鄂西南利川三叠纪须家河组地球化学特征及其对风化、物源与构造背景的指示

鄂西南利川地区三叠纪须家河组砂岩碎屑颗粒富石英(Q),贫岩屑(L)与长石(F),平均值分别为:76.23%、7.08%与4.88%,Q/(Q+F+L)平均值为0.86,具有锆石-板钛矿-磁铁矿-电气石重矿物组合,指示源岩以酸性岩或低级变质岩为主。砂岩主量元素Si O2含量高(77.14%~92.79%,平均84.14%),Al2O3次之(3.86%~14.15%,平均9.69%),(Fe2O3T+Mg O)*(0.98%~3.20%,平均1.50%)、Ti O2*(0.09%~1.09%,平均0.39%)含量低,Al2O3/Si O2比值低(0.04~0.18,平均0.12),K2O/Na2O比值高(4.90~82.41,平均40.01),最接近被动大陆边缘特征值。样品具有与上地壳相似的高场强元素与大离子亲石元素组成,ΣREE分布于62×10-6~495×10-6之间,平均181×10-6,球粒陨石标准化配分型式与上地壳极为相似,呈现轻稀土富集、重稀土平坦、中度Eu、Ce负异常特征,特征微量、稀土元素含量及比值,如:Th、La、Ce、Rb/Sr、Th/U、La/Sc,指示了晚三叠世构造背景为被动与活动大陆边缘。样品成分变异指数ICV均1(0.18~0.68,平均0.45),指示物源主要为再循环的沉积物,而沉积物再循环会导致粘土矿物比例增加,从而使化学风化指标CIA值得到累积。较高的CIA值(72.10~96.28,平均81.18)表明沉积物累积经历的化学风化作用强烈,而CIA与ICV强烈负相关,则表明CIA值的变化主要是由不同时期输入碎屑物成分不同引起的。结合物源、构造背景判别图解,上述特征综合表明研究区须家河组形成于被动大陆边缘(为主)与活动大陆边缘环境,其物源来自东南的雪峰隆起区(为主)与北侧的秦岭造山带。