浅变质泥页岩的基本特征及环境分析--以阿尔金红柳沟Ⅰ号剖面新元古界冰沟南组为例

阿尔金西北缘红柳沟Ⅰ号剖面的新元古界冰沟南组泥页岩发育于被动大陆边缘盆地,是一套与硅质岩互层、浅变质、厚近60 m、曾具有生烃能力的陆棚沉积。通过实测地层剖面、矿物学及地球化学研究,探讨了其构造属性、物源区、风化作用及沉积环境。研究表明:该泥页岩主要属于富硅黏土岩、富泥硅质页岩,次为泥—硅混合页岩;与澳大利亚后太古宙页岩(PAAS)相比,其Si、Mg、K、P、Sc、Y、Hf、Th、Sc等含量相似,Ti、Mn、Fe、Ta、δEu n、δCe n和ΣREE等值相对较高,Al、Ca、Na,Nb和Zr等值较低。冰沟南组泥页岩由再循环沉积碎屑、中基性及中酸性侵入岩作为第一沉积物的来源,与大陆上地壳硅铝质和一般页岩组成接近;物源区为温暖、湿润条件下中等化学风化条件;自下而上可划分出3个厌氧—缺氧为主、偶夹有氧化的沉积旋回;下部叠加了热流体改造。统计表明,40%左右黏土含量的泥页岩段富集主要微量元素(稀土)及有机质,是陆棚中的贫氧—缺氧、生产力较高、生烃潜力最好层段。

阿尔金南缘冰沟南组火山岩锆石U-Pb年龄及其前寒武纪构造演化意义

在阿尔金南缘玉苏普阿勒克塔格北侧出露的冰沟组火山岩为一套与滨浅海相细粒陆源碎屑岩和碳酸盐岩共生的中基性火山岩,主要岩石类型有蚀变熔结凝灰岩、安山质凝灰熔岩和强蚀变玄武安山岩。该火山岩作为Columbia超大陆裂解阶段的物质记录,对其年代学和产出的地质构造背景的探讨,有助于探讨阿尔金南缘前寒武纪构造演化过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究结果显示,强蚀变玄武安山岩样品具有两组锆石年龄,第一组年龄分别为944. 7±6. 4 Ma(n=8,MSWD=0. 057)和951. 2±6. 3 Ma(n=12,MSWD=0. 042),测点位于锆石震荡环带上,显示了典型的岩浆锆石的特征,代表火山岩的形成时代,属青白口纪早期;第二组年龄介于446±5～458±4Ma,与区域高压—超高压岩石的原岩的退变质时代(～450 Ma)一致,可能代表受该期陆壳深俯冲/折返事件改造。另外,228±6 Ma、229±4 Ma和130±1 Ma的年龄信息,可能代表火山岩还遭受了晚三叠世和早白垩世构造热事件改造。构造背景分析表明,该火山岩形成于板内裂谷环境,对应于Columbia超大陆裂解阶段的晚期,之后索尔库里群沉积盆地由拉张转换到汇聚的构造背景,转为Rodinia超大陆汇聚阶段。结合区域地质特征和该火山岩年龄信息,进一步制约了阿尔金南缘Columbia超大陆裂解和Rodinia超大陆汇聚的时限分别为945～1602 Ma和871～945 Ma。

阿尔金南缘玉苏普阿勒克塔格北侧冰沟南组变质火山岩地球化学特征及其地质意义

阿尔金南缘玉苏普阿勒克塔格北侧青白口系冰沟南组变质火山岩为一套与滨浅海相细粒陆源碎屑岩和碳酸盐岩共生的基性火山岩,主要岩性为蚀变玄武安山岩和安山质凝灰熔岩。岩石地球化学结果显示,SiO_2含量在48.28%～51.98%之间,平均为50.31%,富碱、低钛,里特曼指数δ为0.33～2.30,铝饱和指数A/CNK为0.45～0.88,属于低钾(拉斑)系列。Mg~#值介于40.46～56.28之间,平均值为50.12,表明基性火山岩岩浆经历了较弱程度的结晶分异作用。稀土元素弱富集、弱负Eu异常,呈右倾型。大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr亏损,高场强元素P、Ti、Nb、Hf亏损,强不相容元素Th、U富集,为强不相容富集型。岩石微量与稀土元素具有板内玄武岩的特征。根据构造环境判别系列图解综合分析认为,基性火山岩形成于板内裂谷环境。结合区域地质背景,研究区古元古代古大陆的裂解从长城纪一直持续到青白口纪早期,形成基性火山岩,从青白口纪中晚期开始转为罗迪尼亚超大陆的挤压汇聚阶段。