鄂尔多斯盆地早白垩世构造热事件形成动力学背景及其对油气等多种矿产成藏(矿)期的控制作用*

2020-05-08 05:09任战利祁凯刘润川崔军平陈志鹏张圆圆杨桂林马骞
岩石学报 2020年4期
关键词:岩石圈克拉通白垩

任战利 祁凯 刘润川 崔军平 陈志鹏 张圆圆 杨桂林 马骞

1. 西北大学大陆动力学国家重点实验室,西安 7100692. 西北大学地质学系,西安 7100693. 陕西省二氧化碳封存与提高采收率重点实验室,西安 710075

鄂尔多斯盆地构造上位于华北克拉通的西部,为大型多种能源盆地,油气、煤、油页岩、岩盐、铀矿资源丰富。2017年油气当量已达6000万吨以上,煤炭资源丰富在我国排名第一,是我国重要的能源基地。华北克拉通中生代晚期经历了强烈的改造及破坏,早白垩世是华北克拉通东部岩石圈减薄及破坏时期,华北克拉通改造及破坏的空间分布范围是地学界关注的重大问题,目前对岩石圈减薄和破坏的时间、空间范围、具体过程以及动力学机制等方面进行了研究(翟明国等, 2003, 2005; 朱日祥等, 2011; 吴福元等, 2008; 周新华, 2009; 徐义刚等, 2009)。关于破坏的范围以往认为只局限于东部地区,而越来越多证据表明西部的局部地区也发生了或正在发生岩石圈地幔的减薄与改造。

华北克拉通西部岩石圈厚度变化大,暗示着该区域也发生了减薄与改造。由于地幔包体、岩浆岩空间分布较少等因素限制,对华北克拉通西部地区鄂尔多斯盆地岩石圈减薄及演化历史研究程度薄弱,对中部沁水盆地研究更为薄弱。鄂尔多斯盆地深部结构存在较大的非均质性,对华北克拉通中西部沁水盆地、鄂尔多斯盆地岩石圈是否存在减薄及克拉通是否存在破坏有不同认识(陈凌等, 2010; 常利军等, 2011; 赵国泽等, 2010; 李松林等, 2011)。已有古地温资料表明早白垩世是鄂尔多斯盆地深部热活动的重要时期,存在古地温梯度异常,发育一期构造热事件,早白垩世也是鄂尔多斯盆地油气藏形成的主要时期(任战利, 1995, 1999; 任战利等, 1999, 2005, 2006, 2007; 孙少华等, 1997; 陈瑞银等, 2007)。地温场的异常变化能够在一定程度上揭示岩石圈深部活动过程,对地温场及岩石圈热结构的研究是进行盆地地球动力学研究及探讨克拉通演化的有效途径(邱楠生等, 2004; 胡圣标和汪集旸, 1995; 何丽娟和邱楠生, 2014; 任战利, 1995;任战利等, 2005, 2007)。加强早白垩世鄂尔多斯盆地热事件及岩石圈厚度的研究不仅对完善华北克拉通西部岩石圈动力学演化机制的分析具有十分重要的理论意义,而且对华北克拉通西部地区鄂尔多斯盆地、沁水盆地的油气煤铀等多种矿产资源的成藏成矿研究及勘探有重要现实意义。

华北克拉通西部岩石圈动力学演化及与油气等矿产成藏(矿)的关系是地质学界及石油行业关注的重大问题,本文在作者多年来对鄂尔多斯盆地构造热演化史研究的基础上,充分收集了近年来前人研究的各种资料及进展,从盆地现今地壳结构、盆地古地温演化、早白垩世火成岩活动、构造热事件、岩石圈动力学与油气铀等多种矿产成藏(矿)关系方面进行了探讨,取得了新的进展。

1 区域构造背景及早白垩世盆地发育背景

鄂尔多斯盆地为大型叠合盆地,现今的鄂尔多斯盆地由不同时期、不同范围、不同动力学背景下形成的盆地叠加而成。根据不同时期盆地古构造特征结合盆地类型将盆地演化分为中晚元古代裂谷盆地发育阶段、早古生代克拉通边缘盆地演化阶段、石炭纪-早中三叠世内克拉通盆地演化阶段、中晚三叠世-侏罗纪大型陆内坳陷盆地演化阶段、早白垩世坳陷盆地西移收缩,晚白垩世-新生代大幅抬升及周缘新生代断陷盆地形成阶段。

中生代是鄂尔多斯盆地构造变动强烈的时期,鄂尔多斯中生代盆地主要经历了两期构造运动,即印支运动和燕山运动。印支运动是中国地壳构造运动史上的重要运动之一,其活动时间在三叠纪。印支运动使晚古生代形成的大华北沉积盆地的东界于晚三叠世末推移到太行山以西,形成大鄂尔多斯盆地。晚三叠世由于秦岭地区板块俯冲-碰撞作用的强化,鄂尔多斯前期的克拉通盆地逐渐演化为类前陆盆地性质,特别是晚三叠世的前陆盆地特征更加明显,其沉积与沉降中心位于盆地南部-豫西一带。秦岭勉略洋将南秦岭造山带和扬子板块分开,勉略洋的俯冲标志着南秦岭造山带和扬子板块的碰撞,亦即华北板块与扬子板块的最终碰撞发生在晚三叠世(张国伟等, 2001)。华北板块与扬子板块的碰撞导致鄂尔多斯盆地南缘的挤压与抬升。

燕山运动是华北地区一次非常重要的地壳运动,活动时间从侏罗纪到白垩纪,早-中侏罗世为坳陷型盆地,中侏罗末-晚侏罗世盆地强烈挤压,岩石圈增厚。燕山运动中期发生于中晚侏罗世,活动最强烈,对本区构造变形的影响最大。鄂尔多斯盆地燕山期形成构造在不同的构造部位其变形特征不同。西缘发生强烈逆冲断裂及相关褶皱变形,盆地东部晋西褶曲带上发育近南北向的宽缓线状褶皱。盆地以东的山西地块产生一系列呈NNE向的雁列逆断层和复背斜、复向斜。在渭北隆起燕山期形成一系列走向近东西向的宽缓背、向斜构造及逆冲断层。盆地北部伊盟隆起之上近东西向的褶皱和逆冲断层(赵重远和刘池洋, 1990; 张岳桥等, 2007; 周鼎武等, 1994)。

早白垩世是鄂尔多斯盆地及华北盆地演化的重要时期,早白垩世中国北方整体处于拉张背景,在阿尔金断裂以东,广大的北方地区发育了一系列断陷盆地。早白垩世鄂尔多斯盆地广泛接受了下白垩统的巨厚沉积,鄂尔多斯盆地由克拉通坳陷型盆地转为拉张的构造环境,盆内构造作用表现为断块活动(张抗, 1989)。目前有大量地质证据表明早白垩世时期为拉张构造背景,最显著的伸展变形发生在鄂尔多斯盆地西南缘, 形成了六盘山断陷盆地; 沿鄂尔多斯地块的西缘和北缘也分别发生伸展变形, 形成河套-吉兰泰弧形断陷带(赵重远和刘池洋, 1990; 刘池洋等, 2006; 张岳桥和廖昌珍, 2006)。中国东部及邻区早白垩世裂陷盆地发育,华北克拉通东部华北区拉张强烈,火成岩活动(朱光等, 2008; 张岳桥等, 2004),早白垩世残留盆地在东部地区除东濮坳陷区缺失外,渤海湾盆地各坳陷区均有分布。盆地的沉积受断裂控制明显,火山岩、火山碎屑岩的厚度等值线长轴与 NE向、NWW向的基底断裂一致。由于控盆断裂的形成机制及展布特征不同,华北东部渤海湾盆地早白垩世盆地出现了明显的分区性(彭兆蒙等, 2009)。华北克拉通东部早白垩世盆地发育与岩石圈大规模减薄发拉张的动力学背景有关,西部的河西走廊及阿拉善地块拉张断陷发育并伴随玄武岩的喷发。鄂尔多斯盆地周缘的河套盆地、六盘山盆地早白垩世均为拉张断陷盆地,在鄂尔多斯盆地周缘区有早白垩世火成岩体活动,因此鄂尔多斯盆地在早白垩世处于伸展构造环境内(图1)。

在华北克拉通东部上、下白垩统之间存在着角度不整合已被许多学者所认同(邓晋福等, 2003),并被认为是代表了燕山运动最后一期挤压事件。此后的晚白垩世,华北克拉通转变为岩浆活动与构造活动的平静期,基本没有发生岩浆活动,陆相盆地仅局部出现。由此可见,华北克拉通东部早白垩世末发生了区域性的挤压事件(吴智平等, 2007)。

晚白垩世盆地开始隆起,鄂尔多斯盆地周缘隆升明显,新生代以来盆地大幅隆升,遭受风化剥蚀,盆地东部剥蚀厚度大,西部剥蚀厚度小(任战利, 1995;任战利等, 1994, 2014a, b, c, 2015)。新生代以来在鄂尔多斯盆地周缘的河套盆地、银川盆地、汾渭盆地发生拉张断陷,沉降幅度大。

2 盆地现今地温场特征及深部结构

鄂尔多斯盆地现今地平均温梯度为2.93℃/100m,大地热流值平均为62mW/m2,属于中温型盆地。大地热流总体变化规律与地温梯度基本一致,地温梯度及热流值总体具有中-东部高,西部低,南北两侧隆起区地温梯度相对较高的特点(任战利等, 2007, 2017)。地温梯度等值线在盆地内部呈北东-北北东向展布,在南部及北部呈东西向展布。鄂尔多斯盆地陕北斜坡、天环向斜为鄂尔多斯盆地的主要构造单元,也是油气主要分布区,其中陕北斜坡面积最大,古生界天然气、中生界油主要分布于此构造单元。陕北斜坡地温梯度分布在2.6~3.1℃/100m,其中,地温梯度大于2.9℃/100m的地区主要分布在庆阳-华池-子长-安塞-延安一带,在安塞-志丹和黄陵-富县等地区,地温梯度达到最大。陕北斜坡现今地温梯度总体上南部高于北部,代表性地温梯度约为2.80℃/100m,天环向斜的地温梯度稍小于陕北斜坡的地温梯度。天环坳陷与西缘逆冲带为地温梯度的低值区,地温梯度普遍小于2.7℃/100m。

图1 华北克拉通早白垩世原型盆地及构造背景

鄂尔多斯盆地现今地温场受盆地基底及深部岩石圈结构的控制,盆地基底隆起区地温梯度较高,盆地中部庆阳-靖边地温梯度的高值区与中央隆起区相对应,深部坳陷区地温梯度相对较低。鄂尔多斯盆地已积累了大量的深部地球物理资料(滕吉文等, 2010, 2014; 李松林等, 2002, 2011; 王谦身等, 2010, 2015; 任袅等, 2012; 陆一锋等, 2012; 原世豪和陈永顺, 2015; 许林斌, 2016),根据前人资料,编制了鄂尔多斯盆地莫霍面埋深图(图2),鄂尔多斯盆地Moho面深度在39~46km之间,在盆地内部地壳结构简单,莫霍面平缓连续,深度在40~43km。整体具有东南部埋深浅,向西逐渐增大的特点。鄂尔多斯块体的南部铜川-韩城地区,地壳厚度最小,在39~42km之间,东部宜川-延川-富县一带,地壳厚度也小于40km,向北逐渐增大,北部榆林-东胜-鄂尔多斯一带,地壳厚度在40~42km之间,西部天环坳陷及西缘逆冲带地壳厚度平均大于43km。此外,鄂尔多斯盆地周缘新生代断陷盆地莫霍面深度均相对较浅,如南部的渭河盆地、西北部的银川盆地及北部的河套盆地,渭河盆地内部最浅处仅33km。

图2 鄂尔多斯盆地莫霍面深度图

鄂尔多斯盆地深部结构存在很大的非均质性,鄂尔多斯盆地内部岩石圈深度在130~180km左右(陈凌等, 2010; 常利军等, 2011),鄂尔多斯盆地南部地壳、岩石圈厚度较薄(赵国泽等, 2010; 李廷栋, 2006)。鄂尔多斯盆地南部宜川一带岩石圈厚度为120km,沁水盆地长治岩石圈厚度仅为100km,鄂尔多斯盆地南部、沁水盆地岩石圈厚度明显减薄(李松林等, 2011)。鄂尔多斯盆地及其周缘已进行的深部二维地震探测剖面多达十几条,不同学者对研究区不同位置岩石圈厚度及深部动力学进行过相关探讨,对岩石圈厚度有不同认识,一些学者认为较厚,可达200km(朱日祥等, 2011; 陈凌等, 2010),另一些学者认为在120~170km(朱日祥等, 2011; 李松林等, 2011; 段永红等, 2015; Huangetal., 2009)。综合分析以上成果,结合盆地构造背景,编绘了鄂尔多斯盆地现今岩石圈厚度图(图3),从岩石圈厚度图可以看出鄂尔多斯盆地现今岩石圈厚度分布主要分布在120~180km之间,具有东部薄,西部厚,南部薄,北部厚的特点。盆地中东部岩石圈相对较浅,在120~140km,在西部天环向斜、西缘逆冲带岩石圈厚度在160~190km。在盆地北部鄂托克旗-乌审旗一带有所加厚,可达150~170km。在鄂尔多斯盆地周缘新生代断陷盆地岩石圈厚度整体较薄,厚度变化主要在70~110km之间。

图3 鄂尔多斯盆地岩石圈厚度图

鄂尔多斯盆地现今岩石圈厚度120~180km,相比古生代200km的巨厚克拉通岩石圈,发生了减薄,在鄂尔多斯盆地周缘新生代断陷盆地,地幔上涌,岩石圈厚度整体发生了明显的减薄(70~110km)。鄂尔多斯盆地现今地壳及岩石圈厚度东薄西厚的格架控制了现今地温场的分布。

图4 鄂尔多斯、沁水、渤海湾盆地地温演化及地温异常对比图

3 早白垩世构造热事件及其形成的岩石圈深部动力学背景

3.1 早白垩世构造热事件的古地温证据及热岩石圈厚度

鄂尔多斯盆地现今地温梯度及热流值较低,鄂尔多斯盆地早白垩世之后发生大规模的隆升,盆地中生代晚期以来遭受明显的改造。

鄂尔多斯盆不同层位烃源岩镜质体反射率平面分布图表明在盆地南部庆阳-富县一带镜质体反射率显示为异常高值,不同层位异常高值区位置有很好的一致性,表明存在热异常区(任战利等, 1994, 2006, 2017; 任战利, 1995)。应用多种古地温研究方法对鄂尔多斯盆地古地温梯度恢复表明中生代晚期早白垩世的古地温梯度高,盆地南部恢复的古地温梯度可达4.00℃/100m以上,渭北隆起更高(任战利等, 2014b, 2015)(图4),发生过一期构造热事件,软流圈上涌,岩石圈发生减薄(任战利等, 1994, 1999, 2006, 2007, 2014a, b, 2015; 任战利, 1995, 1999; 孙少华等, 1997; 陈瑞银等, 2007)。鄂尔多斯盆地以东华北克拉通中部的沁水盆地上古生界石炭-二叠系煤系地层镜质体反射率高(秦勇和宋党育, 1998)。沁水盆地中部沁参1井多种古地温温标恢复的古地温表明中生代晚期早白垩世古地温梯度可达5.56℃/100m(图4),沁水盆地南、北部古地温梯度更高,热异常更为明显,说明沁水盆地中生代晚期早白垩世古发生过一次构造热事件,软流圈上涌,岩石圈发生减薄(任战利等, 1999, 2005, 2006, 2007; 任战利, 1995, 1996, 1999)。鄂尔多斯盆地与沁水盆地早白垩世构造热事件具有同时性,东部沁水盆地热事件更为强烈。

地温场作为克拉通破坏地壳深部活动在浅层的效应表现之一,地温场的异常变化能够在一定程度上揭示深部活动过程(邱楠生等, 2004, 2015; 胡圣标和汪集旸, 1995; 何丽娟等, 2001; 任战利等, 1994, 2005, 2007; 任战利, 1995, 1999)。地表热流值是地壳、地幔各种因素综合作用的结果,岩石圈深部热结构可反映地壳、上地幔的活动性。国内外对岩石圈热结构的研究更加重视,其研究已成为地球动力学研究新的生长点。地热学定义的岩石圈是指以热传导方式进行热传递的岩石圈层,其下部为以热对流为主要方式的软流圈。岩石圈底部温度应等于干玄武岩固相线温度(Morgan, 1984)。根据热传导方程,可以确定岩石圈内温度随深度变化的曲线,地温分布曲线与干玄武岩固相线或地幔绝热线的交点处深度则为地热学岩石圈厚度。根据该方法可以恢复不同地区“热”岩石圈厚度,揭示岩石圈深部热状态,这是探讨岩石圈球动力问题的重要途径(邱楠生等, 2004; 胡圣标和汪集旸, 1995; Morgan, 1984;任战利和赵重远, 1997; 任战利, 1999; 任战利等, 2007; 焦亚先等, 2014; Cooperetal., 2004; Goutorbe, 2010)。应用盆地古地温及古地温梯度研究结果可恢复华北克拉通早白垩世热岩石圈的厚度,依此来探讨华北克拉通是否遭受破坏及岩石圈的动力学演化是一种有效的途径(何丽娟和邱楠生, 2014; 翟明国等, 2003)。

图5 鄂尔多斯盆地不同构造单元“热”岩石圈厚度图

鄂尔多斯盆地、沁水盆地早白垩世存在古地温梯度及热流值异常,发生过一次明显的构造热事件,岩石圈发生过减薄,华北克拉通的改造在鄂尔多斯盆地、沁水盆地古地温场上有明显的表现,说明华北克拉通中西部存在改造(任战利等, 1994, 1999, 2006, 2007, 2014a, 2015; 焦亚先等, 2013; 黄方等, 2015)。根据岩石热导率、生热率及古地温梯度、古热流及热传导方程,对鄂尔多斯盆地不同构造单元早白垩世末岩石圈热结构进行了研究,各个构造单元早白垩世地幔热流均值分布在46.56~73.44mW/m2之间,地幔热流占总热流的比值普遍大于50%,壳幔热流比小于1,反映了盆地深部活动强烈,具有典型的“冷壳热幔”岩石圈结构,确定的早白垩世“热”岩石圈厚度均值在50~80km(图5)。与鄂尔多斯盆地现今岩石圈厚度80~160km相比,说明早白垩世鄂尔多斯盆地岩石圈厚度发生了明显的减薄的,不同构造单元有较大变化,陕北斜坡及渭北隆起减薄更明显。

华北板块东部地区在早白垩世存在过一次明显的热流高峰期,东部的渤海湾盆地,早白垩世末期“热”岩石圈厚度在51~61km(邱楠生等, 2015),岩石圈厚度明显减薄。华北板块中西部的鄂尔多斯盆地、沁水盆地早白垩世存在热异常,热异常具有区域性。沁水盆地、鄂尔多斯盆地热事件发生时间与华北克拉通明显减薄时期一致为早白垩世(任战利等, 1994, 1999, 2005, 2007; 任战利, 1995, 1999)。深部热结构研究表明华北克拉通西部鄂尔多斯盆地中生代晚期早白垩世“热”岩石圈厚度明显较现今厚度减薄,但比华北克拉通东部“热”岩石圈厚度稍厚。华北克拉通西部中生代晚期“热”岩石圈厚度减薄及热异常的存在表明华北克拉通中生代以来的岩石圈减薄活动带至少可推至太行山以西鄂尔多斯盆地。

图6 华北克拉通中西部早白垩世火成岩分布图

3.2 热事件存在的火成岩活动证据

火成岩是地球深部物质侵入地壳或喷出地表的产物,它是反映地球壳-幔作用最为直接的证据(杨经绥等, 2009)。火成岩在时间上的分布代表构造运动的时代,火成岩在空间上的分布代表构造运动的空间位置。早白垩世火成岩广泛分布于华北克拉中西部(图6),根据近年来获得的火成岩高精度同位素测年结果对鄂尔多斯盆地周缘及邻区火成岩活动期次作一详细分析(表1)。

3.2.1 鄂尔多斯盆地边缘区

在鄂尔多斯盆地东部晋西挠褶带紫金山岩体位于山西临县,岩体具有环带状分布特点。临县紫金山碱性杂岩同位素年龄在118~138Ma之间(张宏法等, 2011; 阎国翰等, 1988; 杨兴科等, 2006, 2008; 肖媛媛等, 2007; Yingetal., 2007; 王润三等, 2007; 陈刚等, 2012; 王亚莹等, 2014)。碱性岩常产于裂谷、地堑、地幔上拱带等拉张条件下(阎国翰等, 1988)。应用锆石LA-ICPMS U-Pb测得紫金山碱性杂岩的结晶年龄为138.3±1.1Ma,地球化学研究表明紫金山碱性杂岩是早白垩世伸展背景下由交代富集地幔部分熔融作用的产物, 反映中生代晚期存在地幔隆升、岩石圈减薄过程,是鄂尔多斯盆地燕山晚期构造热事件发生的主要原因(肖媛媛等, 2007)。

表1 鄂尔多斯盆地周缘及邻区火成岩测年结果表

Table 1 Results of dating results of igneous rocks in the periphery and adjacent areas of the Ordos Basin

构造单元岩体岩石名称测试方法定年结果来源晋西挠褶带山西临县紫金山角砾状假白榴响岩锆石LA-ICP-MS U-Pb122±2Ma王润三等, 2007①斑状正长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb118±1Ma王润三等, 2007霓辉次透辉霞石正长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb137.0±2.7Ma王润三等, 2007霓霞正长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb137±2.7Ma张宏法等, 2011次透辉二长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb138.7±6.5Ma张宏法等, 2011霓霞正长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb138.3±1.1Ma肖媛媛等, 2007二长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb127.2MaYing et al., 2007二长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb134.7±1.5Ma王亚莹等, 2014粗面斑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb132Ma±2.1Ma杨兴科等, 2008粗面安山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb125Ma±6.7Ma杨兴科等, 2008次透辉二长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb136±6.5Ma陈刚, 2012伊盟隆起杭锦旗黑石头沟玄武岩玄武岩全岩Ar-Ar年代学126.2±0.4Ma邹和平等, 2008西缘断裂带宁夏固原黑石山陕西陇县安沟甘肃崇信铜城绿泥石化辉绿岩锆石LA-ICP-MS U-Pb107±1Ma王润三等, 2007碱性透辉辉绿岩锆石LA-ICP-MS U-Pb114±3Ma王润三等, 2007黑榴假白榴斑状正长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb111±1Ma王润三等, 2007霓辉黑榴斑状正长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb112.3±3.4Ma王润三等, 2007窗体顶端超钾质岩石锆石LA-ICP-MS U-Pb130MaXu et al., 2019山西地块狐偃山山西浮山二峰山二峰山塔儿山-二峰山石英二长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb130±3Ma霍腾飞等, 2016等粒二长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb127±1Ma杨浩, 2016正长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb114±4Ma杨浩, 2016二长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb129.9±2.3MaYing et al., 2011石英二长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb127Ma王润三等, 2007霓辉二长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb130±1Ma霍腾飞等, 2016塔儿山东二长闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb131±1.6Ma司东泽, 2015塔儿山东南石英二长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb131.4±2.2Ma司东泽, 2015①王润三, 张宏法, 彭天浪等. 2007. 鄂尔多斯盆地岩浆岩分布及其与油气聚集的关系. 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院科研项目报告

续表1

Continued Table 1

构造单元岩体岩石名称测试方法定年结果来源山西地块塔儿山-二峰山临汾塔儿山临汾万荣孤峰山山西运城解州蚕坊岩体塔儿山西二长闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb131.2±1.8Ma司东泽, 2015二峰山闪长玢岩锆石LA-ICP-MS U-Pb128.7±3.0Ma司东泽, 2015石英二长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb128.0±1.2MaYing et al., 2011石英二长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb133.9±1.5MaYing et al., 2011正长闪长斑岩角闪石和黑云母40Ar/39Ar测年124±0.3Ma许文良等, 2004闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb129.2±2.9Ma杨瑶等, 2017石英二长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb124.7±5.5Ma杨瑶等, 2017似斑状角闪石英二长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb140.5±5.3Ma、140.4±6.0Ma王润三等, 2007石英二长闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb127±1Ma霍腾飞等, 2016石英二长闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb133±1Ma杨五宝, 2014花岗闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb132.2±9.2Ma齐玥等, 2011花岗闪长岩角闪石和黑云母40Ar/39Ar测年129.0±0.2Ma王冬艳等, 2005华北克拉通北缘阴山地区卓资县白女羊盘组火山岩流纹质凝灰岩锆石U-Pb年龄137±1Ma常泽光等, 2017武川盆地白女羊盘组玄武岩碱性玄武岩全岩K-Ar法年龄117Ma夏立元, 2012固阳盆地白女羊盘组流纹岩流纹岩锆石U-Pb年龄115Ma旷红伟等, 2013乌拉特中旗白女羊盘村白女羊盘组流纹岩全岩K-Ar法年龄130~139Ma夏立元, 2012中部太行山地区安阳市水冶镇西北黄龙垴岩体霓辉正长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb127±2Ma霍腾飞等, 2016东冶岩体中闪长玢岩、闪长玢岩、角闪闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb125.9±0.9Ma彭头平等, 2004东冶岩体中辉长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb125.2±4.5MaWang et al., 2006河南安阳东冶岩体角闪石角闪石和黑云母40Ar/39Ar测年127.1±0.1Ma许文良等, 2004河南安阳东冶岩体角闪闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb125.9±0.9Ma彭头平等, 2004符山高镁闪长岩高镁闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb125±1Ma许文良等, 2009符山高角闪闪长岩高镁闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb126.7±1.1Ma彭头平等, 2004长治西安里岩体角闪闪长岩角闪石和黑云母40Ar/39Ar测年131±1Ma王春光等, 2011长治西安里岩体角闪闪长岩角闪石和黑云母40Ar/39Ar测年127±0.3Ma许文良等, 2004华北克拉通南缘中条山蚕坊花岗闪长岩花岗闪长岩锆石U-Pb130.11±0.90Ma齐玥等, 2011三门峡高庙石英闪长玢岩石英闪长玢岩锆石U-Pb135.5±1.5Ma王师迪等, 2013三门峡曲里岩体石英闪长玢岩锆石U-Pb117.7±1.6Ma杨德彬等, 2004河南洛南马家湾岩体黑云母花岗闪长岩角闪石和黑云母Ar-Ar定年126.5±0.3Ma王冬艳等, 2005河南八百坡岩体角闪黑云母二长花岗岩角闪石和黑云母Ar-Ar定年128.1±0.3Ma王冬艳等, 2005商洛黑山镇黑山村岩体黑云母花岗闪长岩角闪石和黑云母Ar-Ar定年127.4±0.3Ma王冬艳等, 2005

图7 华北地块中西部不同构造单元火成岩年龄频率分布图

在盆地北部伊盟隆起中北部的杭锦旗黑石头沟下白垩统砂岩之上有一层玄武岩出露,属于碱性橄榄玄武岩。Ar-Ar激光阶段加热定年结果表明杭锦旗黑石头沟玄武岩形成于早白垩世(Ar-Ar坪年龄为126.2±0.4Ma),反映鄂尔多斯地块在早白垩世发生了一次构造-岩浆-热事件(邹和平等, 2008)。

在盆地西缘断裂带南段的炭山-黑石山辉绿岩墙(席)群位于宁夏回族自治区固原市寨科乡炭山闵家沟、下大台子附近的黑石山。黑石山辉绿岩原始岩浆来自于上地幔的部分熔融,测定的锆石U-Pb加权平均年龄为107±1Ma,表明黑石山基性岩浆活动时代为早白垩世(王润三, 2007)。西缘断裂带南段的铁马安沟碱性辉绿岩-碱长花斑岩体位于陇县新集川乡以西大约17km的铁马河村、二线子、四线子、百草山一带,岩体呈北西-南东向展布。安沟基性辉绿岩的锆石U-Pb年龄为114.3±3Ma,代表了岩浆活动的时代为早白垩世,原始岩浆起源于上地幔的较深部位。西缘断裂带南段五马沟碱性-亚碱性岩体分布在甘肃省崇信县铜城镇以南大约7km的桃稍屲-庙滩一带,碱性岩体原始岩浆可能来自壳、幔结合部以下。五马沟岩体样品斑状假白榴正长岩的锆石U-Pb年龄频率分布曲线图中有3个年龄分布峰值,最晚的112.3±3.4Ma、111±1Ma峰值年龄应代表五马沟斑状假白榴正长岩岩浆的结晶年龄(王润三, 2007)。Xuetal. (2019)测得铜城岩体最年轻的锆石U-Pb年龄的年龄为130Ma。在盆地西缘断裂带南段的3个岩体锆石U-Pb年龄集中在130~107Ma,代表了早白垩世地幔活动,岩浆上涌。

鄂尔多斯盆地周缘火成岩年龄集中在107~138Ma,表明构造热事件发生在107~138Ma的早白垩世(图7a)。

3.2.2 盆地以东的山西地块

在鄂尔多斯盆地以东的山西地块发育了一系列中生代晚期火成岩体。狐偃山碱性偏碱性杂岩群出露于吕梁隆起带中段东翼交城西北。吴利仁等(1966)应用K-Ar法第一次获得了狐偃山碱性偏碱性杂岩体的形成年龄为139.7Ma,认定为早白垩世。阎国翰等(1988)获得的紫金山岩体的 Rb-Sr等时线地质年龄为 132.04±28Ma,山西省地勘局215队(山西省地质矿产局,1989)测定狐偃山碱性-偏碱性杂岩群同位素年龄分布在95~195Ma之间,年龄较为分散。2011年以来对等粒二长岩和正长岩所进行的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分析表明狐偃山碱性-偏碱性杂岩群等粒二长岩的加权平均年龄为127~130Ma,而正长岩的加权平均年龄为114±4Ma,表明该杂岩群的主要岩浆活动时限范围介于114~130Ma之间,为早白垩世(杨浩, 2016; 常泽光等, 2017; Yingetal., 2011; 霍腾飞, 2016;霍腾飞等, 2016)。狐偃山碱性-偏碱性杂岩群属于高钾贫钙镁的碱性(偏碱性)系列的岩石,岩浆物质来源于富集地幔的部分熔融或者壳幔部分熔融的混合(杨浩, 2016; 常泽光等, 2017)。

塔儿山-二峰山碱性杂岩体位于山西地块南部,沁水盆地的西缘襄汾、曲沃、翼城交界的塔儿山地区。桂林冶金地质研究所、中国科学院和吴利仁等分别就本研究区内各类型岩体进行了全岩或是单矿物K-Ar同位素年龄测试工作,确定了杂岩体侵位年龄在90~140Ma,其中闪长岩类侵位年龄有132Ma、139.66Ma、125.98Ma、131Ma等(吴利仁等,1996;王润三,2007)。2004年以来取得了高质量的数据,塔儿山岩体40Ar/39Ar年代学得出的年龄为124±0.3Ma(许文良等, 2004),塔儿山-二峰山岩体为幔源岩浆,塔儿山-二峰山岩体岩石样品LA-ICPMS锆石U-Pb定年年龄集中在124.7±5.5Ma~133.9±1.5Ma(许文良等, 2004; Yingetal., 2011; 司东泽, 2015; 杨瑶等, 2017; 霍腾飞, 2016; 霍腾飞等, 2016)。同位素测年结果这说明塔儿山-二峰山地区岩浆活动为早白垩世。

在山西西南部临汾断陷盆地中部万荣县南部万荣孤峰山闪长质岩体,锆石U-Pb同位素年代测定年龄为127±1.0Ma~140.5±5.3Ma,表明孤峰山岩体的形成时代为早白垩世(霍腾飞等, 2016; 杨五宝, 2014; 齐玥等, 2011)。在山西南部中条山的南端运城解州蚕坊花岗闪长岩岩体,花岗闪长岩中角闪石的40Ar-39Ar坪年龄为128.3±0.3Ma(王冬艳等, 2005)。

在山西地块东部太行山南段发育一系列中生代岩体,包括邯郸-邢台地区的符山、固镇、矿山、洪山岩体,安阳地区的东冶岩体,以及长治地区的西安里岩体。这些岩体的岩石组合主要有角闪辉长岩、角闪闪长岩、闪长岩、二长闪长岩二长岩以及正长岩。西安里、符山、东冶岩体中锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年结果为131±1Ma~125±1Ma,这表明岩体侵位结晶的时代为早白垩世(王春光等, 2011; 许文良等, 2004, 2009; 彭头平等, 2004; Wangetal., 2006; 霍腾飞等, 2016)。太行山北段地区王安镇基性岩的形成时代介于138~129Ma之间(陈斌等, 2002)。从前人对太行山地区火成岩大量的研究结果中可以看出,太行山南部角闪辉长岩和太行山地区其它辉长-闪长质岩石的形成时代都在早白垩世,年龄集中在125~140Ma,与太行北闪长花岗岩(如房山岩体)的锆石U-Pb年龄129~137Ma一致(董建华等, 2013),这一时代与华北克拉通乃至中国东中生代最强的一次岩浆事件-早白垩世岩 浆活动相吻合(吴福元等, 2003; 罗照华等, 1996)。

山西地区所有的中生代火成岩同位素年代测量数据表明岩浆侵入和喷发从侏罗纪到白垩纪,其主要分布于114~140Ma之间,相当于早白垩世(图7b)。塔儿山、狐偃山等岩体同位数地球化学资料及盆地区域构造背景研究均表明早白垩世华北克拉通西部处于拉张环境,地幔上涌、地壳减薄(杨浩, 2016; 常泽光等, 2017)。

3.2.3 盆地以南的秦岭及华北地块南部地区火成岩特征

华北地块南缘的构造特征与秦岭造山带的形成与演化密切相关,华北地块南缘存在许多中生代花岗质岩体,这些中生代花岗质岩体主要以巨大岩基和岩株的形式产出,岩性主要为花岗闪长岩及二长花岗岩。陕西黑山村岩体黑云母花岗闪长岩中黑云母的坪年龄为126.6±0.3Ma;洛南县马家湾岩体细粒黑云母花岗闪长岩中黑云母的坪年龄为126.6±0.2Ma;河南洛宁八百坡岩体角闪黑云母花岗岩中角闪石的坪年龄为129.2±0.2Ma(王冬艳等, 2005)。在三门峡市高庙乡曲里石英闪长玢岩岩体锆石U-Pb同位素测年年龄为 117.7±1.6Ma(杨德彬等, 2004)。三门峡市高庙石英闪长玢岩体的形成年龄为135Ma,源岩来自加厚的基性下地壳的部分熔融作用(王师迪等, 2013)。

北秦岭地区燕山期在小秦岭地区岩浆活动达到高峰,以大规模的酸性岩浆侵入为特点,形成了本区从南向北有代表性的合峪岩体、老牛山岩体、华山岩体、文峪岩体、娘娘山岩体、花山岩体、五丈山岩体和蓝田岩体等,岩性以黑云二长花岗岩和黑云母花岗岩为主。同时派生了很多酸性小岩枝、岩脉等小型斑岩体,并伴生多处隐爆角砾岩体。秦岭地区中生代燕山期花岗岩广泛分布,早白垩世火成岩年龄主峰在115~135Ma之间,按火成岩分布面积计算年龄分布在115~120Ma之间的火成岩体占的面积比例最大。花岗岩主要形成于古老地壳物质的部分熔融,并有年轻幔源组分的参与,发育于陆内伸展环境(王晓霞等, 2011)。早白垩世期间,小秦岭地区乃至整个华北地台南缘酸性岩浆活动大爆发,小秦岭地区的文峪、华山、娘娘山岩体是构造体制转变峰期岩浆活动的产物。134Ma之后,小秦岭地区变质核杂岩的形成(张进江和郑亚东等, 1999),金、钼成矿作用的爆发暗示小秦岭及周边地区已进入全面伸展阶段,下地壳开始大规减薄(肖鸿等, 2012)。而小秦岭地区具有埃达克岩特征的花岗岩正是岩石圈减薄初期的产物,在岩石圈减薄过程中区域岩石圈处于伸展背景,并存在软流圈物质上涌(高山等, 2009)。

华北地块西部鄂尔多斯盆地周缘、华北地块中部山西地块、秦岭造山带北缘及华北地块中西部南缘早白垩世火成岩形成时间相近,华北地块中西部岩浆侵入和喷出的时代分布在100~150Ma之间,主要集中在140~110Ma,峰值在120~130Ma(图7c),反映在燕山晚期早白垩世存在一期较为强烈的热事件,这次强烈的热事件发生的时间与华北地块东部花岗岩、中-基性火山岩-侵入岩形成时代相一致,表明华北地块中西部最强烈的一次岩浆事件发生在早白垩世,这与华北克拉通岩石圈减薄的峰期年龄相对应。

3.3 构造热事件发生的深部动力学背景

鄂尔多斯盆地中生代晚期早白垩世发生的构造热事件表现为古地温梯度、古大地热流明显增高、火成岩活动,在白垩世在盆地周缘发育一系列深成火成岩,火成岩的年龄集中于140~100Ma,表明中生代晚期早白垩世深部热活动强烈(任战利和赵重远, 1997; 任战利, 1995, 1999; 任战利等, 1994, 2006, 2007)。紫金山岩体、西南缘桐城岩体、伊盟隆起玄武岩地球化学分析表明火成岩来源为地幔,反映岩石圈处于拉张背景(肖媛媛等, 2007; 邹和平等, 2008)。山西地块处于华北克拉通中部,火成岩同位素年龄介于140~114Ma之间,表明火成岩形成于早白垩世,早白垩世富碱侵入岩形成于古太平洋板块西向俯冲的地球动力学背景和岩石圈伸展的构造环境。

华北克拉通东部早白垩世呈现广泛而强烈的伸展活动,出现了一系列变质核杂岩、伸展穹窿、伸展盆地及面状分布的、中酸性为主的岩浆活动。早白垩世是华北克拉通破坏的峰期,破坏的开始时间应为136~135Ma,岩浆活动峰期为125Ma,持续至早白垩世末(朱日祥等, 2012; 翟明国等, 2003; 朱光等, 2016)。 在华北克拉通东部,上、下白垩统之间角度不整合代表了燕山运动最后一期挤压事件,这一挤压事件代表了重要的构造转折,并标志着华北克拉通东部峰期破坏的结束。此后的晚白垩世,华北克拉通转变为岩浆活动与构造活动的平静期,基本没有发生岩浆活动,陆相盆地仅局部出现(朱光等, 2008)。

图8 鄂尔多斯盆地早白垩世以来热动力学演化模式图

图9 盆地伊利石测年结果与层位关系图

鄂尔多斯盆地中生代晚期早白垩世构造热事件发生不是孤立的,发生时间与华北地台岩石圈减薄时期及华北东部构造体制转折的峰期一致,表明构造热事件及岩石圈减薄的发生具有区域性。早白垩世在中国北方阿尔金断裂以东广大地区,地壳拉张、岩浆活动,存在明显的存在一期区域性构造热事件,表现为地温梯度明显升高(任战利, 1999; 任战利等, 1999, 2007, 2014a; 任战利和赵重远, 2001)。华北克拉通东部破坏与岩石圈大规模减薄发生在弧后拉张的动力学背景下(朱日祥等, 2011, 2012; 朱光等, 2016)。华北地块中西部早白垩世富碱侵入岩形成于岩石圈伸展的构造背景,这与古太平洋板块向欧亚大陆斜向俯冲的时期相对应(Maruyamaetal., 1997)。

鄂尔多斯盆地中生代晚期早白垩世发生的构造热事件表明早白垩世构造热事件发育有其深部及区域动力学背景,中生代晚期异常地温场形成的根本原因在于中生代晚期早白垩世鄂尔多斯盆地深部软流圈物质上涌,地幔发生底侵作用,岩石圈明显减薄(图8),盆地南部岩石圈活动性更强,早白垩世岩石圈厚度减小,岩石圈减薄更明显。新生代以来岩石圈厚度增厚,地温梯度减小。

4 早白垩世构造热事件与油气、煤、铀等多种矿藏形成期次关系

盆地热动力学演化对油气等矿产的形成与分布有重要的控制作用,大规模成矿期受地球热动力学背景控制。华北克拉通中西部鄂尔多斯、沁水大型沉积盆地油气煤铀矿及小秦岭-熊耳山地区金矿、钼矿等金属矿产资源丰富,中生代以来的地球动力学演化、特别是早白垩世的盆地深部动力学背景对油气煤铀等矿产的成藏成矿的控制作用需要从更大范围内、更深层次来研究。

4.1 早白世盆地动力学对油气煤成藏成矿时期的控制作用

鄂尔多斯盆地热演化史研究表明早白垩世发生过一期构造热事件,岩石圈深部软流圈上隆,岩石圈减薄是热事件的深部原因(任战利等, 1994, 1999, 2006, 2007, 2014a; 任战利, 1995, 1996),早白垩世之后盆地抬升冷却,地温梯度降低。鄂尔多斯盆地油气成藏大规模生成期与成藏期在早白垩世,早白垩世的构造热事件控制了古生界、中生界三套主要烃源岩油气主要生成期及成藏期(任战利等, 1999, 2007, 2014c, 2017; 任战利, 1995)。伊利石测年法可以定量确定油气藏形成时期,鄂尔多斯盆地上古生界气藏及中生界油藏储层利石测年结果表明上古生界气藏及中生界油藏储层伊利石年代在156~80Ma之间,主峰在100~110Ma(图9),说明上古生界气藏及中生界油藏成藏时期主要为早白垩世。油气藏主要形成时期与早白垩世构造热事件及岩石圈主要减薄时期有一定的对应关系(任战利等, 1994, 2007, 2008, 2014a, c, 2017, 2020; 任战利, 1995, 1999)。

古生界、中生界油气成藏期主要集中在中生代晚期的早白垩世,主要为一期成藏。早白垩世油气生成期、成藏期与早白垩世异常地温场在时间上的一致性表明古生界、中生界油气生成期、成藏期受中生代晚期早白垩世构造热事件及岩石圈减薄的动力学背景的控制(图10)。鄂尔多斯盆地煤炭资源、油页岩资源丰富,对于石炭-二叠系、三叠系及侏罗系的煤化过程而言,其煤化作用主要发生在晚侏罗世-早白垩世,煤的最高热演化程度是在早白垩世达到的(任战利等, 2007, 2014a, c, 2017; 任战利, 1995)。渭北隆起三叠系延长组油页岩形成时期也为早白垩世(魏东等, 2016)。

鄂尔多斯盆地油气成藏时期、油页岩形成时期及煤的最高热演化程度形成时期均在早白垩世,受中生代晚期早白垩世构造热事件及岩石圈减薄的动力学背景的控制(图10)。

4.2 盆地岩石圈动力学演化对金属矿产成矿时期的控制作用

中国东部大规模成矿受中国东部软流圈上涌,岩石圈减薄控制。早白垩世130~110Ma是中国东部大规模成矿时期,大规模成矿或大爆发式成矿是在一定特殊地球动力学环境中的产物(毛景文等, 2003)。

华北克拉通中西部早白垩世拉张背景,金属矿产形成与地球动力学背景密切相关。鄂尔多斯盆地早白垩世处于拉张背景,发生构造热事件,伴随着盆地动力学机制条件的根本性转变,在早白垩世晚期沉积旋回(东胜组)中出现玄武岩浆的活动事件,玄武岩的年龄为126~113Ma(吴仁贵等, 2005; 邹和平等, 2008)。该时期恰好是区内铀成矿的主要阶段,早白垩世是鄂尔多斯盆地北部东胜地区铀的主要成矿时期,区域上铀成矿年龄在80~124Ma左右,与中生代晚期构造热事件发生时期一致(吴仁贵等, 2007)。

图10 鄂尔多斯盆地油气成藏时期与热事件对应关系图

图11 东秦岭中生代金矿床成矿年龄与火成岩年龄频率分布对比图(据陈晶,2018资料修改)

秦岭造山带东部在早白垩世处于岩石圈大规模减薄作用所伴随的壳幔强烈作用阶段,在小秦岭和桐柏地区伴随陆壳重熔型S型花岗岩浆形成与侵位,形成老牛山、文峪、娘娘山、合峪、花山、老湾等中深成花岗岩岩基或大岩体以及与重熔花岗岩有关的以金为主的矿床成矿亚系列(王义天等, 2002;李厚民等, 2008; 朱赖民等, 2008, 2009)。在华北克拉通南部小秦岭-熊耳山地区,金矿形成于125~128Ma,陕西金堆城斑岩钼矿的辉钼矿Re-Os成矿年龄为139~129Ma,成矿主要发生于早白垩世(陈晶, 2018),这表明金矿等矿床的成矿时代与华北陆块南缘中段小秦岭-熊耳山地区中生代花岗质岩石的形成时代及华北板块西部火成岩活动时代基本相同(图11)。早白垩世华北克拉通南缘岩石圈不断减薄,地幔物质不断上涌,进而对下地壳持续发生底侵作用,不同深度的韧性或脆性断裂发生了一系列的活化,并沟通了深部含矿流体与表层构造体系的联系,随着富含Au等的混合流体沿着地壳上薄软地段沉淀定位,形成了东闯、文峪、小秦岭、崤山等一系列造山型金矿床(毛景文等, 2003; 陈晶, 2018)。

太行山是中生代以来发展的造山带,燕山期花岗岩很发育,太行山也是华北金属矿产重要产地之一,矿产主要是Mo、Au、Ag、Zn、Fe、Pb,区域成矿在空间上具有明显的分带性,区域矿产主成矿期为燕山中晚期,在时间上有明显的多期性,其中早白垩世是太行山成矿带金矿、钼矿等的重要成矿时期,早白垩世矿床广泛分布于全区(石准立和刘凤山, 1999)。

华北克拉通中西部鄂尔多斯盆地铀矿、华北克拉通中部太行山金矿、钼矿及南部小秦岭-熊耳山地区金矿、钼矿等均形成于早白垩世。早白垩世期间华北克拉通小秦岭地区乃至整个华北地台南缘酸性岩浆活动大爆发,小秦岭地区的文峪、华山、娘娘山岩体正是岩石圈减薄初期的产物,金、钼等成矿作用的爆发暗示小秦岭及周边地区已进入全面伸展减薄阶段。在岩石圈减薄过程中区域岩石圈处于伸展背景,并存在软流圈物质上涌(高山等, 2009)。金矿、钼矿等的形成与早白垩世区域上岩石圈伸展减薄及软流圈物质上涌有密切关系(图11)。

鄂尔多斯盆地油气、铀矿、油页岩形成时期及华北克拉通中部太行山及南部小秦岭-熊耳山地区金矿、钼矿等均形成于早白垩世(任战利等, 2015, 2017),具有爆发式集中成藏、成矿的特点,成藏、成矿期具有同时性,总体受控于早白垩世构造热事件及岩石圈拉张减薄的区域深部热动力学背景。

5 结论

(1)鄂尔多斯盆地现今地温场分布受现今地壳、岩石圈厚度结构的控制。早白垩世太行山以西的山西地块及鄂尔多斯盆地处于拉张背景,盆地热岩石圈厚度恢复表明早白垩世鄂尔多斯盆地热岩石圈厚度明显较现今岩石圈厚度薄,岩石圈减薄具有区域性,盆地南部减薄更明显。

(2)华北克拉通西部鄂尔多斯盆地周缘、中部山西地块、秦岭造山带及华北克拉通中西部南缘火成岩形成时代相近,岩浆侵入和喷出的时代主要集中在135~108Ma,反映在燕山晚期早白垩世华北克拉通中西部存在一期较为强烈的热事件,火成岩地球化学分析表明火成岩主要来源为地幔,反映岩石圈处于拉张背景。早白垩世强烈的热事件发生的时间与华北克拉通岩石圈减薄的峰期年龄相一致,表明华北克拉通岩石圈减薄作用在华北克拉通中西部广泛存在,具有区域性。

(3)早白垩世鄂尔多斯盆地深部软流圈物质上涌,岩石圈厚度减薄是构造热事件发生的深部原因,导致地温梯度及大地热流明显增高。

(4)早白垩世是鄂尔多斯盆地油气、煤、铀矿及华北克拉通中西部金矿、钼矿等矿产的成藏、成矿期具有同时性及爆发式成藏、成矿的特点,总体受控于早白垩世构造热事件及岩石圈拉张减薄的区域深部热动力学背景。

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