薄尚尚，田繼先，李曜良，王曄桐，王 昊，孫國(guó)強(qiáng)

（1.中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院，蘭州 730000；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院，北京 100049；3.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083）

0 引言

四川盆地及周緣各造山帶在空間上相互依存、物質(zhì)上相互轉(zhuǎn)化，形成了一個(gè)典型的復(fù)合盆山體系［1］。晚三疊世四川前陸盆地周邊火成巖年代學(xué)數(shù)據(jù)豐富［2］，但物源分析多局限在川西近龍門山一帶［3］，對(duì)川東北地區(qū)的研究相對(duì)薄弱且有較大分歧。川東北地區(qū)晚三疊世受控于秦嶺構(gòu)造帶、米倉山—大巴山逆沖推覆帶和川東弧形褶皺帶，構(gòu)造十分復(fù)雜［4-6］。川東北地區(qū)須家河組具有多物源性［7］，源巖可能含有再旋回物質(zhì)。以往學(xué)者［4，8-9］通過野外剖面、重礦物、碎屑組分、古水流等的分析以及鋯石的U-Pb，Lu-Hf 特征，對(duì)川東北地區(qū)須家河組物源進(jìn)行了研究，認(rèn)為揚(yáng)子板塊北緣與秦嶺—大別造山帶為主要物源區(qū)；李雙建等［10］則認(rèn)為物源主要來自華北地塊南緣和北秦嶺造山帶；也有學(xué)者［5，11-12］認(rèn)為龍門山北段、米倉山和大巴山物源提供了階段性供給。川東北地區(qū)須家河組僅接受北東及北西方向物源供給是否合理以及其是否接受了江南—雪峰斷褶帶東南方向的物源供給還有待進(jìn)一步研究。

在解析川東北地區(qū)須家河組沉積剖面、古水流方向、地層展布厚度及重礦物分布特征的基礎(chǔ)上，結(jié)合碎屑鋯石形態(tài)學(xué)、年代學(xué)內(nèi)涵，統(tǒng)計(jì)四川盆地周緣地質(zhì)體年齡數(shù)據(jù)，結(jié)合構(gòu)造背景、沉積盆地構(gòu)造格局，探討川東北地區(qū)須家河組與物源區(qū)的配置關(guān)系及物源區(qū)經(jīng)歷的構(gòu)造事件，以期為川東北地區(qū)須家河組“源—匯”系統(tǒng)的研究提供一定理論依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

四川盆地位于揚(yáng)子板塊、華北板塊、松潘—甘孜地塊和印度支那地塊的交匯地帶，是一個(gè)多旋回海-陸相疊合盆地［13-14］，其形成時(shí)間為晚三疊世—新生代［15］。盆地周緣被造山帶所圍限，平面形態(tài)大致呈NE—SW 走向的矩形展布，其北為米倉山，北西和北東分別為龍門山和大巴山，南西和南東分別是康滇斷褶帶和江南—雪峰斷褶帶［16］（圖1a）。川東北地區(qū)須家河組為一套砂泥巖含煤層系，全盆地均有分布，與下伏雷口坡組、上覆自流井組整合接觸，發(fā)育須一段—須六段（圖1b）［17-18］，以灰色砂巖、細(xì)砂巖和深灰色泥巖為主，局部含薄層煤［19］，且向北東、南東方向厚度減小。須一段在部分地區(qū)不發(fā)育，須二段、須四段、須六段沉積相對(duì)活躍，發(fā)育砂巖夾少量薄煤層，而須三段、須五段沉積時(shí)期，處于相對(duì)平靜期，以泥質(zhì)、煤系為主［20］。

圖1 四川盆地構(gòu)造位置（a）及川東北地區(qū)上三疊統(tǒng)巖性地層綜合柱狀圖（b）（據(jù)文獻(xiàn)［2，9，21］修改）Fig.1 Tectonic location of Sichuan Basin（a）and stratigraphic column of Upper Triassic（b）in northeastern Sichuan Basin

2 樣品及實(shí)驗(yàn)方法

對(duì)四川盆地宣漢縣七里鄉(xiāng)、復(fù)平鎮(zhèn)黑天池、朱衣鎮(zhèn)黃井水庫和大巴山地質(zhì)公園等出露較好的野外地質(zhì)剖面進(jìn)行觀察和描述，樣品均采自川東北地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組新鮮、未風(fēng)化的砂巖和含礫砂巖，對(duì)其中6 件樣品進(jìn)行重礦物分析，4 件樣品進(jìn)行鋯石U-Pb 定年（表1）。

表1 川東北地區(qū)樣品采集情況Table 1 Sample collection status in northeastern Sichuan Basin

重礦物鑒定步驟：將樣品無污染破碎后，進(jìn)行重液分離、磁選和鏡下鑒定，在偏光顯微鏡下進(jìn)行鑒定、統(tǒng)計(jì)并計(jì)算出應(yīng)用較廣泛的石榴子石、輝石、鋯石、電氣石、磁鐵礦、磷灰石及金紅石等重礦物的含量［22］。

鋯石測(cè)試流程：首先經(jīng)過破碎、浮選和電磁選等方法處理后，從4 件樣品中各隨機(jī)選取150 顆鋯石制靶并打磨拋光，采集反射光、透射光、陰極發(fā)光圖像，鋯石U-Th-Pb 同位素分析采用LA-ICP-MS測(cè)試方法。上述步驟均在蘭州大學(xué)西部環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，LA-ICP-MS 激光剝蝕系統(tǒng)為德國(guó)MicroLas 公司生產(chǎn)的GeoLas200M，ICP-MS 為美國(guó)Agilent 公司生產(chǎn)的Agilent7 500 a。詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)原理、流程及儀器參數(shù)參考文獻(xiàn)［23-24］。利用Glitter 程序?qū)y(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，普通Pb 校正方法及原理參考文獻(xiàn)［25］，校正后的數(shù)據(jù)用Isoplot4.15程序繪制諧和圖和年齡頻譜圖。

3 沉積特征

宣漢縣七里鄉(xiāng)剖面位于四川盆地東北部，該剖面須家河組各層段較為完整，自南東向北西傾斜，依次出露須二段—須六段（圖2），各層段巖性差異大，且界限明顯，須二段、須四段、須六段主要為厚層灰色砂巖，須二段厚度最大且夾煤線，說明其為水下沉積環(huán)境；須三段、須五段為暗色泥巖夾薄層砂巖，發(fā)育水下分流河道、分流間灣和席狀砂。朱衣鎮(zhèn)黃井水庫剖面位于齊岳山和大巴山山前帶，須家河組平行不整合于巴東組之上，出露須一段黑色泥巖和須二段砂巖夾泥巖、薄層底礫巖，須一段發(fā)育沼澤，須二段主要發(fā)育分流河道。大巴山地質(zhì)公園剖面位于川東北地區(qū)與大巴山南緣的結(jié)合地帶，該剖面須一段泥頁巖直接平行不整合上覆于中三疊統(tǒng)雷口坡組石灰?guī)r；須二段主要產(chǎn)出砂巖夾薄層礫巖、砂泥巖交替發(fā)育，鏡下薄片鑒定為石英砂巖、巖屑砂巖，發(fā)育球枕構(gòu)造，反映其靠近物源，水動(dòng)力強(qiáng)、沉積作用快?？傮w來說，川東北地區(qū)須家河組在山前帶以辮狀河三角洲平原沉積為主，在腹部以辮狀河三角洲前緣為主，由山前向腹部，礫巖含量減少、泥質(zhì)含量增加，沉積物由粗粒轉(zhuǎn)為細(xì)粒（圖2）。

圖2 川東北地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組典型剖面及沉積相對(duì)比Fig.2 Typical profile and sedimentary facies comparison of Upper Triassic Xujiahe Formation in northeastern Sichuan Basin

由圖3 可看出，自四川盆地腹部向大巴山和江南—雪峰斷褶帶方向，須家河組地層厚度逐漸減小，說明該時(shí)期的沉積中心位于盆地腹部。南大巴山前緣萬源地區(qū)發(fā)育厚達(dá)30 余m 的須家河組礫巖，經(jīng)地層復(fù)平后的古流向指示物源來自北東方向的大巴山核部［26］；重慶萬州和云陽地區(qū)須家河組剖面顯示受到了多個(gè)古水流影響，主要來自北部及東南部2 個(gè)方向，尤其以北部物源占主導(dǎo)地位［27-28］。謝繼容等［31］認(rèn)為江南—雪峰古陸對(duì)四川盆地須家河組的供源作用一直持續(xù)整個(gè)晚三疊世。由此認(rèn)為，川東北地區(qū)晚三疊世須家河組沉積期的物源來自北東和南東2 個(gè)方向。

圖3 四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組殘余厚度等值線圖（據(jù)文獻(xiàn)［29-30］修改）Fig.3 Contour map of residual thickness of Upper Triassic Xujiahe Formation in Sichuan Basin

4 物源分析

4.1 重礦物分析

4.1.1 重礦物組合特征

碎屑巖中的重礦物組合特征能在一定程度上反映源巖巖性，不同的重礦物組合代表了不同的源巖類型［32］（表2）。川東北地區(qū)須二段和須六段重礦物組合主要為鋯石、白鈦礦、磷灰石、銳鈦礦、鈦鐵礦和金紅石，通過對(duì)比不同源巖的重礦物組合，判斷源巖主要為再旋回的沉積巖和巖漿巖。

表2 不同源巖類型的重礦物組合特征［32］Table 2 Heavy mineral assemblages of different types of source rocks

川東北地區(qū)須二段碎屑重礦物（圖4a）：宣漢縣七里鄉(xiāng)剖面樣品以鋯石、石榴子石、白鈦礦、黃鐵礦和銳鈦礦為主，鋯石質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)近40.00%，穩(wěn)定重礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為77.20%；復(fù)平鎮(zhèn)黑天池剖面樣品以銳鈦礦、鋯石、白鈦礦、金紅石為主，穩(wěn)定重礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.58%；大巴山地質(zhì)公園剖面樣品以白鈦礦、磷灰石、金紅石、鋯石和電氣石為主，穩(wěn)定重礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62.14%。相比之下，大巴山地質(zhì)公園的穩(wěn)定重礦物較少，說明其更靠近物源。

圖4 川東北地區(qū)上三疊統(tǒng)須二段（a）、須六段（b）重礦物組合特征及ZTR 指數(shù)分布（c）Fig.4 Characteristics of heavy mineral assemblages of the second（a）and sixth（b）member of Upper Triassic Xujiahe Formation and ZTR index distribution（c）in northeastern Sichuan Basin

川東北地區(qū)須六段碎屑重礦物（圖4b）：宣漢縣七里鄉(xiāng)剖面樣品以赤褐鐵礦、鋯石、磷灰石、電氣石為主，穩(wěn)定重礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.59%；復(fù)平鎮(zhèn)黑天池剖面樣品以鈦鐵礦、黃鐵礦、鋯石、白鈦礦為主，穩(wěn)定重礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.43%；大巴山地質(zhì)公園剖面樣品以白鈦礦、磷灰石、金紅石、鋯石為主，穩(wěn)定重礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46.14%。相比之下，復(fù)平鎮(zhèn)黑天池的穩(wěn)定重礦物較少，說明其更靠近物源。無論是須二段還是須六段，宣漢縣七里鄉(xiāng)剖面樣品穩(wěn)定重礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為中間值，這可能是沉積物由東北部大巴山地質(zhì)公園和東南部復(fù)平鎮(zhèn)黑天池聯(lián)合匯入七里鄉(xiāng)所導(dǎo)致。

4.1.2 重礦物ZTR分布

鋯石、電氣石、金紅石是碎屑礦物中最穩(wěn)定的3 種礦物，其占重礦物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)記作“ZTR”，高ZTR指數(shù)指示較高的礦物成熟度和較遠(yuǎn)的搬運(yùn)距離，而低ZTR指數(shù)則指示低成熟度和靠近物源區(qū)［33］。

川東北地區(qū)須家河組重礦物的ZTR值變化較大，須二段復(fù)平鎮(zhèn)黑天池剖面樣品ZTR值為35.26%，大巴山地質(zhì)公園剖面樣品ZTR值為38.56%，均小于宣漢縣七里鄉(xiāng)剖面樣品的ZTR值45.76%，說明在須二段沉積時(shí)期，大巴山地質(zhì)公園和復(fù)平鎮(zhèn)黑天池可能比七里鄉(xiāng)地區(qū)更靠近物源區(qū)。須六段的ZTR值小于須二段，大巴山地質(zhì)公園剖面樣品ZTR值為25.20%，復(fù)平鎮(zhèn)黑天池剖面樣品ZTR值為14.37%，宣漢縣七里鄉(xiāng)剖面剖面樣品ZTR值為29.99%（圖4c）。根據(jù)須六段3 個(gè)地區(qū)樣品的ZTR值分布可以推斷宣漢縣七里鄉(xiāng)沉積物可能是經(jīng)由東北部大巴山地質(zhì)公園和東南部復(fù)平鎮(zhèn)黑天池流入盆地腹部，這也進(jìn)一步證實(shí)了川東北地區(qū)晚三疊世須家河組沉積期的直接物源來自北東和南東2 個(gè)方向，但由于源區(qū)物質(zhì)在經(jīng)歷多次沉積旋回后仍能在匯聚區(qū)沉降下來，故原始的物源還需進(jìn)一步判斷。

4.2 碎屑鋯石U-Pb測(cè)年

4.2.1 鋯石測(cè)試結(jié)果

陰極發(fā)光圖像能夠反映鋯石的生長(zhǎng)環(huán)境、表面微量元素含量及部分晶格缺陷，發(fā)光強(qiáng)度越弱，說明微量元素含量越高。由圖5 可看出，川東北地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組鋯石發(fā)光強(qiáng)度不一，說明鋯石的微量元素含量具有較大差異。研究區(qū)鋯石的來源復(fù)雜多樣，顆粒以半自形為主，樣品com-1，com-8及com-14 的鋯石顆粒有明顯的核幔結(jié)構(gòu)和震蕩環(huán)帶，樣品com-17 鋯石環(huán)帶結(jié)構(gòu)不明顯或無環(huán)帶，說明這類鋯石在形成后發(fā)生了變質(zhì)作用，屬于變質(zhì)成因鋯石。總體來看，4 件樣品的鋯石分選性均較好，除樣品com-8 部分顆粒粒徑達(dá)200 μm，樣品com-17部分顆粒粒徑不足50 μm 以外，大部分鋯石粒徑約為100 μm，磨圓度一般，主要呈圓形和次圓形，少部分為次棱角狀，暗示著鋯石可能經(jīng)歷了遠(yuǎn)距離的搬運(yùn)或再旋回沉積作用。

圖5 川東北地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組碎屑鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.5 Cathodoluminescence images of detrital zircons of Upper Triassic Xujiahe Formation in northeastern Sichuan Basin

經(jīng)過鉛校正、年齡及諧和度計(jì)算，對(duì)于年齡小于1 000 Ma 的鋯石顆粒，取206Pb/238U 年齡；對(duì)于年齡大于1 000 Ma 的鋯石顆粒，取207Pb/206Pb 年齡。去掉諧和度小于90%和大于110%的數(shù)據(jù)點(diǎn)后，得到有效數(shù)據(jù)，4 件樣品分別獲得了197～2 570 Ma，202～2 608 Ma，170～2 640 Ma，189～2 946 Ma 等年齡區(qū)間，其中個(gè)別數(shù)據(jù)點(diǎn)年齡小于地層時(shí)代，可能是上覆侏羅系樣品混入的原因。從鋯石U-Pb 年齡諧和圖（圖6）可看出，4 件樣品的大部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)均在諧和曲線上，說明樣品的U-Pb 體系基本保持封閉［34］，受后期熱事件的影響較小，這些年齡可近似代表鋯石結(jié)晶年齡。

圖6 川東北地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組鋯石U-Pb 年齡諧和圖及頻譜圖Fig.6 Zircon U-Pb age harmonic and spectral maps of Upper Triassic Xujiahe Formation in northeastern Sichuan Basin

從4 件樣品的鋯石U-Pb 年齡頻譜圖來看（圖6），樣品com-1 的年齡主峰為200～315 Ma，峰值為～282 Ma，次級(jí)峰為1 502～1 739 Ma，峰值為～1 563 Ma；樣品com-8 的主峰為202～320 Ma，峰值為～228 Ma，次級(jí)峰為1 525～2 006 Ma，峰值為～1 778 Ma；樣品com-17 的主峰為200～326 Ma，峰值為～264 Ma，次級(jí)峰為1 567～1 981 Ma，峰值為～1 651 Ma，而樣品com-14 只有一個(gè)明顯的譜峰，峰值為～210 Ma，突出這一階段的物源供給?？傮w來看，4 件樣品的年齡主峰相差較小，與以往研究結(jié)果基本一致［2，4，9］。川東北地區(qū)須家河組210～282 Ma，400～500 Ma，650～850 Ma，1 500～2 000 Ma，2 265～2 600 Ma 這5 個(gè)年齡區(qū)間的鋯石占總數(shù)的72%，其中，210～282 Ma 年齡段的鋯石占22%，400～500 Ma 年齡段的鋯石占5%，650～850 Ma 年齡段的鋯石占9%，1 500～2 000 Ma 年齡段的鋯石占30%，2 265～2 600 Ma 年齡段的鋯石占6%（圖7a）。根據(jù)U-Pb 碎屑鋯石年代學(xué)研究，認(rèn)為研究區(qū)須家河組沉積年齡應(yīng)不早于213 Ma。

圖7 川東北地區(qū)與其附近沉積區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組鋯石U-Pb 頻譜對(duì)比Fig.7 Zircon U-Pb spectra of Upper Triassic Xujiahe Formation in northeastern Sichuan Basin and nearby sedimentary areas

相比四川盆地其他區(qū)域，川東北地區(qū)須家河組的鋯石U-Pb 頻譜的～213 Ma 譜峰偏高，可能與中—晚三疊世古特提斯洋自東向西剪刀式閉合、秦嶺造山帶發(fā)生斜向俯沖、自東向西穿時(shí)性碰撞有關(guān)［35］，～427 Ma 和～725 Ma 峰值年齡區(qū)間的譜峰均不顯著且高度明顯偏低，說明川東北地區(qū)與四川盆地其他區(qū)域可能具有不同的物源體系［2-3，9-10，36-38］（圖7）。

4.2.2 碎屑鋯石測(cè)年對(duì)物源的指示

川東北地區(qū)須家河組樣品的碎屑鋯石年齡構(gòu)成的時(shí)間為新太古代早期—中生代早期，其物源區(qū)在～213 Ma，～427 Ma，～725 Ma，～1 694 Ma，～2 352 Ma 這5 個(gè)地質(zhì)時(shí)期有重要的巖漿活動(dòng)。川東北地區(qū)須家河組最年輕的測(cè)年結(jié)果為210～282 Ma，略早于晚三疊世龍門山的大幅度隆升，說明龍門山不是川東北地區(qū)須家河組的主力物源區(qū)。孫建勛等［35］認(rèn)為黔北普宜地區(qū)二橋組（與須家河組同期）具有多物源特征，推測(cè)物源主要來自江南造山帶梵凈山地區(qū)新元古代再旋回沉積區(qū)。田洋等［29］認(rèn)為鄂西南齊岳山地區(qū)須家河組形成于被動(dòng)大陸邊緣（為主）與活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境，其物源來自東南的雪峰造山帶（為主）與北側(cè)的秦嶺造山帶。川東北地區(qū)須家河組的鋯石U-Pb 年齡頻譜特征與黔北普宜地區(qū)二橋組和鄂西南齊岳山地區(qū)須家河組極為相似（圖7a—7b），說明三者的物源組成類似，因此，研究區(qū)須家河組物源可能主要為秦嶺造山帶和江南—雪峰造山帶。

210～282 Ma 是研究區(qū)須家河組最年輕、最重要的物源年齡段，峰值為～213 Ma。由圖8 可看出：北秦嶺增生造山帶發(fā)育完整的溝-弧-盆體系，發(fā)育自東向西的復(fù)合巖漿弧雜巖帶，測(cè)得年齡為400～500 Ma［39-40］；沿勉略帶及其北側(cè)的南秦嶺造山帶發(fā)育系列俯沖碰撞型花崗巖、蛇綠巖，同位素年代集中于200～345 Ma，尤其是俯沖碰撞型花崗巖同位素年代集中于205～220 Ma，表明勉略帶在中三疊世已發(fā)展到陸-陸碰撞造山階段［41］；南秦嶺抬升阻擋了華北板塊南緣物質(zhì)進(jìn)入四川盆地，故排除華北板塊南緣為川東北地區(qū)須家河組在210～282 Ma 年齡段提供主力物源的可能性。通過與潛在源區(qū)年齡譜對(duì)比（圖9），并結(jié)合以往學(xué)者［2，4，8，41］對(duì)構(gòu)造環(huán)境的解釋及對(duì)重礦物、碎屑組分、古水流方向的分析，認(rèn)為210～282 Ma 這一年齡段與勉略碰撞縫合帶總體形成事件（200～345 Ma）相對(duì)應(yīng)［41］，南秦嶺在這一階段處于抬升狀態(tài)遭受剝蝕并為川東北沉積區(qū)提供沉積物質(zhì)。

圖8 川東北地區(qū)周緣地質(zhì)體測(cè)年數(shù)據(jù)（據(jù)文獻(xiàn)［39，43-48］修改）Fig.8 Geological dating data of northeastern Sichuan Basin

圖9 川東北地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組碎屑鋯石U-Pb 年齡譜與潛在源區(qū)年齡譜對(duì)比圖［2，4，9，57-58］Fig.9 Comparison of U-Pb age spectra of detrital zircons of Upper Triassic Xujiahe Formation in northeastern Sichuan Basin with age spectra of potential source areas

李雅倩等［42］根據(jù)典型剖面的巖石學(xué)、地球化學(xué)、同位素等方面的分析，研究了北秦嶺造山帶早古生代構(gòu)造演化，尤其是對(duì)商丹洋的俯沖關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行了限定，約為420 Ma，故川東北地區(qū)須家河組年齡為～427 Ma 的碎屑鋯石有可能源自北秦嶺增生造山帶。

650～850 Ma 的新元古代年齡組峰值為～725 Ma，可能代表晉寧期構(gòu)造巖漿熱事件，這一時(shí)期的鋯石通常被認(rèn)為與Rodinia 超大陸裂解導(dǎo)致的巨量巖漿事件有關(guān)［49-51］。江南—雪峰造山帶西段古生界沉積物和揚(yáng)子陸塊、川東北地區(qū)須家河組具有相似的該年齡區(qū)間譜峰形態(tài)。此外，區(qū)域測(cè)年數(shù)據(jù)（圖8）顯示，研究區(qū)東南部的江南造山帶西段巖體，東部的武當(dāng)雜巖體、神農(nóng)架巖體，西部的碧口地塊、漢南雜巖及米倉山巖體也測(cè)得了～800 Ma 的鋯石年齡。在晚三疊世及之前，這些形成于～800 Ma 的巖體被強(qiáng)烈抬升剝蝕。以上數(shù)據(jù)與本文測(cè)得的年齡相符，因此這些地質(zhì)體均可能成為該年齡段鋯石的物源。

1 500～2 000 Ma 的中元古代—古元古代可能對(duì)應(yīng)Columbia 超大陸的拼合（2 000～1 600 Ma）與裂解（1 500～1 300 Ma）［52-53］。這一年齡階段的鋯石在華北板塊、揚(yáng)子板塊、秦嶺—大別造山帶、江南造山帶西段（圖9）均可找到，譜峰較寬，與江南造山帶西段形態(tài)最為相似，可能代表古元古代末的中條運(yùn)動(dòng)或呂梁運(yùn)動(dòng)，主要源區(qū)應(yīng)為華北板塊南緣和江南造山帶西段等稍遠(yuǎn)的外源區(qū)［3，9］，也可能來自東北部揚(yáng)子北緣和秦嶺—大別造山帶［32］。

最老的2 265～2 600 Ma 年齡段，譜峰強(qiáng)度最小，峰值不明顯，反映出新太古代—古元古代的碎屑鋯石來自周邊多個(gè)板塊地殼物質(zhì)的再循環(huán)，主要與揚(yáng)子板塊、華北板塊、秦嶺構(gòu)造帶的巖漿活動(dòng)有關(guān)。

5 石油地質(zhì)意義

物源供給是“源-匯”系統(tǒng)發(fā)育的根本要素，也是沉積砂體存在的物質(zhì)基礎(chǔ)［54-55］。沉積特征、重礦物和碎屑鋯石年代學(xué)等證據(jù)表明，川東北地區(qū)須家河組接受北東和南東2 個(gè)方向的物源供給，儲(chǔ)層主要發(fā)育于兩大物源供給體系下的辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系中，受有利相帶、溶蝕和微裂縫等因素控制。2 個(gè)方向的物源控制著儲(chǔ)層巖石類型的發(fā)育情況（圖10a），致使不同地區(qū)發(fā)育不同類型的儲(chǔ)層，進(jìn)而使得各儲(chǔ)層中的易溶組分和含量也不相同，導(dǎo)致各地區(qū)儲(chǔ)層孔隙發(fā)育及規(guī)模也不同［11，56］。

圖10 川東北地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組主要巖石類型（a）［11］及須六段沉積相和優(yōu)質(zhì)砂巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)（b）Fig.10 Distribution of main rock types of Upper Triassic Xujiahe Formation（a），sedimentary facies and high-quality sandstone reservoir prediction of Xu-6 member（b）

川東北地區(qū)須家河組東北部主要受北東向大巴山物源的影響，巖石類型主要為巖屑砂巖，孔隙類型以基質(zhì)溶孔為主，少量為粒內(nèi)溶孔；東南部主要受南東向江南—雪峰斷褶帶物源的影響，巖石類型主要為長(zhǎng)石巖屑砂巖，發(fā)育基質(zhì)溶孔和粒內(nèi)溶孔；腹部受2 個(gè)方向物源體系疊加，多見長(zhǎng)石巖屑石英砂巖、長(zhǎng)石砂巖，發(fā)育粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔［11］。

川東北地區(qū)須家河組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層以辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂體為主，儲(chǔ)集性能好，在須六段沉積時(shí)期水體變淺、向盆地中心退去，東南部發(fā)育廣泛的辮狀河三角洲前緣沉積，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層范圍擴(kuò)大（圖10b）。明確須家河組物源體系將有助于在川東北地區(qū)須家河組尋找油氣儲(chǔ)層拓展新的領(lǐng)域，對(duì)尋找有利儲(chǔ)蓋組合具有重要意義。

6 結(jié)論

（1）川東北地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組由山前帶的辮狀河三角洲平原沉積向腹部的辮狀河三角洲前緣沉積過渡，沉積物粒度由粗變細(xì)。研究區(qū)須家河組沉積期的物源來自北東和南東2 個(gè)方向，腹部宣漢縣七里鄉(xiāng)地區(qū)須家河組沉積物是物源區(qū)剝蝕物經(jīng)由東北部大巴山地質(zhì)公園和東南部復(fù)平鎮(zhèn)黑天池匯入。

（2）研究區(qū)須家河組碎屑鋯石呈現(xiàn)出以～213 Ma，～427 Ma，～725 Ma，～1 694 Ma，～2 352 Ma 為峰值的5 個(gè)主要年齡區(qū)間，地層沉積年齡應(yīng)不早于～213 Ma?！?13 Ma 與勉略縫合帶形成相對(duì)應(yīng)，主要源自南秦嶺造山帶；～427 Ma 與商丹洋俯沖關(guān)閉相對(duì)應(yīng)，主要源自北秦嶺造山帶；～725 Ma 與Rodinia超大陸裂解有關(guān)，江南造山帶西段最可能成為該年齡段的物源；～1 694 Ma 年齡段鋯石主要來自華北板塊南緣和江南造山帶西段等外源區(qū)；～2 352 Ma的鋯石占比很小，來自再旋回物源。

（3）研究區(qū)須家河組儲(chǔ)層主要發(fā)育于北東和南東兩大物源供給體系下的辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系中，2 個(gè)方向的物源控制著儲(chǔ)層巖石類型和孔隙發(fā)育情況，使其具有較強(qiáng)的區(qū)域性。東北部近大巴山物源區(qū)發(fā)育巖屑砂巖、基質(zhì)溶孔；東南部近江南—雪峰斷褶帶物源區(qū)發(fā)育長(zhǎng)石巖屑砂巖、基質(zhì)溶孔和粒內(nèi)溶孔；腹部受2 個(gè)方向物源體系疊加，發(fā)育長(zhǎng)石巖屑石英砂巖、長(zhǎng)石砂巖、粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔。