鄂尔多斯盆地东南缘白垩纪以来构造演化的裂变径迹证据

黄志刚， 任战利， 高龙刚

1 太原理工大学地球科学系， 太原　030024 2 西北大学地质学系， 西安　710069



鄂尔多斯盆地东南缘白垩纪以来构造演化的裂变径迹证据

黄志刚1， 任战利2， 高龙刚1

1 太原理工大学地球科学系， 太原030024 2 西北大学地质学系， 西安710069

鄂尔多斯盆地东南缘处于渭北隆起、晋西挠褶带和东秦岭造山带的转折地带，构造位置独特，演化历史复杂.本文选取东缘韩城地区和南缘东秦岭洛南地区上三叠统延长组为研究对象，采集6件砂岩样品进行锆石、磷灰石裂变径迹分析，对关键构造-热事件提供热年代学约束，恢复盆地东南缘不同构造带的热演化史，深化对盆地东南部油气资源赋存条件的认识，以期实现油气勘探的新突破.研究表明韩城和洛南地区的抬升冷却史存在明显差异.磷灰石裂变径迹年龄表现为从南到北减小的趋势.东缘韩城剖面磷灰石裂变径迹记录51.6～66.3 Ma、33 Ma两次抬升冷却的峰值年龄.南缘洛南剖面锆石裂变径迹年龄和磷灰石裂变径迹年龄分别记录89～106 Ma和59～66 Ma的冷却抬升年龄.洛南地区抬升冷却时间较早，剥蚀速率(106 m/Ma)大于韩城地区(68 m/Ma)，且持续时间长.磷灰石裂变径迹(Apatite Fission Track, AFT)热史模拟显示，晚中生代，受燕山运动的影响，东秦岭地区发生强烈的构造岩浆事件，洛南地区热演化程度明显高于韩城地区.洛南剖面的热演化主要受岩浆活动的控制，韩城剖面为埋藏增温型.鄂尔多斯盆地东南缘的裂变径迹年龄格局基本受控于白垩纪以来的抬升冷却事件.

裂变径迹； 抬升过程； 热史模拟； 延长组； 鄂尔多斯盆地东南缘

This article focuses on the study of the Yanchang Formation in Hancheng, which is in the east of Ordos, and in Luonan, which is in the south of Ordos. Six sandstone samples are collected and the key tectonic thermal event is constrained by thermochronology, using the methods of detrital zircon and apatite fission track. Thermal evolution histories are recovered for different structural belts of the southeast margin of the basin. The occurrence conditions of oil and gas are further studied which would add to open a new domain of petroleum exploration.

Research shows that the uplift and cooling histories are obviously different in researched regions. The AFT dates show that ages decrease from south to north. The AFT ages of the Weibei uplift reduce from 110 Ma in south to 33 Ma in north, and those of the North Qinling also reduces from 80 Ma in south to 9.7 Ma in north. In the Hancheng section, two tectonic uplifting events were recorded by apatite fission track, of which thermochronology ages are 51.6～66.3 Ma and 33 Ma, respectively. In the Luonan section, two thermochronology ages of zircon fission track were recorded, which reflect one tectonic event in 89～106 Ma. Apatite fission track dates reflect one tectonic event in 59～66 Ma. Denudation and cooling histories were obviously different in the study areas. Rapid uplift of the Luonan region located in the East Qinling orogen is earlier than the Hancheng region, and lasted a long time. The uplift-denudation rate is 106 m/Ma in the Luonan region, and 68 m/Ma in the Hancheng region, respectively. The modeled thermal history, which is based on apatite fission track data, exhibits fairly similar three-stage cooling, starting with an uplift-cooling event of the late period of early Cretaceous (100 Ma), followed by a period of relative thermal stability keeping the rocks at apatite partial annealing zone temperatures (100～60 Ma), and ending with a new phase of accelerated cooling during the Paleocene to recent time. Late Mesozoic, the magmatic activity in the East Qinling orogen was very intense due to the Yanshanian tectonic movement, and its thermal evolution degree is obviously higher than Hancheng. The southeastern margin of the Ordos basin has experienced an important tectonic-heat event at late Mesozoic (100 Ma). These two regions belong to different types of thermal evolution. The Hancheng area is of a buried heating type, and the Luonan section is of the type controlled by tectonic-magmatic activity.

In the study areas, the thermal evolution history is controlled by uniform dynamics. The present FT age pattern is, therefore, basically controlled by the Cretaceous rapid cooling event.

1　引言

鄂尔多斯盆地位于华北地块西部，是一个古生代稳定沉降、中生代坳陷东移、新生代多断陷的多旋回克拉通盆地(杨俊杰，2002).晚三叠世作为鄂尔多斯盆地重要的构造发育阶段，成为生油层系极为发育的时期之一.上三叠统延长组广泛发育，是鄂尔多斯盆地内陆湖盆形成后的第一套生储油岩系，为石油勘探的主力层位.长期以来，延长组物源、沉积特征以及构造演化史等的研究一直受到学术界的关注.鄂尔多斯盆地东南缘中、新生代以来的构造热演化史，不同的学者提出不同的看法.关于抬升冷却时间，任战利等(2014,2015)给出102～107 Ma和40 Ma的时限；王建强等(2010)给出114～83 Ma的时限；肖晖等(2013)给出146～125 Ma、107～83.8 Ma和40～27.3 Ma的时限.盆地东南部与其他区域相比，油气勘探未有大的突破.加强鄂尔多斯盆地东南缘不同构造带热演化史的差异性研究，有利于深化盆地东南部油气资源赋存条件的认识，对实现油气勘探的大突破有重要的现实意义.

基于此研究目的，本文选取盆地东缘韩城地区和南缘东秦岭洛南地区上三叠统延长组为研究对象，应用锆石、磷灰石裂变径迹法，重建上三叠统延长组的低温冷却历史(220～60 ℃)，为关键构造事件提供热年代学约束，厘定该区域主要构造事件的时空响应，进而为探讨盆地东南缘盆山关系、构造热演化史提供新证据.

2　地质背景和样品采集

研究区范围涉及鄂尔多斯盆地东缘、南缘以及东秦岭的部分地区(图1).在构造区划上处于鄂尔多斯盆地渭北隆起、晋西挠褶带和东秦岭的转折地带，既是华北克拉通北东—北北东向构造与近东—西向构造的交接部位，又是新生代中国大陆西部碰撞挤压到东部伸展拉张动力学转换的关键地区(陆一锋等，2011).加里东运动在研究区表现为上、下古生界呈角度不整合接触，并构成具造山性质的加里东构造带，向盆地内部构造变形依次减弱(周鼎武等,1994；袁卫国和赵一鸣，1996).鄂尔多斯盆地古生代为华北陆缘海-滨浅海盆地，中生代晚三叠世-早白垩世为残延内克拉通盆地，晚白垩世以来，鄂尔多斯盆地发生大幅度的抬升剥蚀，燕山运动期间的构造变形奠定了研究区现今的构造格局(Ren,1995).

图1　研究区地质简图及样品分布Fig.1　Sketch geological map of study area and distribution of samples

本次研究的样品采自盆地东缘韩城薛峰川剖面和南缘东秦岭洛南景村剖面(图1).韩城地区地层存在不同程度的剥蚀，大多为第四系直接不整合覆盖在三叠系延长组之上，缺失侏罗系、白垩系、第三系地层.薛峰川剖面从长1段到长10段出露完整，厚度约800～1000 m.长10段为湖盆形成时期沉积，岩性为肉红色、灰绿色长石砂岩夹粉砂质泥岩；长9段～长8段为湖盆扩张时期沉积，岩性为浅灰色、灰色细砂岩夹暗色泥岩；长7段为湖盆鼎盛时期沉积，岩性中上部为暗色泥岩和油页岩为主，夹薄层粉-细砂岩，下部为薄层砂岩和暗色泥岩；长6段～长3段为湖盆萎缩时期沉积，岩性多为砂泥岩互层；长2段～长1段为湖盆萎缩消亡时期沉积，岩性为灰绿色、浅灰色中-厚细砂岩、灰色泥岩和碳质泥岩.洛南地区处于东秦岭造山带内，中生代为华北大型坳陷型盆地的一部分(刘绍龙，1986)，现今残留上三叠统延长组.下部为板岩夹长石石英砂岩、含砾砂岩、菱铁矿结核，局部夹劣质煤，上部为板岩夹泥灰岩、粗砾砂岩及粉砂岩.景村剖面地层由浅灰色、灰绿色中-粗粒砂岩和深灰色到黑灰色泥岩夹煤线组成，厚度约200～600 m.

韩城薛峰川剖面，从柏峪乡五角村到公路桩号29处，采集长2段、长4+5段、长6段和长8段砂岩样品.洛南景村剖面糊涂岔村附近采集长6段、长7段砂岩各1件样品.采样位置见图1、表1.

3　样品测试及结果分析

3.1裂变径迹原理

裂变径迹分析的原理是磷灰石、锆石中所含的238U裂变时产生的碎片会在磷灰石、锆石中形成裂变径迹，矿物中的径迹具有随温度的增高，径迹密度减少、长度变短直至完全消失的特性.在1～100 Ma的时间内，磷灰石裂变径迹的退火温度大约为60～150 ℃(Gleadow et al.,1986；Naeser et al.,1989).磷灰石退火特性分析及退火带划分是研究抬升冷却事件的基础，当沉积岩样品经历的最高古地温大于完全退火温度时，裂变径迹不再保存，年龄为零.如果后期发生一次快速冷却事件，使样品所处的温度小于退火温度，裂变径迹开始保存，矿物的裂变径迹体系的时钟也重新启动，完全退火的沉积地层样品曾记录了几乎相同的年轻的裂变径迹年龄，且远小于其沉积年龄，这就是快速抬升或冷却事件发生的时间.应用磷灰石裂变径迹资料分析盆地后期抬升冷却年龄及过程，关键是前完全退火带或冷却带的解释和确定.锆石退火温度高于磷灰石，约为200 ℃(Gleadow et al.,1986).若沉积后锆石裂变径迹未经过退火，这些矿物将保留沉积前的裂变径迹年龄记录；若经历的温度明显高于封闭温度，这些矿物原来记录的径迹将全部退火，其年龄将明显比沉积年龄要新.因此，锆石裂变径迹分析可提供沉积盆地更高古地温以及冷却时间的信息.研究区延长组热演化程度较高，将锆石裂变径迹与磷灰石裂变径迹分析方法结合使用，可以提供构造热事件发生的时间、古地温、抬升冷却年龄及过程的信息.

本文裂变径迹数据的测试是在中国地质大学裂变径迹实验室完成.裂变径迹分析采用外探测器法(Gleadow and Duddy,1981)，所采样品用常规的重液和磁选方法分离出单矿物，磷灰石用环氧树脂将矿粒固定，经磨平和抛光后制成光薄片，使得矿物内表面露出，并与白云母外探测器贴紧，在室温25 ℃下，用7%的HNO3蚀刻30 s(±1 s)，揭示自发径迹；将低铀白云母外探测器与磷灰石送入反应堆辐照，之后在25 ℃下40% HF蚀刻揭示诱发径迹，中子注量利用CN5铀玻璃标定(Bellemans et al.,1995).测定年龄时每个样品任意选取20个左右质量好、平行c轴的颗粒进行测年(假设有足够的颗粒).锆石单矿物颗粒做成光薄片，在210 ℃下的KOH+NaOH熔融物蚀刻20～35 h揭示自发径迹(Yuan et al.,2013).将低铀白云母外探测器与CN2标准铀玻璃组合样一并接受热中子辐照.然后在25 ℃条件下的40%HF中，蚀刻白云母外探测器20 min揭示诱发径迹.根据IUGS(International Union of Geological Science，国际地科联)推荐的ξ常数法和标准裂变径迹年龄方程(Hurford and Green,1982，1983)计算年龄值.锆石、磷灰石裂变径迹中值年龄用Zeta校准法标定.应用IUGS推荐的Zeta常数法加权平均得出Zeta常数值.本次试验获得的锆石样品Zeta常数为85.4±4 a·cm-2,磷灰石样品Zeta常数为389.4±19.2 a·cm-2.锆石封闭温度设定为205±10 ℃；磷灰石封闭温度设定为110±10 ℃，部分退火带的温度范围110±10 ℃～60 ℃.

3.2韩城薛峰川剖面

薛峰川剖面处于渭北隆起与晋西挠褶带相接的构造部位，此处的构造线发生了转折(图1).样品测试结果见表1.4个砂岩样品，长4+5段样品的磷灰石裂变径迹单颗粒年龄P(2)>5%，通过了2检验，其他3个样品P(2)<5%(表1).本次对薛峰川剖面长2段、长4+5段、长7段和长8段碳质泥岩的镜质组反射率值(Ro)测试结果分别为0.65%、0.74%、0.7%和0.78%，古地温约为100～115 ℃.样品处于磷灰石部分退火带底部，P(2)<5%的磷灰石裂变径迹年龄为混合年龄.为了将每个混合年龄分解成若干个单一年龄组分，利用Brandon(2002)提出的二项式拟合峰值年龄法，对样品hc-22、hc-18和hc-13进行了峰值年龄分离.结果表明，3个样品均由具不同比例的两个年龄组分构成.从3个样品的年龄成分来看，各样品的年龄成分有较好的一致性，是由年龄值分别为51.6～66.3 Ma和33 Ma左右的两组年龄组成的(表1、图2).

图2　韩城剖面磷灰石裂变径迹测年数据分析结果左图为单颗粒年龄雷达图，直线代表峰值年龄；右图为单颗粒年龄分布直方图，实线代表单颗粒年龄直方图拟合曲线，虚线代表每个峰值年龄拟合曲线．Fig.2　AFT grain ages of Hancheng section using the binomial peak fitting method (Brandon, 2002)Left: Radial plot of grain ages, straight line is peak age. Right: Histogram of single-grain ages. Solid line is for fitted age of single grain. Dashed line is for fitted peak age.

对4件样品的封闭径迹长度测定，平均长度12.9～13.9 μm，标准差为1.8～2 μm(表1、图3)，径迹长度小于诱发径迹长度16.3±0.9 μm.径迹长度分布直方图(图3)表明样品径迹随着时间的推移，先生成的径迹变得越来越短，而后生成的径迹则最长，直到退火不再发生并冷却到现今温度.长度分布明显展宽，显示出部分退火带与完全退火带过渡特征.

统计韩城地区所在渭北隆起和晋西挠褶带南部地区已发表的磷灰石裂变径迹年龄 (任战利,1995；任战利等，2014,2015；刘武生等,2008；王建强等,2010；肖晖等,2013)，结合本次样品的测试年龄分析(图4)，渭北隆起和晋西挠褶带南部抬升冷却年龄主要分为两组：一组为晚侏罗世(约155 Ma)以来，主要为100～110 Ma；另一组约为65 Ma以来，主要为30～40 Ma，分别代表了早白垩世晚期及新生代始新世-渐新世两期主要抬升冷却事件.磷灰石裂变径迹年龄有从南到北减小的趋势.65 Ma以来的样品点主要分布在研究区所在的渭北隆起北带和晋西挠褶带南部；约155 Ma以来的样品点主要分布在渭北隆起南带.以地表温度20 ℃，地温梯度3 ℃/100 m计.韩城剖面65 Ma以来开始抬升，剥蚀速率46 m/Ma；33 Ma以来快速整体抬升，剥蚀速率90 m/Ma.平均剥蚀速率为68 m/Ma.

图3　韩城剖面磷灰石裂变径迹长度分布直方图Fig.3　Track length histograms of apatite in Hancheng section

样品编号层位岩性海拔(m)样品位置数量nNsρs(×105cm-2)Niρi(×105cm-2)P(2)(%)t(Ma)L(μm)(N)峰值年龄(Ma)P1P2hc-22长2段砂岩1448N35°39.528'E110°08.281'285791.977304412.0362.745±413.93±2(89)33.551.6hc-19长4+5段砂岩1390N35°39.429'E110°08.583'285692.314344512.04830.438±313.0±2.2(104)hc-18长6段砂岩1362N35°39.279'E110°08.648'284431.764266012.0610.138±413.4±1.8(98)33.362.3hc-13长8段砂岩1186N35°38.835'E110°09.709'295011.636339912.0731.936±312.94±2(103)32.866.3ln-8长6段粗砂岩1054N33°55.309'E110°15.525'278550.36734212.03212.4659±413.02±2(101)ln-12长7段砂岩1043N33°55.025'E110°15.16'289810.29835152.16411.266±412.71±1.8(92)

注：n为测量的磷灰石颗粒数；Ns为自发径迹数；ρs为自发径迹密度；Ni为诱发径迹数；ρi为诱发径迹密度；P(2) 为2概率；t为样品中值裂变径迹年龄；L为径迹长度.

图4　韩城剖面及邻区磷灰石裂变径迹抬升冷却年龄频率分布图Fig.4　Histogram of AFT uplift-cooling ages in Hancheng section and adjacent area

3.3洛南景村剖面

景村剖面的2个样品，ln-8为长6段浅灰色石英砂岩，ln-12为长7段灰绿色中粒砂岩.测试结果见表1、2.本次测得锆石裂变径迹年龄为89±4.8 Ma和 106±5.9 Ma(表2)，远小于地层沉积年龄，表明样品经历了不同程度的退火作用.然而P(2)<5%，对同组地层长6段碳质泥岩和长7段煤线分析，镜质组反射率值分别为2.67%和3.71%，相应的古地温超过200 ℃，这与洛南地区中生代晚期强烈的岩浆活动有关，使锆石裂变径迹发生完全退火，可表示抬升冷却年龄.磷灰石裂变径迹年龄为59±4 Ma和66±4 Ma，远小于地层沉积年龄，P(2)>5%，属于同一组年龄，代表样品经历高温退火之后的真实抬升冷却年龄(图5).洛南剖面虽受中生代晚期岩浆活动的影响，地温较高，但并不影响与韩城剖面抬升冷却的比较.利用矿物对法计算的抬升剥蚀速率为106 m/Ma，大于韩城地区.

磷灰石封闭径迹平均长度12.7～13.0 μm，标准差为1.8～2 μm，小于诱发径迹长度16.3±0.9 μm.从径迹长度直方图(图5)可以看出，长度分布为右偏型，长径迹占的比例大，反映抬升冷却过程，代表冷却年龄(图5).

从洛南及邻区磷灰石裂变径迹年龄频率分布图(图6)可以看出，洛南地区所在的东秦岭造山带，以商丹断裂为界的南秦岭地区磷灰石裂变径迹年龄相对稳定(74～128 Ma)，平均年龄95±14 Ma(胡圣标等, 2005；Hu et al.,2006)；北秦岭地区磷灰石裂变径迹年龄变化于80～9.7 Ma(万景林等,2000,2005；尹功明等,2001；Chen et al.,2001；吴中海等,2003；胡圣标等,2005；Hu et al.,2006；刘建辉,2009)，变化趋势从南向北减小，到渭河盆地南缘的华山一带达到最低.本次得到的景村剖面样品磷灰石裂变径迹年龄与北秦岭的抬升冷却一致，晚于南秦岭地区，早于北部的华山地区.

表2　洛南景村剖面锆石裂变径迹分析数据Table 2　Zricon fission-track data at Jingcun in Luonan section

4　抬升冷却历史模拟

4.1AFT模拟原理

根据磷灰石裂变径迹年龄和长度分布两个参数可以进行热史反演，从而可获得温度随时间变化的更多信息，提高热史分析的定量化程度.磷灰石热史反演基于磷灰石裂变径迹退火扇形模型，该模型是对Laslett的Durango磷灰石退火模型的等温退火实验数据进行拟合建立的(Crowley et al.,1991).

运用AFTSolve软件对磷灰石样品进行热史(温度-时间)模拟，进行拟合时选用限制任意搜索项(CRS)，曲线拟合采用Monte Carlo算法，拟合曲线选取10000条，设定地表温度和样品所在地层的年龄为模拟的初始温度和时间，根据实验测试获得的裂变径迹长度、年龄和样品所处的地质背景，确定热史模拟过程中关键地质事件的温度和时间(Gallagher,1995；Willet,1997；Ketcham et al.,2000).

本次热模拟的边界条件包括:(1)地温梯度和地表温度的选取，地表温度取20 ℃，现今地温梯度为2.86 ℃/100 m；(2)热史起始时间的设定，根据地层沉积年龄时限设定热史的起始时间为200 Ma.

4.2模拟结果分析

样品的AFT热模拟史以地质背景及热演化资料为约束，韩城地区上三叠统延长组碳质泥岩镜质组反射率为0.65%～0.78%，根据地层热演化程度推算，延长组以上剥蚀量在1000 m以上.洛南地区处于东秦岭造山带，延长组以上剥蚀量应大于1500 m.两地样品模拟的结果与实测值拟合较好(表3、图7).

热史模拟结果表明，韩城地区白垩世以来主要经历了缓慢埋藏过程，温度逐渐升高，140～100 Ma为持续埋藏阶段，在约100 Ma达到最大古地温.在早白垩世晚期，地层抬升，样品经历的温度开始下降，100～60 Ma左右样品开始缓慢抬升，样品进入部分退火带，60～40 Ma样品抬升速率相对较快，抬至未退火带，5 Ma以来快速抬升，样品抬升至接近地表温度的深度范围内.洛南地区早白垩世早期主要经历了缓慢埋藏过程，埋深及温度变化幅度较小.140～120 Ma样品温度开始快速升高，到早白垩世晚期地温达到最高，之后又快速冷却降温， 80～60 Ma为缓慢抬升阶段，样品抬至部分退火带，60～10 Ma以来快速抬升，样品抬升至未退火带，10 Ma以来样品抬升至接近地表温度的深度范围内.

磷灰石裂变径迹的模拟结果表明鄂尔多斯盆地东南缘韩城地区和洛南地区白垩纪以来表现为相似的冷却抬升过程.由于燕山期岩浆活动，洛南地区在早白垩世早期快速达到最大古地温.韩城地区则经历缓慢埋藏过程，温度逐渐升高，达到最大古地温.洛南地区的热演化主要受岩浆活动的控制，韩城地区主要为埋藏增温型.

表3　磷灰石裂变径迹热史模拟结果Table 3　Thermal simulation results of AFT

图7　韩城和洛南地区AFT 抬升冷却历史模拟(t-T曲线)图实线代表最佳拟合路径，虚线代表较好的拟合路径.Fig.7　Uplift and cooling histories of AFT in Hancheng and Luonan (t-T curve)Solid line represents best fitting path. Dashed line represents better fitting path.

5　讨论与结论

鄂尔多斯盆地东南缘上三叠统延长组裂变径迹分析为东南部热演化史的恢复提供了新数据和比对基础.热演化史表明中生界早期延长组埋藏较浅，印支期仅有小幅度的抬升，总体上表现接受沉积；燕山期持续坳陷沉积，埋藏深度增大及发生构造热事件(距今约100～140 Ma)，使古地温达到最高，燕山旋回期晚期地层整体大幅度抬升，进入剥蚀改造阶段(图8).

韩城剖面位于渭北隆起和晋西挠褶带的转折部位，洛南剖面位于南缘东秦岭造山带，两者处于不同的构造带.晚三叠世两个地区同属华北克拉通大型坳陷盆地，韩城剖面所在地区延长期为大型的内陆湖盆，湖盆向东南开口，与洛南剖面所在的大华北盆地相连.延长组的沉积代表着一个完整的陆相湖盆发育过程，从早期的湖盆沉陷(长10段-长8段)到湖盆扩张的鼎盛时期(长7段)，再到湖盆的萎缩(长6段-长4+5段)，直到湖盆整体消亡(长3段-长1段).研究区上三叠统延长组发生的抬升主要在晚燕山期和喜山期，可分为晚白垩世整体抬升阶段和始新世以来的快速差异抬升2大阶段.中晚侏罗世，由于古太平洋板块与欧亚板块相互斜向碰撞，中国中东部地区发生强烈的构造变形和整体抬升.到晚白垩世，中国东、西部重大体制发生转换与叠加 (刘池洋等，2006)，鄂尔多斯盆地消亡并全面进入后期改造时期.研究区及相邻地区整体抬升，该过程受控于秦岭造山带晚白垩世以来的构造演化.始新世以来，印度板块对欧亚板块的俯冲碰撞，在研究区形成断陷的渭河盆地和强烈掀斜隆升的秦岭山脉.白垩世晚期的隆升与秦岭造山带北缘太白山隆升具有同时性，隆升是由于秦岭造山带的挤压引起.新生代以来的快速隆升与渭河盆地快速沉降具有耦合关系.

研究区无论渭北隆起还是以商丹断裂为界的北秦岭地区，磷灰石裂变径迹年龄都表现为从南到北减小的趋势.由此表明，洛南剖面所在的东秦岭与韩城剖面所在的渭北隆起和晋西挠褶带南部同处于统一的、递进的挤压变形体制下，抬升作用是由于秦岭造山带的挤压引起.研究区南部早白垩世晚期(90～107 Ma)的隆升与秦岭造山带北缘100～80 Ma隆升具有同时性，由于晚中生代岩浆活动的影响，洛南剖面样品处于磷灰石退火带.渭北隆起的南带磷灰石裂变径迹年龄和洛南剖面样品的锆石裂变径迹年龄(89～106 Ma)都记录了这期抬升冷却.研究区北部新生代(65 Ma～)以来抬升加快，洛南剖面样品磷灰石裂变径迹年龄(59～66 Ma)记录了快速抬升冷却时间，早于北部主要快速抬升期(40～30 Ma)，韩城剖面样品的快速抬升年龄为33 Ma.北部的快速抬升与秦岭造山带北缘40 Ma的快速隆升以及渭河断陷的快速沉降具一致性和耦合关系.韩城剖面和洛南剖面抬升冷却史存在明显差异，洛南地区位于东秦岭造山带，快速抬升早于韩城地区，抬升剥蚀速率也大于韩城地区，且持续时间长.

图8　鄂尔多斯盆地东南缘延长组沉积埋藏史图Fig.8　Deposit-buried history of Yanchang Formation in southeastern margin of Ordos basin

抬升冷却史模拟显示，随鄂尔多斯大盆地收缩演化，不同的构造部位构造-热演化既有一致性也有差异性.AFT热史模拟结果与样品经历的地质演化过程相符合.韩城剖面和洛南剖面白垩纪以来表现为相似的冷却过程.早白垩世晚期，地层抬升，样品经历的温度开始下降，100～66 Ma左右样品开始缓慢抬升，样品进入部分退火带，66～33 Ma样品抬升速率相对较快，样品抬到未退火带，10 Ma以来快速抬升，样品抬升至接近地表温度的深度范围内.洛南剖面所在的东秦岭造山带在晚中生代发生强烈的构造岩浆事件，热演化程度明显高于韩城剖面，洛南剖面与韩城剖面延长组地层碳质泥岩及煤线Ro值分别为2.67%～3.71%和0.65%～0.78%.洛南剖面的热演化主要受岩浆活动的控制，韩城剖面为埋藏增温.

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(本文编辑何燕)

Evidence from detrital zircon and apatite fission track for tectonic evolution since Cretaceous in southeastern margin of Ordos basin

HUANG Zhi-Gang1， REN Zhan-Li2， GAO Long-Gang1

1DepartmentofEarthScience,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China2DepartmentofGeology,NorthwestUniversity,Xi′an710069,China

The southeastern margin of Ordos basin is located in the transition zone among the Weibei uplift, Jinxi flexural fold and East Qinling orogenic zones. It is in a unique and important tectonic setting and has a complex evolution history.

Fission track； Uplift process； Thermal history simulation； Yanchang Formation； Southeastern margin of Ordos basin

10.6038/cjg20161020.

国家自然科学基金(41372128)、国家重大专项(2011ZX05005-004-007HZ)资助.

黄志刚，男，1974年生，博士研究生，主要从事构造-热年代学研究.E-mail：huangzhg2012@163.com

10.6038/cjg20161020

P314, P541

2015-12-28, 2016-03-05收修定稿

黄志刚， 任战利， 高龙刚. 2016. 鄂尔多斯盆地东南缘白垩纪以来构造演化的裂变径迹证据. 地球物理学报，59(10):3753-3764,

Huang Z G， Ren Z L， Gao L G. 2016. Evidence from detrital zircon and apatite fission track for tectonic evolution since Cretaceous in southeastern margin of Ordos basin.ChineseJ.Geophys. (in Chinese),59(10):3753-3764,doi:10.6038/cjg20161020.