古新世特提斯喜马拉雅南亚带石英砂岩成因及其构造意义:以藏南岗巴地区古新统基堵拉组为例

特提斯喜马拉雅南亚带作为印度被动大陆北缘的主要构造单元,相较于其他类似构造单元发育着多套特殊的石英砂岩,意味着被动大陆边缘物源区陆源碎屑供应能力的多次变化,而引起印度被动大陆北缘石英砂岩沉积的构造背景和构造意义尚不明确。以特提斯喜马拉雅南亚带的岗巴地区古新统基堵拉组石英砂岩为例,通过砂岩碎屑成分分析、古流向恢复、重矿物分析和碎屑锆石年代学方法,对基堵拉组石英砂岩的沉积学及物源区特征,以及蕴含的成因和构造意义进行探讨。从沉积相分析结果来看,在早古新世岗巴地区所属的板块为印度被动大陆边缘,处于新特提斯洋的海岸线附近,以滨岸相为主,显示了一种浅海陆棚到陆相的变化。从砂岩岩相学的结果分析,基堵拉组的陆源碎屑物主要是成熟度极高的石英砂岩,同时古水流近NNE方向。从碎屑锆石年代学数据分析结果可知,基堵拉组的碎屑锆石年龄特征与早白垩世德干高原地区相吻合。故认为基堵拉组石英砂岩的形成是由于印度北缘的陆源碎屑供应量突然增多与被动大陆边缘物源区构造抬升导致,而引起被动大陆边缘物源区构造抬升的原因主要与德干大火成岩省形成相关。最终认为石英砂岩的发育成因与印度大陆北缘德干大火成岩省形成时构造隆升所导致的稳定克拉通再活化有关。     

藏南早白垩世火山岩屑砂岩对印度大陆北缘火山事件的约束

藏南古错地区早白垩世以出现一套火山岩屑砂岩为特征。通过系统的岩石学、地球化学及物源区综合分析表明,砂岩中的火山岩岩屑来源于同期的印度大陆北缘的板内火山作用。侏罗纪晚期,砂岩物源来自于稳定的被动大陆边缘,早白垩世Barremian期砂岩物源来自于被动大陆边缘和火山弧的双重供应,随地层变新火山物质的输入逐渐增加,至Albian早期达到顶峰。随后,火山物质输入终止,砂岩基本消失,取而代之的是一套黑色页岩。古错砂岩物源区的变化反映了印度大陆北缘在早白垩世存在一次强烈的板内火山作用,可能与印度大陆与澳大利亚大陆、南极大陆的裂解有关。     

藏南桑单林地区晚白垩世—始新世砂岩物源区分析

西藏南部桑单林地区出露一套晚白垩世-始新世深水沉积的地层,下部为晚白垩世以石英砂岩和粉砂质页岩为主的桑单林组,上部为始新世含长石岩屑砂岩、硅质岩和硅质页岩的者雅组,由于断层错断,二者之间的古新世地层缺失.砂岩的岩石学分析表明,桑单林组石英砂岩的成分成熟度和结构成熟度均较高,杂基含量少,为硅质胶结;者雅组长石岩屑砂岩中,不稳定组分明显增加,杂基含量高,主要为泥质胶结.运用重矿物组合以及全岩主量元素、微量元素和稀土元素组成对砂岩的物源区分析表明,桑单林组砂岩形成于稳定的被动大陆边缘,碎屑物质来源于印度克拉通内部,而者雅组砂岩中存在明显的火成岩物质的输入,这些火山物质只可能来自于沉积盆地北部.桑单林组和者雅组砂岩的物源区的明显变化,反映了古新世末期-早始新世的一次碰撞事件:印度大陆与亚洲大陆的碰撞或者印度大陆与洋内岛弧的碰撞.     

藏南古近纪甲查拉组物源分析及其对印度-欧亚大陆碰撞启动时间的约束

位于特提斯喜马拉雅北亚带的江孜地区古近纪甲查拉组角度不整合于晚白垩世宗卓组之上,系该地区最高(时代最晚)海相地层。运用岩石学和地球化学方法对其进行分析研究结果表明该组物源区主要为近源再旋回造山带,岩屑的母岩类型主要是岩浆弧成因的中性、中酸性安山质火山岩。新生代以前,特提斯喜马拉雅属于印度板块的被动大陆边缘,从特提斯喜马拉雅南亚带向北亚带显示了一种从浅水陆棚到深水盆地的变化,在侏罗-白垩纪时其陆源碎屑物主要是成熟度极高的石英砂岩,所以甲查拉组的碎屑物质只能来源于当时的冈底斯弧地区,所获有限的古水流证据也指示了这一点。从欧亚大陆侵蚀下来的碎屑物质被带到原印度大陆地区沉积,暗示该区的特提斯洋壳已经完全消失,印度与欧亚大陆在特提斯喜马拉雅中、东部产生了初始的陆-陆碰撞,其碰撞的启动时间为甲查拉组开始沉积的65 M a±。     

西秦岭造山带徽成盆地早白垩世地层物源综合分析

徽成盆地是西秦岭造山带内一个具有代表性的盆地,保留较完整的地层记录.早白垩世田家坝组、周家湾组和鸡山组为一套砂砾岩沉积组合序列.本文通过对早白垩世砂岩的古水流恢复、砾石成分与含量、重矿物和地球化学分析,对沉积岩物源区特征和原型盆地进行探讨.古水流恢复和砾石成分统计表明,沉积物主要是近源堆积,主要来自于盆地南缘和北部.重矿物研究结果表明,早白垩世砂岩母岩以岩浆岩为主,并有少量变质岩/沉积岩.地球化学分析表明,早白垩世砂岩为成熟度较低的硬砂岩和长石/岩屑砂屑岩.稀土元素标准化配分曲线呈现轻稀土富集、重稀土平坦和弱Eu负异常特征.砂岩物源区组成判别图研究表明,早白垩世砂岩的物源区主要出露长英质火山岩.砂岩源区构造环境判别图解及特征指数分析表明,早白垩世砂岩源区主要形成于大陆岛弧和活动大陆边缘.结合区域资料和前人研究,表明早白垩世徽成地区发育走滑拉分盆地.     

西藏仲巴县特提斯喜马拉雅早白垩世日朗组玄武岩地球化学特征及其构造意义

特提斯喜马拉雅地层中广泛分布早白垩世火山碎屑岩,但对这套火山碎屑岩的源区缺乏有力的约束。在特提斯喜马拉雅中西段仲巴地区白垩系日朗组地层中发现一套玄武岩夹层,该玄武岩为碱性玄武岩,表现为LREE富集的分布型式,与典型的OIB和区域上的板内玄武岩类似。玄武岩Nb含量介于下地壳与上地壳之间,Th含量略低于下地壳,具有较高的Th/Nb比值和较低的Ce/Pb,指示岩浆在演化过程中遭受了一定程度的地壳混染,与雅鲁藏布蛇绿岩混杂岩带中的海山明显不同。构造环境判别图解显示玄武岩形成于大陆板内裂谷环境,结合日朗组地层沉积环境的分析,该玄武岩可能为日朗组火山碎屑岩提供物源。     

雅鲁藏布江缝合带西段仲巴地区俯冲—增生过程

雅鲁藏布江缝合带是新特提斯洋俯冲消亡的残余,记录了新特提斯洋打开—闭合的全过程。本文以雅鲁藏布江缝合带西段仲巴地区南侧的纳久混杂岩为研究对象,进行了详细的放射虫年代学,砂岩碎屑锆石U-Pb同位素年代学以及碎屑组分统计研究。我们的数据表明,纳久混杂岩中硅质岩含有大量保存较好的放射虫化石,包含Pseudodictyomitra carpatica带典型分子,根据放射虫时代组合确定其时代为早Barremian阶;混杂岩中砂岩岩块主要为岩屑砂岩,不同样品碎屑锆石得出的最大沉积年龄介于95～73 Ma之间。碎屑锆石U-Pb年龄源区分析表明,碎屑物质来自北侧的冈底斯岩浆弧和拉萨地体。纳久混杂岩南侧的砂岩沉积时代为早白垩世,碎屑锆石U-Pb年龄源区表明具有典型的特提斯喜马拉雅特征。我们的数据表明,纳久混杂岩基质时代为早白垩世,砂岩岩块时代为晚白垩世,与北侧的早白垩世蛇绿岩共同组成了白垩纪的增生楔,随着印度与欧亚大陆的碰撞仰冲到特提斯喜马拉雅之上。     

藏南下侏罗统日当组地球化学和碎屑锆石U-Pb年代学特征及构造意义

喜马拉雅东段印度被动大陆边缘沉积的中—新生界地层是研究新特提斯大洋演化的重要载体。本文对西藏山南市错那县曲卓木乡的下侏罗统日当组粉砂岩和页岩进行碎屑锆石U-Pb定年和全岩地球化学分析。其碎屑锆石年龄有两个峰值区间，分别是546～496 Ma和952～853 Ma，峰值年龄分别为516 Ma和926 Ma，最年轻年龄为292.5±5.5 Ma。日当组的Al₂O₃含量较高，平均值为20.8%，而CaO、Na₂O和K₂O含量均较低(0.4%～4.0%)，表明日当组富含粘土矿物，其物源区成分成熟度高，风化强，代表沉积物的再循环以及构造静止期或者克拉通环境。日当页岩轻稀土元素富集，重稀土元素亏损，Eu负异常明显。本文综合古地理环境，认为日当组物质来源主要为冈瓦纳大陆北缘的印度板块和澳大利亚板块，构造背景为稳定的被动大陆边缘。     

东昆仑南缘哥日卓托地区马尔争组砂岩碎屑组成、地球化学特征与物源构造环境分析

出露于东昆仑南缘布青山构造混杂岩带内的马尔争组沉积地层,其主体为一套沉积于被动大陆边缘构造环境的大陆斜坡相深海-半深海浊积岩。利用砂岩碎屑组分统计分析及岩石地球化学特征研究,探讨物源区源岩类型及其构造环境。砂岩骨架成分统计表明马尔争组砂岩主要类型为长石岩屑砂岩且成熟度较低,砂岩碎屑骨架成分为石英、长石、岩屑,含量平均值分别为44%、21%、35%,Dickinson三角图解显示其物源类型为再旋回造山带物源区和岩浆弧物源区的混合物源。砂岩岩石地球化学特征结果显示,马尔争组砂岩样品SiO,=58.12%~72.98%,均值67.77%,REE配分曲线总体表现为右倾,∑LREE/∑HREE=6.5~12.1,δEu=0.63~0.75,Eu具弱负异常,CIA值为56说明源岩遭受初级强度风化作用,具近源沉积特征。研究结果指示马尔争组砂岩物源区构造环境为大陆岛弧,源岩性质为长英质火山岩和花岗岩类源岩且主要来源于北侧东昆仑造山带加里东期岩浆弧与变质基底,沉积盆地类型为深海半深海盆地。它是古特提斯洋北支布青山阿尼玛卿洋演化历史过程中一次重要的沉积响应。     

华北克拉通南部周口坳陷谭庄—沈丘凹陷早白垩世沉积、构造特征与原型盆地性质

谭庄—沈丘凹陷位于华北克拉通南部,大别山北缘与华北克拉通接壤部位的周口坳陷内。区内下白垩统地层厚度巨大,沉积和沉降中心偏于盆地南侧。沉积物以细粒陆源碎屑砂岩、粉砂岩和泥岩为主;岩石中富含火山碎屑,成分成熟度和结构成熟度中等;发育一系列牵引流成因的沉积构造,属于与河流三角洲——滨浅湖沉积体系及其沉积相的组合,早白垩世沉积物源供给主要来自南部。盆地的发育和演化及早白垩世沉积主要受南部边界的叶鲁断裂控制,属于张性正断层,后期该断层发生明显地向盆地方向的逆冲。依据下白垩统砂岩组分构造属性、砂岩岩屑组分、沉积物常量元素和稀土元素地球化学特征分析以及与南部大别山造山带火山岩发育年代的对比等综合分析认为,谭庄—沈丘凹陷形成于早白垩世伸展大地构造背景,是受大别山北缘山盆耦合作用影响形成的断陷型沉积盆地。     

虎林盆地北部坳陷中、新生代碎屑岩源区构造背景与物源区分析

虎林盆地北部坳陷地层包括下白垩统裴德组、下云山组、上云山组、珠山组，渐新统虎林组和中新统富锦组。北部坳陷砂岩-泥岩由常量、微量和稀土元素组成，揭示早白垩世砂岩-泥岩源区构造背景为活动大陆边缘，渐新统斗新统砂岩-泥岩多呈现出从活动大陆边缘向大陆岛弧转换的地球化学特征。结合沉积相特征和岩屑所反映的源区岩性特点，认为早白垩世时期物源主要来自于坳陷北部完达山造山带和南部古隆起；渐新统物源则主要来自盆地东北部的完达山造山带，并且碎屑岩的原始物质均来自上地壳。     

雅鲁藏布江周缘前陆盆地物源分析及构造演化

本文通过雅鲁藏布江缝合带南侧江孜和岗巴地区晚白垩世-古近纪沉积地层的碎屑岩岩石学、地球化学和铬尖晶石电子探针分析,揭示了碰撞前后沉积盆地的物源区变化,提供了盆地和造山带早期的演化历史.江孜地区上白垩统宗卓组属于弧-陆或陆-陆碰撞背景下的海沟沉积.日朗砾岩中的岩屑质长石砂岩地球化学特征反映有大洋岛弧物质的注入,物源区为大洋岛弧或增生楔.上古新统-下始新统甲查拉组长石质岩屑砂岩反映了冈底斯岛弧和再循环造山带物源区特征,是陆-陆碰撞背景下形成的周缘前陆盆地的前渊沉积.岗巴地区古新统基堵拉组石英砂岩表现为印度大陆内部物源区特征,而始新统遮普惹组岩屑砂岩为再循环造山带和冈底斯岛弧物源区.沉积特征和物源区综合研究表明,雅鲁藏布江周缘前陆盆地在古新世期间开始发育,它指示了印度与欧亚板块的初始碰撞时间.     

柴达木盆地鱼卡地区中侏罗统石门沟组砂岩碎屑组分特征及其物源构造环境分析

利用砂岩碎屑骨架成分统计和碎屑颗粒结构特征分析,研究柴达木盆地北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组碎屑岩的源岩类型及其构造环境。石门沟组砂岩成分成熟度中等、结构成熟度较低,具有近源物源的特点。砂岩碎屑骨架成分统计结果表明石门沟组的物源区构造背景属于再旋回造山带。结合柴达木盆地北缘中侏罗统古地理特征,确认鱼卡地区石门沟组物源区为祁连山造山带。砂岩碎屑组分可能来自于南祁连山上石炭世宗务隆山群火山岩和达肯达坂山群变质岩。     

Upper Triassic turbidites of the northern Tethyan Himalaya (Langjiexue Group): The terminal of a sediment-routing system sourced in the Gondwanide Orogen

The Upper Triassic Langjiexue Group, exposed south of the Yarlung-Zangbo suture zone in south Tibet, shows sedimentary features different from typical Tethyan Himalayan successions, and its origin is controversial. In this article we combine field observations with paleocurrent, petrologic, geochronological and isotopic data to determine the provenance of Langjiexue sandstones. These middle to distal deep-sea-fan turbidites are crosscut by Lower Cretaceous diabase sills and dikes generated during rifting of India from Gondwana, indicating that the Langjiexue Group was originally deposited along or adjacent to the northern passive continental margin of India. Flute casts at the base of turbidite beds indicate mostly WNW-ward paleocurrents, pointing to provenance from a source located east of the depositional area. Common volcanic fragments and plagioclase grains together with a cluster of 400–200-Ma-aged magmatic zircons with uniform ε_Hf(t) values from − 5 to + 10 are incompatible with any nearby sources, including the Qiantang Block, the Lhasa Block or the India subcontinent, and indicate instead supply from a long-lived magmatic-arc terrane. Considering what is known about Late Triassic paleogeography, a plausible source for Langjiexue sediments is represented by the Gondwanide Orogen, generated during subduction of the pan-Pacific oceanic lithosphere beneath southeastern Gondwana. This scenario is supported by the age range and Hf isotopic signatures of Late Paleozoic–Early Mesozoic zircons contained in Langjiexue turbidites as in coeval turbidites exposed in western Myanmar. New data are needed to confirm/falsify the existence of a thousand-km-long sediment-routing system similar to the modern Amazon, which – sourced in a cordillera-type orogen rising along the southeastern margin of Gondwana – crossed an entire continent to feed turbiditic fans now exposed from western Myanmar to the northern Tethys Himalaya.     

准南西段侏罗系——白垩系物源特征及沉积背景

准噶尔盆地南缘西段侏罗系—白垩系储层油气勘探潜力巨大,但目前有关其物源条件及沉积背景认识极为有限,严重制约了后续储层的有效预测和勘探。据此,通过对侏罗系—白垩系储层碎屑矿物及砾石成分特征、重矿物类型及组合特征、古水流特征、地层岩性比例特征等进行深入对比分析,并在此基础上结合区域构造演化对各地层沉积物源体系及其演化进行详细探讨。研究结果表明:侏罗系—白垩系储层物源主体受控于北部和南部再循环沉积岩系山体,但仍受北部扎伊尔山和南部中天山结晶变质岩系山体源区的影响,其影响程度自早侏罗世到早白垩世逐渐降低。下组合沉积期南部、北部物源同时存在,且研究区存在混源特征,但不存在统一且稳定的沉积中心。早侏罗世沉积物源背景相对稳定,原始沉积边界距现今最远;自中侏罗世开始受控于车莫古隆起演化影响,北部物源得以加强,同时地层发育不均衡并存在剥蚀现象;自晚侏罗世开始直至早白垩世,周缘沉积岩系山体隆升范围和幅度不断加大,并阻隔结晶变质岩系山体供源路径,沉积边界也随之逐渐萎缩,但这一时期北部物源可为优势物源,且研究区整体处于“填平补齐”状态,即齐古组沉积期可存在沟谷—残丘地貌特征,而下白垩统清水河组沉积前研究区整体呈准平原化状态。