb/238U 加 权 平 均 年 龄 值 为 (239.71.7) Ma (MSWD=1.08), 测点 6.1 获得的 206Pb/238U 表 面 年 龄 为 (271.03.6) Ma, 测点 4.1 获得的 206Pb/238U 表 面 年 龄 为(229.03.2)

29、Ma. 上 述 两 组 凝 灰 岩 锆 石 的 U-Pb 年 龄 大 致 可 以 分 三 大 类 , 分别为 239.7241.3, 229.0230.4 和 271.0 Ma. 这 三 大 类 年 龄 各 代 表 不 同 的 地 质 含 义 , 本 文 讨 论 部 分 给 出 详 细 的 解 义 .2163王多云等: 鄂尔多斯盆地延长组长 7 底部凝灰岩锆石 SHRIMP U-Pb 年龄及地质意义2164图2 鄂尔多斯盆地构造单元划分(a)和研究区地质简图及取样井位图(b)中国科学: 地球科学 2014 年 第 44 卷 第 10 期图 3 罗 36 井与庄 211 井地层对比图及凝灰岩取样

30、层位3 讨论3.1 延长组地层划分鄂 尔 多 斯 盆 地 发 育 有 较 为 完 整 的 中 、 上 三 叠 统 陆 相 地 层 , 而 且 地 层 中 夹 有 多 层 火 山 凝 灰 岩 , 尤 其 以 延 长组长 7 油层组底部的凝灰岩最为发育(邱欣卫, 2008;李慧, 2009; 邓 秀 芹 等 , 2009; 邱 欣 卫 等 , 2011), 这 为 本 文 利 用 凝 灰 岩 夹 层 锆 石 U-Pb 年龄, 来 限 定 延 长 组 地 层 的 时 代 提 供 便 利 条 件 . 自 从 认 为 延 长 组 属 于 上 三 叠 统 (潘 钟 祥 , 1936)以 来 , 地 学 界

31、 也 一 直 秉 承 这 一研 究 成 果 . 然而, 随 着 对 鄂 尔 多 斯 盆 地 延 长 组 地 层 研 究 的 深 入 , 一 些 学 者 和 科 研 机 构 对 上 述 认 识 提 出 质 疑 (中 国 地 质 科 学 院 地 质 研 究 所 , 1980; 雍 天 寿 , 1984;吉 利 明 等 , 2006; 邓 秀 芹 等 , 2009; 陈 安 清 等 , 2011).雍 天 寿 (1984)在 对 盆 地 内 部 的 剖 2 井和庆 36 井 延 长 组 孢 粉 组 合 特 征 进 行 研 究 , 发现 T3y1-2 段 孢 子 组 合 特 征与 T3y3-5 段 存

32、 在 明 显 差 异 , 其中 T3y1-2 段 孢 子 和 花 粉 组 合 特 征 与 西 伯 利 亚 和 乌 拉 尔 中 三 叠 世 科 别 依 组 的 孢 粉 组 合 特 征 可 以 对 比 ; 而 T3y3-5 段 地 层 则 与 西 伯 利 亚 和 乌 拉 尔 晚 三 叠 世 孢 粉 组 合 特 征 相 同 . 中 国 地2165王多云等: 鄂尔多斯盆地延长组长 7 底部凝灰岩锆石 SHRIMP U-Pb 年龄及地质意义图 4 样品 L-1 和 L-3 中的锆石阴极发光照片及测点位置和年龄质 科 学 院 地 质 研 究 所 (1980)对 盆 地 东 部 地 层 的 剖 面 研究,

33、发现 T3y1-2 段 植 物 群 组 合 单 调 , 主 要 以 有 节 类 Equisetites brevidentatus, Neocalamites carcinoides, N. carrerei 和 观 音 座 莲 目 的 Danaeopsis magnifolia 等 占 优 势 , 石 松 类 的 Pleuromeia 以 及 种 子 蕨 纲 的 Glossopteris 和 Tongchuanophyllum 为 其 主 要 组 成 分 子, 而 Pleuromeia 和 Glossopteris 两 种 属 是 早 、 中 三 叠 世 的 典 型 分 子 或 重 要 分

34、子 , 据此, 建议将 T3y1-2 段 命 名 为 中 三 叠 世 铜 川 组 , 而将 T3y3-5 段 置 于 狭 义 晚 三 叠 世 延 长 组 . 近 期 , 吉 利 明 等 (2006)对 盆 地 西 南 部 陇 东 地 区 的 延 长 组 进 行 了 研 究 , 发 现 延 长 组 长 8 与长 7 油 层 组 分 别 以 Aratisporites-Punctatisporites 和 Asseretospora-Walchiites 为 代 表 的 孢 粉 组 合 , 时 代 分 别 为 中 三 叠 世 晚 期 与 晚 三 叠 世 早 期 . 邓 秀 芹 等 (2009) 也

35、 对 延 长 组 地 层 进 行 了 孢 粉 组 合 特 征 、 岩 石 学 特 征 、 湖 盆 演 化 规 律 等 方 面 的 综 合 研 究 , 结 果 显 示 长 10长8 与长 7长 1 油 层 组 存 在 明 显 的 差 异 , 建 议 以 长 8 与长 7 油 层 组 之 间 的 地 层 界 线 作 为 中 三 叠 统 与 上 三 叠 统 的 界 线 . 陈 安 清 等 (2011)同 样 也 指 出 , 鄂 尔 多 斯 盆 地中、上三叠统的界线大致相当于长 7 与长 8 油 层 组 之 间 的 地 层 界 线 . 显然, 这 些 研 究 成 果 促 进 了 对 延 长 组 地 层

36、 时 代 归 属 与 划 分 的 认 识 .本 文 对 鄂 尔 多 斯 盆 地 西 南 部 罗 36 井和庄 211 井 油 层 组 底 部 的 凝 灰 岩 进 行 了 锆 石 SHRIMP U-Pb 定 年 分析, 结 果 显 示 2 块 凝 灰 岩 样 品 的 锆 石 U-Pb 年 龄 大 致 可 以 分 为 三 大 类 , 分别为 239.7241.3, 229.0230.4 和 271.0 Ma. 样品 L-3 中的 1 粒 锆 石 (测 点 6.1)获得的 206Pb/238U 表面年龄为(271.03.6) Ma, 考 虑 到 盆 地 西 南 部 延 长 组 沉 积 期 湖 盆 发

37、 育 西 南 和 东 北 两 大 物 源 沉 积 体 (陈 全 红 , 2004; 吴 小 斌 等 , 2008), 且 这 两 大 物 源区 均 发 育 海 西 期 岩 浆 事 件 (张 二 朋 , 1998; 高婷, 2011;郝 百 武 , 2012). 因此, (271.03.6) Ma 很 可 能 代 表 的 是2166中国科学: 地球科学 2014 年 第 44 卷 第 10 期表 2 样品 L-1 和 L-3 凝灰岩的 SHRIMP 锆石 U-Pb 年龄分析结果 a)Th/U 207Pb*/206Pb* 207Pb*/235U 206Pb*/238U206Pb/238U年 龄 (

38、Ma)a) 数 据 误 差 为 1, Pbc 表 示 普 通 铅 , Pb*表 示 放 射 成 因 铅 , 普 通 铅 校 正 采 用 204Pb 测 量 值图 5 凝灰岩样品 L-1 和 L-3 锆石 U-Pb 年龄谐和图2167样 品 测 试 206Pbc(%) U (ppm) Th (ppm) 206Pb* (ppm)L-1: 365622.03N, 1072644.19E1.1 0.50 800 576 24.8 0.74 0.04743.4 0.23493.6 0.035961.1 227.72.52.1 0.35 917 431 29.0 0.49 0.05032.3 0.2542

39、2.5 0.036651.1 232.02.63.1 0.91 507 199 16.5 0.41 0.04785.0 0.2475.2 0.037481.4 237.23.34.1 1.39 553 416 18.4 0.78 0.04886.0 0.2576.2 0.038141.4 241.33.45.1 2.12 510 390 17.3 0.79 0.040714 0.21814 0.038761.6 245.13.86.1 0.94 269 117 8.52 0.45 0.04754.9 0.2405.1 0.036571.4 231.63.17.1 0.72 429 240 13

40、.9 0.58 0.04777.0 0.2467.2 0.037411.3 236.83.08.1 1.48 496 372 16.5 0.77 0.04686.4 0.2466.6 0.038061.3 240.83.19.1 0.77 628 340 20.6 0.56 0.04634.2 0.2424.3 0.037961.2 240.22.710.1 0.71 462 254 15.0 0.57 0.05024.5 0.2604.6 0.037561.2 237.72.911.1 1.21 369 223 11.7 0.62 0.04636.5 0.2336.6 0.036461.4

41、230.83.112.1 0.43 518 369 17.4 0.74 0.04823.2 0.25853.4 0.038891.2 245.92.913.1 0.49 819 412 26.8 0.52 0.04923.0 0.25753.2 0.037921.2 240.02.714.1 0.37 1030 482 34.7 0.48 0.04892.2 0.26292.4 0.039021.1 246.72.715.1 1.11 496 256 16.5 0.53 0.04905.1 0.2585.2 0.038271.3 242.13.0L-3: 355327.18N, 1075813

42、.05E1.1 0.59 974 413 31.8 0.44 0.04832.8 0.25143.1 0.037781.1 239.12.62.1 1.99 295 208 9.64 0.73 0.042710 0.22010 0.037241.4 235.73.33.1 1.65 180 103 6.08 0.59 0.05049.9 0.26910 0.038671.6 244.63.94.1 1.99 294 274 9.31 0.96 0.04629.9 0.23110 0.036161.4 229.03.25.1 1.77 351 305 11.6 0.90 0.04278.4 0.

43、2228.5 0.037731.3 238.83.16.1 0.61 333 297 12.4 0.92 0.04984.7 0.2954.9 0.042931.3 271.03.67.1 0.40 1126 528 36.6 0.48 0.04942.4 0.25732.6 0.037741.1 238.82.58.1 1.49 225 160 7.49 0.74 0.04558.6 0.2398.8 0.038151.5 241.43.59.1 2.42 268 173 8.71 0.67 0.043112 0.21912 0.036881.5 233.53.410.1 0.89 256

44、159 8.51 0.64 0.04626.8 0.2456.9 0.038391.4 242.83.411.1 0.90 334 398 11.1 1.23 0.04945.6 0.2625.8 0.038421.3 243.03.112.1 1.44 281 174 9.20 0.64 0.04758.7 0.2468.8 0.037581.4 237.83.313.1 0.92 358 293 11.7 0.85 0.05005.6 0.2605.7 0.037751.3 238.83.014.1 1.92 215 155 7.34 0.75 0.046211 0.24811 0.039

45、001.5 246.63.715.1 1.11 291 226 9.54 0.80 0.04647.2 0.2417.3 0.037701.4 238.53.3王多云等: 鄂尔多斯盆地延长组长 7 底部凝灰岩锆石 SHRIMP U-Pb 年龄及地质意义样 品 中 所 混 源 的 源 区 继 承 锆 石 年 龄 . 样品 L-3 中的 1 粒 锆 石 (测 点 4.1)获得的 206Pb/238U 表面年龄为(229.0 3.2) Ma, 与样品 L-1 中的 4 粒 锆 石 获 得 的 206Pb/238U 加 权 平 均 年 龄 (230.42.7) Ma, 在 误 差 范 围 内 一 致

46、. 需 要 特 别 指 出 的 是 延 长 组 长 7 油 层 组 中 下 部 地 层 中 的 纹 层 状 凝 灰 岩 极 为 发 育 , 如 张 文 正 等 (2009)对 盆 地 南部正 8 井长 7 烃 源 层 的 纹 层 状 凝 灰 岩 进 行 了 粗 略 观 察 和 统 计 , 毫 米 级 至 厘 米 级 的 凝 灰 岩 竟 达 180 余 层 之 多. 早在 20 世纪 70 年 代 初 , 雍 天 寿 (1984)曾 在 延 长 组 T3y1-2 段 地 层 中 发 现 50 多 层 凝 灰 岩 , 而在 T3y2 顶 部 的 张 家 滩 页 岩 中 凝 灰 岩 层 多 而 集

47、中 (剖 2 井 共 计 38 层), 最厚 1.5 m, 最薄 110 cm, 并 且 都 已 斑 脱 岩 化 . 因此, 在 对 延 长 组 长 7 油 层 组 底 部 的 凝 灰 岩 取 样 时 , 极 易 混 染 进 毫 米 级 的 纹 层 状 凝 灰 岩 , 本 文 笔 者 认 为 229.0230.4 Ma 的锆石 U-Pb 年龄, 不 应 代 表 长 7 油 层 组 底 部 的 凝 灰 岩 沉 积 年 龄 , 应 是 记 录 较 小 一 期 (230 Ma)的 火 山 事 件 年 龄 , 而长 7 油 层 组 底 部 的 凝 灰岩沉积年龄应介于(239.71.7)(241.32.

48、4) Ma, 即 凝 灰 岩 的 就 位 年 龄 241 Ma. 考虑到 Xie(2007)对鄂尔 多 斯 盆 地 东 南 部 的 铜 川 金 锁 关 长 7 油 层 组 底 部 的 凝 灰 岩 进 行 了 锆 石 SHRIMP、TIM 和 LA-ICP-MS U-Pb 综 合 定 年 分 析 , 结 果 获 得 206Pb/238U 加 权 平 均 年 龄 (240.660.75) Ma(n= 17, MSWD=0.79), 其 结 果 与 本文 获 得 长 7 底 部 的 凝 灰 岩 沉 积 年 龄 介 于 239.7241.3 Ma 吻 合 的 相 当 好 . 这 也 从 侧 面 印 证 了 笔 者 认 为 盆 地 西 南 部 长 7 油 层 组 底 部 的 凝 灰 岩 的 沉 积 年 龄 介 于 (239.71.7)(241.32.4) Ma 是 合 理 的 .国 际 地 层 委 员 会 最 新 (2013 版 本 )推 荐 拉 丁 期 与 卡 尼 期 的 界 线 年 龄 为 237 Ma (Mietto 等, 2012). 本 文 获 得 延 长 组 长 7 油 层 组 底 部 的 凝 灰 岩 沉 积 年 龄 介 于 239.7241.3 Ma. 在 误 差 范 围 内 , 凝 灰 岩 的 沉 积 年 龄 与 拉 丁 期