白憲洲,文龍,王玉婷,馬繼躍,巴金,鄢圣武
四川盆地西南緣下三疊統(tǒng)銅街子組-雷口坡組地球化學特征及其古環(huán)境意義
白憲洲,文龍,王玉婷,馬繼躍,巴金,鄢圣武
(四川省地質(zhì)調(diào)查院,成都 610081)
沉積巖的微量元素及稀土元素蘊含了大量的地質(zhì)信息,是研究沉積物沉積時的古氣候、古環(huán)境的有效手段。作者選取了四川盆地西南緣下三疊統(tǒng)銅街子組-雷口坡組的9件樣品進行了主量元素、微量元素及稀土元素的測定。基于能夠敏感反應沉積環(huán)境的微量元素指標及特征微量元素、稀土元素比值,對四川盆地西南緣早三疊世銅街子組-雷口坡組沉積時期的古環(huán)境、古氣候進行了研究。結(jié)果表明:四川盆地西南緣下三疊統(tǒng)銅街子組-雷口坡組的巖石具有富TiO2、MgO、CaO、K2O等,貧SiO2、Na2O的特點。相對于地殼,稀土元素總量較高,具中等的負銪異常,(LREE) /(HREE)比值較高。四川盆地西南緣下三疊統(tǒng)銅街子組-雷口坡組的沉積環(huán)境演化分為9個時期:自下而上,干熱(氧化,水體分層弱)→溫濕(氧化,水體分層弱)→冷濕(缺氧、水體分層性極弱)→干熱(氧化,水體分層弱)→溫濕(缺氧,水體分層強)→干熱(氧化,水體分層弱)→溫濕(氧化,水體分層弱)→溫濕(氧化,水體分層性強)→干熱(氧化、水體分層性中等-強)。為該區(qū)早三疊世環(huán)境演化研究提供基礎資料。
四川盆地;下三疊統(tǒng);銅街子組;雷口坡組;地球化學特征;古環(huán)境
沉積巖中元素的分布是沉積分異與地球化學演化的結(jié)果,碎屑沉積巖是源區(qū)巖石的成分、古化學風化條件和大地構造背景等信息的良好載體。研究發(fā)現(xiàn)稀土元素以及某些微量元素能夠有效地指示地質(zhì)作用過程、物源區(qū)特征、大地構造背景以及物源區(qū)古化學風化特征[1-4]。由于砂泥巖中的微量元素,特別是稀土元素、高場強元素等在沉積水體中的溶解度低,且在沉積作用過程中很少分異,所以盡管其地球化學成分受母巖、化學風化、搬運和分選沉積過程以及埋藏后成巖作用等因素的影響,但這些微量元素的相對穩(wěn)定性使它們?nèi)匀荒軌蛑甘疚镌磪^(qū)性質(zhì)[3, 5]。因此研究碎屑巖的化學成分對于識別沉積物沉積時的古氣候、古環(huán)境等具有重要的意義[4, 6]。
研究表明[7]:岡瓦納大陸從石炭紀開始向北漂移,到三疊紀與北半球的歐亞大陸聚合,形成泛大陸,受其影響,二疊紀到三疊紀全球經(jīng)歷了巨型季風氣候的形成、發(fā)展、衰退過程演化,這種季風氣候使得全球三疊紀古氣候以干旱為特征,并且巨型季風在三疊紀達到了最大值[8]。揚子板塊在早三疊世時處于N10°左右[9, 10],而四川盆地在早三疊世時處于低緯度地區(qū)(N15°左右)[11, 12],受到了巨型季風的強烈影響。也有學者認為早三疊世時全球氧的含量較低,二氧化碳的濃度較高,從而造成了炎熱干旱的環(huán)境[13, 14]。由此,導致了四川盆地在早三疊世時處于炎熱干旱的氣候環(huán)境中[15]。
前人對四川盆地的下三疊統(tǒng)進行了大量的研究,取得了大量的認識成果:杜偉(2013)等對川南地區(qū)的層序地層進行了研究[16]。沈中延(2010)等在米倉山地區(qū)銅街子組底部發(fā)現(xiàn)了不整合面,并將其作為南秦嶺造山帶與上揚子地塊碰撞的證據(jù)[17]。王文之(2011)等對川南丹鳳—塘河地區(qū)嘉陵江組沉積環(huán)境分析后將嘉陵江組劃分為開闊臺地、局限臺地2個沉積相,并進一步劃分出5個亞相及若干微相[18]。李小寧(2015)對四川盆地東部合川鹽井溪剖面嘉陵江組二段的鹽溶角礫巖-次生灰?guī)r的碳氧同位素組成進行了研究,得出地層微晶白云巖的錳、鍶的質(zhì)量分數(shù)和δ13C、δ18O平均值分別為291×10-6、98×10-6,-0.30‰和-4.23‰,具有和鹽溶角礫巖-次生灰?guī)r類似的錳、鍶含量和較正的碳、氧同位素組成,碳同位素可能較好地代表了同期海水,氧同位素則代表了蒸發(fā)海水[19]。汪明泉(2015)對四川盆地東部嘉陵江組四段石鹽巖中原生的單一液相包裹體進行研究表明:石鹽結(jié)晶時鹵水的溫度在17.7~63.5℃之間,說明早三疊世時海水具有較高的溫度[7]。
但前人對四川盆地西南緣下三疊統(tǒng)的元素地球化學特征研究較少。因此本文擬以四川盆地西南緣的下三疊統(tǒng)銅街子組-雷口坡組為研究對象,通過對其微量元素、稀土元素的地球化學特征來探討四川盆地西南緣早三疊世沉積時期的古環(huán)境。認為:四川盆地西南緣下三疊統(tǒng)銅街子組-雷口坡組的巖石具有富TiO2、MgO、CaO、K2O等,貧SiO2、Na2O的特點,Al2O3、TFe2O3、MnO、P2O5的含量與大陸上地殼相當。(Al2O3)/(TiO2)比值大部分小于14,表明其沉積物物源可能來源于鐵鎂質(zhì)巖石區(qū)。稀土總量相對地殼中的稀土元素總量(112×10-6)較高,具中等的負銪異常,(LREE) /(HREE)比值較高,指示其物源區(qū)可能含有長英質(zhì)巖?;赟r/Ba值、V/(V+Ni)值、(Cu+Mo)/Zn值、V/Cr值、Ni/Co值、U/Th值、Sr/Cu值等地球化學參數(shù),將四川盆地西南緣下三疊統(tǒng)銅街子組-雷口坡組的沉積環(huán)境演化分為9個時期:自下而上,干熱(氧化,水體分層弱)→溫濕(氧化,水體分層弱)→冷濕(缺氧、水體分層性極弱)→干熱(氧化,水體分層弱)→溫濕(缺氧,水體分層強)→干熱(氧化,水體分層弱)→溫濕(氧化,水體分層弱)→溫濕(氧化,水體分層強)→干熱(氧化、水體分層中等-強)。為該區(qū)早三疊世環(huán)境演化研究提供基礎資料。
圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡圖和剖面位置圖(紅三角為采樣位置)
研究區(qū)位于四川盆地西南緣,大地構造位置屬揚子陸塊區(qū)上揚子陸塊的四川前陸盆地之敘永-筠連疊加褶皺帶。地層區(qū)劃屬華南地層大區(qū)揚子地層區(qū)上揚子地層分區(qū)的峨眉小區(qū)。區(qū)內(nèi)的三疊系自下而上包含的地層單元有:飛仙關組,表現(xiàn)為一套紫紅色細碎屑巖夾碳酸鹽巖;銅街子組,表現(xiàn)為一套紫紅、黃綠色細碎屑巖夾粗碎屑巖、碳酸鹽巖;嘉陵江組,表現(xiàn)為灰色中-厚層狀碳酸鹽巖;雷口坡組,表現(xiàn)為灰、黃灰色薄-中層狀碳酸鹽巖;須家河組,表現(xiàn)為黃灰色碎屑巖不等厚韻律互層。
本次工作對區(qū)調(diào)工作中發(fā)現(xiàn)的出露較好的洛資依達剖面(103°15′45″E~103°15′59″E,28°46′57″N~28°46′21″N)進行了實地測量。從大量樣品中選取9件進行了主量元素、微量元素及稀土元素的測試分析(圖1)。樣品巖性主要為灰綠、紫紅色及泥巖、粉砂巖、灰?guī)r、白云巖等。
樣品的化學處理及測試均由澳實分析檢測(廣州)有限公司進行,分析過程首先將粉碎至 200 目的樣品進行定量處理,將制備的定量樣品加入 LiBO2溶劑中,混合均勻,然后在1 000℃以上的熔爐中熔化。溶液冷卻后,用硝酸定容,最后在等離子體質(zhì)譜儀上進行測試。常量元素分析采用X熒光光譜儀( PANalytical Axios Adv PW4400);微量元素分析采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀( Elan 9000) 測定完成[20];稀土元素采用ME-MS81進行分析檢測[21],測試結(jié)果準確可信。
主量元素的分析數(shù)據(jù)表列于表1。由表可見:樣品主量元素的平均值與Taylor和Mclennan[22]的大陸上地殼成分相比,具有富TiO2、MgO、CaO、K2O等,貧SiO2、Na2O的特點,Al2O3、TFe2O3、MnO、P2O5的含量與大陸上地殼相當。(K2O)/(Al2O3)常用來確定細碎屑巖源區(qū)巖石的成分,在堿性長石中,(K2O)/(Al2O3)值為0.4~1.0,在伊利石中約為0.3,在其他粘土礦物中接近于0[23]。Cox et al[24]研究表明,當泥質(zhì)巖中(K2O)/(Al2O3)值大于0.5時,說明母巖中具有相當數(shù)量的堿性長石;(K2O)/w(Al2O3)值小于0.4時,說明母巖中只含有少量的堿性長石。工作區(qū)巖石的(K2O)/(Al2O3)為0.12~0.65,平均值為0.41,表明母巖中含有少量的堿性長石。Girty et al[25]認為,沉積物中(Al2O3) /(TiO2)值小于14時,沉積物物源可能來源于鐵鎂質(zhì)巖石;而w(Al2O3)/w(TiO2)值為19~28之間時,物源可能來源于安山質(zhì)和流紋質(zhì)巖石(或者花崗閃長質(zhì)和英云閃長質(zhì))巖石。研究區(qū)樣品的(Al2O3)/(TiO2)比值大部分小于14,表明其沉積物物源可能來源于鐵鎂質(zhì)巖石,結(jié)合區(qū)域資料,物源應來源于峨眉山玄武巖組的玄武巖。
表1 洛資依達剖面銅街子組-雷口坡組主量元素地球化學數(shù)據(jù)表
稀土元素分析數(shù)據(jù)列于表2。由表可見,工作區(qū)巖石的稀土總量相對較高,但不同樣品之間含量變化較大,為(33.39×10-6~438.09×10–6)之間,平均值為293.4×10-6,比地殼中的稀土元素總量112×10-6相對較高(表2)。輕重稀土元素分餾明顯,輕稀土較重稀土相對富集,(LREE)/(HREE)比值為7.11~18.53,平均值為13.8。Eu為0.27~0.81,平均值為0.70,表明具有中等的負銪異常。由于稀土元素在水體中停留時間短,幾乎全部進入了沉積物中,這些相容和不相容元素的比例能夠區(qū)分碎屑巖中長英質(zhì)、鐵鎂質(zhì)來源的成分[22, 26, 27]?;詭r的(LREE)/(HREE)比值低,無Eu異常[28],而酸性巖通常具有較高的(LREE) /(HREE)比值和負Eu異常[29],從工作區(qū)巖石樣品的稀土元素特征可以看出:四川盆地西南緣下三疊統(tǒng)銅街子組-雷口坡組的物源區(qū)可能有來自長英質(zhì)巖區(qū)的物源,這與峨眉山玄武巖組中含瑪瑙礫石的地質(zhì)現(xiàn)象吻合。
表2 洛資依達剖面銅街子組-雷口坡組稀土元素地球化學分析數(shù)據(jù)表
微量元素的分析數(shù)據(jù)列于表3。由表可見,研究區(qū)巖石與Taylor和McLennan[22]發(fā)表的大陸上地殼微量元素值相比:微量元素中富V、Ga、Zr、Nb、Cs、Th等元素,貧Ni、Zn、Sr、Ba、Cs、Th等元素??傮w來看,四川盆地西南緣下三疊統(tǒng)銅街子組-雷口坡組巖石的微量元素豐度與上地殼豐度相當,這與其形成于海陸過渡環(huán)境之三角洲-潮下坪的構造背景一致。
表3 洛資依達剖面銅街子組-雷口坡組微量元素地球化學分析數(shù)據(jù)表
在前人研究成果基礎上,作者選用Sr/Ba值、V/(V+Ni)值、(Cu+Mo)/Zn值、V/Cr值、Ni/Co值、U/Th值、Sr/Cu值等作為本次研究的地球化學參數(shù)。沉積物古環(huán)境的微量元素判別標準及參考文獻見表4。
Sr/Ba比值作為反映環(huán)境古鹽度的重要參數(shù),Sr/Ba比值>1表示咸水,Sr/Ba比值<1表示淡水[30],但也有時出現(xiàn)模棱兩可甚至矛盾的結(jié)論[31]。本次研究中的大部分Sr/Ba比值在0.1~0.2,可能是因為沉積物形成于近岸區(qū),Sr相對少;受陸源碎屑礦物(殘渣態(tài))影響,Ba含量相對多[31]所致,因此本文只將該參數(shù)作參考,結(jié)合其巖性及沉積構造劃為三角洲-潮下坪環(huán)境。
表4 沉積物古環(huán)境的微量元素判斷標準及文獻
V/(V+Ni)比值作為反映氧化還原特性的指標,V/(V+Ni)比值介于0.84~0.89之間,反映水體分層性強,底層水體中出現(xiàn)H2S的厭氧環(huán)境;V/(V+Ni)比值介于0.54~0.82之間,反映水體分層性中等;V/(V+Ni)比值介于0.46~0.60之間,反映水體分層性弱[32]。
(Cu+Mo)/Zn比值為氧化還原環(huán)境特性的指標,比值高的(>0.75)為缺氧環(huán)境,而比值低的(<0.75)則表示氧化環(huán)境[15]。
V/Cr、Ni/Co、U/Th比值也是判斷沉積環(huán)境氧化還原特性的指標,V/Cr>4.25為缺氧環(huán)境,V/Cr在2~4.25時為貧氧環(huán)境,V/Cr<2為氧化環(huán)境;Ni/Co>7時為缺氧環(huán)境,Ni/Co介于5~7時為貧氧環(huán)境,Ni/Co<5時為氧化環(huán)境;U/Th>1.25時為缺氧環(huán)境,U/Th介于0.75~1.25間時為貧氧環(huán)境[15]。
Sr/Cu比值可以指示古水體中的古氣候的冷熱干濕指標,Sr/Cu比值介于1.3~5之間為溫濕氣候,大于5為干熱氣候[15]。
基于以上的地球化學參數(shù),計算如表5所示。
表5 洛資依達剖面銅街子組-雷口坡組地球化學參數(shù)表
根據(jù)實測地質(zhì)剖面及地球化學參數(shù),得到了洛資依達剖面銅街子組-雷口坡組柱狀圖及環(huán)境演化圖(圖2)。
由圖2可知:四川盆地西南緣下三疊統(tǒng)銅街子組-雷口坡組的沉積環(huán)境演化可分為9個時期,分述如下:
1)Ⅰ期(1-10層):該期的氣侯特征表現(xiàn)為干熱(Sr/Cu值在11.43~44.47,大于5),呈氧化環(huán)境((Cu+Mo)/Zn值在0.019~0.037,小于0.75),該期水體分層性弱(V/(V+Ni)值在0.52~0.60,介于0.46~0.60之間)。該期的沉積物主要表現(xiàn)為銅街子組的一套紫紅、黃綠色薄層狀粉砂巖、泥巖等細碎屑巖夾中細粒長石石英砂巖等粗碎屑巖和泥晶灰?guī)r、含泥質(zhì)條帶灰?guī)r、砂質(zhì)砂巖等碳酸鹽巖,發(fā)育平行層理、水平層理等沉積構造。該期沉積物與地球化學所反演的氣侯特征比較一致。
2)Ⅱ期(11-13層):該期位于嘉陵江期早期,對應嘉陵江組下段。該期的氣侯特征表現(xiàn)為溫濕(Sr/Cu值2.39,介于1.3~5之間),呈氧化環(huán)境((Cu+Mo)/Zn值0.4,小于0.75),該期水體分層性弱(V/(V+Ni)值0.81,介于0.54~0.82之間)。該期的沉積物主要表現(xiàn)為深灰、灰黃色中-巨厚層狀微晶灰質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r夾薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r,節(jié)理較發(fā)育,偶見方解石晶洞,該期沉積物與氣侯特征較為一致。
3)Ⅲ期(14-21層):該期對應嘉陵江期中段下部。該期的氣侯特征表現(xiàn)為較Ⅱ期更加冷濕(Sr/Cu值0.28,小于1.3),呈缺氧環(huán)境((Cu+Mo)/Zn值2.2,大于0.75),該期水體分層性極弱(V/(V+Ni)值0. 18,小于0.46)。該期的沉積物主要表現(xiàn)為紫紅、灰白色中-厚層狀細粒長石石英砂巖、粉砂巖、泥巖韻律層,間夾薄層狀含泥質(zhì)條帶微晶白云巖。這與該期冷濕、缺氧、水體分層性極弱的氣候特點較為吻合。
4)Ⅳ期(21-27層):該期對應于嘉陵江期中段的中部。該期的氣侯特征表現(xiàn)為干熱(Sr/Cu值22.00,大于5),呈氧化環(huán)境((Cu+Mo)/Zn值0.1,小于0.75),該期水體分層性弱(V/(V+Ni)值0. 42,小于0.46)。該期的沉積物主要表現(xiàn)為灰白、紫紅色中-厚層狀粉砂巖、泥巖夾灰質(zhì)白云巖、粉砂質(zhì)白云巖等??傮w以細碎屑巖為主。干熱、氧化環(huán)境下,物源區(qū)物質(zhì)風化嚴重,才形成了該期以細碎屑巖為主夾少量碳酸鹽巖的沉積物。
5)Ⅴ期(28-34層):該期對應于嘉陵江期中段的中上部。該期的氣侯特征表現(xiàn)為溫濕(Sr/Cu值0.22,小于5),呈缺氧環(huán)境((Cu+Mo)/Zn值3.1,大于0.75),該期水體分層性強(V/(V+Ni)值0.94,大于0.89)。該期的沉積物主要表現(xiàn)為灰白、紫紅色中-厚層狀巖屑石英砂巖、粉砂巖??傮w以粗碎屑巖為主。濕潤、氧化環(huán)境下,物源區(qū)物質(zhì)風化嚴重,才形成了該期以粗碎屑巖為主的沉積物。
6)Ⅵ期(35-43層):該期對應嘉陵江期上段的下部,氣候特征表現(xiàn)為干熱(Sr/Cu值72.50,大于5),呈缺氧環(huán)境((Cu+Mo)/Zn值2.7,大于0.75),該期水體分層性弱(V/(V+Ni)值0.06,小于0.60)。該期的沉積物主要表現(xiàn)為鈣質(zhì)白云巖、泥灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、礫屑灰?guī)r等碳酸鹽巖組合,這說明干熱、氧化環(huán)境條件下,風化作用較弱,物源區(qū)帶來的陡源碎屑物質(zhì)較少,從而沉積物以碳酸鹽巖為主。
7)Ⅶ期(44-50層):該期對應嘉陵江期上段的上部,氣候特征表現(xiàn)為溫濕,呈氧化環(huán)境,該期水體分層性弱。該期的沉積物主要表現(xiàn)為礫屑灰?guī)r、泥晶灰?guī)r等碳酸鹽巖組合,說明在濕潤、氧化環(huán)境條件下,降雨量增加,水平面上升,從而沉積物以碳酸鹽巖為主。
8)Ⅷ期(51-54層):該期對應雷口坡期下段的下部,氣候特征表現(xiàn)為溫濕(Sr/Cu值1.61,大于1.3小于5)、氧化環(huán)境((Cu+Mo)/Zn值0.5,小于0.75),該期水體分層性強(V/(V+Ni)值0.48,介于0.46~0.60之間)。該期的沉積物主要表現(xiàn)為細粒巖屑長石砂巖、泥巖等細碎屑巖,說明在溫濕、氧化環(huán)境條件下,物源區(qū)物質(zhì)風化嚴重,才形成了該期以細碎屑巖為主的沉積物。
9)Ⅸ期(55-58層):該期對應雷口坡期下段的上部,氣候特征表現(xiàn)為干熱(Sr/Cu值11.83,大于5)、氧化環(huán)境((Cu+Mo)/Zn值0.1,小于0.75),該期水體分層性中等-強(V/(V+Ni)值0.83,介于0.54~0.89之間)。該期的沉積物主要表現(xiàn)為細碎屑巖向上變?yōu)樘妓猁}巖,說明在干熱、氧化環(huán)境條件下,物源區(qū)物質(zhì)風化逐漸減弱,才形成了由細碎屑巖向碳酸鹽巖過渡的沉積物。
本文通過對四川盆地西南緣下三疊統(tǒng)銅街子組-雷口坡組的9件樣品進行了詳細的主量元素、微量元素及稀土元素地球化學分析,選用Sr/Ba值、V/(V+Ni)值、(Cu+Mo)/Zn值、V/Cr值、Ni/Co值、U/Th值、Sr/Cu值等地球化學參數(shù)對其古環(huán)境特征進行了分析,得出以下幾點結(jié)論:
1)主量元素研究表明:四川盆地西南緣下三疊統(tǒng)銅街子組-雷口坡組的巖石與大陸上地殼成分相比具有富TiO2、MgO、CaO、K2O等,貧SiO2、Na2O的特點,Al2O3、TFe2O3、MnO、P2O5的含量與大陸上地殼相當。工作區(qū)巖石的(K2O)/(Al2O3)為0.12~0.65,平均值為0.41,表明母巖中含少量堿性長石;(Al2O3) /(TiO2)比值大部分小于14,表明其沉積物物源區(qū)可能為鐵鎂質(zhì)巖石區(qū)。
2)本區(qū)巖石的稀土總量相對地殼中的稀土元素總量(112×10-6)較高,具中等的負銪異常,(LREE) /(HREE)比值較高,指示其物源區(qū)可能含長英質(zhì)巖。
3)基于Sr/Ba值、V/(V+Ni)值、(Cu+Mo)/Zn值、V/Cr值、Ni/Co值、U/Th值、Sr/Cu值等地球化學參數(shù),將四川盆地西南緣下三疊統(tǒng)銅街子組-雷口坡組的沉積環(huán)境演化分為9個時期:自下而上,干熱(氧化,水體分層弱)→溫濕(氧化,水體分層弱)→冷濕(缺氧、水體分層極弱)→干熱(氧化,水體分層弱)→溫濕(缺氧,水體分層強)→干熱(缺氧,水體分層弱)→溫濕(氧化,水體分層弱)→溫濕(氧化,水體分層強)→干熱(氧化、水體分層性中等-強)。這為該區(qū)早三疊世環(huán)境演化提供了依據(jù)。
圖2 洛資依達剖面銅街子組-雷口坡組柱狀圖及環(huán)境演化
[1] Cullers RL, Basu A, Suttner L. Geochemical signature of provenance in sand-size material in soils and stream sediments near the Tobacco Root batholith, Montana, U.S.A.[J]. Chemical Geology. 1988, 70(4): 335-348.
[2] Bhatia M R, Crook K A. Trace element characteristics of greywackes and tectonic setting discrimination of sedimentary basins[J]. Contributions to Mineralogy & Petrology. 1986, 92(2): 181-193.
[3] S. R. Taylor And S. M. McClennan. The continental crust: Its composition and evolution[M]. Blackwell Scientific Publications, Oxford, 1985: 1-312.
[4] 白憲洲,文龍,王玉婷,等. 四川省西昌盆地上三疊統(tǒng)白果灣組地球化學特征及其意義[J]. 中國地質(zhì)調(diào)查. 2017(02): 51-58.
[5] 白憲洲,何明友,王玉婷,等. 四川若爾蓋地區(qū)西康群地球化學特征及其物源區(qū)和古風化程度分析[J]. 現(xiàn)代地質(zhì). 2010, 24(1): 151-157.
[6] 梁斌,王全偉,闞澤忠. 珙縣恐龍化石埋藏地自流井組泥質(zhì)巖地球化學特征及其對物源區(qū)和古風化作用的指示[J]. 礦物巖石. 2006, 26(3): 94-99.
[7] 汪明泉,趙艷軍,劉成林,等. 四川盆地東部三疊系嘉陵江組成鹽期濃縮海水古溫度及其意義[J]. 巖石學報. 2015(09): 2745-2750.
[8] Parrish J T. Climate of the Supercontinent Pangea[J]. Journal of Geology. 1993, 101(2): 215-233.
[9] 萬天豐,朱鴻. 古生代與三疊紀中國各陸塊在全球古大陸再造中的位置與運動學特征[J]. 現(xiàn)代地質(zhì). 2007(01): 1-13.
[10] 朱日祥,楊振宇,馬醒華,等. 中國主要地塊顯生宙古地磁視極移曲線與地塊運動[J]. 中國科學(D輯:地球科學). 1998(S1): 1-16.
[11] 姜枚,馬開義,李普,等. 四川盆地東部三疊紀含鉀巖層古地磁及物性研究[J]. 物探與化探. 1987(04): 266-274.
[12] 朱志文,郝天珧,趙惠生. 攀西及鄰區(qū)印支—燕山期地塊構造運動的古地磁考證[J]. 地球物理學報. 1988(04): 420-431.
[13] Woods A D. Paleoceanographic and paleoclimatic context of Early Triassic time[J]. Comptes rendus - Palevol. 2005, 4(6): 463-472.
[14] Retallack G J, Greaver T, Jahren A H. Return to Coalsack Bluff and the Permian–Triassic boundary in Antarctica[J]. Global & Planetary Change. 2007, 55(1): 90-108.
[15] 錢利軍,陳洪德,林良彪,等. 四川盆地西緣地區(qū)中侏羅統(tǒng)沙溪廟組地球化學特征及其環(huán)境意義[J]. 沉積學報. 2012(06): 1061-1071.
[16] 杜偉. 川南地區(qū)中、下三疊統(tǒng)層序地層研究[J]. 科學技術與工程. 2013(01): 123-125.
[17] 沈中延,肖安成,王亮,等. 四川北部米倉山地區(qū)下三疊統(tǒng)內(nèi)部不整合面的發(fā)現(xiàn)及其意義[J]. 巖石學報. 2010(04): 1313-1321.
[18] 王文之,田景春,張翔,等. 川南丹鳳—塘河地區(qū)嘉陵江組沉積環(huán)境分析[J]. 巖性油氣藏. 2011(06): 50-55.
[19] 李小寧,黃思靜,胡博,等. 合川鹽井溪嘉陵江組第二段鹽溶角礫巖-次生灰?guī)r的碳氧同位素組成[J]. 成都理工大學學報(自然科學版). 2015(06): 734-745.
[20] 高軍波,楊瑞東,陶平,等. 貴州鎮(zhèn)寧泥盆系大型重晶石礦床地球化學特征及其成因研究[J]. 現(xiàn)代地質(zhì). 2013(01): 46-55.
[21] 高軍波,楊瑞東,陶平,等. 貴州鎮(zhèn)寧重晶石礦中硅質(zhì)巖稀土元素地球化學研究[J]. 貴州地質(zhì). 2011(04): 310-314.
[22] Taylor S R, Mclennan S M. The Continental Crust: Its Composition and Evolution[M]. 1985: 1-312.
[23] Wronkiewicz D J, Condie K C. Geochemistry of Archean shales from the Witwatersrand Supergroup, South Africa: Source-area weathering and provenance[J]. Geochimica Et Cosmochimica Acta. 1987, 51(9): 2401-2416.
[24] Cox R, Lowe D R, Cullers R L. The influence of sediment recycling and basement composition on evolution of mudrock chemistry in the southwestern United States[J]. Geochimica Et Cosmochimica Acta. 1995, 59(14): 2919-2940.
[25] Girty G H, Ridge D L, Knaack C, et al. Provenance and depositional setting of Paleozoic chert and argillite, Sierra Nevada, California[J]. Journal of Sedimentary Research. 1996, 66(1): 107-118.
[26] Mclennan S M, Hemming S, Mcdaniel D K, et al. Geochemical approaches to sedimentation, provenance, and tectonics[M]. 1993: 21-40.
[27] Wronkiewicz D J, Condie K C. Geochemistry of Archean shales from the Witwatersrand Supergroup, South Africa: Source-area weathering and provenance[J]. Geochimica Et Cosmochimica Acta. 1987, 51(9): 2401-2416.
[28] 李志紅,羅照華,陳岳龍,等. 康定—瀘定地區(qū)變質(zhì)侵入巖的地質(zhì)地球化學特征及其構造環(huán)境[J]. 現(xiàn)代地質(zhì). 2008(02): 181-189.
[29] 覃小鋒,夏斌,黎春泉,等. 阿爾金構造帶西段前寒武紀花崗質(zhì)片麻巖的地球化學特征及其構造背景[J]. 現(xiàn)代地質(zhì). 2008(01): 34-44.
[30] 曲星武,王金城. 用鍶鋇比研究沉積環(huán)境的初步探討[J]. 煤田地質(zhì)與勘探. 1979(01): 15-21.
[31] 史忠生,陳開遠,史軍,等. 運用鍶鋇比判定沉積環(huán)境的可行性分析[J]. 斷塊油氣田. 2003(02): 12-16.
[32] Hatch J R, Leventhal J S. Relationship between inferred redox potential of the depositional environment and geochemistry of the Upper Pennsylvanian (Missourian) Stark Shale Member of the Dennis Limestone, Wabaunsee County, Kansas, U.S.A. ☆[J]. Chemical Geology. 1992, 99(1–3): 65-82.
Geochemical Characteristics and Its Paleoenvironmetal Significance of the Lower Triassic Tongjiezi and Leikoupo Formations on the Southwestern Margin of the Sichuan Basin
BAI Xian-zhou WEN Long WANG Yu-ting MA Ji-yue BA Jin YAN Sheng-wu
(Sichuan Institute of Geological Survey, Chengdu 610081)
This paper has a discussion on paleoenvironment and paleoclimate of the Sichuan basin in the Early Triassic based on analyses of major elements, trace elements and REE for 9 samples from the Lower Triassic Tongjiezi and Leikoupo Formations. The analyses indicate that the samples are rich in TiO2, MgO, CaO and K2O, and poor in SiO2and Na2O with higher ΣREE, moderate negative Eu anomaly and high LREE/HREE ratio. Study results show that sedimentary environment evolution on the southwestern margin of the Sichuan basin during the Lower Triassic (from Tongjiezi period to Leikoupo period) may be divided into 9 stages: dry heat (oxidation, weak water layer), warm and humid (oxidation, weak water layer) - cold and humid (anoxia, very weak water layer) - dry heat (oxidation, weak water layer) - warm and humid (anoxia, strong water layer) - dry heat (oxidation, weak water layer) - warm and humid (oxidation, weak water layer) - warm and humid (oxidation, strong water layer) - dry heat (oxidation, medium - strong water layer).
Sichuan basin; Lower Triassic; Tongjiezi Formation; Leikoupo Formation; geochemical characteristic; paleoclimate;
2018-10-15
中國地質(zhì)調(diào)查局東特提斯成礦帶大型資源基地調(diào)查工程烏蒙山區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)綜合調(diào)查項目四川烏蒙山區(qū)1∶5萬洪溪幅(H48E021005)、覺洛幅(H48E022005)、中普幅(H48E022003)、申果莊幅(H48E022004)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查子項目(委托業(yè)務工作編碼:DD20160019-07)
白憲洲(1975-),男,河北棗強人,博士,高級工程師,從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和地球化學研究工作
P596
A
1006-0995(2019)03-0387-07
10.3969/j.issn.1006-0995.2019.03.008