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《浙江大学》 2016年
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上扬子西南地区三叠系沉积记录及其对盆山格局的制约

朱民  
【摘要】:晚古生代末期至早中生代期间,上扬子西部边缘地区经历了峨眉山大火成岩省构造岩浆热事件和古特提斯洋闭合相关的三江造山带形成事件,导致了扬子西南地区不同时期形成的独特的盆山格局及其各异的物源-沉积体系。本文基于对上扬子四川西南地区三叠纪期间的沉积盆地进行沉积地层的沉积学与岩相古地理特征、岩石学特征、全岩地球化学特征以及碎屑锆石年代学等方面的综合研究,追溯三叠纪期间研究区物源体系、沉积记录及其对造山带隆升形成事件的响应,建立三叠纪期间上扬子西南地区盆山格架并探讨其转换与演化过程。结合已有的相关研究数据和结论,本文取得了如下认识:1.实测剖面及区域地层柱对比显示川西南地区早三叠世为一套紫红色-粉红色滨浅海相碎屑沉积至碳酸盐台地相过渡,砂岩碎屑组分分析表明,下三叠统砂岩以含有较粗粒的火山岩碎屑和成熟度较低的碎屑组分指示火成岩物质来源;中三叠世为一套碳酸盐岩台地相沉积,碎屑岩多以较薄的夹层形式存在,为被动大陆边缘沉积,中三叠统砂岩样品以含碳酸盐岩和海绿石组分、低成熟度碎屑组分指示海相成岩环境;晚三叠世以一套陆相含煤碎屑沉积为主,砂岩以较成熟的石英-长石-岩屑为端元组分的碎屑组合,提示陆相再旋回造山带物质来源,为典型的前陆盆地沉积。2.碎屑锆石U-Pb定年数据显示早三叠世盐源盐塘地区川西南砂岩样品具备~261Ma单年龄峰锆石年龄谱特征;中三叠世盐源样品以257Ma,500-650Ma, 710-880Ma,900-1000Ma年龄峰为特征,美姑样品则以500-650Ma,710-880Ma, 900-1000Ma年龄峰为特征;晚三叠世三个砂岩样品年龄大部分在210-245Ma, 260-280Ma,410-460Ma,710-880Ma,1600-1800Ma,2400-2600Ma范围内,主年龄峰值与已报道四川盆地晚三叠世须家河组年龄谱一致。通过对研究区周缘岩体和沉积地层碎屑锆石年龄谱的对比显示,早三叠世样品的碎屑锆石年龄谱与峨眉山大火成岩省的高钛玄武岩类及扬子克拉通内前寒武-寒武纪岩体和再旋回沉积序列相一致;中三叠世样品的碎屑锆石年龄谱与扬子克拉通内前寒武-古生代岩浆事件序列相关岩体和再旋回沉积相一致;晚三叠世三个样品碎屑锆石年龄谱呈现多峰值特征。3.研究区周缘岩体和沉积地层全岩地球化学分析和对比数据显示,川西南地区早三叠世样品具有低成熟度、源区低风化,中基性岩浆岩来源的主量元素特征,与峨眉山大火成岩省高钛玄武岩、扬子克拉通前三叠纪再旋回沉积具有近似的相关微量元素比值;中三叠世砂岩样品具有低风化、低成熟度、中基性岩浆岩来源的主量元素特征,与峨眉山大火成岩省高钛玄武岩、扬子克拉通元古代-早古生代再旋回沉积和秦岭基底具有近似的相关微量元素比值;晚三叠世三个砂岩样品均显示为高成熟-旋回度,中酸性-酸性岩来源的主量元素特征,与秦岭造山带、松潘甘孜褶皱带、扬子北缘、康滇古陆、义敦岛弧、川中隆起以及江南雪峰造山带相关岩体与再旋回沉积具有近似的相关微量元素比值。4.结合已报道岩相古地理、传统物源指示数据,联合砂岩碎屑组分和碎屑锆石定年结论、全岩地球化学分析,提出早三叠世样品物源主要来自于康滇古陆上的峨眉山大火成岩省和扬子克拉通及其西南的康滇古陆,川西南地区没有接受来自西部的外来物源;中三叠世样品物源主要来自于扬子克拉通西部的康滇古陆和川中隆起,川西南地区没有接受来自西部外来的物源;晚三叠世川西南地区接受多重物源,卡尼期为北部的秦岭造山带和西南部的康滇古陆,诺利期为北部的秦岭造山带、西南部的康滇古陆、东南的江南雪峰造山带,义敦岛弧这一时期开始为川西南提供部分物源;瑞替期,物源主要来自三江造山带、松潘甘孜褶皱带,部分可能来源于秦岭造山带和江南雪峰造山带,表明晚三叠世诺利期开始,川西南地区开始接受来自西部造山带提供的物源。5.物源与沉积记录分析数据提示,早三叠世至中三叠世期间扬子克拉通板块的西南缘仍属被动大陆边缘,接受了来自扬子克拉通内部的康滇古陆及川中隆起为主的物源。晚三叠世开始,盆山格局发生了转变:卡尼期开始,扬子北部的秦岭造山带物源影响到扬子板块的西南缘;诺利期开始,以羌塘陆块为主体的多弧盆复合体与扬子板块汇聚,同时江南雪峰造山带抬升并开始影响扬子板块西部的物源;瑞替期,三江造山带、松潘甘孜褶皱带、秦岭造山带和江南雪峰造山带继续抬升共同为上扬子西部提供物源。晚三叠世诺利期开始,上扬子西南地区由被动大陆边缘向前陆盆地转换。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P542;P534.51

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