论文部分内容阅读
对于华北克拉通南缘古-中元古代构造-沉积演化的历史,不同学者先后从熊耳群火山岩系及其上覆中-新元古代沉积盖层的角度,运用多种方法进行了多方面的解释,但对二者之间的唯一夹层沉积—兵马沟组的研究较少,其沉积环境、物源及其与上下地层的联系一直没有研究清楚。此次研究从沉积学的角度,综合运用沉积学、构造地质学、地球化学、大地构造学的理论方法,对华北克拉通南缘豫西伊川地区分布的中元古界兵马沟组典型剖面所反映的沉积环境演化及其物源性质进行了深入研究,得到了以下结论:(1)华北克拉通南缘豫西伊川地区中元古界兵马沟组自下向上主要岩性发育砾岩、砂砾岩、砂岩和粉砂质泥岩,为完整的构成了一套扇三角洲沉积体系,其主体为陆上部分的扇三角洲平原沉积和处于海陆过渡地带的扇三角洲前缘沉积。这与粒度特征参数分析、概率值累积特征、曲线C-M图等得出的结论一致。(2)地球化学特征上,兵马沟组砂岩和泥质岩稀土元素的分布型式大致相同,轻重稀土分异明显。砂岩ΣREE范围为50.95~166.23(10-6,下同),平均114.66,Eu异常值介于0.6~0.9,显示弱的负异常;Ce/Ce*异常不明显;大离子亲石元素Rb、Ba、Sr含量变化大,富集高场强元素La、Ce、Nd、Hf。泥质岩∑REE范围为238.43~355.95,平均283.69,Eu负异常明显,范围为0.66~0.73;Ba、Nb、Sr亏损明显,富集Rb、Th、La、Ce、Nd、Zr、Hf,呈现明显的“三峰两谷一平坦”的形式。(3)兵马沟组作为近源沉积古氧相、古盐度前期受周期性洪流的影响,有轻微波动,后期还原性增强即水深增加的同时盐度呈逐步上升的趋势,符合海侵的特征。(4)兵马沟组的物源以活动大陆边缘的大陆岛弧性质为主,混杂有少量稳定的古老结晶基底成分,为太古代与后太古代地层的混合堆积类型,物源地层为熊耳群及附近的华北古陆结晶基底,表明华北克拉通南缘中元古代为俯冲背景,物源方向主要为由南向北,兵马沟组形成于弧后拉张盆地。综合伊川地区中元古界兵马沟组沉积环境及其物源性质分析结果,可以得出兵马沟组代表了大陆岛弧背景下的一套陆-海过渡的近海扇三角洲相沉积,很好的将熊耳群至上覆海相沉积盖层的发育衔接起来,是华北克拉通南缘中元古代熊耳大陆岛弧弧后盆地裂解发育的重要阶段。