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《成都理工大学》 2011年
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江南造山带内古生代硅质岩的地球化学特征及其地质意义

黄华  
【摘要】:硅质岩的研究具有十分重要的理论意义和实用价值。研究表明,硅质岩的地球化学特征对探讨其成因、沉积环境、地质背景和揭示区域地质构造演化历史有着十分重要的意义。 江南造山带是一个经历多期演化的复合构造带。造山带内发育由大量的层状或似层状深色硅质岩(放射虫硅质岩)。本文采用常量、微量和稀土元素岩石地球化学方法对造山带内古生代硅质岩的成因及形成的大地构造背景进行了详细研究。研究表明,江南造山带内古生代的硅质岩均为含陆源泥质较高的泥硅岩,热液成因与沉积成因并存,并非前人所称的纯热液成因。早古生代硅质岩主要形成于大陆边缘或大陆边缘-大洋盆地的过渡带;晚古生代硅质岩则形成于大陆边缘、大洋盆地、洋脊等不同构造部位。 通过对研究区内古生代硅质岩的研究,系统的总结了热水沉积硅质岩与非热水沉积硅质岩的地球化学特征差异,并在此基础上建立了热水沉积硅质岩与非热水沉积硅质岩的稀土配分识别模式。热液成因硅质岩,其稀土配分模式显示出轻稀土相对亏损、Eu正异常特征;非热水成因硅质岩,稀土配分模式显示出轻稀土相对富集、Eu弱负异常特征。 较系统的总结了不同构造背景下硅质岩的稀土元素地球化学特征:(1)从大陆边缘到深海洋中脊,硅质岩的稀土元素变化明显。靠近大陆边缘的硅质岩由于陆源供给充足,Ce元素一般不具正异常;随着水深的加深,形成于深水环境的硅质岩由于海水的改造强烈而表现出明显的Ce负异常。(2)形成于大陆边缘环境的硅质岩比形成于大洋盆地的硅质岩轻稀土更加富集,表现为其稀土配分模式的强烈右倾。(3)形成于裂陷盆地初期的硅质岩,比古华南残留洋盆和扬子地块边缘的硅质岩轻稀土元素更加富集。 研究表明,硅质岩对构造演化具有明显的地球化学响应。早古生代的硅质岩指示了距今10Ga时华夏地块与扬子地块为斜向碰撞;硅质岩地球化学特征支持在华夏地块与扬子地块间存在残留洋盆的事实。晚古生代硅质岩形成于大陆边缘、大洋盆地和洋脊共存的复杂背景下,指示这一时期的强烈构造拉张,在拉张强烈的部位形成了小洋盆和洋壳。位于扬子地块东南缘的早古生代硅质岩形成于大陆边缘或大陆边缘-大洋盆地的过渡带,其指示的物源区位置与现今的构造位置很不协调,暗示着寒武纪后期雪峰古陆曾由东向西发生大规模推覆。 硅质岩的成因与构造活动具有明显的耦合关系。构造活动期,幕式的拉张造成幕式的流体释放,形成热水沉积硅质岩;构造稳定期,形成正常沉积成因的硅质岩。
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