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。     

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...     

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.     

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。     

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。     

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.     

塔里木盆地西北缘四石厂地区下二叠统沉积与物源记录及其反映的构造演化

石炭纪-二叠纪南天山洋-塔里木盆地北部陆缘构造演化众说纷纭.选择塔里木盆地内紧靠南天山的四石厂剖面,针对下二叠统康克林组露头,在沉积、碎屑组分、重矿物组合分析基础上,重点通过LA-ICP-MS分析砂岩样品碎屑锆石的原位U-Pb和Lu-Hf同位素特征,解析其年代学、物源特征及构造演化等信息.研究显示,砂岩样品碎屑组分基本都落入陆块物源区和成熟岩石与稳定构架合并处,重矿物组合以稳定重矿物为主,反映稳定的大地构造背景.砂岩碎屑锆石定年结果显示5组年龄:407~501 Ma、755~873 Ma、889~1 129 Ma、1 792~2 079 Ma、2 393~2 496 Ma,主要反映了5期构造热事件.对比潜在物源区,塔里木盆地内古隆起可能为主物源,与西昆仑-阿尔金造山带剥蚀物源相关的塔里木盆地内前二叠纪沉积也可能提供部分再旋回物源.物源特征显示,虽然南天山洋已经闭合,但直到早二叠世阿瑟尔期仍然没有大规模隆升,洋盆闭合事件对塔里木盆地西北缘构造格局和物源体系影响较小.对比前人研究成果认为,早二叠世从阿瑟尔期至萨克马尔期,柯坪地区的物源结构发生重大变化,由盆地内古隆起单一物源转变为盆内和造山带双重物源.已经闭合的南天山洋盆在萨克马尔期开始隆升造山,成为塔里木西北缘的一个重要物源区.      

塔里木盆地库鲁克塔格志留纪海退沉积和构造背景

塔里木盆地东北缘的库鲁克塔格断隆区志留系土什布拉克组顶部的河流沉积是本区古生界第一次出现的陆相地层,表明志留纪本区发生了大规模的海退事件,由滨--浅海转变为陆相冲积环境。向上变粗的沉积序列反映出盆地的快速充填。志留系顶部的大规模角度不整合、志留系由海相转变为陆相的充填特征、前陆隆起和火山弧造山带的物源区背景反映出盆地发育的挤压构造背景。隆升的库鲁克塔格北缘的前陆隆起和火山弧造山带成为库鲁克塔格志留纪盆地的物源区。该区志留纪的海退事件是在前陆隆升的背景下发生的。志留纪盆地是在震旦-奥陶纪裂谷盆地基础上发育的,这种前陆性质盆地的形成与南天山洋自东向西逐渐闭合和塔里木板块顺时针旋转有关; 志留纪盆地的发育与消亡代表了塔里木盆地震旦纪-志留纪-泥盆纪的拉张--挤压成盆旋回的结束。     

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。     

塔中地区志留系砂岩元素地球化学特征与物源判别意义

通过分析塔中地区志留系砂岩的某些常量元素和微量元素含量的变化,研究了该地区砂岩的地球化学以及其物源特征。结果表明塔中地区志留系的沉积构造环境为活动大陆边缘和被动大陆边缘,物源主要来自再循环造山带。砂岩的矿物成分主要在石英、钾长石、斜长石、伊利石、绿泥石等矿物之间变化。化学风化作用指标(CIW)和化学蚀变作用指标(CIA)反映了该地区砂岩的碎屑成分受到了强烈的风化作用,风化作用强度为:依木干他乌组>塔塔埃尔塔格组>柯坪塔格组。化学组分变化指标(ICV)反映了有些砂岩中含有第一次旋回沉积物。A-CN-K三角图反映了砂岩的碎屑源岩中斜长石含量要高于钾长石含量,主要在花岗闪长岩和花岗岩之间变化,砂岩的碎屑成分在风化过程中受到了钾的交代作用,长石以及长石中的高岭石发生了伊利石化。稀土元素及其比值(La/Yb)_N、(La/Lu)_N等也反映了该地区砂岩来源于花岗闪长岩和花岗岩的混合物。     

塔里木盆地巴楚地区上泥盆统-下石炭统沉积-物源记录及其构造演化

泥盆纪-石炭纪是南天山洋-塔里木盆地北部陆缘构造演化的关键时期.选取塔里木盆地巴楚地区上泥盆统-下石炭统露头剖面,在沉积体系、碎屑组分、重矿物组合分析基础上,重点通过LA-ICP-MS分析砂岩样品.结果表明,上泥盆统-下石炭统砂岩碎屑颗粒以单晶石英为主,(变质) 结晶岩岩屑极少,物源构造属性主要指示陆块物源区;重矿物组合以锆石、电气石和TiO₂矿物等稳定重矿物为主,反映相对远距离的源汇体系和稳定的构造背景;2个年代学样品具有类似的碎屑锆石U-Pb年龄组成和Hf同位素特征,主要反映了383~479 Ma、710~932 Ma、1 752~1 936 Ma、2 419~2 597 Ma共4期构造热事件,并以前两期为主.对比研究显示,上述碎屑物源以塔里木盆地内古隆起为主,同时还可能有来自阿尔金造山带、西昆仑造山带的再旋回沉积.但并没有记录到来自盆地北侧造山带和岛弧的物源信息,说明该时期南天山洋盆并没有闭合,塔里木盆地北缘西部可能不存在洋盆的向南俯冲,晚泥盆世-早石炭世其可能为被动大陆边缘.      

构造活动区特征源汇体系及古地理重建:以塔里木块体北缘记录“泛非”事件的碎屑锆石分析为例*

完整认识盆山沉积系统,这是古地理重建研究的必然趋势,其中从构造稳定区到构造活动区的特征源汇体系解析是重要环节。塔里木块体北缘活动区存在与“泛非”造山事件有关的岩浆和变质记录,但与这一特征构造-热事件有关的碎屑沉积记录以往在塔里木块体北缘及邻区却鲜有报道。主要针对塔里木块体北缘泥盆纪-石炭纪砂岩样品,文中开展了碎屑锆石原位地质年代学分析,结果表明下石炭统野云沟组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄以新元古代中-晚期为主体,与“泛非”造山事件的持续时间较为一致,且此类沉积记录在该地区也是首次大量发现。相应的碎屑锆石的ε_Hf(t)值几乎全为负值,是古老陆壳熔融的产物。而野云沟组之下和之上的砂岩碎屑锆石均无“泛非”造山事件的明显信息。研究认为,泥盆纪南天山洋向南俯冲,导致塔里木块体北缘发育岛弧体系;至早石炭世维宪早期南天山洋盆闭合,相关块体拼贴-碰撞作用致使该区构造古地理转变,与“泛非”造山作用有关的结晶基底隆升和剥露,并成为野云沟组主要物源。晚石炭世随海平面上升和沉积超覆,塔里木块体北缘与“泛非”造山事件有关的结晶基底剥露终止。综合对比区域碎屑锆石U-Pb年代学数据发现,研究区其他显生宙地层中(除上奥统桑塔木组外)均未记录到明显的与“泛非”造山事件物源相关的碎屑沉积,可能说明现存的塔里木块体受“泛非”造山构造-热事件影响的范围有限,另一方面也说明相关基底岩石的剥露主要出现在早石炭世以及晚奥陶世。这些信息的揭示对于认识塔里木块体北部古生代古地貌、碎屑源汇体系与构造古地理具有重要意义。     

南天山洋古地理及构造演化：西南天山放射虫硅质岩与地层记录的再认识*

泥盆纪—石炭纪放射虫硅质岩在西南天山广泛分布,从东部的独库公路沿线到西部的阿合奇中—吉边境构成一条深水沉积带。独库公路沿线已发现中泥盆世晚期至早石炭世维宪早期的放射虫硅质岩,可用“库勒湖组”统称。从志留系顶统科克铁克达坂组经下泥盆统阿尔腾柯斯组到库勒湖组的生物地层和沉积相研究表明了南天山洋从浅海到深水洋盆的演化过程。南天山洋是塔里木北缘浅海陆架裂解产生的小洋盆。构造古地理和生物古地理研究表明,南天山洋是古特提斯的分支洋盆,不属古亚洲洋范围。塔里木以南的古特提斯分支洋盆,在早石炭世及之后的继续扩张,使塔里木北移,导致南天山洋和准噶尔—北天山区的古亚洲洋在早石炭世晚期和晚石炭世相继消亡。     

中国西南天山及邻区大地构造研究

根据区域构造判断，邻区新确立的吉尔吉斯－帖尔斯克伊古洋及其伴生的陆缘向东延到了中国的西南天山，它应从比依克－那拉提山的北缘通过。从晚里菲纪到早奥陶世早期，是该古洋从裂谷发育到成熟大洋的时期，这与罗丁尼亚（Rodinia)超大陆的解体时期相当。而由阿兰苏依岩系代表的塔里木陆缘裂解和南天山古洋开始发生的时期看，也与罗丁尼亚超大陆的解体时期大体相当。文中阐述了邻区南天山研究的近年取得的新认识。基于作者对我国西南天山的认识和参考邻区南天山的新资料，建议将哈萨克斯坦－准噶尔板块和塔里木板块的界线划在中天山的南缘。     

塔里木盆地北部地区下志留统柯坪塔格组物源分析与物源区母岩年龄确定

根据柯坪（KP）大湾沟剖面及塔北地区TP3,TP7和KQ1等井下志留统柯坪塔格组砂岩样品岩石薄片、重矿物、锆石SHRIMP U-Pb测年分析结果,应用Dickinson三角图法,结合区域地质背景分析,认为塔北西部地区和中东部地区的志留系柯坪塔格组砂岩物源明显不同。西部地区物源构造背景为大陆岛弧环境,物源物质为大陆上地壳,年代为元古代,推测物源区为塔北隆起;中东部地区物源构造背景为再旋回造山带环境,年代为奥陶纪,推测物源区为库鲁克塔格隆起带。物源母岩普遍含深成中酸性侵入岩。塔北西部物源距离远于塔北中东部地区,这对于恢复当时的沉积古地理环境以及塔里木盆地的类型和盆地演化有重要意义。