宜昌三斗坪地区南华系化学蚀变指数特征及南华系划分、对比的讨论

化学蚀变指数(chemicalindexofalteration)最早作为判别源岩区化学风化程度的指标而提出,随后又应用于对沉积物沉积环境的判定。化学蚀变指数的表达式为CIA=n(Al2O3)/[n(Al2O3)+n(CaO)+n(Na2O)+n(K2O)]×100。CaO代表硅酸盐中的CaO,n(CaO)=n(CaO)-n(CO2,方解石)-0.5·n(CO2,白云石)-10/3·n(P2O5)。化学蚀变指数研究样品的选取极为重要,最佳岩性为细碎屑岩,需要清除成岩过程中钾交代作用的影响。用成分变异指数(ICV)来判别沉积再循环作用和沉积物成分被改造的程度。用A—CN—K三角图解来判别物源区的源岩性质和样品钾交代的特征及其风化趋势。宜昌三斗坪地区南华系CIA研究表明该区南华系下统莲沱组下部的CIA值在50~65之间(干燥寒冷),上部为65~75之间(温暖潮湿)和顶部为55~60之间(干燥寒冷);南华系上统南沱组的CIA值基本在60~65之间(干燥寒冷),近顶部两个样品的CIA值达70(温暖潮湿)。上述CIA值变化表明本区南华纪经历自老到新由冰期干燥寒冷—间冰期温暖潮湿—冰期干燥寒冷沉积环境的变化过程。本文据此提出了新的扬子古陆南华系新的划分和对比方案。     

黔南—桂北地区南华系化学地层特征

化学蚀变指数(chemical index of alteration)(CIA)最早作为判别源岩化学风化程度而提出, 随后又应用于对沉积物沉积环境的判定。化学蚀变指数的表达式为CIA={n(Al2O3)/[n(Al2O3)+n(CaO*)+n(Na2O)+n(K2O)]}? 100。CaO*代表硅酸盐中的CaO, n(CaO*)=n(CaO)?n(CO2方解石)??n0.5?n(CO2白云石)??10/3?n(P2O5)。化学蚀变指数样品的选取极为重要, 最佳岩性为细碎屑岩, 并需清除成岩过程中钾交代作用的影响, 以及采用成分变异指数(ICV)来判别沉积再循环作用和沉积物成分被改造的程度。使用A-CN-K三角图解判别物源区的源岩性质和样品钾交代的程度及其风化趋势。黔南—桂北地区南华系的CIA研究表明: 该地区南华系下部的长安组其下部CIA值为60~65之间, 中部为70~5, 上部回落到65~70之间。南华系中部富禄组CIA值高, 在85~95之间。南华系上部的南沱组CIA值再次回落到60—65的范围。上述CIA值的变化表明本区南华纪时期自老至新经历多次由干燥寒冷—温暖潮湿气候期的变化。本文据此提出扬子地块南华系新的划分、对比方案。     

对南华系下统莲沱组CIA值寒冷气候认识的几点商榷——以鄂西神农架、湘西北南华系莲沱组为例

本文根据华南南华系莲沱组化学蚀变指数(CIA值)的不同曲线分布特征,把莲沱组CIA值不同曲线的解释与莲沱组沉积特征的相-古气候分析法进行对比,发现二者古气候变化特征不相吻合。再用类比方法,与南沱组寒冷气候进行类比分析,发现南沱组冰期沉积物十分单调,而莲沱组沉积物非常丰富,沉积构造呈多样性。CIA值精度受采样岩性、采样精度、汇源关系等多种因素控制。可以说,有什么样的母岩成分和风化剥蚀方式,就会在盆内形成什么类型的沉积物。此外,成岩作用和区域后期改造作用也不可小视。因此,CIA值必须与传统的相-古气候分析法以及其它相关方法紧密结合,才能相互验证,互相吻合,收到携手共进的效果。     

莲沱砂岩——南华大冰期前气候转冷的沉积记录

湖北宜昌地区出露的莲沱组中上部细屑岩的化学蚀变指数(CLA)介于60～70之间,表明是在寒冷干燥的气候条件下沉积的。比较莲沱组与板溪群中下部沉积岩的主化学成分和 CIA 值表明,板溪群源区遭受过强烈的化学风化,相应的古气候是温暖湿润的,而莲沱组源区化学风化弱,可见两者形成时的古气候环境明显不同。根据 CIA 值推测,地层层序上莲沱组位于板溪群的中上部,莲沱砂岩的 CIA 研究表明南华大冰期前全球气候已经从温暖湿润转变为寒冷干燥,CIA 值继续降低预示着全球性的冰期到表,不久就发生了"雪球地球"事件。     

湖北宜昌峡东地区震旦系层型剖面化学地层特征及其国际对比

全球末元古系建系研究是当前国际地层学研究的重要课题之一。我国宜昌峡东地区震旦系沿江剖面研究历史悠久,已有相当深入的岩石地层、生物地层及层序地层研究,并被推荐为国际末元古系候选层序剖面之一。为进一步提高其研究精度,本文系统地研究了震旦系沿江剖面碳酸盐岩同位素化学地层。研究结果表明,陡山沱组底部“碳酸盐岩帽”的δ~(13)C为-3.1‰～-3.7‰,向上为正偏移,至层序Ⅲ(DS3)最大值达+6.7‰。陡山沱组顶部(DS6)再次出现负偏移-2.5‰,构成一个完整的变化周期。同时,~(87)Sr/~(86)Sr值表现出向上增大的变化,由陡山沱组底部(DS1)的0.707743逐渐增高至陡山沱组顶部(DS6)的0.707965;灯影组蛤蟆井段(DS7)的δ~(13)C值变化在-2.5‰～+5‰之间(DS8),至石板滩段中部再次降至+1.7‰(DS10),而后基本保持在+1.7‰～3.6‰之间平稳变动。白马沱段顶部δ~(13)C再次降至+0.5‰,并有向负偏移的趋势。灯影组的~(87)Sr/~(86)Sr值依然出现由老至新递增的趋势(0.708244～0.708993)与当前国际末元古系剖面的化学地层特征基本一致。     

关于中国新元古界划分几个问题的讨论

2001年4月正式出版的《中国地层指南及中国地层指南说明书》（修订版）中将新元古;界从二分三分，自下而上分别为青白口系、南华系和震旦系。本文首先介绍了震旦系重新定义的背景和必要性。由于近些年国际末元古界分会酝酿在新元古代末期新建一个系,而多数学者的意见是该系的下界应置于冰碛层之上，即大致相当于我国陡山沱阶的底部。鉴于此，在1999年12月初断代工作组会议期间，晚前寒武系工作组的与会专家一致认为，有必要对震旦系重新定义，并决定将原震旦系解体，原上统代表重新定义的震旦系，原下 统独立新建一个系，命名为“南华系”。由于震旦系的再分，新元古界也从二分变为的三分，重新界定的震旦系包括原上震旦统灯影组和陡山沱组，南华系包含了原下震旦统南沱组和莲沱组。笔者认为南华系标准剖面的候选剖面应具备下列基本条件：①上覆有震旦系下部陡山沱组及其相当层位的地层，该地层与南华系顶层之间沉积记录的缺失应是最少的。②剖面中应包括寒冷性气候的冰川沉积记录，虽然在全国性南华系地层对比中,冰成岩层不是绝对的对比标志，但为有利于全球化对比，我国南华系候选标准剖面应将冰成岩层包括其内；③剖面中应出露莲沱组（约750Ma）或与其时代相近层位（休宁组、志棠组等）之下的一套地层，这套地层与莲沱组之间不应存在长期的沉积间断，且底部年龄不小于800Ma，也不大于850Ma；④剖面中有良好的区域的、全国的，甚至洲际间的地层学对比标志，有较高的岩石地层学、年代地层学、生物地层学和其它方面的研究水平；⑤剖面的连续性好、露头清晰、交通方便，且周围的自然环境较好。     

南华系莲沱组与南沱组的古气候与氧化还原环境演化新证据

新元古代是冰川作用发育的重要时期,其中有2个重要的全球性冰期,即Sturtian和Marinoan冰期,对全球古环境、古气候、古海洋演化具有重要意义。中国宜昌地区分布的莲沱组和南沱组分别代表了在扬子板块发育的与Sturtian冰期前和Marinoan冰期相对应的沉积地层。随着地球化学分析方法的进步,新的地球化学手段,包括新的地球化学指标和Fe同位素等,可以为进一步探讨莲沱组与南沱组的沉积环境提供新的思路和证据。本研究对宜昌九龙湾剖面南沱组冰碛岩进行系统采样,并和莲沱组以砂岩为主的碎屑沉积岩进行对比分析,利用化学蚀变指数(CIA)、氧化还原敏感元素Mo、V、U和Fe同位素对比探讨二者古气候与氧化还原环境的演化。CIA的变化(53～78)表明,莲沱组沉积主体处于温暖的古气候下(CIA平均值约为78),直到Sturtian冰期前,莲沱组顶部出现气候转冷特征(CIA平均值为53);随着Marinoan冰期到来,南沱组沉积持续处于寒冷的古气候环境(CIA平均值为58)。莲沱组与南沱组样品均具有较低的Mo/Al、V/Al和U/Al值,表明二者沉积均处于氧化环境,但莲沱组主体比南沱组和莲沱组顶部样品...     

贵州丹寨地区南华系地层地球化学特征及其对古气候、古环境的意义

南华系是地球历史上最重要的成冰时期,为了示踪冰期前后的气候与环境的变化,本文通过对南华系细屑岩的化学成分分析,重塑南华系古气候、古环境的演化过程。分析结果显示铁丝坳组具有明显低的CIA指数以及低Ti/Al比值,说明该时期主要以寒冷干燥气候为主,化学风化程度低,物源供应和沉积速率相对较低,为冰期特征,隆里组和大塘坡组具有高的CIA指数以及相对较高的Ti/Al比值,表明该时期主要以温暖湿润气候为主,化学风化程度相对较高,物源供应和沉积速率相对较高,为间冰期特征。南沱组的CIA指数以及Ti/Al比值具有交替变化特征,说明南沱组沉积时期气候存在冷暖交替变化,反映了冰期与间冰期的相互转换特征。另外,在铁丝坳组顶部和大塘坡组的下部以及南沱组中上部,具有一定程度的正Eu异常,说明在南华系沉积时期,存在热液活动,而这种热液活动可能与冰期的消亡存在着成因联系。     

鄂西走马地区南华纪大塘坡间冰期古气候研究

新元古代后期地球经历了至少两次全球规模的冰期,分别为Sturtian冰期和Marinoan冰期。鄂西走马地区南华系古城组与南沱组分别属于Sturtian和Marinoan冰期沉积,大塘坡组代表间冰期沉积。本文研究了走马地区ZK701钻孔岩芯大塘坡组细碎屑岩样品元素地球化学特征,计算了化学蚀变指数(CIA)、化学风化作用指数(CIW)、n(K)/n(Na)、n(Mg)/n(Ca)、Rb/Sr等古气候代用指标,探讨了研究区源区南华纪间冰期的古气候演化过程,结果显示:源区古城冰期晚期气候寒冷干燥(两件样品CIA值分别为57.1和58.1),大塘坡间冰期早期气候依然寒冷(CIA值介于56.5~64.6,均值59.8),大塘坡中晚期气候恢复温暖湿润(CIA值介于69.8~78.8,均值75.5);CIW、n(K)/n(Na)、n(Mg)/n(Ca)、Rb/Sr值等指标反映的古气候演化过程与CIA值反映一致。此外,对该钻孔大塘坡组下部的凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定,获得了658.1±2.6 Ma(MSWD=1.5,n=28)的n(206Pb)/n(238U)加权平均年龄,结合前人对扬子板块大塘坡组底部凝灰岩的同位素年代学研究成果认为,大塘坡间冰期早期(663~658 Ma),扬子板块上南华盆地内海冰虽已消融、但古陆物源区气候依然寒冷。该时期扬子板块"源、汇"两区气候条件可能不同步,其原因涉及深层次的岩石圈、水圈、大气圈和生物圈的耦合关系。     

湖北宜昌峡东地区震旦系屋型剖面化学地层特征及其国际对比

全球末元古系建系研究是当前国际地层学研究的重要课题之一。我国宜昌峡东地区震旦系沿江剖面研究历史悠久，已有相当深入的岩石地层、生物层及层序地层研究，并被推荐为国际未元古系候选层邓剖面之一。为进一步提高其研究精度，本文系统地研究了震旦系沿江剖面碳酸盐岩同位素化学地层，研究结果表明，陡山沱组底部“碳酸盐岩帽”的δ^13C－3．1‰－3－3．7‰，向上为正偏移，至层序Ⅲ（DS3）最大值达＋6．7‰。陡山沱组顶部（DS6）再次出现偏移－2．5‰，构成一个完整的变化周期。同时，^87Sr/^86Sr值表现出向上增大的变化，由陡山沱组度部（DS1）的0．707743逐渐增高陡山沱组顶部（DS6）的0．707965；灯影组蛤蟆井段（DS7）的δ^13C值变化在－2．45‰－＋5‰之间（DS8），至石板滩段中部再降至＋1．7‰（DS），而后基本保持在＋1．7‰－3．6‰之间平衡变动。白马沱段顶部δ^13C再次降至＋0．5‰，并有向负偏移的趋势。灯影组的^87Sr/^86Sr值依然出现由老至新递增的趋势（0．708244－0．708993）与当前国际末元古系剖面的化学地层特征基本一致。     

扬子地块东缘新元古代造山后构造转化:瓮安穹隆构造岩石与年代学限定

扬子地块Rodinian造山后向伸展作用转化的过程与时间,一直是扬子地块新元古代构造演化的重要科学问题。扬子地块东南瓮安穹隆保存了新元古界板溪群至南华系的完整地层层序与角度不整合接触关系,是回答和理解新元古代造山后构造转化问题的理想区域。对新元古代浅变质板溪群沉积岩和南华纪南沱组沉积层序进行了调查,并采取系列样品进行碎屑锆石U-Pb定年分析和岩石地球化学分析。野外调查表明,南华纪南沱组角度不整合于板溪群之上;年代学分析结果表明,板溪群的沉积时代应在772 Ma之前,而南华纪南沱组沉积时代晚于691 Ma。瓮安穹隆新元古代板溪群沉积岩SiO₂含量中等,SiO₂/Al₂O₃平均值为5.53,K₂O/Na₂O平均值为7.14,TFeO+MgO平均值为3.47%。板溪群物源可能来自上地壳,原岩以长英质物源为主,为活动大陆边缘构造背景,其物源主要来自扬子地块西缘。南沱组沉积岩样品SiO₂含量中等,SiO₂/Al₂O₃平均值为4.69,K₂O/Na₂O平均值为20.41,TFeO+MgO含量平均值为6.64%;碎屑沉积岩稀土元素球粒陨石标准化曲线与上陆壳相似,以轻稀土富集、显著的铕负异常和重稀土平坦为特征。南沱组沉积岩物源可能来自上地壳,原岩以长英质物源为主,有少量中性岩混入,具有裂谷背景特征。综上所述,认为瓮安穹隆板溪群—南沱组地层层序代表了从造山作用向造山后伸展裂谷转化过程,其中板溪群可能与碰撞造山作用对应,主体约在772 Ma结束,而造山后裂谷的形成在691 Ma之后,因此,从造山作用向造山后伸展转化的时间大约为772~691 Ma。     

龙首山地块的归属问题：来自地壳结构和中—新元古代地层的证据

为了弄清楚龙首山地块的归属问题,对龙首山地块地壳结构和地层特征进行研究,发现龙首山地块具有由结晶基底和沉积盖层组成的双层地壳结构。该地块结晶基底由龙首山群组成,龙首山群岩性主要为一套条带状、眼球状混合岩夹斜长角闪岩、花岗质片麻岩、黑云斜长片麻岩等,普遍经历了角闪岩相区域变质作用。龙首山地块缺失长城系、青白口系和南华系,下部沉积盖层由蓟县系墩子沟群和震旦系顶部的烧火筒沟组构成。墩子沟群经历了埋藏变质作用,粉砂岩具千枚状构造,砂岩有一定程度的重结晶,地层层理保存完整。烧火筒沟组上部为含砾千枚岩、粉砂质千枚岩,下部为冰碛砾岩,冰碛砾岩总与寒武系含磷层相伴出现。地壳整体结构与华北克拉通基本特征相同,而扬子克拉通具有结晶基底、褶皱基底和沉积盖层3层地壳结构,与华北克拉通和龙首山地块迥异。因此,龙首山地块应归属于华北克拉通。     

塔里木北缘库鲁克塔格南华系阿勒通沟组沉积环境及构造背景分析

关于塔里木北缘南华-震旦纪的构造演化存在争议,本文研究了其东北缘库鲁克塔格地区南华系阿勒通沟组的沉积环境、地球化学特征等方面,揭示其源区风化、物源类型和构造背景等信息,以期为塔北同期构造演化及古地理环境恢复提供更多证据。阿勒通沟组由底部的冰碛砾岩和之上发育细密纹层的细砂-粉砂-泥岩组成,砂岩中发育丘状交错层理、渠模等典型风暴沉积构造,可识别出3种风暴沉积序列,为风暴浪控浅海陆棚沉积,是阿勒通沟组冰期和特瑞艾肯组冰期分属两个冰期的有力证据。该组宽广陆棚相的沉积环境,砂岩较高的结构成熟度及V-Cr-Ni-Sc负异常、Ti-Hf-Zr-Y正异常等地球化学特征皆显示其处于被动大陆边缘。物源判别图解、过渡族元素含量和稀土配分特征显示该组砂岩主要碎屑物质为来自南部塔里木克拉通的长英质岩类,另有古老沉积岩的加入。砂岩样品CIA值、A-CN-K图解和Th／U比值等显示其源区经历了微弱-中等的化学风化,碎屑物质具沉积分选、沉积物再旋回特征,且在成岩过程中钾交代明显,这些特征也与被动大陆边缘一致。在此基础上,结合前人研究成果认为库鲁克塔格自贝义西组裂解至阿勒通沟组演化为被动大陆边缘,且至少持续到震旦系扎摩克提组。     

扬子板块西北缘碧口微地块南华系碎屑锆石U-Pb年龄及其物源示踪

扬子板块西北缘碧口微地块红岩沟地区碧口群火山岩系之上发育有南华—震旦纪沉积盖层,但南华系的沉积时代尚缺乏依据,其物源及构造背景也仍无定论。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,对南华系上部含砾岩系中的长石砂岩进行了碎屑锆石测年研究,结果表明碎屑锆石的年龄可以分为两组:(1)新元古代晚期年龄组(750~800Ma),峰值年龄为795Ma;(2)新元古代早中期年龄组(820~920Ma),该组有明显峰值,峰值年龄为850Ma。碎屑锆石最小年龄组平均年龄为750Ma,即南华系上部含砾岩系沉积时代不老于750Ma,结合地层序列中的层位关系,认为该地层的沉积时代可能为晚南华世。综合研究认为,南华系上部含砾岩系物源具多源性,主要来自扬子板块西北缘碧口微地块内部和南侧后龙门山构造带、汉南-米仓山微地块的新元古代中酸性岩浆岩,北侧勉略构造带出露的岩浆岩可能也为该地层提供了少量的物源,其沉积事件对应于新元古代中晚期(~810Ma)碧口微地块及扬子板块西北缘后碰撞-裂解阶段。     

塔里木新元古代原型盆地与深层油气勘探意义

震旦系白云岩是当前塔里木深层油气勘探战略突破的潜在层系之一,但是受资料限制,对新元古代原型盆地和烃源岩分布仍存在较大争议.综合重磁电反演和地震解释,开展了塔里木新元古代地层分布、隆坳格局和原型盆地性质研究.地球物理位场异常和联合反演结果显示,塔西南、阿瓦提地区深层都有新元古界广泛分布.新元古代盆地呈隆-坳相间格局,塔北和中央隆起带是前寒武系继承性基底古隆起,北部裂陷带和塔西南裂陷带均以NWW向裂谷为主,纵向上呈现断-坳结构,平面上构成大型垒-堑结构,裂谷形成演化和同沉积断裂的分布与基底岩相组成以及基底断裂分布密切相关.塔里木新元古代原型盆地演化以南华纪裂谷、早震旦世断-坳转换和晚震旦世坳陷为特征,震旦纪末期柯坪运动导致短暂的地壳抬升,构造剥蚀南强北弱.在早震旦世断-坳转换过程中,由多个南华纪分散的裂谷沉降中心逐渐合拢、收缩成宽缓分布的深水凹陷区,晚震旦世伴随周缘洋盆扩张,生烃凹陷开始向大陆边缘迁移.塔西南深层古裂陷内可能发育前寒武系烃源岩,古裂陷与古隆起之间的配置关系是寒武系盐下勘探突破的关键.上震旦统台缘礁滩相和表生岩溶作用形成的规模性碳酸盐岩储集体是当前古老层系勘探的重要目标类型.     

塔里木盆地西南缘叶城地区新元古代冰期事件

新元古代冰期事件记录了“雪球地球”事件重要的地质信息。塔里木盆地周缘新元古代冰碛岩地层露头发育,是研究新元古代冰期事件的理想基地。由于发育多套新元古代火山岩,盆地东北缘库鲁克塔格地区新元古代冰碛岩地层时代已获得较多年代学数据约束;但盆地周缘其他地区新元古代冰碛岩地层公开报道年代学数据较少,不能准确限定其沉积时代,导致冰期事件对比存在争论。为此,本文选择塔里木盆地研究程度较低的西南缘叶城地区新元古代冰碛岩地层,开展岩石学、同位素年代学、岩石地球化学等研究,明确其冰期沉积特征,约束其沉积时代,开展冰期事件对比,讨论古气候风化条件等。南华系波龙组和雨塘组冰碛岩地层具有较低的化学蚀变指数(CIA),分别代表新元古代2次寒冷的冰川气候记录。冰川沉积及其相邻层位的碎屑锆石U-Pb年代学数据显示,波龙冰期的起始年龄晚于(710±13) Ma,与全球Sturtian冰期对应;雨塘冰期的起始年龄不会早于(656±18) Ma,其结束年龄可被南华系顶界年龄635 Ma或上覆震旦系库尔卡克组碎屑锆石年龄(634±9) Ma限定,与全球Marinoan冰期对应。     

鄂西走马地区南华纪古城期-南沱早期古气候和古氧相演化：来自细碎屑岩元素地球化学的证据

新元古代后期地球经历了至少两次全球规模的冰川期,分别为Sturtian冰期和Marinoan冰期。鄂西走马地区南华系古城组与南沱组分别属于Sturtian和Marinoan冰期沉积,大塘坡组代表间冰期沉积,同时,大塘坡期是我国重要的成锰时期。本文通过对走马地区ZK702钻孔岩心古城组、大塘坡组、南沱组底部细碎屑岩样品元素地球化学的研究,计算了CIA、CIW、PIA、Al/Ca、Rb/Sr、V/Cr、U/Th等特征值,探讨了该区南华纪冰期至间冰期的古气候和古氧相演化过程,结合岩石学证据认为：古城冰期气候寒冷干燥(CIA值从底部的69. 2过渡至57. 8,均值为62. 2),大塘坡间冰期早期气候依然寒冷(CIA值介于54. 3～62. 7,均值59. 7),大塘坡中晚期气候恢复温暖湿润并趋于稳定(CIA值介于70. 2～81. 1,均值75. 8),南沱冰期气候又转向寒冷干燥(CIA值由78. 6降低至61. 9),CIW、PIA、Rb/Sr值等指标反映的古气候演化过程与CIA值反映一致,Al/Ca值的变化也反映了陆源碎屑输入量随着古气候波动;V/Cr、U/Th、Ni/Co等比值反映出研究区古海洋古城期-南沱早期总体处于氧化环境,其中大塘坡早期处于弱氧化环境,古城期、大塘坡中晚期和南沱早期处于氧化环境;研究区大塘坡锰矿形成于间冰期早期寒冷气候下的弱氧化环境,气候转暖后锰矿停止沉积,锰矿成矿与古气候和古氧相具有耦合关系。     

皖南南华系上溪群羊栈岭组中段细碎屑岩的地球化学特征及其地质意义

皖南地区前寒武纪地层广泛出露,包括上溪群和溪口群,其中上溪群羊栈岭组中段岩性以泥岩、粉砂岩和细砂岩等细碎屑岩为主,并含有多套砾岩层。通过对绩溪县杨溪镇和东至县葛公镇剖面羊栈岭组中段细碎屑岩的地球化学分析,发现羊栈岭组中段样品具有相对较高的Al₂O₃/TiO₂比值（21.57）、较高的LREE/HREE比值（6.98）和明显的负Eu异常（0.71）,在TiO₂和Al₂O₃二元图解、Zr和TiO₂二元图解及La/Th-Hf二元图解中,大多数样品落入长英质物源区中。表明它们的物源以长英质岩石为主。此外,反映源区风化程度的参数CIA、CIW和PIA值均较低,平均值分别为71.6、75.4和71.2,分别低于PAAS的76.4、82.7和79.0,表明源区的风化程度较低。将样品的地球化学特征和皖南新元古代岩体和火山岩进行比较,发现它们具有亲缘性,结合其它岩石学和地层学证据认为这些岩体和火山岩为沉积物提供了重要的物源。在主量元素判别图中,样品主要落入活动大陆边缘区并受大陆岛弧的影响,在微量元素构造背景判别图中,样品均落入大陆岛弧区。此外,样品的各种REE元素特征值属于大陆岛弧来源的沉积物的范围,同时又与活动大陆边缘沉积物相近,指示羊栈岭组中段可能代表了一套活动大陆边缘的弧后盆地沉积。而羊栈岭组中段作为一次完整的海侵-海退序列中的一部分可以代表整个上溪群形成的构造背景。     

天山地区新元古代-早寒武世火山岩地球化学和岩石成因

天山地区新元古代-早寒武世玄武质熔岩包括拉斑玄武质和碱性玄武质两个主要岩浆系列，前者是早期（早南华世贝义西组、早震旦世扎摩克提组）喷发的火山岩系的主要组成，后者是晚期（早震旦世苏盖特布拉克组、晚震旦世水泉组、早寒武世西山布拉克组）喷发的火山岩系的主要组成。稀土、微量元素和Sr、Nd同位素特征揭示，这些火山岩均形成于大陆裂谷环境，其源区可能是源于一种似洋岛玄武岩源的软流圈地幔源，并且在岩浆上侵喷发过程中发生了岩石圈的混染。