揚子地塊A盆地晚古生代古地磁分析

韓濤，徐績芳，王家敏

(中國石油集團測井有限公司長慶事業部,陜西 西安 710000)

揚子地塊A盆地晚古生代古地磁分析

韓濤，徐績芳，王家敏

(中國石油集團測井有限公司長慶事業部,陜西 西安 710000)

揚子地塊A盆地中生代以來沉積中心經歷了弧形遷移，盆地是否發生旋轉具有爭議。根據古地磁數據計算古緯度表明，該盆地晚二疊世以來主要經歷了大規模的北向漂移、南向漂移、快速北向漂移。現有精度古地磁數據分析表明，該盆地中生代以來，相對于歐亞大陸、揚子地塊的旋轉量都小于誤差范圍，缺乏有效意義的旋轉。盆地中新生代沉積中心的弧形遷移反映了周緣造山帶不同時期的構造活動對該盆地沉降及沉積的控制。

盆地；弧形遷移；古地磁；旋轉；沉積中心

A盆地是中國最典型的疊合盆地之一，中生代以來發育了多期前陸盆地，并且以該盆地中部為中心，沉積中心在盆地西部和北部經歷了多次的弧形遷移與轉換，沉積序列不斷更替和疊加[1]。該盆地在中生代經歷了順時針旋轉，并與周緣造山帶接觸、碰撞，導致多期前陸盆地沉積及沉積中心在山前地區發生弧形遷移。然而，該盆地中新生代的旋轉并沒有得到有力證據的支持。

揚子地塊作為東亞地區相對穩定的大地構造單元之一，長期以來，其相對穩定性一直被強調且經常被稱之為“揚子地臺”或“西南地臺”，國外則稱之為南中國地塊(SCB)。A盆地是揚子地塊中最穩定的塊體，對揚子地塊古地磁研究的大部分數據都出自于該盆地。筆者根據A盆地晚古生代以來的古地磁數據，分析并計算出中新生代以來該盆地相對于揚子地塊和歐亞大陸的旋轉量，進而探討盆地沉降中心弧形遷移的原因。

1 A盆地及其周緣造山帶地質概況

中生代以來，A盆地與周緣造山帶表現為典型的盆山耦合關系，盆地的演化及沉積充填明顯受控于造山帶不同時期、不同方式的逆沖推覆作用[2]。對該盆地構造演化及沉積充填影響最大的是龍門山褶皺沖斷帶，其主體由一系列傾向北西的逆沖斷層和推覆體所組成[3]。顯生宙以來，龍門山地區至少經歷了2次重大的陸-陸碰撞事件，即三疊紀晚期華北陸塊、羌塘陸塊與揚子陸塊之間的碰撞以及新生代早期的印藏碰撞。上述2次碰撞在龍門山地區形成了2期明顯的褶皺沖斷構造[4]。該盆地北緣南西朝向的弧形構造帶即大巴山褶皺沖斷帶和東西向的米倉山沖斷帶，至少經歷了2期構造變形，且相互交錯切割，反映了其變形的先后順序。北部沖斷帶內部的構造變形形成于中生代早期，與秦嶺造山帶密切相關[5～12]。大巴山和米倉山南部外緣的沖斷褶皺明顯受控于晚期的構造，因其變形卷入了中侏羅世-早白堊世的地層和巖石，盆地的中部地層和巖石沒有表現出顯著的構造變形特征。

2 古地磁特征

A盆地晚古生代以來地層出露較為完整，大多數巖性也適合進行古地磁研究[13～16]。該次研究的樣品年代從晚二疊世至新生代早期，其中晚二疊世的古地磁數據有部分來自峨眉山玄武巖。中生代及新生代的樣品分布在A盆地內部，巖性為陸相的砂巖和粉砂巖(表1)。

表1 A盆地晚古生代以來的古地磁數據

注：E1，2為古新世-始新世；K2為晚白堊世；J3為晚侏羅世；J2為中侏羅世；J1為早侏羅世；T3為晚三疊世；T2為中三疊 世；T1為早三疊世；P2為中二疊世；A95為古地磁極位置剩磁方向。

圖1 研究盆地晚古生代以來的古緯度變化圖

各時代的平均古緯度變化曲線(圖1)表明，該盆地在晚二疊世時期處于赤道以南的低緯度地區。晚二疊世-晚三疊世，該盆地經歷了快速的北向漂移，緯度變化約30°，表明該時期盆地向北漂移了約3000km；晚三疊世之后，盆地的古緯度變化較小，表明印支運動以后揚子地塊并無大規模的北向水平運動，并一直持續到中侏羅世；中-晚侏羅世，該盆地經歷了大規模的南向漂移，漂移量達到1500km，對于該期規模較大的南向漂移，多為古地磁數據測量所致，中國西部中生代地層中普遍存在磁傾角偏低現象[15]，可能是引起該盆地“南向漂移”最主要的原因；晚侏羅世-早白堊世，該盆地的古緯度變化不明顯；新生代，該盆地經歷了快速的北向漂移，緯度變化達15°，最終到達現今的位置。

3 討論

利用古地磁數據計算地塊的旋轉，首先需選定一個位置相對比較固定的參考極，并了解參考極在該時代的古地磁極位置。筆者選擇歐亞大陸和揚子地塊為參考極，分別計算了其相對旋轉量。表2、3分別為早侏羅世-晚白堊世A盆地相對于歐亞大陸、揚子地塊的旋轉量數據表。表中數據顯示，A盆地相對于歐亞大陸和揚子地塊的旋轉量均小于古地磁誤差范圍(±30°)，表明中生代中晚期該盆地相對于歐亞大陸和揚子地塊并沒有發生明顯的水平旋轉運動。

表2 研究盆地相對于歐亞大陸的旋轉數據表(據文獻[16])

注：旋轉量中+代表順時針方向旋轉；-代表逆時針方向旋轉。

表3 研究盆地相對于揚子板塊的旋轉數據表(據文獻[15])

上述結果表明，該盆地中新生代沉積中心的遷移可能并不是由于順時針旋轉所致，而是源于周緣褶皺沖斷帶的構造活動對盆地沉降及沉積的控制。克拉通周緣的前陸盆地在晚三疊世發育于龍門山山前，屬龍門山褶皺逆沖構造載荷所致的前淵凹陷，與龍門山晚三疊世的強烈構造活動有關；侏羅紀早期的沉積地層呈面狀分布，缺乏明顯的撓曲沉降，表明構造運動相對較弱，周緣造山帶較為平靜；中侏羅世早期，前淵凹陷遷移至米倉山山前；中侏羅世，沉降中心位于大巴山山前，構成大巴山山前的前淵凹陷，而該時期大巴山山前發育了強烈的褶皺沖斷構造；晚侏羅世-早白堊世，沉降中心回到米倉山山前，表明該時期為米倉山沖斷帶的主要活動時期；白堊紀末-古近紀，前淵凹陷躍遷至南龍門山山前，反映了印藏碰撞對該盆地的構造和沉積響應。

4 結論

1)A盆地在晚二疊世至晚三疊世經歷了快速的北向漂移，在中-晚侏羅世經歷了大規模的南向漂移，在新生代時期經歷了快速的北向漂移，最終到達現今的位置。

2)A盆地相對于歐亞大陸和揚子地塊的旋轉量均小于古地磁誤差范圍，表明其并未發生明顯的水平旋轉運動，中新生代沉積中心的遷移可能與盆地周緣褶皺沖斷帶的構造活動有關。

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[編輯] 鄧磊

2016-10-02

國家科技重大專項(2011ZX05007-002)。

韓濤(1985-)，男，工程師，現主要從事石油地質、測井儀器及測井方法方面的工作，hantaocj@163.com。

P318.44

A

1673-1409(2017)11-0018-04

[引著格式]韓濤，徐績芳，王家敏.揚子地塊A盆地晚古生代古地磁分析[J].長江大學學報(自科版), 2017,14(11):18～21.