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山西地堑系太原盆地晚新生代沉积环境演化及物源分析

Late Cenozoic Sedimentary Environment Evolution and Provenance Analysis of Taiyuan Basin in Shanxi Graben System

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[目的]山西地堑系因其独特的大地构造位置成为研究中国东部晚新生代变形的热点地区,然而受露头剖面的局限,目前少有报道地堑系盆地完整的沉积环境演化的工作,对进一步认识地堑系演化过程造成了困难.[方法]通过太原盆地ZK01钻孔揭露的约8.1 Ma以来的详细沉积记录,开展了沉积环境和物源分析工作.[结果和结论]沉积环境分析表明太原盆地经历了河流—三角洲/湖泊—河流的沉积环境演化过程,其中分别在5.8～4.4 Ma和2.2～1.6 Ma发育两期覆盖整个太原盆地的湖泊.物源分析表明在5.8 Ma前后存在物源转变.5.8 Ma以前物源主要来自东部太行山脉的侏罗系石英砂岩;5.8 Ma以后物源转为以三叠系长石砂岩为主,同时吕梁山北部的变质岩和火山岩碎屑进入盆地,表明汾河开始流入太原盆地.太原盆地沉积环境演化与区域古气候和构造的关系,表明盆地的湖泊扩展过程主要受构造沉降控制,是青藏高原东向扩展作用的构造—地貌响应.
[Objective]The Shanxi Graben System has become an important area of Late Cenozoic deformation re-search in eastern China for its unique tectonic location.However,due to the limitations of the outcrop profile,com-plete sedimentary environment evolution of the basins in the graben system is rarely reported,which hinders our un-derstanding of its evolution process.[Methods]The depositional environments and provenance were analyzed using the detailed sedimentary record from the ZK01 borehole in the Taiyuan Basin.[Results and Conclusions]The analysis of the sedimentary environment shows that the Taiyuan Basin underwent a fluvial-delta/lake-river sedimenta-ry environment evolution process.Two mega transgressions generated basin-wide lakes,one at ca.5.8-4.4 and the other at ca.2.2-1.6 Ma.Provenance analysis shows that the provenance was mainly theJurassic quartz sandstones of the Taihang Mountain before 5.8 Ma.After 5.8 Ma,the provenance changed to the Triassic feldspathic sandstones,Meanwhile,the debris of metamorphic and volcanic rocks from the northern part of the Lvliang Mountain began to enter the basin,indicating the development of Fen River in the Taiyuan Basin.Asynchronous processes between paleoclimatic variations and transgressions illustrate the lakes'spreading processes as mainly influenced by tectonic subsidence,being a structural-geomorphic response to the eastward spreading of the Qinghai-Tibetan Plateau.

Shanxi Graben SystemTaiyuan Basinsedimentary environmentprovenance analysispaleoclimate

庄其天、何宏林、魏荣珠、王忠梅、石峰、闫纪元

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中国地震局地质研究所,地震动力学国家重点实验室,北京 100029

山西太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站,北京 100029

山西省地质调查院,太原 030006

中国地质科学院地质力学研究所,北京 100081

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山西地堑系 太原盆地 沉积环境 物源分析 古气候

国家自然科学基金项目国家自然科学基金项目国家自然科学基金项目国家自然科学基金项目中国地质科学院地质研究所项目山西省国土资源厅地勘基金项目山西太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站项目

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2024

10.14027/j.issn.1000-0550.2022.064

沉积学报
中国矿物岩石地球化学学会沉积学专业委员会 中国地质学会沉积地质专业委员会 中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心

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CSTPCD北大核心
影响因子：1.54
ISSN：1000-0550
年,卷(期)：2024.42(2)
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