劉文，吳春明，呂新彪，楊恩林，曹曉峰，王祥東，汪一凡，吳建亮

（1.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)調(diào)查研究院，湖北 武漢 430074；2.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）資源學(xué)院，湖北 武漢 430074；3.四川省地質(zhì)調(diào)查院，四川 成都 610081）

且干布拉克早寒武世硅質(zhì)巖巖石學(xué)、地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義

劉文1，3，吳春明1，呂新彪2，楊恩林2，曹曉峰2，王祥東2，汪一凡1，吳建亮2

（1.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)調(diào)查研究院，湖北 武漢 430074；2.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）資源學(xué)院，湖北 武漢 430074；3.四川省地質(zhì)調(diào)查院，四川 成都 610081）

通過對西山布拉克組第一巖性段硅質(zhì)巖巖石學(xué)、地球化學(xué)特征研究，探討其沉積環(huán)境和成因，推測其與庫魯克塔格早古生代地殼演化關(guān)系。研究區(qū)硅質(zhì)巖夾泥質(zhì)硅巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的巖石組合，硅質(zhì)巖的Al/（Al+Fe）值（～0.6）、Ce/Ce*值（～0.57）、（La/Yb）n值（～0.66）等特征指示為欠補償、缺氧的深水盆地沉積環(huán)境。其Fe/Ti值（～29.2），Al/（Al+Fe+Mn）值（～0.54），（Fe+Mn）/Ti值（～31.3），富集Ag，As，Sb，Ba元素等特征，表明該區(qū)硅質(zhì)巖為熱水和海水混合成因，形成過程中海水有較高的生產(chǎn)力。硅質(zhì)巖∑REE在剖面底部為14.9×10-6，向上減小為8.6×10-6，至頂部增加到105.6×10-6，表明剖面底部到頂部熱水活動強度呈減弱趨勢。早寒武世硅質(zhì)巖巖石學(xué)、地球化學(xué)特征表明，硅質(zhì)巖形成于裂陷槽盆地中，是上升洋流將海底熱水物質(zhì)帶至沉積地點與海水發(fā)生不同程度混合的產(chǎn)物，為庫魯克塔格早寒武世早期處于拉張裂解環(huán)境提供了巖石學(xué)和地球化學(xué)證據(jù)。

庫魯克塔格；硅質(zhì)巖；巖石學(xué)；地球化學(xué)；地質(zhì)意義

揚子地臺和塔里地臺，下寒武統(tǒng)底部廣泛發(fā)育黑色頁巖夾薄層硅質(zhì)巖巖石組合。該套黑色頁巖和硅質(zhì)巖在揭示地球早期演化歷史方面的重要意義得到世界廣大地質(zhì)學(xué)家的高度重視［1］。對塔里地臺下寒武統(tǒng)底部黑色巖系中硅質(zhì)巖的研究主要集中在臺地內(nèi)部，成果較豐富，涉及巖石學(xué)、地球化學(xué)等研究領(lǐng)域［1-5］。但對臺地東北緣庫魯克塔格地區(qū)早寒武世硅質(zhì)巖，有關(guān)巖石學(xué)、地球化學(xué)及與地殼演化和成礦作用的關(guān)系等方面研究較少［6，7］，在且干布拉克地區(qū)尤為突出。興地斷裂以北且干布拉克地區(qū)，下寒武統(tǒng)西山布拉克組硅質(zhì)巖發(fā)育，為一套硅質(zhì)巖夾泥質(zhì)硅巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的巖石組合，是研究興地斷裂在早寒武世早期對盆地演化控制機制的理想地區(qū)。本次通過對庫魯克塔格且干布拉克地區(qū)下寒武統(tǒng)西山布拉克組硅質(zhì)巖巖石學(xué)、地球化學(xué)的研究，探討其成因和沉積環(huán)境，推測與庫魯克塔格早古生代地殼演化及與興地斷裂構(gòu)造演化關(guān)系。

1 地質(zhì)背景

庫魯克塔格地塊位于塔里木盆地東北緣，西北鄰接南天山褶皺系，東鄰中天山地塊及北山褶皺系，南部為塔里木盆地坳陷帶，其北界為辛格爾斷裂，南界為孔雀河斷裂。研究剖面位于庫魯克塔格地區(qū)中部且干布拉克一帶（圖1）。研究區(qū)硅質(zhì)巖主要分布于下寒武統(tǒng)和下、中奧陶統(tǒng)等，下寒武統(tǒng)西山布拉克組第一巖性段最發(fā)育，下部與震旦系漢格爾喬克組呈平行不整合接觸，上部與西山布拉克組第二巖性段呈整合接觸。據(jù)巖性組合特征，西山布拉克組由老到新可分為3個巖性段：第一巖性段主要為硅質(zhì)巖夾流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r，及少量泥質(zhì)硅巖；第二巖性段主要為硅質(zhì)巖與黑色頁巖、泥巖、碳質(zhì)粉砂巖互層；第三巖性段巖性主要為黑色頁巖、含碳粉砂頁巖和泥質(zhì)硅巖。

2 巖石學(xué)特征

本次研究對象為且干布拉克地區(qū)西山布拉克組第一巖性段硅質(zhì)巖，按從剖面底部到頂部逐層采樣原則進行樣品采集。巖石組合為硅質(zhì)巖夾流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、泥質(zhì)硅巖（圖2）。硅質(zhì)巖為黑色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀（單層厚1～3 cm）、致密塊狀構(gòu)造，貝殼狀斷口（圖2-a）。主要礦物成分為石英，含量在90%以上，次為粘土礦物（水云母）、有機質(zhì)等（圖2-b）。石英顆粒細(xì)小，粒徑0.005～0.030 mm，呈不規(guī)則狀或微壓扁拉長它形粒狀；粘土礦物為隱晶質(zhì)或顯微鱗片狀集合體，散亂分布于硅質(zhì)巖中；有機質(zhì)呈尖點狀分布于硅質(zhì)巖中或與粘土礦物結(jié)合在一起。局部可見紋層狀層理，由有機質(zhì)組分和硅質(zhì)組分含量比例發(fā)生變化造成。巖石中石英細(xì)脈發(fā)育，細(xì)脈中石英顆粒粒度較大，粒徑為0.05 mm，波狀消光。石英脈與硅質(zhì)巖接觸部位可見石英重結(jié)晶，形成粒徑約0.4 mm的石英大顆粒。泥質(zhì)硅巖，灰黑色，中層狀、致密塊狀構(gòu)造（圖2-c）。礦物成分主要由石英（70%）、粘土礦物（25%）、有機質(zhì)（5%）組成（圖2-d）。各組分鏡下特征與硅質(zhì)巖中各組分特征相似。與硅質(zhì)巖相比，泥質(zhì)硅巖粘土礦物含量、有機質(zhì)含量有所增加。泥質(zhì)硅巖中細(xì)脈發(fā)育，據(jù)各脈間穿插關(guān)系，將細(xì)脈分為兩期，第一期為石英細(xì)脈，第二期為石英-電氣石細(xì)脈。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)圖及剖面位置圖Fig.1 Geological map of study area and location of section

圖2 巖性柱狀圖、野外露頭及鏡下特征Fig.2 The column，outcrops and characters under Microscope

3 測試方法

所有樣品經(jīng)手工粉碎至200目后，在廣州澳實礦物實驗室進行主量元素、微量元素及稀土元素分析。主量元素利用X熒光光譜儀測定，微量元素采用等離子體發(fā)射光譜儀測定，稀土元素采用等離子質(zhì)譜儀測定。

4 測試結(jié)果

西山布拉克組硅質(zhì)巖、泥質(zhì)硅巖的主量元素數(shù)據(jù)見表1。硅質(zhì)巖SiO2含量85.1%～97.5%，平均為94.17%，其它化學(xué)組分含量相對較低，尤其是TiO2、K2O；泥質(zhì)硅巖SiO2含量70.1%～88.4%，平均78.38%，其它組分僅部分Al2O3、K2O的含量大于1%，顯示富含粘土礦物或粉砂（SiO2+Al2O3+K2O+Na2O）的化學(xué)特征。

西山布拉克組硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖的微量元素數(shù)據(jù)見表2。硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖中Ag含量0.5×10-6～18.8×10-6，As為5×10-6～463×10-6，Sb為5×10-6～48×10-6，Ba為140×10-6～2 360×10-6，U為10×10-6～40×10-6，明顯高于地殼平均值。

表1 硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖的主量元素含量Table 1 Major element content of cherts and argillous cherts單位：%

表2 硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖的微量元素含量Table 2 Trace element content of cherts and argillous cherts單位：×10-6

西山布拉克組硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖稀土元素數(shù)據(jù)見表3。經(jīng)北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化后硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖分布曲線近于水平，具較強的Ce負(fù)異常（圖3）。硅質(zhì)巖Ce/Ce*值為0.36～0.72，均值0.53；泥質(zhì)硅巖Ce/Ce*值為0.42～0.84，均值0.64。硅質(zhì)巖Eu/Eu*值為0.64～1.03，均值0.8；泥質(zhì)硅巖Eu/Eu*值0.84～0.96，均值0.92。硅質(zhì)巖（La/Ce）n值1.32～2.87，均值2.02；泥質(zhì)硅巖（La/Ce）n值1.28～2.42，均值1.79。硅質(zhì)巖（La/Yb）n值0.18～0.42，均值0.3；泥質(zhì)硅巖（La/Yb）n值0.74～1.88，均值1.18。硅質(zhì)巖ΣREE（8.6×10-6～105.6×10-6）變化較大，均值30.3×10-6，ΣREE在剖面底部為14.9×10-6，向上減小至8.6×10-6，至頂部增加到105.6×10-6。

5 討論

5.1 硅質(zhì)巖沉積環(huán)境

西山布拉克組第一巖性段硅質(zhì)巖夾流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、泥質(zhì)硅巖巖石組合代表一種欠補償?shù)纳钏练e環(huán)境。在巖石沉積過程中沉積物處于氧化-還原界面以下，具較強的巖漿活動。不同沉積環(huán)境下的Al/（Al+Fe）比值出現(xiàn)規(guī)律性變化：洋中脊附近為0.05～0.40，深海盆地為0.4～0.7，大陸邊緣為0.55～0.90［10］。研究區(qū)硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖具較低的Al/（Al+Fe）比值（～0.6），指示了深海盆地沉積環(huán)境。在Fe2O3/TiO2-Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）圖解和Lan/Cen-Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）圖解中，硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖均落入深海沉積物區(qū)域或附近，泥質(zhì)硅巖更靠近大陸邊緣區(qū)域（圖4）。

表3 硅質(zhì)巖、泥質(zhì)硅巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的稀土元素含量Table 3 Rare earth element content of cherts，argillous cherts and crystal tuff單位：×10-6

圖3 硅質(zhì)巖、泥質(zhì)硅巖北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素分布模式Fig.3 NASC-normalized REE patterns of cherts and argillous cherts

相對多數(shù)主量元素和微量元素，稀土元素受成巖改造作用影響較小［10，11］，可用于判別硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖的形成環(huán)境。據(jù)報道，洋中脊、大洋盆地、大陸邊緣不同沉積環(huán)境下硅質(zhì)巖的Ce/Ce*均值（經(jīng)北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化）分別為0.30±0.12、0.55±0.04、1.08±0.25［10，12］；（La/Ce）n值分別為≥3.5、～2-3、～1［12，13］；（La/Yb）n均值分別為0.3、0.7、1.1～1.4［13］。本區(qū)硅質(zhì)巖及泥質(zhì)硅巖經(jīng)北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化后的Ce/Ce*值0.36～0.83，均值0.57；（La/Ce）n值1.32～2.87，均值2.0；（La/Yb）n值0.18～1.88，均值0.66，與上述大洋盆地硅質(zhì)巖的特征接近。

圖4 Fe2O3/TiO2-Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）和Lan/Cen-Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）判別圖解Fig.4 Plots of Fe2O3/TiO2vs.Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）and Lan/Cenvs.Al2O3/（Al2O3+Fe2O3）

Wright提出沉積物經(jīng)澳大利亞太古宙后頁巖（PAAS）標(biāo)準(zhǔn)化后的Ceanom值為-0.1時，代表氧化還原的界線，小于此值為還原環(huán)境，大于此值為氧化環(huán)境［14］。硅質(zhì)巖中Ceanom值變化于-0.47～-0.17，平均-0.31；泥質(zhì)硅巖中Ceanom值為-0.05～-0.21，平均-0.13，說明硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖形成于氧化還原界面附近。此外，經(jīng)北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化的Ce/Ce*值可用于指示海平面升降：海平面上升時，沉積物的Ce/Ce*值變小；海平面下降，沉積物中的Ce/Ce*值變大［15］。剖面從底部到頂部，Ce/Ce*值呈先變大后變小的變化趨勢，指示沉積過程中海平面發(fā)生了升降。鑒于本區(qū)處于深水盆地的沉積環(huán)境，Ce異常曲線反應(yīng)的海平面變化可能是全球海平面變換和局部地殼升降（斷層活動）共同作用的結(jié)果。

上述巖石學(xué)、地球化學(xué)特征表明，硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖形成于氧化還原界面附近，為深水盆地的沉積環(huán)境，在沉積過程中海平面發(fā)生了變化，硅質(zhì)巖沉積時海水較深，泥質(zhì)硅巖沉積時海水變淺。

5.2 硅質(zhì)巖的成因

地層層序上，流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r夾層的出現(xiàn)，與下伏硅質(zhì)巖、上覆泥質(zhì)硅巖呈整合接觸，說明早寒武世早期本區(qū)存在兩次較強的火山活動。在火山活動的高溫?zé)崴?，SiO2的溶解度很大，并可提供豐富的可溶SiO2［16］，硅質(zhì)、泥質(zhì)組分的形成少不了火山熱水的參與。此外，從剖面下部到上部火山活動強度呈減弱趨勢，下部流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r厚2.1 m，火山活動間歇期較短；上部流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r厚1.1 m，其上沉積了較厚的硅質(zhì)巖，火山活動逐漸消失。由此推斷西山布拉克組第一巖性段硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖的形成可能有熱水的參與。

圖5 硅質(zhì)巖成因SiO2-Al2O3判別圖解Fig.5 SiO2-Al2O3origin diagram of cherts

TiO2的含量可用來描繪硅質(zhì)巖化學(xué)組分和成因，低含量的TiO2、Al2O3是熱水成因硅質(zhì)巖的重要指標(biāo)［17，18］。研究區(qū)硅質(zhì)巖TiO2（～0.03%）和Al2O3（～0.91%）的含量較低，與SiO2相關(guān)性較差；Fe2O3的含量與SiO2的含量具明顯的相關(guān)性，表明硅質(zhì)巖具熱水成因特征，暗示SiO2可能來自于海底熱水。在SiO2-Al2O3判別圖解中，硅質(zhì)巖投點全落入熱水沉積物區(qū)，泥質(zhì)硅巖的投點有傾向正常海水沉積區(qū)域的趨勢（圖5）。此外，F(xiàn)e/Ti、Al/（Al+Fe+Mn）、（Fe+Mn）/Ti比值也可用于判別硅質(zhì)巖的成因。一般來說，當(dāng)Fe/Ti值＞20、Al/（Al+Fe+Mn）值＜0.35、（Fe+Mn）/Ti值＞25（±5）時代表熱水沉積成因［19］。研究區(qū)硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖Fe/Ti均值29.2，Al/（Al+Fe+Mn）均值0.54，（Fe+Mn）/Ti均值為31.3，具熱水沉積特征。整體上，海洋沉積物中的Al/（Al+Fe+Mn）值隨熱水組分的增加而減?。?7，19-21］，但在熱液成因的硅質(zhì)巖中，F(xiàn)e2O3和MnO含量的升高是熱液活動間歇期的表現(xiàn)，表現(xiàn)出較小的沉積速率［22］。剖面底部發(fā)育兩層凝灰?guī)r，說明海底熱水活動較強，硅質(zhì)巖中Fe2O3（0.08%～1.07%）和MnO（～0.01%）含量低，指示了較快的沉積速率；剖面上部硅質(zhì)巖中Fe2O3（～3.15%）和MnO（～0.51%）含量增加，暗示了較慢的沉積速率，仍為熱水沉積環(huán)境。正是由于剖面底部較快的沉積速率，導(dǎo)致剖面中Al/（Al+Fe+Mn）均值為0.54，大于0.35。

現(xiàn)代洋中脊熱液系統(tǒng)中MgO為顯著貧化組分，在東太平洋洋中脊350℃的熱液系統(tǒng)中，MgO的含量趨于零，熱水中MgO含量的增加是熱水和海水混合作用的結(jié)果［23］。熱水沉積的硅質(zhì)巖中MgO含量相對較低，與SiO2的含量呈負(fù)相關(guān)［24］。研究區(qū)硅質(zhì)巖MgO含量為0.03%～0.2%，平均0.09%，顯示極低的MgO含量，與SiO2含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，具熱水成因硅質(zhì)巖變化趨勢，說明硅質(zhì)巖中硅酸鹽礦物來自于熱水。據(jù)MgO含量（0.03%～0.2%）的變化規(guī)律，我們推測在硅質(zhì)巖形成過程中有海水的參與。

硅質(zhì)巖微量元素可指示硅質(zhì)巖成因。高含量的Ag，As，Sb，Ba是區(qū)分熱水沉積物和正常海水沉積物的重要指標(biāo)［17，26］。由于Ba和其它元素有相似的化學(xué)行為，因此，Ba在水中和沉積物中的相對富集可指示高的生產(chǎn)力［27，28］。研究區(qū)硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖中Ag，As，Sb，Ba高度富集，這些特征和熱水沉積物相似，表明硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖形成有熱水的參與，在形成過程中海水有較高的生產(chǎn)力。

此外，研究區(qū)硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖的稀土元素經(jīng)北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化后的分布曲線近于水平，具較強的Ce負(fù)異常，顯示熱水沉積物稀土分布模式［29-32］。據(jù)報道，Eu異常是鑒別熱水成因硅質(zhì)巖的另一重要指標(biāo)［33-35］。利用Eu/Eu*值的變化可估算沉積物形成過程中熱水作用和正常海水作用所占比重，Eu正異常的減小是熱水作用減弱，海水作用增強的結(jié)果［35］。研究區(qū)流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r夾層的出現(xiàn)，暗示硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖在沉積的同時存在火山活動，因此可用凝灰?guī)r中Eu異常值來衡量熱液噴口中的Eu異常。經(jīng)北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化后研究區(qū)硅質(zhì)巖Eu/Eu*均值為0.8，泥質(zhì)硅巖Eu/Eu*均值為0.92，凝灰?guī)rEu/Eu*均值為2.1。凝灰?guī)rEu異常值大于硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖的Eu異常值，代表硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖的形成可能是熱水和海水共同作用的結(jié)果。硅質(zhì)巖的ΣREE在剖面底部為14.9×10-6，向上減小為8.6×10-6，至頂部增加到105.6×10-6。剖面上，ΣREE低值位于凝灰?guī)r附近。低的ΣREE含量歸因于高的沉積速率，限制了從海水中吸收稀土的總量［12］。因此，剖面上ΣREE含量的變化趨勢指示從剖面底部到剖面頂部沉積物的沉積速率呈減小趨勢。從剖面底部到頂部ΣREE值增加的規(guī)律性在揚子地臺、塔里木地臺中部和西北緣及研究區(qū)以北的木窮庫杜克地區(qū)也常見［1，736-38］。

以上巖石學(xué)、地球化學(xué)特征表明，硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖的形成是熱水和海水共同作用的結(jié)果，從剖面底部到頂部熱水活動強度、沉積物沉積速率呈減弱趨勢，在沉積過程中海水有較高的生產(chǎn)力。

5.3 沉積背景

且干布拉克地區(qū)硅質(zhì)巖的巖石學(xué)、地球化學(xué)特征表明，硅質(zhì)巖形成于深水盆地的沉積環(huán)境，沉積過程中有深部物質(zhì)和熱水的參與，是熱水和海水共同作用的結(jié)果，熱水活動由剖面底部至頂部呈現(xiàn)減弱趨勢。受震旦紀(jì)—早寒武世區(qū)域板塊構(gòu)造張裂活動影響［39］，庫魯克塔格地區(qū)在早寒武世處于拉張環(huán)境，伴隨火山活動基底的持續(xù)下降，該區(qū)寒武紀(jì)沉積作用繼承了震旦紀(jì)特點，始終處于較深的海洋環(huán)境［40］，盆地原型為大陸裂谷盆地［41］。早寒武世庫魯克塔格裂陷槽向東開口，走向NWW向，為補償不足的深水海槽盆地［42］，是庫魯克塔格-滿加爾坳陷的一部分。興地斷裂以南、孔雀河斷裂以北的孔雀河小區(qū)寒武系厚度最薄，深水沉積物多，是裂陷中心帶。興地斷裂以北的庫魯克塔格小區(qū)寒武系碳酸鹽巖溶解相增多，厚度加大，為裂陷槽的北翼［43］。以興地斷裂為界，庫魯克塔格早寒武世早期地層可分為北帶和南帶，北帶（研究區(qū)）以深水硅質(zhì)巖亞相、欠補償槽盆黑色泥質(zhì)硅巖亞相、凝灰?guī)r亞相為主，凝灰?guī)r巖性沿走向較穩(wěn)定，向南東靠近興地斷裂，厚度較大，向NW向厚度減小，直至剖面中消失，地層總厚度較??；南帶為深水硅質(zhì)巖亞相、泥晶灰?guī)r亞相、欠補償槽盆黑色泥巖亞相，地層總厚度較大。興地斷裂南北兩側(cè)在早寒武世早期都處于深水的沉積環(huán)境。

早寒武世早期庫魯克塔格裂陷槽自裂陷中心經(jīng)且干布拉克向北至莫合爾山地區(qū)，沉積環(huán)境由深水槽盆相逐漸變化為臺地邊緣-臺前斜坡相。研究區(qū)早寒武世早期地層在沉積過程中，興地斷裂活動時強時弱，強烈期以巖漿噴發(fā)為主，存在兩次火山噴發(fā)，形成流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r；間歇期以熱水活動為主，地殼深部物質(zhì)隨興地斷裂上升至地表，由上升洋流帶至沉積地點并與海水發(fā)生不同程度的混合，在且干布拉克（研究區(qū)）深水環(huán)境下形成熱水和海水混合成因的硅質(zhì)巖夾流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、泥質(zhì)硅巖的巖石組合（圖6）。庫魯克塔格地區(qū)在早寒武世早期處于拉張裂解環(huán)境，及興地斷裂在早寒武世早期作為同生沉積斷裂控制著庫魯克塔格裂陷槽早寒武世早期的巖相、構(gòu)造古地理、盆地的演化提供了巖石學(xué)和地球化學(xué)的證據(jù)。

圖6 庫魯克塔格早寒武世硅質(zhì)巖沉積環(huán)境示意圖Fig.6 Schematic diagram show deposition environment of early Cambrian cherts in Kuruktag

6 結(jié)論

（1）庫魯克塔格且干布拉克地區(qū)西山布拉克組第一巖性段黑色巖系中硅質(zhì)巖夾流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、泥質(zhì)硅巖的巖石組合形成于欠補償?shù)纳钏练e環(huán)境，流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的存在反映沉積物的沉積過程中可能有熱水活動。

（2）硅質(zhì)巖的Al/（Al+Fe）值（～0.6）、Ce/Ce*值（～0.57）、（La/Ce）n值（～2.0）、（La/Yb）n值（～0.66）等特征表明，硅質(zhì)巖和泥質(zhì)硅巖形成于氧化還原界面附近，為深水盆地沉積環(huán)境，沉積過程中海平面發(fā)生了變化，硅質(zhì)巖沉積時海水較深，泥質(zhì)硅巖沉積時海水變淺。

（3）硅質(zhì)巖的Fe/Ti值（～29.2），Al/（Al+Fe+Mn）值（～0.54），（Fe+Mn）/Ti值（～31.3），富集Ag、As、Sb、Ba元素等特征，反映硅質(zhì)巖的形成是熱水和海水共同作用的結(jié)果，且在形成過程中海水有較高的生產(chǎn)力。硅質(zhì)巖∑REE含量在剖面底部為14.9×10-6，向上減小為8.6×10-6，至頂部增加到105.6×10-6，表明從剖面底部到頂部熱水活動強度呈減弱的趨勢。

（4）早寒武世庫魯克塔格地區(qū)處于拉張環(huán)境，興地斷裂作為重要的大型控盆斷裂，控制著海底火山活動，將地殼深部物質(zhì)帶至地表，并由上升洋流帶至沉積地點與海水發(fā)生不同程度的混合，在且干布拉克深水環(huán)境下形成熱水和海水混合成因的硅質(zhì)巖夾流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、泥質(zhì)硅巖的巖石組合。

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Petrologic and Geochemical Characteristics and Geological Significance of Early Cambrian Cherts in Tseganbrark，Xinjiang，West China

Liu Wen1，3，Wu Chunming1，lv Xinbiao2，Yang Enlin2，Cao Xiaofeng2，Wang Xiangdong2，Wang Yifan1，Wu Jianliang2
（1.The institute of Geological Survey，China University of Geosciences，Wuhan，Hubei，430074，China；2.Faculty of Resource Department，China University of Geosciences，Wuhan，Hubei，430074，China；3.Sichuan geological survey institute，Chengdu，Sichuan，610081，China）

The systematic analyses of petrology and geochemistry of Xishanbulake Formation cherts in Lower Cambrian of Kuruktag，Xinjiang have been made in this work.The purpose of this paper is to dissuss depositional environment and orign of cherts and infer the relationship with crustal evolution of Kuruktag in the Early Paleozoic.The characteristics of rock association composed of black cherts interbedded with argillous cherts，crystal tuff，ratios of Al/（Al+Fe）（～0.6），Ce-anomalies（～0.57）and ratios of（La/Yb）n（～0.66）represent for abyssal，anoxic and insufficient compensation environment.The characteristics of ratios of Fe/Ti（～29.2），ratios of Al/（Al+Fe+Mn）（～0.54），ratios of（Fe+Mn）/Ti（～31.3）and rich Ag，As，Sb，Ba elements indicate that cherts are hybrid origin from hydrothermal sediments and hydrogenous sediments，and there are high yields in the seawater.∑REEs in the cherts decrease from 14.9ppm at the bottom to 8.6ppm in the middle，then increase to 105.6ppm at the top.These REE parrerns suggest that activities of hot water would be weakened from the bottom to the top.Combining with regional geological background，the cherts deposit in rift trough basin which result from mixturing by hot water and seawater through ascending current.These provide petrologic and geochemical evidence for extensional background of Kuruktag in the Early Cambrian.

Kuruktag；Chert；Petrology；Geochemistry；Geological significance

1000-8845（2015）02-159-08

P58；P59

A

項目資助：“十二五”國家科技支撐計劃新疆305項目（2011BAB06B04-05）資助

2014-03-14；

2014-05-28；作者E-mail：liuwen2009.hi@163.com

劉文（1990-），男，2015屆中國地質(zhì)大學(xué)礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)碩士

呂新彪（1962-），男，教授，博士生導(dǎo)師，從事礦床學(xué)、礦產(chǎn)普查與勘探研究；E-mail：lvxb_01@126.com