焦亞先,邱楠生*,李文正,左銀輝,闕永泉,劉芳龍
1 中國石油大學(xué)(北京)油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 102249
2 中國石油大學(xué)(北京)盆地與油藏研究中心,北京 102249
3 中石化勝利油田有限公司井下作業(yè)分公司,山東 東營 257000
華北克拉通內(nèi)部分布著眾多的沉積盆地,如鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地等,這些沉積盆地為研究克拉通的破壞提供了天然的實(shí)驗(yàn)室.渤海灣盆地作為華北克拉通破壞以及巖石圈減薄的中心區(qū)域,研究較為深入.然而,鄂爾多斯盆地內(nèi)部一直以來構(gòu)造巖性較穩(wěn)定,很多學(xué)者認(rèn)為其并沒有被破壞,仍保持著克拉通整體的穩(wěn)定性[1],因此對鄂爾多斯盆地的巖石圈厚度研究較少.
對于華北克拉通巖石圈的研究較為深入的是利用地幔包體、巖漿巖石學(xué)以及地球化學(xué)的方法[2-4],但是由于地幔包體以及巖漿巖分布范圍具有局限性,因此巖石學(xué)和地球化學(xué)對巖石圈的研究受限于巖石地域的發(fā)育情況.通常,深部巖石圈的變化常伴隨著巖石圈性質(zhì)以及熱狀態(tài)的改變,從而影響沉積盆地內(nèi)古溫標(biāo)的演化以及地表熱流的變化,因此利用地?zé)釋W(xué)方法計算巖石圈厚度可以從盆地全貌從宏觀為其提供科學(xué)依據(jù).本文從地?zé)釋W(xué)角度對鄂爾多斯盆地“熱”巖石圈厚度的演化進(jìn)行了探討,利用盆地內(nèi)的古溫標(biāo)模擬了各個時期盆地的熱歷史;在此基礎(chǔ)之上,計算了不同時期盆地“熱”巖石圈厚度的演變,從而探討其地質(zhì)意義,為華北克拉通破壞的空間差異提供了證據(jù)與約束.
鄂爾多斯盆地是一個多構(gòu)造體制、多演化階段、多沉積體系、古生代地臺與中-新生代臺內(nèi)坳陷疊合的克拉通盆地,位于華北克拉通的西段,面積32×104km2.其演化主要經(jīng)歷了中晚元古代大陸裂谷階段、早古生代碳酸鹽巖臺地階段、晚古生代克拉通內(nèi)碎屑巖沉積階段、中生代擠壓撓曲階段以及新生代周緣斷陷發(fā)育階段[5],與周圍構(gòu)造活動強(qiáng)烈的造山帶、褶皺以及斷陷相比,其內(nèi)部斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育,以構(gòu)造巖性較穩(wěn)定為特點(diǎn).鄂爾多斯盆地在地質(zhì)歷史時期經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動的影響,自三疊紀(jì)以來,盆地一直處于掀斜構(gòu)造演化過程,主要于三疊紀(jì)末期、中侏羅世、侏羅紀(jì)末期和早白堊世末期發(fā)生了四次抬升剝蝕事件[6],前三期的抬升剝蝕量微弱,以白堊紀(jì)時期剝蝕較為強(qiáng)烈,中生代晚期是鄂爾多斯盆地處于最高古地溫的時期[7-8].
早期,不少學(xué)者認(rèn)為現(xiàn)今華北克拉通西段存在“巖石圈根”,鄂爾多斯盆地主體為“厚巖石圈”[1,9],地表熱流值較低;并且,鄂爾多斯盆地油氣勘探的主要目的層是古生界層系,因而對該盆地古生代熱歷史的研究較多,對中生代的熱歷史較為缺乏.然而,隨著研究的不斷深入,對于鄂爾多斯盆地的熱狀態(tài)以及深部的巖石圈的研究也越來越深入.不少研究證實(shí),盆地內(nèi)部的現(xiàn)今大地?zé)崃髦祻奈鞯綎|在54~70mW/m2范圍內(nèi)變化[8,10],平均大地?zé)崃髦禐?1.8mW/m2[8],這與東部渤海灣盆地現(xiàn)今平均大地?zé)崃髦?4mW/m2相差不多.對于中生代熱歷史,不同學(xué)者也利用鏡質(zhì)體反射率、流體包裹體以及磷灰石裂變徑跡等方法做出過很多研究[7,8,11-14],認(rèn)為盆地中生代晚期存在一期構(gòu)造熱事件.鄂爾多斯盆地經(jīng)歷了多期熱事件導(dǎo)致盆地周緣發(fā)生強(qiáng)烈的巖漿活動,但盆地內(nèi)部巖漿活動匱乏(圖1),巖漿作用對盆地內(nèi)部井熱歷史影響較小.然而,前人對鄂爾多斯盆地現(xiàn)今巖石圈厚度的認(rèn)識仍然存在有較大的分歧,一些學(xué)者認(rèn)為其現(xiàn)今仍保持著200km巨厚的“巖石圈根”[1];也有一些學(xué)者認(rèn)為鄂爾多斯盆地現(xiàn)今“熱”巖石圈的厚度為78~140km[15-17],這與東部渤海灣盆地的60~100km[1,18]的巖石圈厚度相差并不大.
沉積盆地的熱歷史恢復(fù)方法主要分為兩類:從巖石圈的尺度利用盆地演化的熱動力學(xué)模型的方法恢復(fù)以及從盆地尺度利用古溫標(biāo)的方法恢復(fù).其中,利用古溫標(biāo)恢復(fù)盆地?zé)釟v史的關(guān)鍵就是所使用的古溫標(biāo)并沒有被后期的高溫所掩埋而能記錄早期的熱歷史.據(jù)此可以用來恢復(fù)經(jīng)歷最高古地溫之后的熱歷史,其原理是依據(jù)構(gòu)造演化建立地質(zhì)模型,給定可能的沉積埋藏史和熱史(古地溫梯度和古熱流值),擬合計算理論古溫標(biāo)值并與實(shí)測值對比,不斷調(diào)整沉積埋藏史和熱史,當(dāng)計算值與實(shí)測值吻合時,認(rèn)為此時的埋藏史和熱歷史是可靠的.
在含油氣盆地中最豐富、最便捷的資料便是鏡質(zhì)體反射率資料.本文利用了文獻(xiàn)[19]以及油田鉆井巖心測試的鏡質(zhì)體反射率資料來恢復(fù)最高古地溫(早白堊世)及其以后的熱歷史.為了避免模擬時的誤差,選取了在深度剖面上各個層位測試鏡質(zhì)體反射率較齊全的井進(jìn)行了熱歷史的模擬.其他基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)參數(shù),如現(xiàn)今大地?zé)崃髦岛偷販靥荻炔捎们叭藬?shù)據(jù)[8],地層分層數(shù)據(jù)采用油田的鉆井分層數(shù)據(jù).
本文在鄂爾多斯盆地的主要構(gòu)造單元——伊陜斜坡及天環(huán)向斜選取了7口鏡質(zhì)體反射率豐富且鉆穿中生界地層的鉆井進(jìn)行了熱史的模擬,該7口鉆井橫跨盆地東西大部分地區(qū)(圖1).
以陜參1井為例,該井鉆遇的最老地層為奧陶系,除缺失部分泥盆系、志留系以及新生界地層外,其余地層發(fā)育完全.該井區(qū)在早白堊世末期發(fā)生了較為強(qiáng)烈的構(gòu)造抬升剝蝕,剝蝕量為800m左右[6],此時為盆地所經(jīng)歷的最高古地溫時期[8],此外在三疊紀(jì)末期和侏羅紀(jì)末期受到印支運(yùn)動和燕山運(yùn)動的影響,該區(qū)也發(fā)生了微弱的構(gòu)造抬升剝蝕,但是剝蝕量較?。▓D2).因此,我們利用鏡質(zhì)體反射率模擬了該井早白堊世及其以后的熱歷史,從熱史模擬的結(jié)果來看,陜參1井區(qū)在早白堊世末期(約100Ma)熱流值高達(dá)78mW/m2,此后熱流迅速降低至現(xiàn)今大地?zé)崃髦?1mW/m2(圖3).
圖1 鄂爾多斯盆地?zé)釟v史研究井位分布及巖漿分布圖(其中巖漿分布引自文獻(xiàn)[20]和[21])Fig.1 Sketch map of the locations of modeling wells and in the Ordos basin (Magma distribution are cited from reference[20]and[21])
利用了同樣的方法恢復(fù)了其余6口井早白堊世末期及其以后的熱歷史(圖3);盆地經(jīng)歷的最高古地溫(白堊紀(jì))之前,盆地構(gòu)造活動微弱,其熱流值按照各井區(qū)當(dāng)時的平均沉積沉降速率采用固體的瞬態(tài)熱傳導(dǎo)方程通過計算對熱流值進(jìn)行了約束(圖3中白堊紀(jì)之前的實(shí)線部分),早白堊世初期的熱流值為根據(jù)前后計算以及模擬值推測的熱流演化路徑(圖3中早白堊世初期的虛線部分).從模擬的7口典型井的熱流演化史中可以看出,位于不同構(gòu)造單元的各個井的熱演化史具有相似的演化趨勢(圖3):白堊紀(jì)之前,各井區(qū)地表熱流值較低(小于50mW/m2);在早白堊世末期熱流急劇升高,出現(xiàn)一次熱流值高峰,此時模擬的熱流高峰與任戰(zhàn)利等[8,17]的研究成果一致,熱流值高達(dá) 73~78mW/m2;晚白堊世開始,各個井區(qū)的熱流值逐漸下降直至現(xiàn)今的大地?zé)崃髦?7~65mW/m2;盆地現(xiàn)今的大地?zé)崃髦递^古生代時大10mW/m2左右.然而,不同井區(qū)的模擬結(jié)果略有差異,即達(dá)到熱流高峰時所達(dá)到的最高熱流值略有不同,其中位于盆地中東部的陜參1井和麒參1井熱流值較大,高達(dá)78mW/m2左右,位于天環(huán)向斜西部的苦深1井和天1井熱流值是模擬的各井中最低的,為73mW/m2.
此外,剝蝕量的恢復(fù)結(jié)果顯示,盆地白堊紀(jì)的剝蝕量比三疊紀(jì)和侏羅紀(jì)時期的剝蝕量要大得多;白堊紀(jì)時,盆地東部的剝蝕量比西部大,其中東部剝蝕量可達(dá)1800m,西部則為700~800m[6].
“熱”巖石圈是指以熱傳導(dǎo)方式進(jìn)行熱傳遞的巖石圈層,其下部為以熱對流為主要方式的軟流圈[22].在巖石圈內(nèi),熱傳導(dǎo)方式遵循一維熱傳導(dǎo)方程(式1),若已知不同時期的熱流值,則可以得到不同地質(zhì)時期巖石圈內(nèi)地溫隨深度變化的分布曲線,地溫分布曲線與干玄武巖固相線或地幔絕熱線的交點(diǎn)處深度則為“熱”巖石圈的厚度[22],通常地?zé)釋W(xué)的方法計算的巖石圈厚度誤差在15%左右[18].
式中,i為構(gòu)造層層數(shù),取自然數(shù);Zi為第i層的厚度,km;、分別為第i構(gòu)造層上、下界面的溫度,℃;Ai為第i層的巖石生熱率,μW/m3;Ki為第i層巖石熱導(dǎo)率,W/m·K,為第i構(gòu)造層頂面處的熱流值.
表1 鄂爾多斯盆地各構(gòu)造層巖石生熱率和熱導(dǎo)率Table 1 Rock heat production rate and thermal conductivity of each tectonic layer in the Ordos basin
本文采用Artemieva和Mooney提出的T1=1200+0.5Z以及T2=1300+0.4Z兩條絕熱線分別作為“熱”巖石圈底面溫度的上限和下限[23].實(shí)際計算過程中的各個參數(shù)見表1,其中上地殼的生熱率采用指數(shù)衰減模型:A=A0exp(-Z/D),式中D為放射性元素富集的特征厚度;A0是近地表生熱率,取1.67μW/m3.其余各地質(zhì)分層參數(shù)和巖石熱物性參數(shù)取不同構(gòu)造單元的平均值(表1).
鑒于鄂爾多斯盆地塊體內(nèi)部未發(fā)生過強(qiáng)烈的巖漿活動(圖1),我們認(rèn)為古溫標(biāo)所記錄的熱信息為熱傳導(dǎo)所致,因而在根據(jù)熱傳導(dǎo)定義的“熱”巖石圈厚度計算過程中,某一地質(zhì)歷史時期的熱流值采用各個典型井熱流實(shí)際模擬結(jié)果的平均值77mW/m2.早白堊世是鄂爾多斯盆地構(gòu)造活動強(qiáng)烈的時期,其后構(gòu)造活動趨于停止,據(jù)此,我們計算了早白堊世末期(~100Ma)、古近紀(jì)初期(~50Ma)以及現(xiàn)今地溫隨深度分布的曲線及其與地幔絕緣線的交點(diǎn)所顯示的“熱”巖石圈厚度(圖4).結(jié)果顯示,早白堊世末期(~100Ma)時,“熱”巖石圈厚度為65km左右;古近紀(jì)初期(~50Ma)時,“熱”巖石圈厚度為80km左右;現(xiàn)今“熱”巖石圈厚度為125km.
從計算的結(jié)果來看,古生代時鄂爾多斯盆地“熱”巖石圈厚度為205km,這與前人的研究早古生代時鄂爾多斯盆地巖石圈厚度200km[28]基本一致.早白堊世時,鄂爾多斯盆地“熱”巖石圈確實(shí)發(fā)生過巨量的減薄,從古生代的205km減薄到早白堊世時的65km,減薄量超過了100km;此后由于熱平衡作用,“熱”巖石圈逐漸增厚至現(xiàn)今的125km.并且,鄂爾多斯盆地現(xiàn)今的大地?zé)崃髟?4~70mW/m2之間,用相同的方法計算的全盆“熱”巖石圈厚度在80~150km之間,平均“熱”巖石圈厚度為125km左右(圖4),這結(jié)果與前人的結(jié)果大致相同[15-16].說明現(xiàn)今鄂爾多斯盆地不存在所謂的巨厚巖石圈或“巖石圈根”.
圖4 鄂爾多斯盆地不同地質(zhì)時期“熱”巖石圈厚度圖Fig.4 Thermal lithospheric thicknesses of the Ordos basin in different geologic periods
目前,基于不同的物理化學(xué)邊界,對巖石圈賦予了不同的定義,包括巖石學(xué)巖石圈、“熱”巖石圈、地震學(xué)巖石圈、彈性巖石圈等.一般來說,不同的巖石圈定義的巖石圈厚度也不一樣,表現(xiàn)為地震學(xué)的巖石圈厚度最大,地?zé)釋W(xué)的巖石圈厚度居中,幔源捕虜體定義的巖石圈厚度最?。▓D5).可以看出,對于波羅的地盾和坦桑尼亞地盾,捕擄體巖石圈和“熱”巖石圈、“熱”巖石圈以及地震層析定義的巖石圈厚度差異大約為70km.
圖5 其他巖石圈厚度與地?zé)釋W(xué)巖石圈厚度的對比[29]Fig.5 Comparison between thermal lithospheric thickness and other lithospheric thickness[29]
以渤海灣盆地為例,渤海灣盆地是華北克拉通減薄破壞的中心區(qū)域,其巖石圈厚度不同領(lǐng)域的學(xué)者都做出了較為詳細(xì)的研究.徐義剛等[30]利用捕擄體研究巖石圈厚度時指出,華北克拉通東部現(xiàn)今巖石圈的厚度大多小于80~100km,而巖石圈減薄的中心地區(qū)(如渤海灣盆地、松遼盆地等)厚度最小可達(dá)到50km左右.對于現(xiàn)今“熱”巖石圈厚度,地?zé)釋W(xué)家們給出渤海灣現(xiàn)今的“熱”巖石圈厚度為75±11km[18,31].地球物理學(xué)家們利用反射地震波偏移成像技術(shù)對華北克拉通東部巖石圈的研究揭示出,渤海灣盆地地震學(xué)巖石圈平均厚度為~80km[32-34].不難看出,對于渤海灣盆地平均巖石圈厚度,捕擄體巖石圈厚度最小,“熱”巖石圈厚度居中,地震學(xué)巖石圈厚度最大,它們之間的差異分別為15km及5km.
本文利用了一維熱傳導(dǎo)方程計算了鄂爾多斯盆地現(xiàn)今“熱”巖石圈厚度為125km左右,這與汪集旸認(rèn)為鄂爾多斯盆地“熱”巖石圈厚度為120~130km[15]以及汪洋等認(rèn)為鄂爾多斯盆地“熱”巖石圈厚度小于140km[16]是一致的,在誤差(15%)的允許范圍之內(nèi),其誤差大小取決于地殼及其深部的熱流變性.此外,Huang和Zhao利用剪切波速的高精度面波層析成像結(jié)果表明鄂爾多斯塊體巖石圈厚度在160km以下[34].范小林的內(nèi)蒙阿拉善左旗-上海奉賢地質(zhì)-地球物理解釋斷面圖顯示鄂爾多斯盆地巖石圈厚度在120km左右[35].研究結(jié)果也呈現(xiàn)了地?zé)釋W(xué)巖石圈厚度小于地震學(xué)巖石圈厚度的特點(diǎn),其差異大小取決于地殼及其深部的結(jié)構(gòu)和流變邊界層的厚度.
巖石圈內(nèi)熱傳遞的主要方式為熱傳導(dǎo),軟流圈內(nèi)熱傳遞的主要方式為熱對流,位于巖石圈和軟流圈之間的部分為流變邊界層.熱在流變邊界層內(nèi)部的傳遞方式由熱傳導(dǎo)逐漸變?yōu)闊釋α?,因而地?zé)釋W(xué)利用熱傳導(dǎo)方程計算的巖石圈邊界更接近流變邊界層的頂界面.由于上地幔和低速帶之間并不是一個明顯的不連續(xù)面,而是表現(xiàn)為波速的漸進(jìn)變化,因而地震波在其中傳播速度逐漸降低,地震學(xué)定義的巖石圈界面更接近流變邊界層的底界[36].因此,流變邊界層越厚,地?zé)釋W(xué)巖石圈與地震學(xué)巖石圈厚度差異越大.本文計算的鄂爾多斯盆地“熱”巖石圈厚度與地震學(xué)巖石圈厚度相差約60km,說明鄂爾多斯盆地下部現(xiàn)今存在較厚的流變邊界層,早白堊世計算的巖石圈可能比計算的厚度要厚很多,估計在120km左右.
對同一地區(qū)而言,熱流值不同計算的“熱”巖石圈厚度也有一定的差異.鄂爾多斯盆地內(nèi)部的現(xiàn)今大地?zé)崃髦祻奈鞯綎|在54~70mW/m2范圍內(nèi)變化,并且東部熱流變化緩慢,西部的熱流值降低較快[8,10].用上述相同的方法根據(jù)盆地東西部不同的熱流值及地層發(fā)育情況計算得知,盆地東部現(xiàn)今的“熱”巖石圈厚度約80km,西部現(xiàn)今的“熱”巖石圈厚度為150km(圖6),東部“熱”巖石圈較西部薄且西部“熱”巖石圈厚度快速增厚,這說明鄂爾多斯盆地東部構(gòu)造活動強(qiáng)于西部.圖6顯示的是不同地表熱流對應(yīng)的“熱”巖石圈厚度,當(dāng)?shù)乇頍崃鲝?0mW/m2減小到68mW/m2時,“熱”巖石圈厚度發(fā)生明顯的變化,“熱”巖石圈厚度從80km增加到85km左右.因此,地表熱流值的準(zhǔn)確度能決定“熱”巖石圈厚度計算的精度.本文選取的7口井恢復(fù)的早白堊世末期的熱流值顯示,位于東部偏東的麒參1井及陜參1井熱流值較大,為78mW/m2,而相對位于較西部的天1和苦深1井模擬的熱流值較小,為73mW/m2,根據(jù)兩口井古熱流值計算的早白堊世末期“熱”巖石圈厚度東部比西部薄14km左右.說明早白堊世末期盆地東部的深部活動強(qiáng)于西部,此時盆地東部的“熱”巖石圈厚度比西部更薄.
圖6 不同地表熱流對應(yīng)的盆地“熱”巖石圈厚度Fig.6 Thermal lithospheric thickness versus surface heat flow in the present
為了排除巖漿活動的異常高溫影響,本文選取了位于盆地內(nèi)部的井,盆地內(nèi)部巖漿活動不發(fā)育(圖1),因此認(rèn)為熱全是深部的原因造成的.基于此對“熱”巖石圈地質(zhì)歷史時期的厚度進(jìn)行計算應(yīng)該是合理的.鄂爾多斯盆地于早白堊世末期(~100Ma)經(jīng)歷了一次熱流高峰以及“熱”巖石圈減薄的高峰,反映了早白堊世巖石圈熱狀態(tài)的改變以及強(qiáng)烈的深部構(gòu)造-熱活動,此時的地表熱流值高達(dá)73~78mW/m2,與活動裂谷盆地的熱流值相當(dāng),深部構(gòu)造活動性較強(qiáng);晚白堊世開始,各個井區(qū)的熱流值逐漸下降直至現(xiàn)今的大地?zé)崃髦?7~65mW/m2,由于熱平衡作用“熱”巖石圈也逐漸增厚,此時的鄂爾多斯盆地處于構(gòu)造活動區(qū)與構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)之間的過渡區(qū).
火山巖活動與鄂爾多斯盆地?zé)崃鞲叻鍟r空上也是相匹配的.盡管盆地內(nèi)部的火山巖較為缺乏,但是盆地周緣燕山晚期的火山巖分布很廣,活動強(qiáng)烈.盆地東緣晉西撓褶帶臨縣發(fā)育紫金山巖體,其同位素年齡主要為132~125Ma,相當(dāng)于早白堊世[37],地球化學(xué)分析表明巖漿來源于地幔[38].北部伊盟隆起下白堊統(tǒng)涇川組在保爾斯太溝、伊12井一帶有玄武巖侵入,在喇嘛溝有輝綠巖侵入[39].塊體內(nèi)杭錦旗黑石頭溝,于下白堊統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了堿性橄欖玄武巖(126.2±0.4Ma的 Ar-Ar年齡,屬于早白堊世)[40].盆地西緣已發(fā)現(xiàn)幾十個燕山期火山巖體,如中段炭山發(fā)現(xiàn)了輝綠巖,另外南緣隴縣發(fā)現(xiàn)了10余個花崗斑巖或安山玄武巖,如華亭地區(qū)龍1、龍2井區(qū)三疊系中鉆遇厚達(dá)150m以上的霞石正長巖、閃長玢巖[13].這些巖漿巖均為燕山晚期早白堊世時期噴發(fā)或侵入的產(chǎn)物.
上述表明,無論在時間還是空間上,鄂爾多斯盆地?zé)崃鞲叻逡约皫r石圈減薄的高峰與華北克拉通破壞的高峰早白堊世[1,3,41-42]是一致的.由于地幔包體以及巖漿巖空間分布的局限性,目前只在華北克拉通中-西部北緣的涼城、四子王旗、三義堂和大同四處發(fā)現(xiàn)了地幔包體,顯示為經(jīng)過不同程度的熔體抽取和后期交代富集作用的過渡性巖石圈地幔[43],說明華北克拉通中西部巖石圈地幔性質(zhì)也發(fā)生了一定的改變.從構(gòu)造地質(zhì)背景看,中晚侏羅世和早白堊世是兩個構(gòu)造應(yīng)力體制完全不同的構(gòu)造演化階段.侏羅紀(jì)時,鄂爾多斯盆地受到周圍板塊的多向強(qiáng)擠壓作用[44],而早白堊世,鄂爾多斯盆地處于一種弱拉張的構(gòu)造環(huán)境[13,44].這主要是受到太平洋構(gòu)造域的影響,燕山晚期,古太平洋板塊向歐亞板塊強(qiáng)烈俯沖,并且在125~122Ma其俯沖方向發(fā)生巨大的改變——由SW變?yōu)镹W[45],鄂爾多斯盆地構(gòu)造應(yīng)力場的主應(yīng)力方向?yàn)镹W-SE向,此后太平洋板塊俯沖方向雖也發(fā)生變化,但都是較小幅度的改變.太平洋板塊俯沖是造成拉張環(huán)境的重要影響因素,造成鄂爾多斯盆地早白堊世的地幔發(fā)生底侵作用,巖石圈減薄,發(fā)生巖漿侵入和噴發(fā),這與華北地區(qū)較普遍的早白堊世構(gòu)造熱事件一致[13,37,46].
從鄂爾多斯盆地現(xiàn)今大地?zé)崃饕约啊盁帷睅r石圈厚度的計算結(jié)果來看,鄂爾多斯盆地現(xiàn)今的地表熱流較大,與渤海灣盆地相差不大,“熱”巖石圈厚度平均值為125km,并不存在所謂的200km的巨厚巖石圈.
另外,鄂爾多斯盆地中-新生代熱流演化以及“熱”巖石圈厚度的計算結(jié)果揭示出早白堊世末期是鄂爾多斯盆地地質(zhì)發(fā)展歷史的一個重大變革期.此時,鄂爾多斯盆地深部地幔上涌發(fā)生底侵作用,“熱”巖石圈厚度發(fā)生減薄;淺部沉積盆地內(nèi)部構(gòu)造活動強(qiáng)烈,發(fā)生強(qiáng)烈的構(gòu)造抬升和剝蝕作用,地表熱流顯著增大出現(xiàn)熱流的高峰值;盆地周緣發(fā)生強(qiáng)烈的巖漿侵入和噴發(fā)作用.并且,鄂爾多斯盆地早白堊世時期的構(gòu)造熱事件以及“熱”巖石圈的減薄不是孤立的,與華北克拉通東部構(gòu)造轉(zhuǎn)折的時間以及華北克拉通破壞的高峰時限一致.這是否說明在華北克拉通破壞的高峰期,位于克拉通西段的鄂爾多斯盆地巖石圈也經(jīng)歷了一定減薄及破壞過程呢?本文僅從地?zé)釋W(xué)角度對鄂爾多斯盆地巖石圈厚度減薄進(jìn)行了論證,進(jìn)一步證實(shí)還需要地球化學(xué)以及地幔包體等其他方面的證據(jù)加以佐證.
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