鄂尔多斯盆地西缘北部奥陶纪盆地原型:来自贺兰山和桌子山地区奥陶系的沉积响应

摘要

鄂尔多斯盆地西北缘贺兰山—桌子山地区奥陶纪盆地原型一直存在争议.因此,作为连接盆地与造山带的纽带,鄂尔多斯盆地西北缘奥陶系的沉积响应特点理应引起重视.贺兰山—桌子山地区奥陶系沉积组合普遍存在二元结构,即下部以发育台地相碳酸盐岩为特征,上部发育一套复理石沉积,代表了盆地原型从伸展向敛合发展的不同阶段.本文选取贺兰山一桌子山盆地东、西缘奥陶系两个代表性的剖面作为研究对象,结合当时的古地理背景和区域构造演化特征,通过野外露头的详细描述和岩石薄片矿物组分的鉴定,揭示了桌子山地区奥陶纪沉积环境的演变序列和贺兰山地区樱桃沟组的事件沉积特征.借助本文部分作者在桌子山地区同步采样获取的牙形石化石的最新成果,确定了桌子山地区奥陶系二元沉积组合界线处的精确时限为牙形石生物带Pygodus anserinus结束的位置,时间上为晚奥陶世桑比期最早期,接近中、上奥陶统界线的年龄(458.4 ±0.9 Ma,ICG 2014),这与前人对鄂尔多斯盆地西缘奥陶纪构造转换面(或是盆山转换面)的时限一致.通过对比研究认为樱桃沟组与其下伏地层构成的被动大陆边缘—复理石沉积序列结构实为前陆盆地序列,代表了贺兰山地区于中奥陶世已进入前陆盆地发育阶段,樱桃沟组复理石沉积序列中多套滑塌角砾岩夹层的存在和显微研究表明阿拉善陆块(?)逐渐靠近华北陆块过程中可能从阿拉善陆块(?)东缘(被动大陆边缘)垮塌的产物.而桌子山剖面奥陶系相同的二元沉积结构,同样对应了Sinclair前陆盆地地层模型的前两个阶段,暗示当时前陆盆地业已影响到了桌子山地区.综合分析表明,鄂尔多斯盆地西北缘奥陶纪构造体制由伸展转换为敛合的时限可能代表了阿拉善陆块与华北板块发生了初始碰撞.