柴达木东北部晚石炭世盆山格局研究

发布时间：2020-02-04 21:39

【摘要】：根据地球化学、碎屑锆石测试资料和大地构造学理论,对石灰沟剖面克鲁克组碎屑岩物源区性质及构造属性进行研究。结果表明:柴达木东北部地区晚石炭世盆地类型为被动大陆边缘盆地,物源区岩石组合以中酸性岩浆岩为主,缺少基性物质的加入,也不存在明显的沉积再旋回;克鲁克组碎屑岩物源区主要由古老基底组成,但包含一定加里东期物质,柴北缘构造带依旧是碎屑物质来源之一;晚石炭世海侵及盆地沉降受北侧宗务隆晚古生代裂陷海槽控制,碎屑物质来源于南侧柴北缘加里东造山带,呈"南山-北海"的盆山格局,盆地内部充填海相沉积建造;柴北缘古生代造山带剥蚀开始于约430 Ma前,存在时间下限不晚于晚石炭世,早期主要发生岛弧岩浆岩的剥蚀,晚期则主要发生古老基底的剥蚀。
【图文】：

嘁逞抑蟹⑾钟推鈈允尽Ｑ芯咳嗽被蛘哒攵陨?石炭统沉积相类型、沉积演化［2-3］，或者从轻矿物组成、地球化学特征及沉积体系展布等角度推论了晚石炭世的盆山格局［4-5］，对柴北缘构造带古生代构造演化讨论集中在寒武纪－早志留世的洋陆俯冲－陆陆碰撞阶段［6-7］，笔者着重关注柴北缘洋盆消失后巨大的柴北缘加里东期造山带隆升－剥蚀演化。1区域地质概况及样品分析研究区位于柴达木东北部德令哈以西地区，大地构造位置介于柴北缘早古生代结合带(也即柴北缘构造带)及宗务隆晚古生代－早中生代裂陷带之间(图1)，属欧龙布鲁克地块上的稳定盖层沉积［2-3］。研究区晚石炭世主要发育陆表海陆源碎屑岩－碳酸盐岩混合沉积体系，盆地沉降受北侧宗务隆裂陷槽控制，海侵自北向南进行［2-3，8-10］。图1柴达木地区晚石炭世大地构造简图Fig．1SketchgeotectonicmapofQaidamareaduringLateCarboniferous选取石灰沟剖面上石炭统克鲁克组及扎布萨尕秀组下段砂岩进行分析测试。克鲁克组采集11件地球化学样品，1件锆石年代学分析样品;扎布萨尕秀组下段采集6件地球化学测试样品。样品露头及镜下典型特征如图2。采样后，削去泥土及风化表面，在河北省地质矿产局廊坊实验室用常规方法破碎研磨粉碎至0.074mm，碎屑锆石测试样品中分选出1000粒锆石。主、微量元素测试在ALS实验室完成，主量元素采用硼酸锂/偏硼酸锂熔融－X荧光光谱分析法测试，微量元素含量分别采用等离子质谱定量分析法测试。锆石制靶、CL图像拍照及锆石U－Pb同位素测试在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成。数据处理采用GLITTER程序计算每个同位素测点净计数时，背景计数采用该点在30s内气体背景计数的平均值。加权平均年龄计算及谐和图的绘制采用Isoplot

活动性稳定的氧化物以及Sc、Co、Th、La、Zr、Hf等难迁移微量元素进行分析。孙娇鹏等［5］已经基于石灰沟地区石浅1井克鲁克组－扎布萨尕秀组钻井岩心砂砾岩样品主微量元素对研究区晚石炭世盆地构造环境及物源区岩石组合特征进行了系统探讨。在此基础上结合最新取得的露头砂砾岩样品地球化学测试结果，对柴东北东北部地区晚石炭世物源区岩石地球化学特征以及沉积盆地构造环境进行进一步分析。图2石灰沟剖面地质简图及采集样品岩性特征Fig．2GeneralizedgeologicmapofShihuigououtcropandlithologiccharacteristicofselectedexample2.1晚石炭世沉积盆地大地构造环境上石炭统碎屑岩样品TFe2O3+MgO、Al2O3/SiO2均较低，测试样品TFe2O3+MgO及Al2O3/SiO2与被动大陆边缘盆地碎屑岩相关指标极为接近，，明显不同于其他3类构造环境碎屑岩的含量，在TFe2O3+MgO－Al2O3/SiO2［14］图解中，绝大多数测试结果落入被动大陆边缘范围内(图3(a))。上石炭统碎屑岩δCe分布在0.80～1.10，处于Murry［10］总结的被动大陆边缘区(陆块1000km内)Ce异常(Ce异常值为0.90～1.30)。同样，在Bhatia［11-14］构建的强化学稳定性元素构造环境判别图解中，除个别样品之外，几乎全部的测试结果落在被动大陆边缘盆地范围内，同时体现出与其他构造背景极不一致的特征(图3(b)、(c))。综合上石炭统碎屑岩测试样品主微量元素含量、比值及相关图解判别结论，认为柴达木东北部地区晚石炭世发育盆地类型为被动大陆边缘盆地，具有较为稳定的构造背景。图3上石炭统砂岩构造背景判别Fig．3DiscriminationmapsoftectonicsettingforUpperCarbonifieroussandstones2.2晚石炭世物源区岩石地球化学特征?

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