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。     

云南绿春下志留统-上三叠统砂岩碎屑组分与物源分析

通过对云南省绿春地区下志留统—上三叠统地层中砂岩岩屑成分的统计分析,研究了沉积物物源的变化及其所代表的构造意义。研究区砂岩碎屑组分源区大地构造背景的判别结果表明,下志留统—中石炭统砂岩中的沉积物物源为混合造山带砂岩源区,而中二叠统—上三叠统砂岩中的沉积物物源为火山弧造山带源区。下志留统—上三叠统砂岩物源的属性经历了从再循环造山带到火山弧造山带的转变。志留纪—早二叠世为被动陆缘盆地发育时期,砂岩的物源主要来自于盆地边缘的造山带;到中二叠世,随着哀牢山洋盆向西俯冲,洋盆逐渐关闭,研究区由之前的拉张环境转变为挤压环境,盆地性质转变为弧后盆地,此时盆地沉积物的物源应来自于研究区东侧的火山弧。     

天山南缘石炭系-三叠系碎屑岩成分及其对物源区大地构造属性的指示

本文通过对天山南缘石炭系-三叠系碎屑岩岩石学特征和地球化学特征的分析,揭示了研究区石炭系-三叠系碎屑岩的物质组分特征及其物源区的大地构造背景.碎屑岩的岩石学、地球化学分析表明,天山南缘石炭系、三叠系砂岩成分成熟度和结构成熟度均不高,杂基含量较高,从石炭系至三叠系砂岩不稳定组分依次增加.石炭系、二叠系具有相似的稀土元素含量特征,三叠系稀土元素含量明显低于石炭系和二叠系,石炭系-三叠系轻、重稀土元素分馏程度依次减弱,La/Th、La/Y 比值依次增大,Th/U比值减小,来自再旋回的物质依次增多.综合碎屑组分、常量元素、稀土元素及微量元素特征的判别,天山南缘石炭系物源区构造背景为既有指示大陆岛孤、活动大陆边缘的证据,也有指示为被动大陆边缘,二叠系物源区示为大陆岛弧,三叠系物源区示为大陆岛弧和含有古老沉积岩的陆块.对比石炭系、二叠系及三叠系物源区的大地构造属性,石炭系物源区示有多种属性,而二叠系、三叠系则相对较为单一,这可能与中天山-伊犁地块和塔里木陆块的碰撞有关.     

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。     

北祁连造山带东段上奥陶统一下、中泥盆统砂岩碎屑组分与物源分析

北祁连造山带东部武威斜豪-古浪石城子-靖远水泉-带上奥陶统一下、中泥盆统砂岩碎屑组分源区大地构造背景的判别结果表明,上奥陶统砂岩中的沉积物主要来自弧造山带内的过渡岛弧源区,并且早期可能含有较多的来自未分割岛弧源区的物质,下志留统砂岩中的沉积物主要来自碰撞造山带,而下、中泥盆统砂岩中的沉积物主要来自卷入碰撞造山带内的分割...     

新疆库鲁克塔格早志留世地层沉积学、物源分析新认识

库鲁克塔格地区早志留世地层主要由灰绿色砂岩和粉砂岩组成,为浊流成因,沉积环境为海底扇。运用LA-ICP-MS U-Pb方法,对早志留世2件砂岩碎屑锆石进行U-Pb年龄测定,共获得了89组U-Pb有效年龄,获得了地层的物源、研究区区域对比和早古生代的构造演化资料。碎屑锆石的谐和年龄表明,689~836Ma为早志留世地层的主要物源区,866~986Ma、1055~1463Ma和1708~2490Ma为次要物源区,部分为二次搬运。志留纪碎屑锆石的年龄概率图指出,早志留世可能为岩浆活动的安静期,早志留世之后,库鲁克塔格地区中—晚奥陶世岩石大规模隆升。碎屑锆石年龄和CL图像揭示,新元古代时期发育大量岩浆活动,可能与南天山洋向塔里木板块俯冲相关。区域变质作用同样在碎屑锆石中有所反映。     

石柱复向斜及周缘下志留统砂岩碎屑组分特征及其构造意义

通过系统研究石柱复向斜露头和钻井剖面的砂岩薄片,统计分析了下志留统龙马溪组、小河坝组、韩家店组砂岩碎屑组分特征,在此基础上,进行了砂岩多碎屑的Dickinson图解分析,对物源区类型和板块构造背景进行了分析。研究结果表明,研究区下志留统主要物源区的板块构造位置为被动大陆边缘,总体上看,研究区下志留砂岩的成熟度和稳定度很高,反应本区距物源区具有相当远的距离,陆源碎屑经过较为充分的搬运;龙马溪组砂岩主要来自稳定克拉通和再旋回造山带,小河坝组砂岩主要来自稳定克拉通,韩家店组砂岩主要来自再旋回造山带,反映华南板块和扬子板块的拼接除奥陶纪末期的初次碰撞外,早志留世均呈现出幕式、蠕动式的非刚性拼接特点。     

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.     

西秦岭白龙江地区志留系迭部组岩石地球化学特征及碎屑锆石原位U–Pb年代学研究

白龙江地区志留系迭部组浅变质碎屑岩微量元素地球化学指示其物源主要来自上地壳长英质岩浆岩，源区与活动大陆边缘背景密切有关。迭部组LA–ICP–MS碎屑锆石U–Pb年代学显示年龄值跨度较大，最小年龄为440 Ma，指示其沉积时代不早于早志留世，结合区域化石资料限定迭部组为早志留世。碎屑锆石U–Pb年龄可分出440～680 Ma、798～876 Ma、1 012～1 291Ma、1 590～1 990 Ma、 2 113～2 455 Ma等5个峰值年龄区间，显示区内沉积物源具有多源多时代地质体的贡献特征。其中，最高峰值440～680 Ma（占总有效数据76.9%）的年龄谱图与北秦岭微地块吻合度高，显示迭部组沉积物源主要来自北秦岭微地块，而其他组少量峰值碎屑锆石年龄则显示南秦岭微地块、扬子地块，北祁连东段可能参与了部分物源供给。     

孙吴-嘉荫盆地白垩系淘淇河组-太平林场组砂岩主量元素的地球化学特征

沉积盆地中砂岩的地球化学特征主要受物源区控制,碎屑岩的地球化学成分可揭示沉积物的地质信息.笔者通过对孙吴-嘉荫盆地白垩系淘淇河组-太平林场组砂岩的主量元素地球化学特征分析,结合砂岩薄片碎屑成分统计表明:淘淇河组-太平林场组时期物源区的大地构造背景主要为活动大陆边缘,包括大陆岛弧和大洋岛弧.物源区母岩类型主要为花岗岩,中酸性火山岩及低级变质岩.盆地不同位置物源区的大地构造背景和母岩类型有所不同.结合区域地质资料综合分析认为:在淘淇河组-太平林场组沉积时期,小兴安岭仅在太平林场组时期不是盆地主要物源区,而佳木斯地块一直是盆地东部的一个主要物源区.     

西藏仁布地区上三叠统复理石物源分析

运用砂岩碎屑组分、古水流、微量和稀土元素方法对西藏南部仁布地区上三叠统朗杰学群和涅如组的物源进行了分析.碎屑组分和地球化学研究结果显示,盆地中的碎屑物源主要来自再旋回造山带,部分来自造山之前的混合区,少数源于大陆基底,且物源区蕴含有造山前的大陆边缘岛弧过程;物源区母岩主要为沉积再旋回和后太古代再旋回沉积物;古水流测量分...     

西天山博罗科努地区志留系碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

西天山伊犁地块北缘博罗科努地区志留系出露齐全,是研究西天山早古生代构造演化的重要载体。对尼勒克县北水泥厂沟志留系库茹尔组砂岩开展了沉积特征和岩石学、地球化学研究及LA-ICP-MS锆石U-Pb测年。结果显示,库茹尔组形成于潮坪环境。砂岩样品LREE/HREE值为5.21～8.42,δEu值为0.74～0.90,球粒陨石标准化稀土元素配分模式呈现轻稀土元素富集、重稀土元素平坦及轻微的负Eu异常,地球化学特征指示,库茹尔组砂岩物源区构造背景为大陆岛弧。砂岩碎屑锆石U-Pb年龄分为3期,主要为425～510Ma,其次是698～796Ma和1240～1641Ma,表明库茹尔组物源区锆石年龄主要为早古生代,其次为中、新元古代。综合分析认为,库茹尔组形成于弧后盆地,沉积时代为晚志留世,其物源主要来自北侧岛弧带,其次是南侧伊犁地块。     

甘肃省景泰正路下志留统复理石杂砂岩沉积地球化学特征

位于北祁连造山带东段甘肃省景泰正路一带的下志留统肮脏沟组为一套巨厚的浊流相陆源碎屑岩,以杂砂岩为主,夹有板岩,属典型的浊流沉积。薄片的镜下观察结果表明,其粒度为0.05~4.00 mm,岩性为细粒-中、粗粒砂岩、含砾砂岩。对5块采集于复理石中的杂砂岩样品进行岩性组合判定和主要元素地球化学分析结果表明,w(SiO2)为61.83%~69.90%,w(K2O)/w(Na2O)为0.89~1.46。利用数据对比及w(K2O)/w(Na2O)—w(SiO2)等判别图的分析结果对其物源区的性质及沉积大地构造背景进行分析和判别的研究结果表明,北祁连造山带东段甘肃省景泰正路一带下志留统肮脏沟组的陆源碎屑主要来源于活动大陆边缘岩浆岛弧源区和造山带源区,反映了卷入造山带的岛弧、活动大陆边缘的弧后盆地的物源背景。沉积地球化学特征揭示的沉积大地构造背景为弧后前陆盆地背景,与碰撞后的大地构造背景相吻合。     

漠河盆地西缘漠河组形成时代及物源区构造环境判别

大兴安岭北部漠河盆地广泛发育漠河组,其形成时代、物源区特征及大地构造背景等对研究盆地的形成与演化具有重要意义。本文在漠河盆地西缘恩和哈达地区漠河组内发现了2层凝灰岩夹层。采用LA-ICP-MS U-Pb测年方法进行了锆石U-Pb年代学研究,分别获得(158±1)Ma、(157±2)Ma的年龄,表明漠河组形成于晚侏罗世早期。砂岩岩石地球化学分析结果显示,漠河组砂岩SiO_2含量高(70.20%～76.13%),SiO_2/Al_2O_3值为4.99～5.87,K_2O/Na_2O值为0.59～1.62;在稀土元素球粒陨石标准化图解上,曲线与活动大陆边缘的稀土元素曲线吻合较好;样品富集高场强元素(Th、Hf)和大离子亲石元素(Rb、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P)和大离子亲石元素(Ba、Sr),微量元素蛛网图曲线与活动大陆边缘相似。地球化学物源分析图解和大地构造背景判别表明:漠河组砂岩的母岩主要来源于石英质沉积岩和酸性火山岩的混合区。砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,碎屑锆石年龄与盆地南缘前寒武系基底和各期花岗岩类岩石的时代一致。综合研究认为,漠河组沉积物主要来自盆地南缘额尔古纳、兴安等地块,物源区既有古老陆壳物质,也有年轻的火成岩,大地构造背景以活动大陆边缘为主。     

龙江盆地西缘中侏罗统万宝组物源分析:来自碎屑锆石年代学和岩石地球化学的制约

龙江盆地是新厘定的松辽盆地外围中新生代盆地之一。有关该盆地中的沉积物特征及物源区大地构造背景是亟待解决的问题之一。通过对龙江盆地中侏罗统万宝组碎屑岩的砂岩碎屑组分、重矿物组合、岩石地球化学及锆石U-Pb年代学等进行研究,可以推测出物源的相关特征:(1)砂岩碎屑组分和重矿物组合反映了万宝组母岩以中酸性岩浆岩和中低级变质岩为主、含有少量中基性岩浆岩的特点;(2)地球化学特征显示,龙江盆地万宝组沉积物轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,配分曲线表现出平缓的右倾模式,微量元素呈规律性变化,富集高场强元素(HFSE)Cs、Th、U,亏损Nb、P和Ti,具有与上地壳相似的地球化学特征;(3)碎屑锆石显示4组年龄峰值,主要峰值为167 5Ma,次要峰值为236 4Ma、309 1Ma和363 2Ma,反映了万宝组沉积物具有多物源的特点,母岩主要来自于中侏罗世火山岩,其次来自于晚泥盆世三叠纪的岩浆活动产物。综合分析认为,龙江盆地万宝组的物源具有长英质和中性火山岩特征,大部分来自于上地壳,原岩形成于活动大陆边缘背景下的大陆岛弧环境,中侏罗世沉积演化可能受到与古太平洋板块俯冲作用和蒙古鄂霍茨克缝合带演化双重作用的影响。该研究成果可为龙江盆地沉积演化分析和古地理环境恢复提供重要依据。     

新疆塔县达布达尔地区二叠系神仙湾组杂砂岩沉积构造背景分析

新疆塔县达布达尔地区二叠系神仙湾组位于塔阿西构造混杂岩带南侧,总体为一套深海复理石建造,主要以杂砂岩为主。源区岩石没有经过充分的搬运、分选,成熟度比较低。杂砂岩的稀土元素特征表现为轻稀土元素富集和Eu亏损明显的特征,与典型的后太古宙页岩和上地壳非常相似。微量元素含量也接近于大陆上地壳值,说明杂砂岩中的物源来自上地壳。沉积环境分析表明,杂砂岩母岩原岩为大量长英质火成物质和少量沉积物,其形成于深海厌氧环境。大地构造背景分析表明,杂砂岩物源区的构造背景以大陆岛弧为主,兼具活动大陆边缘的性质。结合区域地质构造背景,认为下-中二叠统神仙湾组为裂陷盆地沉积。     

南天山阿尔夏特地区科克铁克达坂组物源区大地构造背景分析

南天山地区的科克铁克达坂组是保存于那拉提-红柳河缝合带南侧的一套晚志留世地层,总体出露较好,研究其物源区大地造背景对南天山造山带志留纪岩相古地理及构造背景研究具有重要意义。通过野外剖面测制,结合室内薄片鉴定及地球化学分析等工作,对科克铁克达坂组物源区构造背景进行了分析,结果显示其物源区为过渡陆壳源区、隆升基底源区,大地构造背景为稳定的被动大陆边缘。     

塔中地区志留系碎屑锆石测年及其地质意义

志留系是塔里木盆地第一套砂岩储层广泛分布的沉积盖层,其沉积来源与成因对志留纪构造演化及周边造山带的研究具有重要意义。塔中地区3个志留系样品的碎屑锆石LA?ICP?MS U?Pb定年研究表明,志留系具有比较集中的二期物源年龄：南华纪中期、古元古代中期。碎屑锆石测定的年龄表明塔中志留系物源均来自前寒武纪,塔中东部源区方向的塔南隆起基底在奥陶纪已隆升成为蚀源区。大量的新元古代中期锆石年龄表明塔里木板块在新元古代时期可能与Rodinia超大陆具有相似的聚合与裂解演化史。     

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。     

新疆南天山克孜尔河沉积物碎屑锆石U‐Pb年代学研究及其地质意义

新疆克孜尔河流经南天山造山带南缘,其河流沉积物中记录了流域内地质体的重要信息。为进一步约束南天山造山带的构造演化历史,探讨该造山带古生代地壳生长与演化,对克孜尔河沉积物中的碎屑锆石进行U‐Pb定年。结果表明锆石年龄主要集中分布在460~390 Ma和310~260 Ma,少量分布在前寒武纪,暗示南天山造山带在古生代期间发生了强烈的岩浆活动。物源分析表明克孜尔河沉积物中的碎屑锆石主要源于南天山造山带和塔里木克拉通北部,年龄为460~390 Ma的碎屑锆石很可能记录了南天山洋在晚奥陶—早泥盆世期间向南俯冲到塔里木克拉通之下的弧岩浆作用。南天山洋闭合以及塔里木克拉通与伊犁—中天山地块的最终碰撞可能发生在晚石炭世,随后发生同碰撞和后碰撞岩浆作用,以样品中大量310~260 Ma的碎屑锆石为代表。结合南天山造山带内已有的古生代岩浆岩锆石的Hf同位素数据分析表明,晚奥陶—早泥盆世南天山造山带的大陆地壳演化主要以古老地壳的再造和部分新生地幔物质的加入为主,晚石炭—早二叠世该造山带地壳演化则以前寒武纪古老基底岩石的改造为主,仅有限的新生组分加入到岩浆的形成过程中。