准噶尔盆地及周缘石炭-二叠纪烃源岩高精度年代地层格架与时空演化

准噶尔盆地及周缘石炭-二叠系发育优质烃源岩，记录了古亚洲洋闭合的关键信息。因处于海陆转折期，海相标准化石稀少，这个时期的年代地层对比存在诸多不确定性，含油气地层精确对比和盆地演化历史重建面临很大难题。本文对准噶尔盆地西北缘、南缘、东缘，以及周缘吐哈、三塘湖、伊犁盆地的石炭-二叠系关键剖面和钻井岩芯开展了系统的火山灰锆石U-Pb年代学研究。综合运用高精度CA-ID-TIMS、LA-ICPMS和SIMS方法，获得了53个高质量的同位素绝对年龄数据。精确厘定了多套烃源岩层位的沉积时代：（1） 准噶尔盆地玛湖凹陷风城组主体沉积于晚石炭世卡西莫夫期（Kasimovian）-二叠纪乌拉尔世早期阿瑟尔期（Asselian）；（2） 准噶尔盆地南缘、吐哈盆地和三塘湖盆地的主力烃源岩芦草沟组时代为萨克马尔期（Sakmarian）-亚丁斯克期（Artinskian）；（3） 伊犁盆地伊宁凹陷主力烃源岩塔姆其萨依组时代为乌拉尔世空谷期（Kungurian）早期；（4） 准噶尔盆地东部平地泉组的时代可能为乐平世（晚二叠世）吴家坪期（Wuchiapingian）。据此提出晚石炭世卡西莫夫期-乌拉尔世早期阿瑟尔期、萨克马尔期-空谷期和乐平世吴家坪期三个关键烃源岩发育期。新的格架揭示了各区块海陆转换的穿时性，从西北部（卡西莫夫期）向东部（格舍尔期）逐渐变晚，为古亚洲洋的“剪刀式”闭合提供了新的年代学证据。本研究建立的研究区新的石炭-二叠纪地层框架，基本解决了长期存在的地层时代和对比问题，为中国北疆地区油气勘探部署提供了关键的年代学科学依据。