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(duì)，四川德陽(yáng) 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(jìn)程的良好載體。前人對(duì)其沉積環(huán)境、物源區(qū)背景等有過(guò)簡(jiǎn)要論述，但未進(jìn)行過(guò)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(shí)測(cè)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(duì)茍魯山克措組物源來(lái)源及物源區(qū)構(gòu)造背景進(jìn)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(lái)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(lái)源和性質(zhì)及沉積物的搬運(yùn)過(guò)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(yè)巖組成，本文擬通過(guò)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(lái)對(duì)茍魯山克措組沉積物物源區(qū)進(jìn)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(kù)地縫合帶；⑧阿爾金斷裂帶；⑨北祁連縫合帶；⑩龍門(mén)山斷裂帶

根據(jù)項(xiàng)目安排，筆者曾兩次到青海沱沱河地區(qū)進(jìn)行了為期半年的野外地質(zhì)調(diào)查，實(shí)測(cè)了多條地質(zhì)剖面，通過(guò)實(shí)測(cè)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(jī)質(zhì)（炭質(zhì)）泥巖、頁(yè)巖，上部見(jiàn)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(jiàn)平行層理，泥巖、粉砂巖發(fā)育水平層理，局部見(jiàn)底沖刷面。該組產(chǎn)雙殼類(lèi)及少量蕨類(lèi)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(guò)室內(nèi)光學(xué)顯微鏡對(duì)采取的砂巖薄片中的石英、長(zhǎng)石、巖屑等含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，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(diǎn)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(diǎn)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(lái)判別物源區(qū)類(lèi)型,用K2O、Na2O、SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO等主要元素的判別圖解來(lái)判別島?。ù笱髰u弧、大陸島?。?、活動(dòng)大陸邊緣和被動(dòng)大陸邊緣。本文選取了11件樣品的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，見(jiàn)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(hào)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(wàn)可可西里湖幅區(qū)調(diào)報(bào)告（分析測(cè)試單位為：中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，青海省地質(zhì)中心實(shí)驗(yàn)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-島弧；ACM-活動(dòng)大陸邊緣；PM-被動(dòng)大陸邊緣

在Bhatia提出的根據(jù)11個(gè)常量元素所計(jì)算并投點(diǎn)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(diǎn)落在大陸島?。?7.3%）和活動(dòng)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(dòng)大陸邊緣和大洋島弧為主的多物源區(qū)特點(diǎn)。

3.2 微量元素

本文共選取了27個(gè)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(diǎn)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(wàn)沱沱河幅區(qū)調(diào)報(bào)告（分析測(cè)試單位為：武漢綜合巖礦測(cè)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(gè)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(jìn)行對(duì)比，茍魯山克措組樣品數(shù)據(jù)與大陸島弧+活動(dòng)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-大洋島弧；CLA-大陸島?。籄CM-活動(dòng)大陸邊緣；PM-被動(dòng)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(dòng)大陸邊緣D-被動(dòng)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(jìn)行對(duì)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(dòng)大陸邊緣以及被動(dòng)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(gè)樣品含有磷灰石，個(gè)別樣品含有榍石、石榴子石、綠簾石，個(gè)別樣品見(jiàn)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(zhǎng)石類(lèi)型主要為正長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石；砂巖巖屑類(lèi)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(duì)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(lái)源于北北西方。

綜合分析，茍魯山克措組沉積巖物源應(yīng)來(lái)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(duì)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(shuō)明礦物的沉積經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的搬運(yùn)。

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(lái)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(dòng)型的構(gòu)造背景的特點(diǎn)；其復(fù)雜的多種巖屑反映了其沉積物物源主要來(lái)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(diǎn)多落在活動(dòng)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(dòng)陸緣環(huán)境下雜砂巖微量元素分布模式相近；稀土元素?cái)?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(dòng)大陸邊緣兩種類(lèi)型，大洋島弧、被動(dòng)大陸邊緣次之，反映了活動(dòng)構(gòu)造背景下的造山帶物源特征。

通過(guò)重礦物特征等分析，茍魯山克措組沉積巖大致來(lái)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(kāi)心嶺群和漢臺(tái)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(cè)茍魯山克措組物源主要來(lái)自于可可西里—巴顏喀拉地塊。

[1] 成都理工大學(xué)地質(zhì)調(diào)查研究院. 1∶25萬(wàn)烏蘭烏拉幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]. 2003．

[2] 陳琳. 青海沱沱河地區(qū)上三疊統(tǒng)茍魯山克措組沉積特征分析[D]. 成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院．

[3] 陳守建，李榮社, 等. 巴顏喀拉構(gòu)造帶二疊—三疊紀(jì)巖相特征及構(gòu)造演化[J]. 地球科學(xué):(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)), 2011, 36(3): 393-408．

[4] 青海省地質(zhì)調(diào)查院. 1∶25萬(wàn)沱沱河幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]. 2005.

[5] 青海省地質(zhì)調(diào)查院. 1∶25萬(wàn)可可西里幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]. 2003．

[6] 劉增乾，徐憲，潘桂棠, 等. 青藏高原大地構(gòu)造與形成演化[M]. 北京：地質(zhì)出版社，1990．

[7] 李榮社，計(jì)文化，楊永成, 等. 昆侖山及鄰區(qū)地質(zhì)[M]. 北京: 地質(zhì)出版社. 2008．

[8] 劉寶珺, 曾允孚. 巖相古地理基礎(chǔ)和工作方法[M]. 北京: 地質(zhì)出版社. 1985．

[9] 沙金庚主編. 青海可可西里地區(qū)古生物[M]. 科學(xué)出版社, 1995．

[10] 王建新，康孔躍, 等. 青海沱沱河地區(qū)晚三疊世茍魯山克措組沉積相及物源分析[J]. 西北地質(zhì). 2014, 47(4):123-130．

[11] 王中剛，于學(xué)元，趙振華. 稀土元素地球化學(xué)[M]. 北京:科學(xué)出版社, .1989, 1-535．

[12] 王成善，李祥輝. 沉積盆地分析原理與方法[M]. 高等教育出版社, 2003, 86～111．

[13] 武莉娜，王志暢，汪云亮. 微量元素La，Nb，Zr在判別大地構(gòu)造環(huán)境方面的應(yīng)用[J]. 華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào), 2003, 26 (4):343-348．

[14] 徐亞軍, 杜遠(yuǎn)生, 等. 沉積物物源分析研究進(jìn)展[J]《地質(zhì)科技情報(bào)》, 2007, 26(3):26-32．

[15] 楊偉, 等. 青海沱沱河地區(qū)倒流溝幅、寨冒拉昆幅、賽日布米幅1:5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查總結(jié)報(bào)告[R]. 2013．

[16] 閆義，林舸，王岳軍, 等. 盆地陸源碎屑沉積物對(duì)源區(qū)構(gòu)浩背景的指示意義[J]. 地球科學(xué)講展. 2002, 17 (1) : 85-90．

[17] 張以茀，龐存廉，李長(zhǎng)利, 等. 可可西里三疊紀(jì)沉積盆地的形成與演化[M]. 西寧：青海人民出版社. 1997．

[18] 張以茀. 青海及鄰區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化初探[J]. 高原地震, 1994, 6( 3) :10-16.．

[19] 張以茀，鄭祥身. 青?？煽晌骼锏貐^(qū)地質(zhì)演化[M ]. 北京：科學(xué)出版社, 1996, 28-79.

[20] 張雪亭，王秉璋, 等. 巴顏喀拉殘留洋盆的沉積特征[J], 地質(zhì)通報(bào), 200524(7):613-620．

[21] 趙振華. 微量元素地球化學(xué)原理[M]. 北京: 科學(xué)出版社. 1997．

[22] 趙紅格，劉池洋. 物源分析方法及研究進(jìn)展[J], 沉積學(xué)報(bào). 2003, 21(3): 409-415．

[23] 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)調(diào)查研究院. 1∶25萬(wàn)庫(kù)賽幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]. 2006.

[24] 朱迎堂，伊海生, 等. 可可西里—巴顏喀拉三疊紀(jì)沉積盆地的形成及演化[J]. 成都理工大學(xué), 2006.

[25] Bhatia M R. 1983,Plate tectonics and geochemical composition of sandstone [J].Journal of Geology, 91: 611- 627.

[26] Bhatia M R, Crook K A W. 1986,Trace element characteristics of graywackes and tectonic setting discriminating of sedimentary basin[J].Contribution of Mineralogy Petrology, 92: 181- 193.

[27] Dickinson W R. 1974,Plate tectonics and sedimentation. In: Dickinson W R. Tectonics and Sedimentation. Society of Economic Paleontologists as Mineralogists, Special Publication, a22:1-27.

[28] Dickinson W R.1974 Structure and stratigraphy of fore arc regions. American Association of Petroleum Geologists, Bulltin, b,63:2-31.

[29] Dickinson W R, Suczek C C. 1979,Platetectionics and sandstone compositions. American Association of Petroleum Geologists,Belletin, 63:2164-2182.

[30] Dickinson W R. 1980,Plate tectonics and key Petrologic associations. Geological Association of Canada Special Paper, 20:341-360.

[31] Dickinson W R. Beard L S, Brackenridge G R, Erjavec J L, Ferguson R C, Inman K F, Knapp R A, Lind beg F A, Ruberg P T. 1983,Provenance of north anmerican Phanerozoic sandstones in relation to tectonic setting. Geological Society of Amerea, Bulletin, 94:225-235.

[32] Dickinson W R, Harbaugh D W, Saller A H, et al.1983, Detritalmodes of upper Paleozoicsandstones derived from Antler orogenin Nevada: implications from nature of Antler Orogeny [J]. American Journal of Science, 283: 481- 509.

[33] Dickinson W R. 1985,Interpreting Provenance relations from detritsl modes of sandstones. In:Zuaff G G. Provenance of Arenites. Dordrecht: Reidel Publishing Company,.

[34] Floyd P A, Shail R, Leveridge B E, et al. 1991, Geochemistry and provenance of Rhenohercynian synorogenic sandstones: implications for tectonic environment discrimination[A]. Morton A C, Todd S P, Haughton P D W. Developments in Sedimentary Provenance Studies[C]. Geol Soc Spec Pub, 57: 173-188.

[35] Roser B P, Korsch R J. 1986, Determination of tectonic setting of sandstones-mudstone suites using SiO2 Content and K2O/Na2O ratio[J]. Joumal of Geology, 94: 635-650.

[36] Taylor S R, McLennan S M. 1985,The Continental Crust: Its Composition and Evolution. An Examination of the Geochemical Record Preserved in Sedimentary Rocks [M]. OxfordLondon: Blackwell Scientific Publication,: 1-301.

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(wàn)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