沱沱河地區(qū)上三疊統(tǒng)茍魯山克措組物源區(qū)特征

陳琳，張杰，史俊波

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沱沱河地區(qū)上三疊統(tǒng)茍魯山克措組物源區(qū)特征

陳琳，張杰，史俊波

（四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八二大隊，四川德陽 618000）

沱沱河地區(qū)的茍魯山克措組是保存于西金烏蘭—金沙江縫合帶內(nèi)唯一的晚三疊世地層，該地層總體出露較好，是研究該區(qū)三疊世晚期沉積環(huán)境及構(gòu)造演化進程的良好載體。前人對其沉積環(huán)境、物源區(qū)背景等有過簡要論述，但未進行過系統(tǒng)的物源及源區(qū)構(gòu)造背景方面的研究，該文以野外實測地層剖面為基礎(chǔ)，結(jié)合室內(nèi)薄片鑒定及地球化學(xué)分析等工作，對茍魯山克措組物源來源及物源區(qū)構(gòu)造背景進行了分析。

物源區(qū)；上三疊統(tǒng)；構(gòu)造背景；沱沱河

不同物源區(qū)的母巖和構(gòu)造背景在沉積盆地中有不同的沉積、地球化學(xué)響應(yīng)（王成善等，2003），物源分析就是根據(jù)沉積物的不同沉積、地球化學(xué)屬性來推斷物源區(qū)的母巖的巖石學(xué)特征及構(gòu)造背景，物源區(qū)分析在確定沉積物物源來源和性質(zhì)及沉積物的搬運過程，甚至在沉積盆地和巖相古地理分析及構(gòu)造演化等方面都有重大意義。研究區(qū)內(nèi)茍魯山克措組巖性以砂巖為主，夾有礫巖、粉砂巖、泥頁巖組成，本文擬通過砂巖碎屑組分分析方法（Dickinson三角圖解）結(jié)合稀土、微量元素等地球化學(xué)方法來對茍魯山克措組沉積物物源區(qū)進行分析。

1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

研究區(qū)位于青藏高原腹地，橫跨西金烏蘭—金沙江縫合帶，地處羌塘地塊中段北緣和可可西里—巴顏喀拉地塊中段南緣縫合部位（圖1）。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置示意圖（據(jù)李榮社等，2008）

Ⅰ喜馬拉雅地塊；Ⅱ?qū)姿埂钋嗵乒爬降貕K；Ⅲ羌塘地塊；Ⅳ可可西里—巴顏喀拉地塊；Ⅴ昆侖地塊；Ⅵ祁連地塊；①主邊界斷層；②雅魯藏布江縫合帶；③班公湖—怒江縫合帶；④西金烏蘭—金沙江接合帶；⑤阿尼瑪卿—昆侖—木孜塔格縫合帶；⑥祁連山南緣斷裂縫合帶；⑦庫地縫合帶；⑧阿爾金斷裂帶；⑨北祁連縫合帶；⑩龍門山斷裂帶

根據(jù)項目安排，筆者曾兩次到青海沱沱河地區(qū)進行了為期半年的野外地質(zhì)調(diào)查，實測了多條地質(zhì)剖面，通過實測地質(zhì)剖面結(jié)合野外調(diào)查，初步歸納該地區(qū)茍魯山克措組（T3g）巖性總體為灰色、灰黑色砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，下部偶夾灰黑色有機質(zhì)（炭質(zhì)）泥巖、頁巖，上部見一套雜色復(fù)成分礫巖夾層，由底至頂，泥質(zhì)含量逐漸增多。砂巖中多見平行層理，泥巖、粉砂巖發(fā)育水平層理，局部見底沖刷面。該組產(chǎn)雙殼類及少量蕨類植物化石。

2 砂巖碎屑組分特征

本次工作從茍魯山克措組采集的樣品中選取56件砂巖薄片，通過室內(nèi)光學(xué)顯微鏡對采取的砂巖薄片中的石英、長石、巖屑等含量進行統(tǒng)計，然后用GEOKIT軟件將碎屑顆粒百分含量投至Dickinson三角圖Q-L-F主圖解及Qm-F-Lt輔助圖解中，投點結(jié)果如圖2。

從Dickinson三角圖Qt-L-F主圖解及Qm-F-Lt輔助圖解中可看出，數(shù)據(jù)點基本上全落在再旋回造山帶物源區(qū)。巖屑中復(fù)雜的變質(zhì)巖、巖漿巖、沉積巖成分也佐證了物源區(qū)再旋回造山帶的特征。

圖2 三疊紀(jì)茍魯山克措組砂巖QFL和QmFLt圖解（Dickinson，1983）

3 巖石地球化學(xué)特征

3.1 常量元素

Bhatia（1983）和Roser等（1986）提出了用砂巖等碎屑巖的常量元素地球化學(xué)特征來判別物源區(qū)類型,用K2O、Na2O、SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO等主要元素的判別圖解來判別島弧（大洋島弧、大陸島?。?、活動大陸邊緣和被動大陸邊緣。本文選取了11件樣品的測試數(shù)據(jù)進行分析，見表1。

表1 茍魯山克措組砂巖化學(xué)成分及參數(shù)值 樣品號化學(xué)成分（ωB/10-2）特征參數(shù) SiO2CaOMgOAl2O3Fe2O3FeOK2ONa2OP2O5MnOTiO2LOSH2O＋ΣⅠⅡ 7P2GS2-161.687.592.858.830.394.171.721.20.150.060.72.61.399.861.370.92 7P2GS7-172.883.452.158.530.791.941.71.440.140.0290.646.081.499.77-0.352.59 7P2GS13-169.245.931.78.520.682.221.561.420.150.030.667.552.6299.660.361.47 7P2GS23-169.377.21.157.761.082.291.321.560.140.0320.666.990.7299.550.460.19 7P2GS33-165.725.663.48.981.753.081.81.480.140.0340.857.281.42100.170.362.34 9P1GS2-178.931.341.368.241.291.211.981.90.0980.0260.582.641.2699.59-1.351.28 GS9409-171.143.51.988.911.153.410.594.120.0760.0520.544.221.7899.671.441.33 9P1GS9-284.791.241.344.930.631.571.181.260.0780.450.651.830.34100.13-3.373.15 9P1GS11-160.3810.52.284.945.431.641.190.940.120.210.4811.43.2599.51-0.632.44 9P1GS15-188.710.290.983.910.980.951.080.840.060.0150.461.290.6699.57-2.911.95 GS911468.065.972.557.711.261.751.61.760.140.070.478.231.7699.570.513.06 *該數(shù)據(jù)引用至1∶25萬可可西里湖幅區(qū)調(diào)報告（分析測試單位為：中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，青海省地質(zhì)中心實驗室）判別函數(shù)Ⅰ=-0.044SiO2-0.972TiO2+0.008Al2O3-0.267Fe2O3+0.208FeO-3.082MnO+0.14MgO+0.195CaO+0.719Na2O -0.032K2O +7.51P2O5+0.303判別函數(shù)Ⅱ=-0.421SiO2+1.988TiO2-0.526Al2O3-0.551Fe2O3-1.61FeO+2.72MnO+0.881MgO-0.907CaO -0.177Na2O -1.84K2O +7.244P2O5+43.57

ARC-島??；ACM-活動大陸邊緣；PM-被動大陸邊緣

在Bhatia提出的根據(jù)11個常量元素所計算并投點得出的“判別函數(shù)Ⅰ”與“判別函數(shù)Ⅱ”的判別圖解（圖4）中，多數(shù)樣品（63.6%）數(shù)據(jù)主要落在大洋島弧區(qū)域，少量點落在大陸島弧（27.3%）和活動大陸邊緣（9.1%）。

茍魯山克措組砂巖的常量元素化學(xué)特征判別源區(qū)大地構(gòu)造背景總體顯示出以活動大陸邊緣和大洋島弧為主的多物源區(qū)特點。

3.2 微量元素

本文共選取了27個該組樣品的微量元素分析數(shù)據(jù)（表2），將其投入Bhatia提出的Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10圖解（圖5）中，樣品數(shù)據(jù)點主要落在大陸島弧區(qū)域，少量樣品落入大洋島弧區(qū)域。

表3 茍魯山克措組稀土元素分析數(shù)據(jù)表 （含量單位：10-6）

*該數(shù)據(jù)引用至1∶25萬沱沱河幅區(qū)調(diào)報告（分析測試單位為：武漢綜合巖礦測試中心）

將樣品微量元素分別用上地殼微量元素標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)化（圖6、7），下部樣品中Cs、Ni弱富集，Cr、Nb弱虧損；上部樣品中Ni富集較為明顯，Cr、Nb弱虧損；整個茍魯山克措組樣品蛛網(wǎng)曲線一致性均較好。將茍魯山克措組樣品微量元素標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖與標(biāo)準(zhǔn)微量元素多元素模式圖（Floyd，1991）進行對比，茍魯山克措組樣品數(shù)據(jù)與大陸島弧+活動陸緣環(huán)境下雜砂巖微量元素分布模式較為相近。

圖4 主量元素函數(shù)判別圖

OLA-大洋島?。籆LA-大陸島??；ACM-活動大陸邊緣；PM-被動大陸邊緣

圖5 茍魯山克措組砂巖微量元素Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10圖解

A-大洋島弧B-大陸島弧C-活動大陸邊緣D-被動大陸邊緣

3.3 稀土元素

根據(jù)稀土元素分析結(jié)果（表3）可知，茍魯山克措組La含量（10-6，下同）在14.5～28.1之間，Ce含量在25.6～64.8之間，集中分布在30～60之間；LaN/YbN數(shù)據(jù)在7.2～11.54之間；與Bhatia（1985）研究的各種構(gòu)造環(huán)境下稀土元素含量和比值的變化進行對比可知，該組樣品稀土元素含量特征所指示的構(gòu)造背景為大陸島弧為主，以及活動大陸邊緣以及被動大陸邊緣。

4 重礦物組合特征

砂巖中的重礦物及組合特征可以反映其母巖性質(zhì)（劉寶珺、曾允孚，1985年）。研究區(qū)茍魯山克措組砂巖中普遍含有鋯石、電氣石，多數(shù)含有磁鐵礦，少數(shù)幾個樣品含有磷灰石，個別樣品含有榍石、石榴子石、綠簾石，個別樣品見石英次生加大；四件礫巖樣品中礫石成分總體以沉積巖為主，變質(zhì)巖次之、花崗巖最少；長石類型主要為正長石、微斜長石、斜長石；砂巖巖屑類型以沉積巖巖屑為主，變質(zhì)巖巖屑次之，巖漿巖巖屑最少，其中侵入巖巖屑以花崗巖巖屑為主，噴出巖巖屑以中基性噴出巖巖屑為主。

對比茍魯山克措組剖面樣品分析數(shù)據(jù)，越靠近南邊的剖面中，鋯石+電氣石含量越高，重礦物的成熟度越高，由此可推，茍魯山克措組中段物源大致來源于北北西方。

綜合分析，茍魯山克措組沉積巖物源應(yīng)來自于北方，母巖應(yīng)以沉積巖為主，變質(zhì)巖次之，花崗巖和中基性噴出巖又次之；重礦物中對風(fēng)化最敏感的角閃石未出現(xiàn)，低穩(wěn)定的磷灰石、中等穩(wěn)定的綠簾石亦較少，說明礦物的沉積經(jīng)過較長時間的搬運。

5 物源區(qū)討論

Dickinson三角圖解反映了茍魯山克措組物源主要來源于再旋回造山帶物源區(qū)，指示了其源區(qū)具有劇烈活動型的構(gòu)造背景的特點；其復(fù)雜的多種巖屑反映了其沉積物物源主要來自造山帶等復(fù)雜地區(qū)。在Log（K2O/Na2O）- SiO2圖解（Roser，1986）及“判別函數(shù)Ⅰ”與“判別函數(shù)Ⅱ”的函數(shù)判別圖解（Bhatia，1983）中，樣品數(shù)據(jù)投點多落在活動大陸邊緣及大洋島弧環(huán)境下；在Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10圖解中，物源區(qū)顯示為大陸島弧及大洋島弧的構(gòu)造背景；微量元素標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖顯示該組樣品數(shù)據(jù)與大陸島弧+活動陸緣環(huán)境下雜砂巖微量元素分布模式相近；稀土元素數(shù)據(jù)分析顯示茍魯山克措組源區(qū)構(gòu)造背景以大陸島弧為主。

圖6 該組下部樣品微量元素蜘蛛網(wǎng)圖

(標(biāo)準(zhǔn)化采用 Taylor大陸上地殼)

圖7 該組上部樣品微量元素蜘蛛網(wǎng)圖

(標(biāo)準(zhǔn)化采用 Taylor大陸上地殼)

綜合以上分析，茍魯山克措組物源區(qū)構(gòu)造背景主要為大陸島弧與活動大陸邊緣兩種類型，大洋島弧、被動大陸邊緣次之，反映了活動構(gòu)造背景下的造山帶物源特征。

通過重礦物特征等分析，茍魯山克措組沉積巖大致來源于北方，母巖應(yīng)以沉積巖為主。由區(qū)域地質(zhì)資料可知：可可西里—巴顏喀拉地塊位于研究區(qū)北邊，區(qū)內(nèi)二疊系開心嶺群和漢臺山群等巖性以碎屑巖和碳酸鹽巖為主，少量變質(zhì)巖和巖漿巖，而北羌塘地層區(qū)巖性則是以侵入巖為主。因此，可推測茍魯山克措組物源主要來自于可可西里—巴顏喀拉地塊。

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Provenance of the Upper Triassic Goulushankecuo Formation in the Tuotuo River Region

CHEN Lin ZHANG Jie SHI Jun-bo

(No. 282 Geological Party, Sichuan Bureau of Uranium Geology, Deyang, Sichuan 618000)

The Upper Triassic Goulushankecuo Formation in the Tuotuo River region is exposed in the Xijinwulan-Jinsha River suture. This paper deals with material source and provenance of the Goulushankecuo Formation based on measured section in combination with thin section observation and chemical analyses.

provenance; Upper Triassic Series; tectonic setting; Tuotuo River

P534.5

A

1006-0995（2017）03-0363-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.03.003

青海沱沱河地區(qū)1∶5萬I46E006005、I46E006006、I46E007005、I46E007006四幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查

陳琳（1985-），男，四川儀隴人，工程師，碩士學(xué)位，主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查

投稿日期：2016-12-22