鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系山西组—石盒子组母岩类型和构造背景

通过岩石学及地球化学分析方法,对鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系山西组1段—石盒子组8段碎屑岩物源区的母岩类型和构造属性进行分析。研究结果表明: 山1段和盒8段的砂岩碎屑组成相似,具有基本相同的物源区组成,它们在构造背景、物源及物源特征上具有很好的继承性;砂岩碎屑颗粒镜下特征及石英阴极发光颜色显示母岩主要为变质岩和火成岩;轻矿物特征反映物源与再循环造山带源区中的碰撞缝合线及褶皱—逆掩带物源区密切相关;研究区与北秦岭地区秦岭群和宽坪群斜长石种类一致;构造环境判别图解反映物源区长期受被动大陆边缘物源影响,到晚古生代后期有向主动大陆边缘转换的趋势;源岩判别图解显示物源区主要是长英质岩石;山1段、盒8段沉积岩的REE配分模式均呈右倾型且基本相互平行,与北秦岭地区秦岭群、宽坪群变质岩的稀土元素配分模式相似;锆石U-Pb同位素定年结果显示物源主要来自元古代,有少部分来自晚古生代。综合分析认为研究区主要受被动大陆边缘物源影响,其次为主动大陆边缘物源,母岩主要为北秦岭下元古界秦岭群的片麻岩、石英岩等和中、上元古界宽坪群的绿泥石片岩、阳起石片岩,其次为北秦岭造山带晚古生代岩浆岩。     

鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系山西组—石盒子组母岩类型和构造背景

通过岩石学及地球化学分析方法,对鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系山西组1段—石盒子组8段碎屑岩物源区的母岩类型和构造属性进行分析。研究结果表明:山1段和盒8段的砂岩碎屑组成相似,具有基本相同的物源区组成,它们在构造背景、物源及物源特征上具有很好的继承性;砂岩碎屑颗粒镜下特征及石英阴极发光颜色显示母岩主要为变质岩和火成岩;轻矿物特征反映物源与再循环造山带源区中的碰撞缝合线及褶皱—逆掩带物源区密切相关;研究区与北秦岭地区秦岭群和宽坪群斜长石种类一致;构造环境判别图解反映物源区长期受被动大陆边缘物源影响,到晚古生代后期有向主动大陆边缘转换的趋势;源岩判别图解显示物源区主要是长英质岩石;山1段、盒8段沉积岩的REE配分模式均呈右倾型且基本相互平行,与北秦岭地区秦岭群、宽坪群变质岩的稀土元素配分模式相似;锆石U-Pb同位素定年结果显示物源主要来自元古代,有少部分来自晚古生代。综合分析认为研究区主要受被动大陆边缘物源影响,其次为主动大陆边缘物源,母岩主要为北秦岭下元古界秦岭群的片麻岩、石英岩等和中、上元古界宽坪群的绿泥石片岩、阳起石片岩,其次为北秦岭造山带晚古生代岩浆岩。     

鄂尔多斯盆地晚古生代沉积岩源区构造背景及物源分析

鄂尔多斯盆地周缘物源均来自上地壳,以长英质岩石为主,主要为太古宇、元古宇的各类变火山-沉积岩组成的古老变质岩系,同时具有一定量的花岗岩和碱性玄武岩的混合,但物源成分及南北源区构造背景有所差异。在常量元素及稀土元素组成上,盆地南北物源区的沉积岩在地区及层位之间存在差异,且该变化符合大洋岛弧→大陆岛弧→活动大陆边缘→被动大陆边缘常量元素、稀土元素以及负Eu异常的变化趋势。常量元素变化分析表明盆地北部物源主要来自板块俯冲碰撞地带,与被动大陆边缘环境和活动大陆边缘环境相关,少数为与活动大陆边缘相关的岛弧构造环境有关,到晚古生代中晚期才逐渐与被动大陆边缘环境和活动大陆边缘环境相关。稀土元素对比分析表明,盆地北部物源与太古宙、元古宙的花岗片麻岩、闪长片麻岩、二长花岗岩、变余岩屑砂岩及千枚岩具有亲源性;而盆地南部早—中二叠世长期受被动大陆边缘物源影响,具有高SiO2,低Na2O的特征,这与太古宙—元古宙的太华群、秦岭群、宽坪群等岩系的高SiO2含量,K2O/Na2O>1的特征一致,到晚古生代后期,逐渐与活动大陆边缘物源相关。北秦岭晚古生代山间盆地具有快速混杂堆积的沉积特点,属于盆地外缘,并与鄂尔多斯盆地呈连续过渡的状况,物源上具有继承关系;盆地晚古生代沉积岩中Gd含量及(Gd/Yb)N比值具有随时间迁移的特征,分析表明北部物源区在太原期处于构造快速活动期,而南部物源从山西期才开始进入快速活动期,这与区域构造演化背景一致,即北部物源区抬升要早于南部。     

Tectonic Setting and Provenance Analysis of Late Paleozoic Sedimentary Rocks in the Ordos Basin

鄂尔多斯盆地周缘物源均来自上地壳,以长英质岩石为主,主要为太古宇、元古宇的各类变火山-沉积岩组成的古老变质岩系,同时具有一定量的花岗岩和碱性玄武岩的混合,但物源成分及南北源区构造背景有所差异.在常量元素及稀土元素组成上,盆地南北物源区的沉积岩在地区及层位之间存在差异,且该变化符合大洋岛弧→大陆岛弧→活动大陆边缘→被动大陆边缘常量元素、稀土元素以及负Eu异常的变化趋势.常量元素变化分析表明盆地北部物源主要来自板块俯冲碰撞地带,与被动大陆边缘环境和活动大陆边缘环境相关,少数为与活动大陆边缘相关的岛弧构造环境有关,到晚古生代中晚期才逐渐与被动大陆边缘环境和活动大陆边缘环境相关.稀土元素对比分析表明,盆地北部物源与太古宙、元古宙的花岗片麻岩、闪长片麻岩、二长花岗岩、变余岩屑砂岩及千枚岩具有亲源性;而盆地南部早—中二叠世长期受被动大陆边缘物源影响,具有高SiO2,低Na2O的特征,这与太古宙—元古宙的太华群、秦岭群、宽坪群等岩系的高SiO2含量,K2O/Na2O＞1的特征一致,到晚古生代后期,逐渐与活动大陆边缘物源相关.北秦岭晚古生代山间盆地具有快速混杂堆积的沉积特点,属于盆地外缘,并与鄂尔多斯盆地呈连续过渡的状况,物源上具有继承关系;盆地晚古生代沉积岩中Gd含量及(Gd/Yb)N比值具有随时间迁移的特征,分析表明北部物源区在太原期处于构造快速活动期,而南部物源从山西期才开始进入快速活动期,这与区域构造演化背景一致,即北部物源区抬升要早于南部.     

西藏罗仓地区昂杰组碎屑岩地球化学特征及物源

西藏罗仓地区昂杰组受控于班公湖-怒江缝合带和雅鲁藏布江缝合带,构造环境较为复杂,主要通过常、微量和稀土元素的地球化学特征,探讨了研究区的物源和构造环境,通过常、微量和稀土元素的指示作用,以及与其相邻相似地层拉嘎组、永珠组做了横向的对比,得出结论:研究区主要处于被动大陆边缘向主动大陆边缘过渡的晚期,海水逐渐变浅,沉积环境为海陆过渡相,物源区主要为沉积岩区,物源来自于上地壳,成分主要为长英质和少量古老沉积物成分夹杂少量基性物质。     

西藏罗仓地区昂杰组碎屑岩地球化学特征及物源

西藏罗仓地区昂杰组受控于班公湖-怒江缝合带和雅鲁藏布江缝合带,构造环境较为复杂,主要通过常、微量和稀土元素的地球化学特征,探讨了研究区的物源和构造环境,通过常、微量和稀土元素的指示作用,以及与其相邻相似地层拉嘎组、永珠组做了横向的对比,得出结论:研究区主要处于被动大陆边缘向主动大陆边缘过渡的晚期,海水逐渐变浅,沉积环境为海陆过渡相,物源区主要为沉积岩区,物源来自于上地壳,成分主要为长英质和少量古老沉积物成分夹杂少量基性物质。     

川西前陆盆地上侏罗统—白垩系泥质岩稀土元素地球化学

为了探讨川西前陆盆地上侏罗统—白垩系的物源属性及源区构造背景,对该区上侏罗统—白垩系泥质岩的稀土元素(REE)地球化学特征进行系统分析,结果表明,构造区及沉积环境对泥质岩的REE特征及其沉积分异作用有一定的控制性。在沉积成岩过程中,泥质岩的REE特征在一定程度上受到沉积作用的改造;泥质岩具有明显的LREE富集、HREE丰度低、负Eu异常以及大多数样品具有较明显负Ce异常的特点;从J3到K2,泥质岩均具有较高的REE分异程度,不同阶段的REE平均分异程度相对稳定;泥质岩形成于一种总体偏氧化、局部具还原性质的沉积环境;源区母岩以沉积岩和花岗质岩石为主,也可能有玄武岩成分的混入;源区构造背景主要为大陆岛弧,也有来自被动大陆边缘的物源。     

济阳坳陷稀土元素特征及其在物源对比中的应用

物源是控制沉积物中REE组成最主要的因素，济阳坳陷区岩石稀土元素特征表明：①济阳坳陷古生界与华北地台其他地区同时代地层岩石的REE分布特征具有极大的相似性，这体现了晚古生代济阳坳陷区所处的整个华北地台区为一稳定的克拉通沉积盆地，地层横向分布稳定，具有一致的物源和构造背景；②济阳坳陷古生界为中生界的物源，反映了济阳坳陷区由古生代稳定地台型沉积到中生代山间盆地沉积的转变，中生代洼陷区的沉积主要来自对附近凸起区古生代地层的剥蚀；③新生界样品与中生界样品的REE分布模式具有很大的相似性，从一个侧面反映了济阳坳陷中生代与新生代的构造格局的转变，中生代接受沉积的部分洼陷区至古近纪成为供给物源的凸起区。     

贺兰山地区晚三叠世延长组地球化学特征及其地质意义

沉积岩的微量和稀土元素对沉积环境变化有着较高的灵敏度,是研究古沉积环境以及沉积物源区构造背景的一种有效手段。本文主要利用地球化学方法对贺兰山晚三叠世延长组不同地区、不同层段的25件泥岩、粉砂岩以及细砂岩样品进行了主量、微量以及稀土元素测试分析,探讨了延长期沉积环境和物源区构造背景。结果显示：延长期整体处于氧化—还原过渡的淡水环境,古气候温暖潮湿;稀土元素球粒陨石标准化配分表现为轻重稀土分异明显,且轻稀土富集、重稀土相对亏损,Eu负异常,Ce异常不明显等特征;La/Yb-REE和La/Th-Hf源岩判别图及Gd/Yb的比值关系图显示延长组源岩主要为长英质岩石,部分为基性岩和沉积岩,且以后太古界为主要物源;La-Th-Sc,Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10判别图解均显示研究区延长组物源区构造背景主要为大陆岛弧,晚期有活动陆缘构造背景的物源加入。     

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。     

川东南地区志留系小河坝组砂岩特征及物源分析

通过对川东南地区小河坝组砂岩的碎屑组分、岩屑类型、重矿物组合、地球化学（稀土元素、微量元素）及古流向的研究,分析了小河坝组砂岩的物源方向、母岩类型及源区的构造背景。结果显示：源区为盆地东边江南－雪峰山隆起西侧上元古界板板溪群及其侵入板溪群中的基性岩体、中基性喷出岩体。具有活动大陆边缘、大陆岛弧及被动大陆边缘的构造背景。地球化学研究进一步证明,母岩主要为更老的沉积岩再旋回沉积物及少量岩浆岩。在早志留世小河坝期以华南板块缓慢向扬子板块蠕动方式相拼接,致使扬子板块整体缓慢抬升,同时沉积中心不断向西北方向迁移,造成研究区具有明显沉积旋回性的物源供给特征。     

南秦岭夏家店金矿床赋矿黑色岩系元素地球化学及其成矿意义

夏家店金矿床位于扬子板块早古生代被动大陆北缘的柞水—山阳盆地内,其赋矿黑色岩系的岩性主要为浅红色硅质岩、蓝灰色蚀变硅泥质岩、灰黑色薄层碳硅质板岩、土黄色泥质板岩和黑色碳硅泥质岩。黑色岩系主量元素、微量元素以及稀土元素分析结果表明：其主要成分为SiO2,并在硅质岩中含量最高,其中大离子亲石元素及成矿元素明显富集,如Sr、Ba、U、Cu、Zn、V、Au和Ag等元素含量均较高,是地壳丰度的几倍到几十倍;硅质岩样品总体呈弱负Ce异常、弱负异常或正Eu异常,泥质岩类显示Ce、Eu负异常,而少数碳硅质岩样品则表现出Eu的正异常,它们的北美页岩标准化稀土配分模式曲线均为向左缓倾。结合黑色岩系的岩石学特征和产出的大地构造环境以及主量、微量和稀土元素特征参数比值和判别图解,研究表明夏家店黑色岩系的成岩物质来源具有多样性,其下部的硅质岩主要为热水沉积的产物,随着海水及陆源物质的逐渐加入,在热水沉积逐渐向正常沉积所转化的过程中,形成碳硅质岩与泥质岩。夏家店金矿床赋矿黑色岩系形成于大陆边缘深水半深水滞留缺氧盆地环境,属扬子板块被动陆缘裂陷沉积区。夏家店金矿床赋矿黑色岩系超常富集Au、Ag、Ni、Cu、Zn、V和Ba等元素,黑色岩系可能是该矿床的重要矿源层。     

贺兰山地区中奥陶统樱桃沟组物源及构造背景分析

鄂尔多斯盆地西缘贺兰山地区的樱桃沟组发育一套夹有碳酸盐滑塌重力流沉积的陆源碎屑岩。由于缺少可靠的物源数据,对早古生代鄂尔多斯盆地西缘的构造背景尚未有定论。本文对樱桃沟组碎屑岩进行了地球化学及岩石学分析,砂岩碎屑组分特征表明,该组源区大地构造背景为再旋回造山带。常量元素和微量元素地球化学特征表明樱桃沟组的物源呈现双物源的特点。更进一步,樱桃沟组的稀土元素配分模式对比表明了樱桃沟组碎屑岩的物源来自阿拉善古陆和/或北祁连造山带。综合分析砂岩的常量元素、微量元素和稀土元素的地球化学特征,经构造判别图解,认为樱桃沟组物源区主要为主动大陆边缘,也有来自被动大陆边缘的信息,表明贺兰山地区业已受到北祁连早古生代造山带的影响。樱桃沟组与研究区周缘造山带稀土元素配分模式对比研究显示,前者与其北西部阿拉善古陆和南西部北祁早古生代连造山带花岗岩露头稀土元素配分模式一致,均表现为轻稀土富集,重稀土亏损的右倾模式,具有轻微的Eu负异常和明显的Tm负异常,结合中奥陶世鄂尔多斯西缘古水流和碎屑锆石年龄分布特征,认为樱桃沟组的物源主要来自祁连造山带,部分来自阿拉善古陆。     

湘东新元古代沉积岩的地球化学和碎屑锆石年代学特征及其构造意义

本文对湘东湘乡-醴陵地区和湘东南桂阳地区的新元古代浅变质沉积岩进行了岩石地球化学研究和锆石U-Pb定年及锆石Lu-Hf同位素分析。研究显示两个地区的碎屑沉积岩具有相似的中等的成分成熟度,但大的K₂O/Na₂O变化指示不同沉积岩经历了不同程度的风化淋滤作用。两个地区多数样品的稀土分配模式与澳大利亚后太古代页岩(PAAS)的稀土分配模式相似,但总体具有更高的含量,尤其是重稀土。湘东地区板溪群沉积岩含有更高的相容元素(如Sc, Cr, Ni),说明源区具有更多的中基性组分,而湘东南震旦纪沉积岩主要由再循环物质组成。碎屑锆石U-Pb定年结果表明湘东新元古代沉积岩中含有大量850~800Ma的碎屑锆石,而缺少1000Ma左右的碎屑锆石,显示了与扬子地块的亲缘性。而湘东南新元古代沉积岩中含有丰富的Grenville期和一定数量的~2.5Ga的碎屑锆石,相似于华夏地块物质组成。表明扬子地块和华夏地块在西南地区的分界线很可能就从湘东的湘乡-醴陵地区和湘东南的桂阳地区之间通过。前人对华南早古生代沉积岩中碎屑锆石的年代学研究显示湘东和湘东南地区的早古生代沉积岩的物质组成均相似于华夏地块,指示它们的源区是东南的华夏地块。因此,从新元古代到早古生代,湘东地区的沉积物源区发生了重大改变,暗示在新元古代晚期(震旦纪)与早古生代(中寒武世)之间发生过一次构造运动,使华夏地块逐渐隆起或使湘东-湘西盆地进一步沉陷,从而使湘乡-醴陵地区从早古生代开始接受了来自华夏地块的碎屑物质。这期构造运动可能与泛非构造事件相关。     

南堡凹陷新近系馆陶组砂岩地球化学、构造背景和物源探讨

对南堡凹陷馆陶组(粉)砂岩的主量、微量及稀土元素的地球化学特征研究表明：多数主量元素含量中等,SiO₂、Al₂O₃等主元素含量及其相关比值反映大多数砂岩属于岩屑砂岩和长石砂岩,个别为杂砂岩;镁铁族元素(Co,Cr,Ni,Sc,V)和大离子亲石元素(Rb,Cs,Ba,Sr)含量类似于上地壳。砂岩十分相似的REE分布模式显示了相似的物源和构造背景。SiO₂-K₂O/Na₂O图解、主元素双变量判别图解及Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10等构造背景判别图解均表明,馆陶组物源区属于活动大陆边缘构造背景。根据主元素物源判别方程图、La/Sc-Co/Th和Th-Hf-Co图投影及(Gd/Yb)_N值,表明馆陶组物源主要来自由长英质岩石组成的后太古宙上陆壳。通过与燕山地区不同时代(期)中酸性火山岩和花岗岩REE的对比,表明母岩主要来自燕山褶皱带地区于燕山期发育的中酸性火山岩和/或花岗岩体。     

内蒙古阿拉善北部杭乌拉地区早古生代硅质岩地球化学特征及其构造意义

内蒙古阿拉善北部杭乌拉地区位于中亚造山带的中段南缘,处于西伯利亚板块、塔里木板块和华北板块之间,是研究中亚造山带和古亚洲洋演化的重要区域。文中以杭乌拉地区硅质岩地球化学特征为主要研究内容,结合前人研究结果,对阿拉善北部地区早古生代构造背景进行分析。杭乌拉地区下古生界西双鹰山组和班定陶勒盖组硅质岩镜下可见黏土、陆源粉砂和放射虫等,表现为明显的沉积成因特征。硅质岩地球化学特征一致性较差,其中Fe、Mn、Al等主量元素、Sc/Th值、(La/Ce)_n值和δCe值反映出硅质岩为大陆边缘沉积,(La/Yb)_n值反映硅质岩接近于远洋沉积背景,δEu 值表现为无热液作用影响,V、V/Y、Ti/V值多接近于洋中脊和大洋盆地硅质岩特征,U/Th、Ba/Sr值也属于热水成因硅质岩特征。硅质岩稀土元素配分曲线呈平坦状,无明显的右倾(大陆边缘轻稀土元素富集配分模式)和左倾(开放洋盆重稀土元素富集配分模式)特征。研究区早古生代地质记录相对较少,但是鉴于该地区晚古生代复杂的构造演化特征及其对早古生代古地理格局的继承,并结合上述硅质岩地球化学特征,认为研究区在早古生代为一个多岛洋环境。     

Provenance and paleogeography of the Early Paleozoic basin in the northern Yangtze Block: Constraints from detrital zircon U-Pb-Hf data

The Proto-Tethys was a significant post-Rodinia breakup ocean that eventually vanished during the Paleozoic. The closure timing and amalgamation history of numerous microblocks within this ocean remain uncertain, while the Early Paleozoic strata on the northern margin of the Yangtze Block archive valuable information about the evolution of the Shangdan Ocean, the branch of the Proto-Tethys. By comparing the detrital zircon U-Pb-Hf isotopic data from Cambrian, Ordovician, and Silurian sedimentary rocks in the northern Yangtze Block with adjacent blocks, it was found that detrital zircons in Cambrian strata exhibit a prominent age peak at ∼ 900–700 Ma, which indicates that the primary source of clastic material in the basin was the uplifted inner and margin regions of the Yangtze Block. In the Silurian, abundant detrital material from the North Qinling Block was transported to the basin due to the continuous subduction and eventual closure of the Shangdan Ocean. This process led to two distinct age peaks at ∼500–400 Ma and ∼900–700 Ma, indicating a bidirectional provenance contribution from both the North Qinling Block and the Yangtze Block. This shift demonstrates that the initial collision between these two blocks occurred no later than the Silurian. The northern Yangtze Basin transitioned from a passive continental margin basin in the Cambrian to a peripheral foreland basin in the Silurian. Major blocks in East Asia, including South Tarim, North Qilian, North Qinling, and North Yangtze, underwent peripheral subduction and magmatic activity to varying degrees during the late Early Paleozoic, signifying the convergence and rapid contraction of microplates within northern Gondwana and the Proto-Tethys Ocean. These findings provide new insights on the tectonic evolution of the Proto-Tethys Ocean.     

秦岭造山带东段秦岭岩群的年代学和地球化学研究

对东秦岭地区的陕西省洛南县、宁陕县、长安县和河南省淅川县出露的四个秦岭岩群变质岩进行的岩石学和地球化学研究表明,样品主要由变质火山岩和变质沉积岩组成.详细的锆石U-Pb定年结果显示三个正变质岩均形成于新元古代早期(971～843Ma),而副变质岩中富集大量新元古代碎屑锆石,根据最年轻的谐和年龄(859Ma)和早古生代的变质年龄,推测其沉积时代为新元古代中晚期.因此,北秦岭南部的秦岭岩群的变质岩主要由新元古代早期的火成岩和新元古代中晚期的沉积岩组成.变质作用主要发生在加里东期,局部有燕山期的变质作用叠加.指示北秦岭的造山作用主要发生在早古生代.岩石地球化学研究还显示秦岭岩群的新元古代火山岩均形成于火山弧构造环境,沉积岩沉积于大陆弧-活动大陆边缘环境,指示秦岭造山带在新元古代早期是一个火山弧.秦岭岩群的火山岩和沉积岩在形成时代和构造环境方面与扬子克拉通西缘的特征非常相似,表明位于北秦岭造山带的秦岭岩群应归属于扬子克拉通陆块,是扬子北缘的一个大陆边缘弧.