鲁西-渤海湾地区晚古生代-中生代沉积物物源示踪研究

中国东部中生代是否存在高原以及高原存在的具体时限、空间范围等问题是华北克拉通破坏研究的重要内容，目前尚存在争论。鲁西隆起和渤海湾盆地覆盖了华北克拉通东部的大部分地区，残留的晚古生代-中生代碎屑沉积岩"见证"了这一地区抬升-沉降过程。本项目拟对该区晚古生代-中生代各沉积阶段砂岩开展碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成，以及全岩元素和Sr-Nd同位素地球化学研究，根据碎屑锆石年龄分布、内部结构、Th/U比值和稀土元素特征，结合全岩地球化学特征确定碎屑岩的沉积时代，分析其物质来源；结合沉积环境、盆地的性质和展布，重建鲁西-渤海湾地区晚古生代-中生代抬升-沉降史，探讨中生代高原问题以及华北克拉通破坏的浅部地质响应。

华北克拉通东部中生代地层的沉积时代和物质来源对于限定古地理演化和深部动力学过程具有重要的意义。本研究通过砂岩中最小的碎屑锆石年龄为鲁西-渤海湾盆地中生代地层的沉积时代提供了新的制约：鲁西周村盆地凤凰山组发育在255~250 Ma，坊子组发育在175~160Ma，三台组发育在160~120 Ma；渤海湾盆地存在158~112Ma的沉积。锆石的U-Pb-Hf同位素和全岩Nd同位素组成揭示晚古生代华北克拉通北缘为腹地各盆地提供了沉积物源，暗示华北克拉通北缘在晚古生代受古亚洲洋俯冲影响的活化和快速隆升；晚三叠世华北克拉通中、西部盆地接受了大量来自于华北东部早期沉积的再循环，暗示扬子板块与华北板块拼合过程造成了华北东部大规模的隆升；侏罗纪兴-蒙造山带、华北克拉通北缘和南缘为克拉通腹地盆地提供了沉积物源，暗示侏罗纪华北克拉通东部并不存在高原，相反应当是沉降的。