摘要

白垩纪时期,我国中纬度地区广泛发育风成砂岩,指示了副热带沙漠带的存在。对白垩纪风成砂岩的发育年代、分布范围、物质来源、所记录的古风向等方面的研究,有助于重建东亚地区白垩纪不同时期的古地理和古气候特征。为此,对湖北宜昌地区下白垩统五龙组(K1w)中发育的一套巨厚的白垩纪砂岩开展了系统的野外沉积特征调查、室内粒度分析、石英颗粒表面微观特征的扫描电镜观察,以及碎屑锆石U-Pb年代学研究,探讨了其成因和物源特征。结果表明:(1)该套砂岩分布于江汉盆地西缘白垩纪洪积扇的扇缘部位,出露厚度超过40 m,发育大型高角度交错层理,其粒度组成十分均一,其野外特征和粒度组成符合风成沙的特征;(2)扫描电镜观察显示,石英颗粒普遍磨圆较好,表面发育碟形和新月形撞击坑,以及溶蚀作用和沉淀作用导致的微观特征,与风成砂的特征一致;(3)该套砂岩的碎屑锆石年龄存在4个主要的峰值,分别约为2.46,1.85 Ga, 780,170 Ma,这些年龄峰值与秦岭-大别造山带及黄陵隆起之上沉积盖层的碎屑锆石年龄组成一致,指示其物源可能主要来自黄陵隆起形成后其上覆盖的南华系-侏罗系的侵蚀物,同时可能也混入了部分秦岭-大别造山带的物质;(4)该套砂岩中最年轻的锆石年龄为(119.9±2.8) Ma,指示该段地层的年龄不早于早白垩世晚期,与湖北省地质调查院将五龙组划归下白垩统一致。上述结果指示着该套砂岩为早白垩世时期干旱气候条件下发育于干旱盆地洪积扇边缘的沙漠沉积,指示着湖北宜昌地区在早白垩世副热高压的影响下已出现了地带性沙漠。

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