大兴安岭中南段二叠纪砂岩主量元素地球化学特征及物源区构造环境的判别

通过对研究区内广泛发育的二叠系哲斯组和林西组砂岩进行岩相学及主量元素地球化学研究,探讨其物源区及其古构造环境。岩相学研究结果表明:二叠系哲斯组和林西组砂岩成分成熟度较低,表现为源区相对不稳定、快速剥蚀、快速搬运的特征。A-CN-K三角图解显示砂岩母岩中斜长石含量要高于钾长石含量,指示两组砂岩物源区母岩应以具英云闪长岩和花岗闪长岩等岛弧性质的岩浆岩系列为主。主量元素判别图解揭示了物源区主要具活动大陆边缘和大陆岛弧型并含有少量被动大陆边缘物源区特点,且总体呈现出由活动大陆边缘向大陆岛弧型物源区过渡的趋势。结合前人的研究成果,推测二叠纪砂岩的物源区主要为区域内广泛分布的大石寨组火山岩及研究区北侧及北西侧的苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗南岩浆弧物质并含有少量来自华北板块基底的物源供给。     

内蒙古索伦地区晚古生代沉积构造背景——来自上二叠统哲斯组碎屑锆石年代学的制约

上二叠统哲斯组广泛出露于东北地区南部,主要由砂岩、泥岩、灰岩、页岩组成,含腕足、苔藓虫和腹足化石. 对内蒙古索伦地区的哲斯组中粗粒长石岩屑砂岩和中细粒长石砂岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,数据记录了4个年龄区间：（265±2）~（348±8）Ma,峰值年龄为（272±2）Ma;（358±3）~（453±4）Ma,峰值年龄（403±3）Ma;（470±6）~（555±4）Ma,峰值年龄为（511±3）Ma;剩余的前寒武纪锆石（693±7）Ma,（834±9）Ma,（854±6）Ma,（886±5）Ma,（1 175±7）Ma,（1 440±8）Ma,（1 748±17）Ma和（2 150±13）Ma. 其中峰值年龄为272 Ma的锆石年龄占绝对优势（达到51%）,并与大石寨组火山岩和北侧的岛弧岩浆岩一致,403 Ma和511 Ma峰值年龄为东北地区泛非期变质杂岩的年龄范围,其余古老年龄也均为大兴安岭变质基底的年龄范围. 上述年龄特征显示,哲斯组物源主要来自相邻地区分布的早古生代岛弧火山岩,少量来自东北相邻地块的变质基底. 鉴于东北地区哲斯组分布范围广,岩性多为碳酸岩和碎屑岩,古生物化石保存完整,沉积环境稳定,证明哲斯组应为大陆边缘沉积.     

东昆仑黑海地区赛什腾组变质碎屑岩地球化学特征及其对物质来源的制约

东昆仑地区出露的赛什腾组为一套边缘前陆盆地沉积,是原特提斯洋在东昆仑地区俯冲消减到碰撞闭合的沉积记录。对赛什腾组的地球化学特征进行分析和研究,有助于深入理解物源区的类型和性质。本次对赛什腾组的沉积序列进行了详细研究,对典型样品进行了主量、微量及稀土元素地球化学分析和研究。研究结果显示,赛什腾组的变质碎屑岩原岩主要为杂砂岩,少量的岩屑砂岩和长石砂岩;其物源区大地构造背景主要为活动大陆边缘及大陆岛弧。赛什腾组主要来自陆源碎屑岩或中酸性岩浆岩等长英质物质来源区,并且在沉积过程中有白沙河岩组、小庙岩群、万宝沟群等古老沉积组分的加入。此外,原特提斯洋演化过程中形成的岛弧花岗岩,也为赛什腾组提供物质来源。     

右江盆地中三叠统细碎屑岩地球化学特征及其对物源区、构造背景的指示

右江盆地位于华南板块西南缘与印支板块的结合部位,于中三叠世沉积了一套以细碎屑岩为主的巨厚浊积岩。研究区中三叠统细碎屑岩的主量、微量和稀土元素分析表明,细碎屑岩以杂砂岩和岩屑砂岩为主,其源岩来自大陆上地壳,物源区岩石类型主要为长英质沉积岩和火成岩,岩石风化程度中等偏高,构造背景为大陆岛弧和活动大陆边缘。综合细碎屑岩稀土元素特征及前人对该区中三叠统古流向和碎屑锆石U-Pb年代学研究,认为中三叠统碎屑物来源复杂,云开地区、江南造山带和越北地块是主要的物源区。     

银额盆地查干凹陷下白垩统巴音戈壁组-苏红图组砂岩地球化学

砂岩地球化学特征可以有效反映物源区地质信息。为了探讨查干凹陷下白垩统巴音戈壁组-苏红图组砂岩物源属性与源区构造环境,进行了砂岩显微薄片鉴定和主量元素测定,结果显示,巴音戈壁组砂岩与苏红图组砂岩的岩石学特征较相似,主量元素特征稍有差异。综合研究表明,砂岩成熟度低,杂基含量较高,岩性以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主;物源区母岩主要为中酸性岩类(长英质为主),其次为中性和酸性岩类,也有极少量基性岩成分;研究区总体上长期处于构造活跃地区,气候寒冷干燥,碎屑物质化学风化程度低,源区构造环境以活动大陆边缘和岛弧环境为主,也有少量物源来自被动大陆边缘,基本上没有来自反映稳定构造环境的克拉通内部的物源;主体物源区构造环境以活动大陆边缘为主,其构造环境性质长期保持相对稳定。     

鄂尔多斯盆地白垩系洛河组风成砂岩地球化学与物源区特征:以靖边县龙洲乡露头为例

通过镜下观察,岩石常量元素、稀土微量元素含量测定等手段对鄂尔多斯盆地白垩系洛河组风成砂岩进行实验分析,研究其地球化学和物源区特征。确定洛河组风成砂岩地球化学岩石类型为长石砂岩和亚长石砂岩,沉积物的成熟度较高;物源区为被动大陆边缘构造背景占主导地位的再旋回造山带,并含有大陆岛弧的特性;沉积物母岩为变质岩、沉积岩,并含少量的酸性、中基性岩浆岩;物源区气候寒冷干旱,为氧化环境,化学风化程度低。     

东北地区晚古生代海相地层属于大陆边缘沉积的确定

东北地区晚古生代海相地层围绕佳—蒙地块呈环带状分布。岩屑长石砂岩等非稳定型沉积发育,岩性横向变化较大,岩相不稳定,火山岩发育等说明其属于活动型沉积。从佳—蒙地块的核心到边缘缝合带可见有古陆—类陆表海—陆棚海—深海的较为明显岩相带变化。从环带状分布、活动型沉积和构造岩相带有规律分布等方面确定东北地区晚古生代海相地层属于佳—蒙地块的大陆边缘沉积。     

开鲁盆地南部下三叠统红砬组地球化学特征及沉积环境分析——以奈参1井为例

为揭示开鲁盆地南部地区下三叠统红砬组的构造背景及沉积环境,对奈参1井26件细碎屑岩样品进行了常量、微量以及稀土元素测试分析.研究表明：红砬组沉积物源具有多样性,主要来自上地壳长英质岩石源区,还有少量来自中、基性火成岩物源区.物源构造背景主要为主动大陆边缘,可能形成于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘构造背景.红砬组沉积环境总体上处于氧化-弱还原的陆相淡水-半咸水环境,向上水体盐度有增大趋势,古气候整体上为干旱炎热气候.     

南天山中段上石炭统碎屑岩岩石学、地球化学、重矿物 和锆石年代学特征及其对物源区、构造演化的约束

晚古生代是天山构造带发生变革的关键时期,对南天山层序清楚尚未变质的晚古生代沉积记录进行研究,对于恢复南天山晚古生代的构造古地理、并对其构造演化史提供约束,具有重要地质意义。南天山中段上石炭统阿依里河组砂岩主要为含砾砂岩、岩屑砂岩、次岩屑砂岩、长石砂岩和含铁岩屑砂岩,砂岩中石英颗粒含量67.41%,岩屑25.07%,长石7.52%,Q/(F+L)平均为2.07,岩石具有低的结构成熟度和成分成熟度。碎屑岩SiO2平均为64.78%,Al2O310.22%,TiO20.35%,TFe2O34.23%,MgO 1.37%,CaO 7.16%,K2O 2.13%,Na2O0.93%。稀土总量∑REE平均为130.1×10―6,δEu异常0.74,LaN/YbN9.4。砂岩中重矿物组合主要为锆石、白钛石、赤褐铁矿和黄铁矿,其次有电气石、磷灰石、金红石、石榴子石、铬铁矿和锐钛矿。阿依里河组的源岩主要为中-酸性火成岩、低级-中级变质岩和沉积岩,还有少量基性岩等。根据QFL判别,砂岩物源区主要为消减杂岩源区,其次是弧造山带和碰撞造山带源区。根据稀土元素、微量元素特征,以及Th-Co-Zr/10、Th-Sc-Zr/10和Ti/Zr-La/Sc判别图,阿依里河组碎屑岩物源区属于大陆岛弧区和活动大陆边缘区,与上地壳源区相比,有铁镁质的叠加。校正后的碎屑岩化学风化指数CIAcorr.平均为71.25(52.25~89.40),指示源区主要经历了中等程度的化学风化。砂岩碎屑LA-ICP-Ms锆石U-Pb年龄测定表明,锆石年龄分为两期,主要为404~542Ma,其次是1797~2436Ma,表明物源区地质体时代主要为早古生代和古元古代,它们和南天山早古生代消减带弧和塔里木北缘库鲁克塔格古元古代基底比较吻合。同时,进一步将南天山造山带开始碰撞的时间限制在早泥盆世末—中泥盆世,俯冲汇聚在早古生代,大规模的隆升剥露在二叠纪以后。     

青海省达卡地区三叠系巴颜喀拉山群岩石学特征及物源分析

通过对青海省达卡地区三叠系巴颜喀拉山群碎屑岩的岩石学特征、岩石地球化学特征进行研究,初步分析了该地区的物源。研究表明,达卡地区的三叠系巴颜喀拉山群岩石类型复杂,其复成分的砾岩、岩屑长石砂岩、岩屑石英砂岩均表现出近源沉积的特征,该区的构造背景以活动大陆为主,次为大陆岛弧区,物源性质主要为再旋回物源区造山带,少量为岩浆岛弧带,表现出物源的多样性,主体应为一套以变质酸性火山岩为主的区域。化学蚀变指数(CIA)及成分成熟度(ICV)均较低,反映出物源区可能处于半干旱-干旱气候条件的构造较活动区域。     

海南岛西部石炭系砂岩地球化学及Sm-Nd同位素特征:对源区特征和沉积环境的制约

沉积岩化学组分和同位素组成特征能有效反映碎屑沉积岩的源区和沉积环境。海南岛西部石碌地区出露下石炭统南好组和上石炭统青天峡组砂岩,这两套层序主要由海相-浅海相、浅变质陆缘碎屑岩组成。为探讨它们的物质来源和沉积环境,以期对海南岛晚古生代的构造演化提供制约,对这两套砂岩进行了主元素、微量元素含量(含稀土元素)和Sm-Nd同位素组成分析。分析结果表明,石炭系砂岩均具有与澳大利亚后太古宙平均页岩(PAAS)接近的主元素和微量元素含量及配分形式;REE球粒陨石标准化分布模式均显示出LREE富集的右倾形。南好组和青天峡组砂岩的La/Yb值分别为9.17~16.65(D12为33.9)和8.88~12.10,δEu值分别为0.55~0.68和0.45~0.72。Sm-Nd同位素分析显示,南好组砂岩ε_(Nd(330Ma))值和模式年龄分别在-12.37~-3.07(平均值-8.86)和1339~1937 Ma之间,青天峡组砂岩ε_(Nd(310Ma))值和模式年龄分别在-8.35~-0.35(平均值-5.15)和1136~1651 Ma之间。南好组砂岩具有较高的Th/Sc值,分布在0.58~2.38之间(平均值1.58),绝大部分样品Th/Sc值大于1,显示沉积物再循环的特征。青天峡组砂岩的Th/Sc值分布在0.61~1.07之间(平均值0.86),显示物源中火山物质的增加。Co/Th-La/Sc和ε_(Nd)-Th/Sc图解表明,南好组砂岩物源以上地壳物质再循环为主,年轻火山岩物质贡献不明显,物源更为分散;青天峡组砂岩的物源以上地壳火山岩为主。从Ti/Zr-La/Sc和Th-Sc-Zr/10构造判别图解可以发现,下石炭统南好组砂岩落在被动大陆边缘和大陆岛弧区域内;上石炭统青天峡组砂岩分布在大陆岛弧或大陆岛弧和被动大陆边缘,相对更靠近大陆岛弧环境。根据上述地球化学对比研究推断,自早石炭世至晚石炭世,海南岛石碌地区处于被动大陆边缘向大陆岛弧环境演化的环境。在石炭纪,海南岛处于被动大陆边缘向大陆岛弧环境转换的环境,这一构造背景与印支板块向华南板块俯冲和古特提斯洋消减这一构造事件相吻合。     

大别山东南麓中新生代碎屑岩地球化学特征及其对物源的制约

位于大别山东南麓的安庆-潜山地区中新生代碎屑岩比较发育,主元素分析表明,砂岩主要为杂砂岩,其次是岩屑砂岩和长石砂岩。根据主元素、微量元素和稀土元素特征值分析结果,中、上三叠统和下、中侏罗统的源岩来源广泛,属于大陆岛弧、活动大陆边缘和被动大陆边缘构造背景,可能反映了前陆盆地物源的二元特征。古近系源岩主要为活动大陆边缘和大陆岛弧构造环境,说明物源仅来自大别山造山带。稀土元素比值及相关系数分析揭示,中晚三叠世黄马青群的源岩主要为宿松群的长英质片岩、浅粒岩以及大别杂岩,侏罗纪磨山组大致类似于大别群的花岗片麻岩,罗岭组与大别群比较类似。显示大别山造山带在中晚三叠世已经隆升并遭受剥露。     

东昆仑南缘布青山地区马尔争组物源分析及其构造背景研究

内容提要：布青山地区马尔争组复理石岩系位于东昆仑南缘,其主体是一套沉积于深海—半深海环境的浊积岩,本文研究了复理石岩系中砂岩的沉积岩石学、碎屑骨架模型及岩石地球化学特征。碎屑组分统计结果表明其砂岩类型主要为长石岩屑砂岩,石英、岩屑、长石的平均含量分别为42%、37%、21%,物源类型为切割型岛弧及再旋回造山带。马尔争组砂岩w（SiO2）含量介于50.18%～74.05%,平均值为66.69%,CIA=43～69;∑REE为59.99×10～6～171.07×10～6,∑LREE/∑HREE=6.6～8.8;LaN/YbN=6.6～10.7,LaN/SmN=3.2～4.6,δEu=0.59～1.04。砂岩地球化学特征指示马尔争组复理石岩系形成于沟弧盆系活动大陆边缘构造环境,砂岩属大陆岛弧型,物源区为北侧东昆仑地块火山～深成岩浆岛弧造山带及变质基底,源岩为长英质火山岩、同源深成侵入岩及基底变质岩,沉积盆地为俯冲杂岩外侧的古海沟环境。它间接地记录了阿尼玛卿—布青山古特提斯洋的持续扩张—向北俯冲消减—洋盆闭合的过程。     

北祁连东段景泰地区下古生界两套砂岩微量元素和稀土元素特征及其构造意义

早奥陶世和早志留世是北祁连加里东造山带构造演化和盆地转变的关键时期。在造山带东段景泰地区,下奥陶统阴沟组和下志留统肮脏沟组两套砂岩的微量元素和稀土元素特征显示,阴沟组杂砂岩样品（Cj1和Cj3）具有最小的Eu/Eu*及最大的Th/Sc和REE,肮脏沟组杂砂岩具有较小的Eu/Eu*和较大的Th/Sc及REE;阴沟组岩屑砂岩样品（Cj13、Cj15和Cj18）具有最大的Eu/Eu*及最小的Th/Sc、REE和La/Yb。多个物源、构造背景判别图解和多元素蛛网图分析表明,阴沟组杂砂岩样品具大陆边缘的构造背景,主要物源为大陆上地壳再旋回沉积物和长英质岩石;岩屑砂岩样品为岛弧构造背景,以中基性安山质岩石为主要物源,可能受陆源物质的微弱影响。肮脏沟组杂砂岩构造背景复杂,表现出大陆岛弧、活动陆缘和被动陆缘三种环境共存的特点,受中基性火山弧物质、长英质岩石和再旋回沉积岩的混合物源的影响。两套砂岩的元素特征表明二者可能具有相似的源区。阴沟组杂砂岩源区可能为阿拉善地块南缘海原群变沉积岩或其他相似的陆源再旋回沉积物,砂岩碎屑以来自初始火山弧物质为主,以石灰沟岛弧型中基性火山岩作为其源岩最合适。阴沟组形成于初始弧后盆地环境,是岛弧活动的直接记录。肮脏沟组可能的源岩为阿拉善地块南缘海原群变沉积岩和中高等成熟度的石灰沟岛弧型火山岩及海原群岛弧型变火山岩,沉积于弧后前陆盆地,对构造环境的反映存在滞后性。     

松辽盆地白垩系泉头组碎屑沉积岩岩石地球化学特征及其地质意义

松辽盆地庆安地区白垩系泉头组碎屑沉积岩主要由砂岩、泥岩和粉砂岩类组成。通过对白垩系泉头组碎屑沉积岩岩石样品的岩石化学分析表明 :主元素化学分类结果主要为长石砂岩、页岩 ,少量岩屑砂岩和硬砂岩 ;稀土元素分布模式显示其明显富集轻稀土及Eu负异常 ,并与NASC和PAAS稀土分布模式相似 ;碎屑沉积岩与上地壳的微量元素含量比值曲线显示为平坦型 ,这说明沉积岩是在活动性较弱的构造背景下缓慢沉积 ,具有被动大陆边缘和活动大陆边缘沉积物的特点。松辽盆地庆安地区白垩系泉头组碎屑沉积岩物质来源于张广才岭海西期花岗岩 ,后者的物源来自于上地壳。     

新疆阿合奇地区志留系砂岩地球化学特征及大地构造背景*

塔里木板块西北缘沉积地层的研究,对于恢复南天山洋的演化过程有重要意义。文中利用岩石地球化学的手段,对新疆阿合奇地区志留系砂岩进行物源和构造背景分析。研究表明,阿合奇地区志留系砂岩样品的SiO₂含量范围变化较大,为61.97%~93.91%,平均含量为76.76%;稀土元素球粒陨石标准化配分型式为右倾型,(La/Yb)_N值较高,δEu值较低,Ce异常不明显。中-顶志留统塔塔埃尔塔格组砂岩的成熟度高于下志留统柯坪塔格组。地球化学物源分析图解和大地构造背景判别表明: 研究区沉积物源区逐渐由活动型向稳定型转换,下志留统部分沉积物来自于火成岩物源区,具有主动大陆边缘和大陆岛弧性质;中-顶志留统沉积物全部来自于成熟大陆的石英岩沉积物源区。结合广泛分布的奥陶系-志留系平行不整合,认为晚奥陶世研究区为活动大陆边缘,南天山洋盆向南俯冲到塔里木板块之下;早志留世,向南俯冲结束,研究区大地构造背景开始由活动大陆边缘向稳定的被动大陆边缘转换,来自活动型物源区的沉积物逐渐减少,稳定型物源区的碎屑物质逐渐增多;中-末志留世,研究区构造背景完全转变为被动大陆边缘,碎屑物质全部来自于稳定型物源区。上述成果表明,南天山洋的演化过程中确实存在双向俯冲。     

新疆阿合奇地区志留系砂岩地球化学特征及大地构造背景

塔里木板块西北缘沉积地层的研究,对于恢复南天山洋的演化过程有重要意义。文中利用岩石地球化学的手段,对新疆阿合奇地区志留系砂岩进行物源和构造背景分析。研究表明,阿合奇地区志留系砂岩样品的Si O2含量范围变化较大,为61.97%~93.91%,平均含量为76.76%;稀土元素球粒陨石标准化配分型式为右倾型,(La/Yb)N值较高,δEu值较低,Ce异常不明显。中—顶志留统塔塔埃尔塔格组砂岩的成熟度高于下志留统柯坪塔格组。地球化学物源分析图解和大地构造背景判别表明:研究区沉积物源区逐渐由活动型向稳定型转换,下志留统部分沉积物来自于火成岩物源区,具有主动大陆边缘和大陆岛弧性质;中—顶志留统沉积物全部来自于成熟大陆的石英岩沉积物源区。结合广泛分布的奥陶系—志留系平行不整合,认为晚奥陶世研究区为活动大陆边缘,南天山洋盆向南俯冲到塔里木板块之下;早志留世,向南俯冲结束,研究区大地构造背景开始由活动大陆边缘向稳定的被动大陆边缘转换,来自活动型物源区的沉积物逐渐减少,稳定型物源区的碎屑物质逐渐增多;中—末志留世,研究区构造背景完全转变为被动大陆边缘,碎屑物质全部来自于稳定型物源区。上述成果表明,南天山洋的演化过程中确实存在双向俯冲。     

西昆仑麻扎构造混杂岩带中－下侏罗统叶尔羌群源区构造背景分析

本文在收集和总结前人研究成果的基础上,通过对西昆仑麻扎地区中-下侏罗统叶尔羌群碎屑组分和砂岩地球化学特征分析,讨论了叶尔羌群沉积源区大地构造背景.在莎里塔什组沉积时期,物源区的构造背景主要为大陆岛弧、大洋岛弧的性质;杨叶组沉积时期,源区的大地构造背景为大陆岛弧,兼有活动大陆边缘性质;塔尔尕组沉积时期,源区构造背景复杂:既显示活动大陆边缘和岛弧(大洋岛弧、大陆岛弧)的性质,同时还显示出被动陆缘环境,其可能与晚三叠世造山开始时克拉通地块边缘的卷入有关.     

鄂尔多斯盆地西南缘上奥陶统平凉组砂岩微量元素特征及构造背景: 以陇县段家峡剖面为例*

由于缺乏可靠的沉积物源数据,晚奥陶世鄂尔多斯盆地西南缘的构造背景及其物质来源没有定论,为此选择陕西陇县段家峡剖面上奥陶统平凉组砂岩展开系统研究。综合分析实测剖面、镜下薄片以及微量元素等资料,取得如下认识: (1)薄片分析显示砂岩分选较好但磨圆较差,颗粒以石英占主导,岩屑成分主要是多晶石英和碳酸盐砂屑,杂基含量极少,这说明浊积砂岩经历了明显的深水牵引流的改造;(2)稀土元素配分模式表明砂岩轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,并且Eu存在负异常,表明物源主要来自上地壳中酸性岩;(3)物源判别图解显示平凉组砂岩为沉积岩与中酸性岩的混合;(4)构造背景判别图解表明物源可能与大陆岛弧和被动大陆边缘相关。结合北祁连洋和北秦岭洋俯冲的地质背景,综合前人研究成果,认为陇县地区平凉组砂岩的物源很可能主要来自北祁连—北秦岭岛弧。晚奥陶世平凉期研究区位于弧后盆地位置,具有典型的沟—弧—盆结构,此时华北板块西南缘已经完成了由被动大陆边缘向活动大陆边缘的转换。该成果可为研究奥陶纪鄂尔多斯盆地南缘的构造演化提供依据。     

松辽盆地南部钱家店铀矿床姚家组砂岩地球化学特征及地质意义

沉积物的地球化学成分在沉积岩物源分析及构造背景的研究中具有重要的作用.对研究区4口钻孔中的姚家组砂岩进行了详细的岩石学和地球化学研究,结果显示,砂岩碎屑颗粒石英含量最高,长石次之,岩屑含量最低,平均值分别为42%、37%和21%,具有锆石+钛磁铁矿+石榴子石的重矿物组合,反映源岩以酸性岩浆岩或变质岩为主,Dickinson判别图解表明物源主要来自于大陆物源区;姚家组砂岩的稀土元素以轻稀土富集、重稀土平坦、中度铕负异常为特征.砂岩CIA值为52.02~60.16,平均值为56.69,反映了干燥气候背景下弱的化学风化作用.源岩属性判别图解表明源岩为再旋回的古老沉积物及长英质火山岩.主量、微量和稀土元素的构造背景判别图解综合表明姚家组砂岩物源区为被动大陆边缘构造环境,结合区域构造演化,认为姚家组砂岩的物源为华北克拉通北缘燕山陆内造山带发育的火山-沉积岩系.