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华北北部新元古代下马岭组黑色岩系沉积环境及构造古地理意义

杨红梅  
【摘要】:华北北部新元古界是我国地层学研究的一个重要层段。最近在北京西山新元古界下马岭组黑色碳质—硅质页岩中发现有多层钾质斑脱岩。本文运用沉积学、岩石学和地球化学等综合方法,从岩石圈板块构造活动与沉积盆地响应的角度,探讨这套含有斑脱岩的黑色碳质—硅质页岩组合的成因环境及其所暗含的大地构造背景信息。 本文选取了四条剖面,组成了南北向研究廊带。包括河北怀来赵家山剖面、北京西山雁翅、下苇甸剖面及河北涞水野三坡剖面。其中赵家山剖面为标准剖面,厚度最大。在这一廊带中,由南向北其下马岭组沉积厚度和斑脱岩的层数逐渐增大。地球化学分析表明:南部野三坡剖面的硅质岩应沉积于以陆壳为基地的大陆边缘的缺氧水体中,属热水成因,北部的赵家山剖面的硅质岩沉积环境为大陆边缘离陆较远的环境,更多受到热水影响;同时,分析也表明,当前斑脱岩的源岩为钙碱性序列中的流纹英安岩、英安岩到粗面安山岩火山,来源于碰撞-板内背景的火山喷发活动。由研究廊带及区域资料推测,其火山带大致应位于华北板块的北缘。 综合分析表明,下马岭组这段黑色页岩为主的沉积序列可很好地与Ettensohn的北美古生代黑色页岩沉积模式对比,代表了由于板块间的俯冲碰撞导致盆地沉降凹陷逐渐变深,后因载荷释放盆地基底折返,导致再次变浅的过程。结合上述斑脱岩的研究,下马岭组这段黑色页岩为主的沉积序列的形成,应与华北板块北部边缘的俯冲碰撞等板块构造活动有关,可视为Rodinia超大陆汇聚作用的沉积响应。


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