沈 昕,向 芳,李樹(shù)霞,鄒佐元,喻顯濤
(1.油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué)),成都 610059;2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 地球與科學(xué)測(cè)繪工程學(xué)院,北京 100083)
白堊紀(jì)被認(rèn)為是地質(zhì)歷史中一個(gè)特殊的時(shí)期,該時(shí)期的陸相沉積主要分布在東亞和北美西部地區(qū)[1-2]。陸相白堊系在中國(guó)范圍內(nèi)廣泛發(fā)育并表現(xiàn)出明顯的地域性,四川盆地是中國(guó)陸相白堊系最具代表性的沉積盆地之一[1]。對(duì)于四川盆地白堊系的研究,早年討論最多的是其地層的劃分,主要有李玉文[3]、衛(wèi)民[4]、葉春輝[5]、王孟筠[6]、莊忠海等[7]利用生物化石組合、巖石地層特征及古地磁數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分;之后有陳海霞[2]、茍宗海[8]、李玉文等[9]、曹珂[10]等人對(duì)四川盆地的沉積相進(jìn)行了詳細(xì)的研究;2000年以后曹珂等[11]、袁海軍等[12]對(duì)四川盆地的古環(huán)境與古氣候進(jìn)行了研究。
從前人研究可知四川盆地白堊系沉積劃分為6個(gè)區(qū)(圖1),本文研究的峨眉山地區(qū)在四川盆地西南部,屬于成都-雅安分區(qū)[1,6,13]。前人對(duì)于雅安、樂(lè)山等地白堊紀(jì)的地層、沉積相、古環(huán)境、古氣候等都進(jìn)行了詳細(xì)的研究,但是對(duì)于其物源只是簡(jiǎn)單地提及,并沒(méi)有進(jìn)行深入的討論[1-14];而對(duì)于峨眉山地區(qū)的研究本就比較單一薄弱,對(duì)于其物源的研究就更少了。基于此,本文主要從巖石學(xué)特征、地球化學(xué)特征方面對(duì)該地區(qū)白堊系物源進(jìn)行分析,從而為其沉積物的來(lái)源提供新的認(rèn)識(shí)。
圖1 四川盆地白堊系區(qū)劃圖Fig.1 The Cretaceous zoning map in Sichuan Basin(據(jù)《四川省區(qū)域地質(zhì)志》[13])
四川盆地是一個(gè)古生代和中、新生代疊合的菱形構(gòu)造-沉積盆地,是由上揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)北東向及北西向交叉的深斷裂活動(dòng)形成的,屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)的Ⅰ級(jí)構(gòu)造單元[15]。峨眉山市位于四川盆地的西南邊緣,地理位置為北緯29°16′30″~29°43′42″,東經(jīng)103°10′30″~103°37′10″;東北與川西平原接壤,西南連接大涼山和小涼山,是盆地到高山的過(guò)渡地帶。其Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元為上揚(yáng)子陸塊川中前陸盆地(圖2)[16-18]。
圖2 研究區(qū)位置及構(gòu)造背景圖Fig.2 Tectonic background and location of the study area(據(jù)李智武等[16])
研究區(qū)出露的白堊系有夾關(guān)組和灌口組。前人對(duì)于白堊紀(jì)的地層劃分有三分法和兩分法,至今仍未形成統(tǒng)一的劃分方案。本文通過(guò)總結(jié)前人研究[2,5,8-9,12],采用兩分法將夾關(guān)組(K1j)劃為下白堊統(tǒng),灌口組(K2g)劃為上白堊統(tǒng)。
剖面位于四川省峨眉山市川主鄉(xiāng)梧桐村,坐標(biāo)為北緯29°20′0″、東經(jīng)103°27′10″,向西北方向沿川主河流向到川主大橋往東200 m。
夾關(guān)組在研究區(qū)的厚度為445.86 m,主要為一套紫紅色、磚紅色中厚-厚層塊狀含鈣質(zhì)中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖(圖3-A),夾少量薄層狀泥巖及粉砂巖,底部可見(jiàn)細(xì)礫巖(圖3-B);與下伏天馬山組、上覆灌口組均呈整合接觸;地層中發(fā)育有大型交錯(cuò)層理和平行層理,可見(jiàn)槽狀層理、遞變層理,泥裂構(gòu)造也很發(fā)育(圖3-C),為三角洲平原亞相沉積[10,19]。在夾關(guān)組下部采集了砂巖樣品J-1B和泥巖樣品J-5、J-6;在中部采集了砂巖樣品J-2B和泥巖樣品J-7、J-8;在上部采集了砂巖樣品J-4B和泥巖樣品J-9(圖4)。
圖4 峨眉山地區(qū)白堊紀(jì)地層柱狀圖Fig.4 Stratigraphic column of Cretaceous in Emeishan area
灌口組在研究區(qū)的厚度為423.70 m,主要為一套紫紅色、磚紅色含鈣質(zhì)長(zhǎng)石石英粉砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖,含大量的石膏晶粒,石膏晶洞(圖3-D)及膏???圖3-E)發(fā)育;與下伏夾關(guān)組、上覆古近系名山組均呈整合接觸(圖3-F);層理構(gòu)造不發(fā)育,僅見(jiàn)微波狀層理、小型斜交層理及水平層理,為三角洲前緣亞相沉積[10,19]。在灌口組下部采集了砂巖樣品G-aB和泥巖樣品G-9;在中部采集了砂巖樣品G-cB和泥巖樣品G-10;在上部采集了砂巖樣品G-dB和泥巖樣品G-12(圖4)。
在夾關(guān)組中由老到新采集的砂巖樣品分別是J-1B、J-2B、J-4B,其薄片鑒定特征如下:粒徑都為中-細(xì)粒級(jí)別(圖5-A、F、I);從表1可知,顆粒分選性中等、磨圓度中等,多為棱角狀-次圓狀,反映了搬運(yùn)距離短,為近源沉積的特征[20]。顆粒中以石英為主,且多數(shù)為單晶石英,可見(jiàn)少量的多晶石英;其次是長(zhǎng)石,多見(jiàn)微斜長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石(圖5-B、C),反映了母巖應(yīng)該含有較多的長(zhǎng)石;最少的是巖屑,以酸性噴出巖(圖5-E)、花崗巖(圖5-D)、石英巖(圖5-G)、千枚巖碎屑為主;膠結(jié)物的面積分?jǐn)?shù)都在10%左右,多為鈣質(zhì)膠結(jié)物(圖5-H);幾乎不含雜基。砂巖三角分類(lèi)圖上顯示巖石為含鈣質(zhì)中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖(圖6)。
圖5 夾關(guān)組巖石顯微特征Fig.5 Microscopic characteristics of Jiaguan Formation rocks(A)含鈣質(zhì)中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖,J-1B,(+);(B)微斜長(zhǎng)石,J-1B,(+);(C)斜長(zhǎng)石,J-1B,(+);(D)花崗巖碎屑,J-1B,(+);(E)酸性噴出巖碎屑,J-1B,(+);(F)含鈣質(zhì)細(xì)中粒長(zhǎng)石石英砂巖,J-2B,(+);(G)石英巖碎屑,J-2B,(+);(H)鈣質(zhì)膠結(jié)物,J-2B,(+);(I)細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖,J-4B,(+)
在灌口組由老到新采集的砂巖樣品分別是G-aB、G-cB、G-dB,其薄片鑒定特征如下:粒度普遍較小,多數(shù)為 0.010 0~0.062 5 mm(表1),屬于粗粉砂-中粉砂級(jí)別(圖7-A、D、G);分選性中等、磨圓度中等,主要為棱角狀-次圓狀,反映了近源沉積的特征。顆粒以石英為主,多數(shù)為單晶石英;其次是長(zhǎng)石,斜長(zhǎng)石含量普遍比微斜長(zhǎng)石含量高(圖7-E);巖屑以酸性噴出巖(圖7-C)、鈣質(zhì)巖、千枚巖碎屑居多;膠結(jié)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%左右,雜基的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為5%,灌口組的膠結(jié)物和雜基含量普遍比夾關(guān)組的含量高。砂巖三角分類(lèi)圖上顯示巖石為含鈣質(zhì)長(zhǎng)石石英粉砂巖(圖6)。
表1 峨眉山川主剖面白堊系巖石薄片鑒定結(jié)果Table 1 Data of Cretaceous rock thin section identification from Chuanzhu section in Emeishan
圖6 白堊系砂巖三角分類(lèi)圖Fig.6 Trigonometric classification of Cretaceous sandstone in research areas(作圖方法據(jù)曾允孚等,1980)
砂巖組分特征能夠直接反映物源區(qū)母巖性質(zhì)[21-23]。表1為砂巖薄片中各組分的面積分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。其中夾關(guān)組填隙物為6%~12%,顆粒為88%~94%;顆粒組分中,石英為77%~84%,長(zhǎng)石為11%~15%,巖屑為5%~8%。灌口組填隙物為13%~19%,顆粒為81%~87%;顆粒組分中,石英為80%,長(zhǎng)石為13%~16%,巖屑為4%~6%。據(jù)前人研究可知,長(zhǎng)石(F)和巖屑(R)含量的比值(F/R,稱(chēng)“來(lái)源指數(shù)”)可以反映來(lái)源區(qū)母巖性質(zhì)[20]。一般來(lái)說(shuō),F(xiàn)/R值<1,表示母巖多為火山巖、沉積巖或淺變質(zhì)巖;F/R值≥1,表示母巖多為花崗巖[20]。通過(guò)以上數(shù)據(jù)計(jì)算可得夾關(guān)組F/R值為1.88~2.20,灌口組F/R值為2.17~4.00,兩套地層的F/R值皆為>1,說(shuō)明其母巖性質(zhì)多為花崗巖。除此之外,還利用Q/(R+F)(Q表示石英的含量;R表示非石英質(zhì)巖屑的含量;F表示長(zhǎng)石的含量)表示成分成熟度,值越大代表成分成熟度越高,搬運(yùn)距離越遠(yuǎn)[20]。通過(guò)以上數(shù)據(jù)計(jì)算可得夾關(guān)組Q/(R+F)值在3.35~5.25,灌口組在4.00~4.20,兩套地層Q/(R+F)值都比較小,說(shuō)明砂巖成分成熟度都比較低,搬運(yùn)距離短。
從砂巖碎屑組分的單碎屑進(jìn)行分析。首先是石英,石英是砂巖中最穩(wěn)定的碎屑顆粒,其顆粒類(lèi)型和形狀特征可以直接有效地反映石英來(lái)源,從而確定物源區(qū)的母巖性質(zhì)[23-26]。研究區(qū)夾關(guān)組和灌口組砂巖顆粒中的石英主要以單晶石英為主,只有極少數(shù)的多晶石英,表明物源區(qū)巖性多為花崗巖、片巖、片麻巖[26]。研究區(qū)單晶石英以非波狀消光為主,并具有平直的邊界,表明來(lái)自變質(zhì)巖的石英較少,多數(shù)來(lái)自中酸性巖漿巖[26-27]。其次長(zhǎng)石類(lèi)型也可以用來(lái)區(qū)分母巖性質(zhì)。如來(lái)自中酸性巖漿巖的長(zhǎng)石主要以透長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石等鉀長(zhǎng)石為主;而來(lái)自中基性巖漿巖的則以中基性斜長(zhǎng)石為主,且常具有環(huán)帶結(jié)構(gòu)[23-24]。研究區(qū)夾關(guān)組和灌口組砂巖中的長(zhǎng)石主要以微斜長(zhǎng)石為主,具有明顯格子狀雙晶(圖5-B、圖7-E),表明物源區(qū)多為中酸性巖漿巖[26-27]。最后也是最關(guān)鍵的是根據(jù)巖屑類(lèi)型判斷母巖性質(zhì)。巖屑是母巖的碎塊,是提供沉積物來(lái)源區(qū)巖石類(lèi)型的直接標(biāo)志。研究區(qū)夾關(guān)組和灌口組巖屑都以花崗巖和中酸性噴出巖碎屑(圖5-E、圖7-C)為主,所反映的物源區(qū)巖性與長(zhǎng)石、石英反映的物源區(qū)巖性是一致的,都為中酸性巖漿巖。
圖7 灌口組砂巖顯微特征Fig.7 Microscopic characteristics of Guankou Formation rocks(A)含鈣質(zhì)長(zhǎng)石石英粉砂巖,G-aB,(+);(B)長(zhǎng)石被鈣質(zhì)所交代,G-aB,(+);(C)酸性噴出巖碎屑,G-aB,(+);(D)含鈣質(zhì)長(zhǎng)石石英粉砂巖,G-cB,(+);(E)斜長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石,見(jiàn)鐵質(zhì)膠結(jié)物,G-cB,(+);(F)含鈣質(zhì)長(zhǎng)石石英粉砂巖,G-dB,(+)
碎屑巖地球化學(xué)特征在研究沉積盆地的物源位置、母巖性質(zhì)以及大地構(gòu)造背景等方面具有重要意義[28]。由于泥巖具有粒度上的均一性、沉積期后的不滲透性和較高的痕量元素豐度等優(yōu)點(diǎn),其化學(xué)成分常常用來(lái)判斷物源區(qū)的構(gòu)造背景及母巖組成[28]。所以本文討論的主元素、痕量元素全部來(lái)自泥巖。
桑:戰(zhàn)爭(zhēng)一直是文明史的非常態(tài),除了戰(zhàn)爭(zhēng)本身外,還穿插著復(fù)雜的社會(huì)政治背景和人性關(guān)系,讓我著迷的永遠(yuǎn)不是戰(zhàn)爭(zhēng)本身,而是產(chǎn)生結(jié)果的原因,也就是戰(zhàn)爭(zhēng)背后美國(guó)人的“憂隱”。
本文地球化學(xué)元素分析工作在澳實(shí)分析檢測(cè)(廣州)有限公司進(jìn)行,主元素測(cè)試儀器為X射線熒光光譜儀(XRF),檢出限(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0.010%,測(cè)試方法為ME-XRF26d法。具體步驟為:將樣品破碎縮分后研磨至75.00 μm(200目),加入硼酸鋰-硝酸鋰混合助溶劑并充分混合,然后放置于自動(dòng)熔煉儀中進(jìn)行高溫熔融,最后將熔融物倒出形成扁平玻璃片,再用X射線熒光光譜儀分析[22-25]。痕量元素測(cè)試儀器為電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS),檢出限(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0.001×10-6~5.000×10-6,測(cè)試方法為ME-MS81法。具體步驟為:將樣品破碎縮分后研磨至75.00 μm,再將試樣加入到偏硼酸鋰-四硼酸鋰熔劑中均勻混合,然后置于1 000℃以上的熔爐中熔化,待熔漿冷卻后用硝酸、鹽酸和氫氟酸進(jìn)行定容,再用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀分析[29-32]。
前人研究表明,細(xì)粒碎屑巖(如細(xì)砂巖、泥巖等)的某些特征主元素的比值能夠有效反映物源區(qū)母巖性質(zhì)[33-34]。從表2可以看出,夾關(guān)組SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w)為47.93%~76.70%,灌口組SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47.61%~55.75%;夾關(guān)組的Al2O3/SiO2值為0.15~0.36,灌口組的Al2O3/SiO2值為0.23~0.33:表明這兩套地層都具有硅質(zhì)富集、成分成熟度低、近物源的特征。夾關(guān)組TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.55%~0.84%,灌口組TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75%~0.85%;夾關(guān)組TFe2O3+MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.98%~12.71%,灌口組TFe2O3+MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.49%~11.66%:這兩套地層中的泥巖都具有低鈦、鎂、鐵的特征。Al2O3/TiO2比值可以用來(lái)確定母巖性質(zhì),當(dāng)Al2O3/TiO2值<14時(shí),物源區(qū)巖性應(yīng)多為鐵鎂質(zhì)基性火山巖;而當(dāng)Al2O3/TiO2值≥14時(shí),物源區(qū)巖性應(yīng)多為長(zhǎng)英質(zhì)巖石[35]。從表2可知,夾關(guān)組的Al2O3/TiO2值為21.04~24.57,灌口組的Al2O3/TiO2值為 14.82~18.99,它們都大于14,說(shuō)明其母巖應(yīng)多為長(zhǎng)英質(zhì)巖石。Ni-TiO2圖解(圖8-A)結(jié)果顯示灌口組和夾關(guān)組部分點(diǎn)落在長(zhǎng)英質(zhì)物源區(qū),雖然有部分點(diǎn)落在砂巖物源區(qū),但是也明顯區(qū)別于鐵鎂質(zhì)物源區(qū)。通過(guò)對(duì)上述特征主元素比值和Ni-TiO2圖解進(jìn)行分析總結(jié),認(rèn)為兩套地層的物源區(qū)巖性應(yīng)該是以長(zhǎng)英質(zhì)巖石為主。
表2 夾關(guān)組和灌口組泥巖部分主元素含量及比值Table 2 Analytic results of major elements from the Jiaguan Formation and Guankou Formation mudstones
痕量元素的物質(zhì)組成主要取決于源巖的組成,受地質(zhì)作用的影響較小,因此它們具有良好的穩(wěn)定性[36-37];所以痕量元素的含量或者比值常??勺鳛槌练e物的物源指示劑[38]。Cr/Zr比值可以反映鐵鎂質(zhì)基性火山巖源區(qū)和長(zhǎng)英質(zhì)巖石源區(qū)對(duì)碎屑沉積巖物質(zhì)來(lái)源的貢獻(xiàn)大小[33]。夾關(guān)組和灌口組泥巖樣品中的Cr/Zr比值均小于1(表3),表明其主要來(lái)源于長(zhǎng)英質(zhì)巖石物源區(qū)。在La/Sc-Co/Th圖解(圖8-B)和Hf-La/Th圖解(圖8-C)上,夾關(guān)組和灌口組的點(diǎn)幾乎都落在長(zhǎng)英質(zhì)巖石物源區(qū)。綜上所述,這兩套地層的物源區(qū)母巖性質(zhì)以長(zhǎng)英質(zhì)巖石為主。
圖8 夾關(guān)組和灌口組泥巖中主元素、痕量元素對(duì)沉積物源區(qū)物質(zhì)組成判別圖Fig.8 Discrimination diagram of main and trace elements from mudstone of Jiaguan Formation and Guankou Formation on the composition of sediment source materials(A)作圖方法據(jù)Floyd等(1989);(B)作圖方法據(jù)Gu等(2002);(C)作圖方法據(jù)Floyd等(1987)。Ⅰ.拉斑玄武巖大洋島弧物源;Ⅱ.安山巖島弧物源;Ⅲ.長(zhǎng)英質(zhì)、基性巖混合物源;Ⅳ.長(zhǎng)英質(zhì)物源;Ⅴ.古老沉積物成分增加;Ⅵ.被動(dòng)大陸邊緣物源
表3 夾關(guān)組和灌口組泥巖部分痕量元素含量及比值Table 3 Analytic results of trace elements in the Jiaguan Formation and Guankou Formation mudstone
因?yàn)橹髟卦诎徇\(yùn)、沉積的過(guò)程中不穩(wěn)定,而痕量元素具有穩(wěn)定性的特征,所以一般用痕量元素來(lái)分析研究區(qū)的構(gòu)造背景。本文主要用M.R.Bhatia等[39]提出的La-Th-Sc圖解、Th-Sc-Zr圖解和Th-Co-Zr圖解來(lái)判斷其構(gòu)造背景。圖9的點(diǎn)幾乎全部落在大陸島弧的構(gòu)造背景內(nèi),反映其物源區(qū)構(gòu)造背景應(yīng)該多為大陸島弧。
圖9 夾關(guān)組和灌口組泥巖中痕量元素對(duì)沉積物源區(qū)構(gòu)造背景判別圖Fig.9 Tectonic background discrimination map of trace elements from the mudstone of Jiaguan Formation and Guankou Formation on sedimentary source(作圖方法據(jù)M.R.Bhatia等[39])Ⅰ.大洋島弧;Ⅱ.大陸島弧;Ⅲ.活動(dòng)大陸邊緣;Ⅳ.被動(dòng)大陸邊緣
從文獻(xiàn)可知[15,17,40-47],四川盆地白堊紀(jì)的古地理有如下特征:早白堊世早期,龍門(mén)山和川西盆地繼承了晚侏羅世的變形格局,龍門(mén)山繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)[40],在龍門(mén)山山前帶的中北段形成了一個(gè)疊加在晚侏羅世前陸盆地上的撓曲拗陷[40];早白堊世早期末,在秦嶺陸內(nèi)俯沖作用的影響下,四川北部成為前陸盆地,其沉積環(huán)境以沖積扇和河湖為主[41]。受周邊構(gòu)造環(huán)境、造山后剝蝕作用和盆地構(gòu)造沉降的控制,早白堊世早期四川盆地物源受到西部和西北部龍門(mén)山上沖帶和北部大巴山上沖帶的控制[15,41];早白堊世晚期-晚白堊世早期,受燕山晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,秦嶺構(gòu)造擠壓作用向四川盆地伸展,造成川中盆地和川北盆地迅速抬升,向西南傾斜擠壓形成拗陷,其沉積環(huán)境以風(fēng)成沙漠和河流湖泊為主[42-43]。這一時(shí)期受盆地周?chē)矫}隆升影響,其物源供給區(qū)變?yōu)橐札堥T(mén)山?jīng)_斷帶南段、川北隆起和大婁山褶皺帶為主[15,17,41]。晚白堊世,松潘-甘孜褶皺帶東南向上沖和雪峰山褶皺帶北西向擠壓造成川東地區(qū)強(qiáng)烈褶皺抬升,形成了一系列北東走向的造山帶[44-46]。這些東北走向山脈的形成使四川盆地的物源變?yōu)橐札堥T(mén)山中、南段和川北隆起為主[15,17,46-47]。
龍門(mén)山構(gòu)造帶位于青藏高原東緣,地處松潘-甘孜褶皺帶與四川盆地的接合部位,是一條北東-南西走向的上沖推覆構(gòu)造帶[48]。其演化經(jīng)歷了元古代基底(包括晉寧-澄江期巖漿巖)形成、晚元古代至三疊紀(jì)被動(dòng)大陸邊緣拉張作用,以及中、新生代上沖推覆造山3個(gè)階段[49]。龍門(mén)山基底分別由太古宇-古元古界結(jié)晶基底和中-新元古界褶皺基底(包括晉寧-澄江期巖漿巖)構(gòu)成[50]。深變質(zhì)結(jié)晶基底主要為太古宇和古元古界的康定群[14];變質(zhì)褶皺基底主要由中-新元古界變質(zhì)火山巖、火山碎屑巖和巖漿巖等島弧成因的火山巖構(gòu)成,以中元古界黃水河群和新元古界板溪群為代表,在龍門(mén)山南、中和北段均有出露,為寶興雜巖、彭灌雜巖和轎子頂雜巖[51-52]。寶興雜巖、彭灌雜巖和轎子頂雜巖是一套以中酸性侵入巖為主,伴隨有少量基性-超基性侵入巖、火山碎屑巖、酸性-基性火山巖、綠片巖相變質(zhì)巖等的復(fù)雜巖體,其巖性組合是以石英閃長(zhǎng)巖-英云閃長(zhǎng)巖為主[53]。它們?yōu)橥碓糯鷷x寧-澄江期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物,多形成于島弧環(huán)境,并且在成因上與俯沖作用有關(guān)[53-55]。晚震旦世-三疊紀(jì),在早古生代原特提斯演化階段上揚(yáng)子地塊西緣發(fā)生了強(qiáng)烈的伸展裂陷,在龍門(mén)山和川西地區(qū)形成裂陷槽,總體表現(xiàn)為被動(dòng)大陸邊緣裂陷[52,56];到印支運(yùn)動(dòng)時(shí)期,華北地塊、羌塘地塊和揚(yáng)子地塊發(fā)生匯聚碰撞,松潘-甘孜地區(qū)褶皺隆升,龍門(mén)山地區(qū)先前形成的正斷層發(fā)生反轉(zhuǎn),并沿?fù)P子板塊西緣表現(xiàn)為左旋走滑-上沖變形,形成古龍門(mén)山和川西前陸盆地[57-59];到燕山期轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)烈的陸內(nèi)造山和陸內(nèi)構(gòu)造變形環(huán)境[60];到新生代的喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)使龍門(mén)山構(gòu)造再活化,活動(dòng)作用強(qiáng)烈,表現(xiàn)為快速隆升剝露和右旋走滑-上沖變形[52,61-64]。
綜上可知,龍門(mén)山構(gòu)造帶元古代晉寧-澄江期的彭灌雜巖、寶興雜巖、轎子頂雜巖是一套以中酸性侵入巖為主的復(fù)雜巖體,其巖性組合是以石英閃長(zhǎng)巖-英云閃長(zhǎng)巖為主,這與峨眉山地區(qū)夾關(guān)組、灌口組的巖石根據(jù)組分特征和地球化學(xué)元素特征判斷的物源區(qū)母巖為長(zhǎng)英質(zhì)為主的中酸性巖漿巖是一致的。龍門(mén)山構(gòu)造帶大地構(gòu)造背景演化過(guò)程為:元古代的島弧環(huán)境-晚震旦世至三疊紀(jì)的被動(dòng)大陸邊緣-印支期(晚三疊世)的陸內(nèi)造山作用。M.R.Bhatia[65]研究發(fā)現(xiàn)以長(zhǎng)英質(zhì)巖性為主的島弧環(huán)境是大陸島弧,所以龍門(mén)山構(gòu)造帶在元古代的構(gòu)造背景為大陸島弧,這與痕量元素分析結(jié)果顯示物源區(qū)構(gòu)造背景主要為大陸島弧是一致的。并且龍門(mén)山構(gòu)造帶形成于印支期,在燕山期更是大幅度隆升,其中彭灌雜巖、寶興雜巖、轎子頂雜巖在該時(shí)期均抬升至地表成為剝蝕區(qū)[60,66]。由此表明,在白堊紀(jì),龍門(mén)山造山帶為研究區(qū)的主要物源區(qū)。
另一可能的物源區(qū)為研究區(qū)西邊的峨眉山斷塊。但峨眉山斷塊所在地的巖性以基性峨眉山玄武巖為主,與本文地球化學(xué)特征得出的長(zhǎng)英質(zhì)的酸性巖漿巖相矛盾[67]。且峨眉山斷塊的抬升始于古近紀(jì)晚期[17],不能為研究區(qū)的白堊系提供物源。所以峨眉山斷塊在白堊紀(jì)不可能成為研究區(qū)的物源區(qū)。
通過(guò)上述巖石學(xué)特征、地球化學(xué)特征的研究,結(jié)合前人的研究資料分析,得出以下結(jié)論:
a.峨眉山地區(qū)的夾關(guān)組、灌口組巖石顆粒的磨圓度中等、分選性中等,反映研究區(qū)白堊系為近源沉積。
b.夾關(guān)組和灌口組碎屑成分中,石英以非波狀消光的單晶石英為主,長(zhǎng)石以微斜長(zhǎng)石為主,巖屑以花崗巖和中酸性噴出巖碎屑為主,碎屑組分的特征指數(shù)F/R>1。這些特征表明其碎屑組分主要來(lái)源于含有較多中酸性巖漿巖的源區(qū)。
c.夾關(guān)組和灌口組的主元素特征及圖解都表現(xiàn)為低鈦、鎂、鐵,多長(zhǎng)英質(zhì),近物源的特征;痕量元素特征及圖解表明物源區(qū)為以長(zhǎng)英質(zhì)巖石為主的大陸島弧構(gòu)造背景。
d.龍門(mén)山構(gòu)造帶緊鄰研究區(qū),在元古代的巖性主要為長(zhǎng)英質(zhì)巖石,構(gòu)造背景為大陸島弧,與上述研究結(jié)果是一致的;且侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)龍門(mén)山構(gòu)造帶發(fā)生強(qiáng)烈隆升成為四川盆地的陸源區(qū)。研究區(qū)西邊峨眉山斷塊雖然也緊鄰研究區(qū),但其主要發(fā)育基性巖漿巖且在白堊紀(jì)沒(méi)有抬升。因此,只有龍門(mén)山構(gòu)造帶為峨眉山地區(qū)白堊系的主要物源區(qū)。