川西卡拉地區(qū)晚古生代硅質(zhì)巖成因及沉積環(huán)境

劉大明, 姚虹佑, 胡 林, 余 亮, 劉儀中

(1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局川西北地質(zhì)隊(duì)，綿陽(yáng) 621000;2.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，成都 610059)

0 引言

硅質(zhì)巖是一種分布較少但有著特殊意義的巖石，是指SiO2含量達(dá)70%～80%的巖石，不包括機(jī)械沉積作用形成的石英砂巖和石英巖[1]。關(guān)于硅質(zhì)巖的成因，目前認(rèn)為有生物成因、化學(xué)成因及交代成因等[2]。不同成因的硅質(zhì)巖，在物質(zhì)來(lái)源、成巖環(huán)境、地球化學(xué)特征等方面均存在明顯的差異；同時(shí)由于其硬度高，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，形成后很少受風(fēng)化作用的影響，改造程度低，能夠很好地保留形成時(shí)期的古地理環(huán)境信息。因此，可以通過(guò)研究其地球化學(xué)特征來(lái)反映其成因，達(dá)到恢復(fù)其沉積環(huán)境的目的[3-5]，并為構(gòu)造-沉積盆地演化分析奠定基礎(chǔ)[6-8]。

川西卡拉地區(qū)晚古生代地層中廣泛出露一套硅質(zhì)巖。原1∶20萬(wàn)金礦幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告中將該套地層歸屬于雅江地層小區(qū)[9]。筆者通過(guò)近年來(lái)1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)工作實(shí)地調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，其地層巖性組合特征與東側(cè)的雅江小區(qū)同時(shí)期地層存在明顯差異，最大區(qū)別表現(xiàn)在雅江小區(qū)二疊系大石包組為大套海相火山巖，缺乏硅質(zhì)巖。鑒于此，根據(jù)巖性對(duì)比將該地層歸屬于木里地層小區(qū)，說(shuō)明研究區(qū)在晚古生代時(shí)期盆地環(huán)境發(fā)生了變化，且前人關(guān)于該套硅質(zhì)巖的研究報(bào)道較少。因此，本文選擇以該套硅質(zhì)巖為研究對(duì)象，通過(guò)系統(tǒng)研究其巖石學(xué)及地球化學(xué)特征，對(duì)其成因及沉積環(huán)境進(jìn)行探討，為川西卡拉地區(qū)晚古生代的構(gòu)造-沉積盆地時(shí)空演化研究提供依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

研究區(qū)位于揚(yáng)子陸塊西緣松潘—甘孜造山帶南部，西部毗鄰甘孜—理塘結(jié)合帶，東部與揚(yáng)子地臺(tái)接壤(圖1(a))。南部有長(zhǎng)槍穹隆出露，東部靠近江浪穹隆。區(qū)域上地層系統(tǒng)復(fù)雜，在穹隆內(nèi)部出露有奧陶系—二疊系片巖、石英巖、變粒巖、大理巖組合，蓋層為大面積的三疊系巨厚復(fù)理石建造，構(gòu)成松潘—甘孜造山帶的主體[10]?；鹕綆r與侵入巖同等發(fā)育，前者以二疊系大石包組的海相基性火山巖為代表，與峨眉山玄武巖有著相似的特征[11-12]。侵入巖有印支期石英閃長(zhǎng)巖-花崗閃長(zhǎng)巖-二長(zhǎng)花崗巖系列，鄰近的嘠拉子巖體年齡約210 Ma，形成于甘孜—理塘洋閉合的后碰撞構(gòu)造環(huán)境[13]；燕山期侵入巖屬二長(zhǎng)花崗巖-正長(zhǎng)花崗巖系列，為A型花崗巖，以新火山巖體、鐵廠河巖體為代表，年齡限定在160 Ma左右，是松潘—甘孜造山帶在燕山早期增厚地殼因伸展松弛而減壓熔融的產(chǎn)物[14]，在巖體周邊有矽卡巖型的鎢礦床，Re-Os同位素定年為163 Ma[15]。

硅質(zhì)巖主要分布于下石炭統(tǒng)邛依組(C1q)及上二疊統(tǒng)卡翁溝組(P3k)中(圖1(b))。巖性表現(xiàn)為一套淺變質(zhì)碎屑巖夾硅質(zhì)巖、火山碎屑巖、碳酸鹽巖建造，以角礫狀灰?guī)r為特征。硅質(zhì)巖夾層厚度為2～7 cm，呈薄層狀?yuàn)A于板巖、變質(zhì)砂巖中，延伸穩(wěn)定，露頭特征及相應(yīng)的基本層序見(jiàn)圖2(a)、(b)。巖石堅(jiān)硬致密(圖2(c))，因抗風(fēng)化能力強(qiáng)常在地表凸出。地層受構(gòu)造變形作用，發(fā)育層間同斜倒轉(zhuǎn)褶皺(圖2(d))。

圖1 川西卡拉地區(qū)大地構(gòu)造位置圖(a)及區(qū)域地質(zhì)略圖(b)

受多期次區(qū)域變質(zhì)作用疊加改造，硅質(zhì)巖有輕微變質(zhì)現(xiàn)象。經(jīng)鏡下鑒定，其成分主要由石英及少量白云母、黑云母組成(圖2(e))，片狀礦物有輕微定向排列特征。石英含量80%～93%，無(wú)色，大小為0.05～0.3 mm，正低突起；白云母含量7%～20%，大小為0.05～0.15 mm，無(wú)色片狀，中正突起，平行消光；黑云母含量<5%，大小為0.05～0.2 mm，棕色片狀，具極強(qiáng)的多色性和吸收性，正中突起，見(jiàn)綠泥石化現(xiàn)象。

(a)卡翁溝組薄層狀硅質(zhì)巖露頭及基本層序(b)邛依組薄層狀硅質(zhì)巖露頭及基本層序

2 樣品采集與測(cè)試

本次針對(duì)研究區(qū)晚古生代的硅質(zhì)巖共采集6件樣品進(jìn)行了全巖地球化學(xué)分析，其中下石炭統(tǒng)邛依組2件(PM23-89YQ1和PM23-89YQ2)，上二疊統(tǒng)卡翁溝組4件(D5001YQ1、PM23-73YQ1、PM23-73YQ2和PM23-73YQ3)。采集過(guò)程中選擇有代表性的樣品，盡量保證了樣品的新鮮程度，最大程度上避免了熱液蝕變、風(fēng)化及后期構(gòu)造對(duì)樣品質(zhì)量的影響。樣品加工及測(cè)試工作在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所完成。其中主量元素采用X熒光光譜儀分析，分析精度優(yōu)于5%；微量元素及稀土元素采用等離子發(fā)射光譜儀分析，分析精度優(yōu)于10%[16]。

3 地球化學(xué)特征

3.1 主量元素

研究區(qū)硅質(zhì)巖的主量元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。SiO2含量較高，集中在91.85%～97.54%，平均高達(dá)95.36%，達(dá)到純硅質(zhì)巖的標(biāo)準(zhǔn)[17](SiO2含量91%～99%)。受SiO2稀釋作用影響[17-18]，其他主量元素含量均很低。Al2O3含量介于0.76%～3.72%之間，平均值1.90%；TiO2含量0.03%～0.15%，平均0.08%；全鐵(TFe)含量0.38%～1.21%，平均0.78%。整體上看，Al2O3、TiO2、TFe含量均與SiO2含量呈負(fù)相關(guān)，從下石炭統(tǒng)至上二疊統(tǒng)，硅質(zhì)巖的SiO2、TiO2、Al2O3含量有增高趨勢(shì)(圖3(a)、(b)、(c))。

表1 卡拉地區(qū)晚古生代硅質(zhì)巖主量元素分析結(jié)果

從圖3(d)、(e)中可以看出，樣品的Al2O3含量與TiO2含量呈正相關(guān)，SiO2/Al2O3與Al2O3含量呈負(fù)相關(guān)，由于硅質(zhì)巖的Al2O3和TiO2不容易受成巖作用和后期蝕變作用的影響而相對(duì)穩(wěn)定，主要取決于陸源物質(zhì)的供給，這種變化關(guān)系常被認(rèn)為是沉積過(guò)程中有較高比例的陸源物質(zhì)供給的結(jié)果[19]。另外，研究區(qū)硅質(zhì)巖的Si/Al較分散，為21.74～112.62，大部分低于純硅質(zhì)巖的Si/Al比值(80～1 000)，TiO2含量為0.03%～0.15%，表明卡拉地區(qū)硅質(zhì)巖在沉積過(guò)程中有較高的陸源物質(zhì)持續(xù)供給。

(a)SiO2與Al2O3相關(guān)性圖解 (b)SiO2與TiO2相關(guān)性圖解 (c)SiO2與TFe相關(guān)性圖解

3.2 微量元素

研究區(qū)硅質(zhì)巖的微量元素分析結(jié)果(表2)顯示：硅質(zhì)巖的Ba含量48.1×10-6～276×10-6，平均145.2×10-6；Cr含量58.1×10-6～61.6×10-6，平均59.4×10-6；V含量7.16×10-6～30.8×10-6，平均21.9×10-6；除一個(gè)樣品中Th含量較高外(4.85×10-6)，其余含量為0.80×10-6～1.65×10-6，平均1.82×10-6；U含量0.17×10-6～1.34×10-6，平均0.51×10-6。從球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖4)可以看出，卡拉地區(qū)晚古生代硅質(zhì)巖的Rb、Ba、U、Nd、Sm相對(duì)富集，而K、Nb、Sr、P、Ti相對(duì)貧乏，二疊系硅質(zhì)巖微量元素含量較石炭系硅質(zhì)巖高。

表2 卡拉地區(qū)晚古生代硅質(zhì)巖微量元素分析結(jié)果

圖4 卡拉地區(qū)晚古生代硅質(zhì)巖微量元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖[20]

3.3 稀土元素

稀土元素分析結(jié)果見(jiàn)表3。研究區(qū)的硅質(zhì)巖樣品由于具有極高的SiO2含量，相對(duì)于其他元素起了良好稀釋劑的作用[4]，加之石英含量高，而石英自身又是貧稀土礦物，因此，在稀土元素方面，卡拉地區(qū)硅質(zhì)巖表現(xiàn)為低∑REE含量特征(14.08×10-6～80.11×10-6，平均47.60×10-6)，LREE/HREE值為7.21～13.52，平均值9.71，輕稀土富集，重稀土相對(duì)虧損。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線(圖5)整體右傾，具弱的負(fù)銪異常，形態(tài)與被動(dòng)大陸邊緣沉積模式相似[21-22]。經(jīng)北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化后的稀土元素(La/Yb)N值為1.41～4.11，平均值2.21，無(wú)明顯或略顯正鈰異常(δCe值為0.93～1.24)，相應(yīng)分布曲線向右平坦緩傾(圖6)[23]，也暗示沉積環(huán)境與大陸邊緣有關(guān)[21，23-25]。石炭系硅質(zhì)巖與二疊系硅質(zhì)巖相比，稀土含量偏高，但樣品的曲線形態(tài)幾乎一致，協(xié)調(diào)變化，表明卡拉地區(qū)自晚古生代(石炭紀(jì)—二疊紀(jì))以來(lái)，硅質(zhì)巖的物質(zhì)來(lái)源及成因基本一致。

表3 卡拉地區(qū)晚古生代硅質(zhì)巖稀土元素分析結(jié)果

圖5 卡拉地區(qū)晚古生代硅質(zhì)巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化模式[20]

圖6 卡拉地區(qū)晚古生代硅質(zhì)巖稀土元素北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化模式[23]

4 討論

4.1 硅質(zhì)巖成因

研究硅質(zhì)巖成因的關(guān)鍵是確定Si的來(lái)源。一般認(rèn)為，生物成因或生物化學(xué)成因Si來(lái)源主要為富硅生物，如放射蟲(chóng)、海綿骨針等硅質(zhì)生物死后堆積而成；火山沉積或與火山沉積物有關(guān)的硅質(zhì)巖表現(xiàn)為Al2O3、TiO2、MgO、K2O含量相對(duì)較高，Si含量相對(duì)較低，且范圍變化較大；熱水沉積成因的硅質(zhì)巖則以貧Al2O3、K2O和TiO2為特征[26-27]。

主量元素方面，硅質(zhì)巖的Al、Fe、Mn值被廣泛用作沉積物源判別的指示劑。Fe、Mn富集主要與熱液活動(dòng)有關(guān)，Al富集與陸源物質(zhì)的輸入有關(guān)，純生物成因的硅質(zhì)巖Al/(Al+Fe+Mn)值接近0.6，純熱水成因的硅質(zhì)巖該比值接近0.01，而受熱水作用影響的硅質(zhì)巖該值小于0.35[26-27]。從表1可以看出，卡拉地區(qū)晚古生代硅質(zhì)巖的Al/(Al+Fe+Mn)值為0.51～0.75，平均值0.62，與生物成因的比值接近。從圖7中也可以看出，樣品點(diǎn)全落于生物成因硅質(zhì)巖區(qū)域。由此判定研究區(qū)硅質(zhì)巖屬典型的生物成因類型。

圖7 卡拉地區(qū)晚古生代硅質(zhì)巖Al-Fe-Mn三角圖[26]

稀土元素特征同樣可作為硅質(zhì)巖成因判別的有效依據(jù)。典型的熱水沉積硅質(zhì)巖∑REE含量低，Ce虧損較明顯，具有明顯的Eu正異常，經(jīng)北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化后的配分曲線呈平緩的左傾斜，且Eu正異常的減小可反映熱水作用減弱，海水作用增強(qiáng)；而非熱水沉積硅質(zhì)巖的稀土元素與頁(yè)巖相似，相對(duì)富集輕稀土，配分曲線呈平緩右傾斜[28-29]。前已述及，研究區(qū)晚古生代硅質(zhì)巖稀土總量較低，輕稀土富集，北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線向右緩傾，同樣說(shuō)明其為生物成因硅質(zhì)巖，與主量元素結(jié)果基本一致。

4.2 硅質(zhì)巖沉積環(huán)境

沉積環(huán)境直接決定硅質(zhì)巖的物質(zhì)來(lái)源、物理化學(xué)條件以及沉積速率等，而所有這些均體現(xiàn)在硅質(zhì)巖化學(xué)成分的組成以及結(jié)構(gòu)上[4,30]，因此，已有眾多學(xué)者提出了用硅質(zhì)巖的地球化學(xué)特征來(lái)判斷其形成時(shí)的構(gòu)造環(huán)境[31]。本文將前人關(guān)于硅質(zhì)巖沉積環(huán)境判別標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了總結(jié)(表4)。

表4 不同沉積背景下硅質(zhì)巖主量元素和微量元素特征值

主量元素方面，A2O3/(Al2O3+Fe2O3)可以用來(lái)區(qū)分不同構(gòu)造環(huán)境的硅質(zhì)巖[4,36]，一般認(rèn)為，洋中脊硅質(zhì)巖的該比值<0.4，遠(yuǎn)洋硅質(zhì)巖為0.4～0.7，大陸邊緣硅質(zhì)巖為0.5～0.9?？ɡ貐^(qū)硅質(zhì)巖的A2O3/(Al2O3+Fe2O3)比值為0.76～0.97，平均0.88，與大陸邊緣硅質(zhì)巖比值相近。

在Murray圈定的100×(Fe2O3/SiO2)-100×(Al2O3/SiO2)、Al2O3/(100-SiO2)-Fe2O3/(100-SiO2)、A2O3/(Al2O3+Fe2O3)-Fe2O3/TiO2主量元素判別圖解(圖8(a)、(b)、(c))中，樣點(diǎn)均落于大陸邊緣區(qū)或附近。MnO/TiO2值可用來(lái)判斷硅質(zhì)沉積物離大陸的遠(yuǎn)近，比值小于0.5表示其為離大陸較近的大陸坡和邊緣海沉積，而大洋底部沉積硅質(zhì)巖的該比值可高達(dá)0.5～3.5[21]，卡拉地區(qū)MnO/TiO2值介于0.06～0.22，均小于0.5，表明了卡拉地區(qū)晚古生代硅質(zhì)巖沉積于大陸邊緣?；虼箨懫颅h(huán)境。

(a)100×Al2O3/SiO2-100×Fe2O3/SiO2構(gòu)造環(huán)境判別圖解 (b)Al2O3/(100-SiO2)-Fe2O3/(100-SiO2)構(gòu)造環(huán)境判別圖解

某些微量元素及其比值同樣可作為判別硅質(zhì)巖構(gòu)造環(huán)境的指標(biāo)[4,32-35]。洋中脊和遠(yuǎn)洋硅質(zhì)巖的V含量明顯高于大陸邊緣；形成于大陸邊緣的硅質(zhì)巖Th/Sc值高且變化大(<0.01～1.0)，具有較高的Th/U值(一般大于3.8)，而遠(yuǎn)離大陸環(huán)境的硅質(zhì)巖Th/U值和Th/Sc值明顯較低(分別為0.6～5.0和0.01～0.3)。研究區(qū)硅質(zhì)巖的V含量介于7.2×10-6～30.8×10-6，平均21.9×10-6，Th/U值和Th/Sc值分別介于2.66～5.88(平均3.87)、0.55～1.1(平均0.67)，均類似于大陸邊緣沉積硅質(zhì)巖。

不同沉積背景的硅質(zhì)巖具有不同的稀土元素特征。δCe主要由海水中陸源輸入量、金屬物質(zhì)及埋藏速率控制，從大陸邊緣—遠(yuǎn)洋—洋中脊，由于陸源物質(zhì)供給減少，吸附作用逐漸減弱，其δCe異常逐漸減弱，從正異常過(guò)渡到負(fù)異常，大陸邊緣硅質(zhì)巖的δCe為1.09±0.25，遠(yuǎn)洋硅質(zhì)巖的δCe為0.60±0.13，洋中脊附近的δCe為0.30±0.13[4，36]。研究區(qū)硅質(zhì)巖的δCe介于0.93～1.24之間，平均1.05，具弱的正鈰異常，屬于大陸邊緣型硅質(zhì)巖的范疇。同樣，∑REE含量、北美頁(yè)巖平均值標(biāo)準(zhǔn)化的(La/Yb)N、(La/Ce)N等也是判別硅質(zhì)巖沉積環(huán)境的有效指標(biāo)[3，19，36]?？ɡ貐^(qū)晚古生代硅質(zhì)巖的∑REE含量、(La/Yb)N、(La/Ce)N分別為14.08×10-6～80.11×10-6(平均47.60×10-6)、1.41～4.11(平均2.21)、0.83～1.10(平均1.0)，與大陸邊緣沉積的硅質(zhì)巖特征相似。Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)-(La/Ce)N關(guān)系圖(圖8(d))[4]顯示樣點(diǎn)均落于大陸邊緣區(qū)域或附近，也進(jìn)一步證實(shí)了研究區(qū)硅質(zhì)巖形成于大陸邊緣環(huán)境。

在野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，石炭系邛依組及二疊系卡翁溝組中常見(jiàn)有角礫狀灰?guī)r、硅質(zhì)巖與碎屑巖互層現(xiàn)象，發(fā)育水平層理、波狀層理、沙紋層理，并可見(jiàn)滑塌構(gòu)造、層間同斜倒轉(zhuǎn)褶皺(圖2(d))。結(jié)合上述硅質(zhì)巖的主量元素、微量元素和稀土元素特征來(lái)看，在沉積過(guò)程中有持續(xù)的陸源物質(zhì)供給，物源豐富，均指示了卡拉地區(qū)晚古生代地層可能沉積于大陸邊緣的淺海陸棚-斜坡環(huán)境。

硅質(zhì)巖的稀土元素中Ceanom值已被廣泛用作判斷古海水氧化-還原條件的標(biāo)志，其公式為

(1)

式中下標(biāo)N表示北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化，其值>-0.10時(shí)反映水體呈缺氧環(huán)境，而<-0.10時(shí)反映水體呈氧化環(huán)境[37]。從表3中可以看出，研究區(qū)硅質(zhì)巖的Ceanom值介于-0.04～0.07之間，平均0.01，指示水體為缺氧環(huán)境，并且二疊紀(jì)硅質(zhì)巖的Ceanom值明顯大于石炭紀(jì)硅質(zhì)巖，前者為0.07，后者介于-0.04～-0.01之間，這在某種程度上暗示了研究區(qū)在晚古生代時(shí)期沉積盆地處于不穩(wěn)定狀態(tài)，從石炭紀(jì)—二疊紀(jì)，沉積環(huán)境還原性變強(qiáng)，盆地海水有逐漸變深的過(guò)程。

4.3 構(gòu)造意義

前人通過(guò)甘孜—理塘結(jié)合帶的內(nèi)部物質(zhì)組成、兩側(cè)地層的沉積構(gòu)造及火山巖等，對(duì)甘孜—理塘洋的屬性、形成時(shí)間及演化過(guò)程進(jìn)行了大量的研究，但對(duì)于甘孜—理塘洋盆的形成時(shí)間有早—中三疊世、二疊紀(jì)、晚石炭世、中—晚泥盆世等多種不同的觀點(diǎn)。

20世紀(jì)80年代，劉寶田等[38]在甘孜、理塘附近發(fā)現(xiàn)有基性熔巖、硅質(zhì)巖并夾雜灰?guī)r、砂板巖塊體，根據(jù)灰?guī)r和硅質(zhì)巖中的化石確定甘孜—理塘洋形成時(shí)間為二疊紀(jì)，具有洋殼的性質(zhì)。李永森等[39]通過(guò)研究結(jié)合帶內(nèi)的蛇綠混雜巖認(rèn)為甘孜—理塘洋自二疊紀(jì)—早、中三疊世打開(kāi)。胡世華等[40]根據(jù)早三疊世紅色泥巖、放射蟲(chóng)硅質(zhì)巖的研究認(rèn)為中咱地塊在二疊紀(jì)從揚(yáng)子地塊的西南部邊緣分離，形成了狹長(zhǎng)的洋盆。侯立瑋等[41]在甘孜—理塘構(gòu)造帶中發(fā)現(xiàn)早、晚二疊世的火山巖，構(gòu)造背景為大陸裂谷地塹溝環(huán)境，由此認(rèn)為甘孜—理塘洋是海底裂谷-局限洋盆環(huán)境。莫學(xué)宣等[42]根據(jù)蛇綠巖套中巖漿巖的研究認(rèn)為該洋盆于晚二疊世至早三疊世發(fā)育而成。鐘大賚[43]認(rèn)為甘孜—理塘洋盆是由于金沙江洋盆在二疊紀(jì)—早三疊世向西俯沖消減而使揚(yáng)子微大陸邊緣部位拉開(kāi)而形成。侯增謙等[44]關(guān)于二疊紀(jì)基性巖和峨眉熱幔柱的研究認(rèn)為，峨眉熱幔柱在二疊紀(jì)形成峨眉火山省，并于早三疊世導(dǎo)致甘孜—理塘洋盆打開(kāi)。

潘桂棠等[45]根據(jù)中甸地區(qū)石炭紀(jì)放射蟲(chóng)化石的出現(xiàn)認(rèn)為甘孜—理塘洋盆是在晚石炭世裂塹分布的碳酸鹽臺(tái)地基礎(chǔ)上發(fā)育而成，晚古生代時(shí)期，隨著原特提斯洋北部洋盆的關(guān)閉，在南部張裂作用下，一些地塊從揚(yáng)子陸緣裂離出來(lái)，一些地塊從印度陸塊邊緣裂解出來(lái)，形成多個(gè)小洋盆和小地塊，甘孜—理塘洋就是該時(shí)期的產(chǎn)物，同時(shí)期打開(kāi)的還有昌寧—孟連洋、金沙江—哀牢山洋，與未能完全封閉的古昌寧—孟連洋共同構(gòu)成了古特提斯洋。同時(shí)，大量的資料顯示，晚泥盆世—三疊紀(jì)，在揚(yáng)子地臺(tái)西緣存在深水盆地環(huán)境，有濁積巖沉積，并夾有放射蟲(chóng)硅質(zhì)巖[42，45-46]，鄰區(qū)峨眉山玄武巖以及大石包組海相拉斑玄武巖也表明了區(qū)內(nèi)在二疊紀(jì)處于大洋環(huán)境[11-12]。楊文強(qiáng)等[47]通過(guò)研究滇西北甘孜—理塘結(jié)合帶放射蟲(chóng)硅質(zhì)巖的地球化學(xué)特征認(rèn)為甘孜—理塘洋是在中晚泥盆世—早石炭世較深水沉積的裂陷式深海盆基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)張而成的，并經(jīng)歷了緩慢擴(kuò)張構(gòu)造活動(dòng)期(中—晚泥盆世至早石炭世)和快速擴(kuò)張期(早石炭世晚期至早三疊世)，以及向西俯沖階段(早三疊世晚期)。

由上可以看出，在20世紀(jì)80—90年代初期，眾多學(xué)者對(duì)甘孜—理塘洋盆的打開(kāi)時(shí)間認(rèn)識(shí)均集中在二疊紀(jì)或三疊紀(jì)早中期；至90年代末以來(lái)，多數(shù)則認(rèn)為該洋盆打開(kāi)時(shí)間是在中晚泥盆世至石炭紀(jì)。從前面討論的硅質(zhì)巖成因、構(gòu)造環(huán)境可以看出，區(qū)內(nèi)晚古生代硅質(zhì)巖屬典型生物成因硅質(zhì)巖，沉積環(huán)境為大陸邊緣的淺海-斜坡環(huán)境，并且?jiàn)A雜有砂泥巖、碳酸鹽巖沉積，反映了拉張環(huán)境，說(shuō)明了在石炭紀(jì)早期，卡拉地區(qū)已存在裂陷洋盆，甘孜—理塘洋已經(jīng)打開(kāi)，這與上述潘桂棠等[45]、楊文強(qiáng)等[47]研究結(jié)果相吻合，但此階段中甸微陸塊的沉積演化過(guò)程與揚(yáng)子地塊西緣有著密切聯(lián)系，表明兩者呈現(xiàn)出裂而未解的狀態(tài)，構(gòu)成了一個(gè)完整的臺(tái)地和被動(dòng)大陸邊緣；至晚二疊世時(shí)期，硅質(zhì)巖反映的沉積水體加深，暗示伴隨著峨眉山地幔柱的發(fā)生，中咱微地塊與揚(yáng)子陸塊徹底裂離，形成獨(dú)立陸塊向西運(yùn)動(dòng)，兩者距離越來(lái)越遠(yuǎn)，洋盆處于持續(xù)擴(kuò)張階段。

5 結(jié)論

(1)研究區(qū)硅質(zhì)巖石英含量高達(dá)80%以上，SiO2含量高達(dá)91.85%～97.54%，屬典型生物成因的純硅質(zhì)巖類型，在沉積過(guò)程中有陸源物質(zhì)持續(xù)輸入。

(2)通過(guò)地球化學(xué)研究并結(jié)合野外宏觀調(diào)查結(jié)果，認(rèn)為研究區(qū)古生代硅質(zhì)巖沉積于大陸邊緣的淺海陸棚-斜坡環(huán)境。

(3)石炭紀(jì)—二疊紀(jì)，研究區(qū)內(nèi)沉積盆地處于不穩(wěn)定狀態(tài)，水體逐漸加深，缺氧程度增強(qiáng)。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景認(rèn)為，甘孜—理塘洋在石炭紀(jì)時(shí)期已經(jīng)打開(kāi)，并在二疊紀(jì)時(shí)期持續(xù)擴(kuò)張。