豫西濟(jì)源地區(qū)中元古界兵馬溝組沉積環(huán)境分析及其控制因素.pdf

1、華北克拉通南緣中元古界的沉積學(xué)、地層學(xué)及大地構(gòu)造學(xué)等研究一直是前寒武紀(jì)地質(zhì)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。兵馬溝組不整合覆蓋于熊耳群之上，是華北克拉通南緣中元古界熊耳群火山巖形成后發(fā)育的第一套碎屑沉積地層，所以兵馬溝組的研究對(duì)熊耳群的構(gòu)造背景及華北克拉通南緣構(gòu)造演化都具有重要意義。本文對(duì)豫西地區(qū)出露的兵馬溝組剖面進(jìn)行了踏勘，對(duì)其沉積特征進(jìn)行了對(duì)比研究。在此基礎(chǔ)上選取豫西濟(jì)源地區(qū)中元古界兵馬溝組典型剖面，在野外踏勘和剖面實(shí)測(cè)基礎(chǔ)上，運(yùn)用沉積學(xué)、地球化學(xué)、

2、地層學(xué)等理論對(duì)濟(jì)源地區(qū)兵馬溝組沉積環(huán)境和物源及其大地構(gòu)造背景進(jìn)行了研究，取得了以下認(rèn)識(shí)：
　?。?）濟(jì)源兵馬溝組巖性以紫紅色礫巖為主，其次為含礫粗砂巖、粗砂巖等，從下往上礫石粒徑逐漸減小，磨圓度變好；砂巖的粒度參數(shù)特征及概率值累積曲線特征表明兵馬溝組為重力流沉積，概率值累積曲線的變化說(shuō)明其沉積時(shí)水動(dòng)力條件整體上逐漸減弱。綜合各方面特征分析，兵馬溝組沉積時(shí)期水體動(dòng)蕩，有多期洪流出現(xiàn)，為間歇性的災(zāi)變洪流；沉積環(huán)境為沖積扇-扇三角洲沉積

3、，從中可識(shí)別出泥石流沉積微相、碎屑流沉積微相、分流河道沉積微相及漫流沉積微相，其中以泥石流和碎屑流沉積為主。
　?。?）通過(guò)對(duì)豫西濟(jì)源地區(qū)兵馬溝組砂巖主量元素地球化學(xué)特征的分析，結(jié)果表明，兵馬溝組砂巖主要以成熟度較低的巖屑砂巖為主；砂巖樣品風(fēng)化蝕變指數(shù)（CIA）表明兵馬溝組砂巖遭受風(fēng)化程度較弱，化學(xué)組分變化指數(shù)ICV的值大部分大于1，表明砂巖為一次旋回的沉積物，形成于較活動(dòng)環(huán)境。
　?。?）濟(jì)源地區(qū)兵馬溝組礫巖礫石成分從下而

4、上火山巖礫逐步減少、石英巖礫逐步增加，但是仍以火山巖礫石為主，說(shuō)明其物源主要來(lái)自下伏熊耳群。結(jié)合砂巖物源區(qū)性質(zhì)判別圖表明，兵馬溝組砂巖物源區(qū)主要為中性和長(zhǎng)英質(zhì)火成巖區(qū)及少量石英巖沉積物源區(qū)；揭示了其物源區(qū)主要來(lái)自于大陸島弧和活動(dòng)大陸邊緣。結(jié)合前人的研究資料，表明兵馬溝組為弧后盆地充填物，熊耳群為俯沖作用下形成的大陸島弧火山巖，中元古代兵馬溝組沉積時(shí)期華北克拉通南緣處于活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境。
　　本文通過(guò)利用各種方法恢復(fù)了濟(jì)源兵馬溝組的