华北克拉通南部古元古界熊耳群大古石组碎屑岩的地球化学特征及其地质意义.pdfVIP

维普资讯 54 ~g @ 2 。 。 8 5。膂 地 质 论 评 GEOLOGICALREVIEW VoM1．ay542NOoO．83 华北克拉通南部古元古界熊耳群大古石组碎屑岩 的地球化学特征及其地质意义 徐勇航 ，赵太平¨，张玉修 ，陈伟 1)中国科学院广州地球化学研究所成矿动力学重点实验室，广州，510640； 2)中国科学院研究生院，北京，100039 内容提要 ：华北克拉通南部熊耳一 中条拗拉谷 中广泛发育的古元古界熊耳群火 山岩 ，是华北克拉通结晶基底形 成后规模最大、涉及范围最广的火山活动产物，以火山熔岩 占绝对优势，沉积岩和火山碎屑岩主要分布在大古石组 及马家河组 ，仅 占地层总厚度的4．3 。本文从沉积学角度，探讨熊耳群火 山岩的形成环境及其构造背景 。底部大 古石组碎屑岩主要 由～套砂砾岩、砂岩和泥质岩组成 。其岩相学特征表 明大古石组 自下而上 的沉积相为河流相一 湖泊相一河流相 。自下而上对 比大古石组剖面 中碎屑岩 的地球化学数据 (Sr、Ga、V)及相应 比值 (Sr／Ba、Th／U、Zr／ Rb)，认为大古石组碎屑岩 以陆相沉积(河流相和湖泊相)为主，但中后期伴有海侵作用。通过对其泥质岩的主、微量 元素地球化学特征的研究，认为大古石组碎屑岩主要来源于花 岗质成分，但混有～定量 的基性物质 ；源岩 以太古宙 地层为主，可能有古元古代地层的加入，经历了中等程度的风化作用 ，并快速堆积形成的。大古石组碎屑岩形成于 被动大陆边缘环境 ，代表 了古元古代末华北克拉通伸展～裂解事件的开始 ；熊耳群火山岩则是在被动大陆边缘 的裂 谷环境发育形成 的。 关键词 ：华北；古元古代 ；熊耳群 ；大古石组 ；地球化学；沉积环境 ；构造背景 古元古代末 (1．85～1．70Ga)，华北克拉通 以伸 2004，2007)，但成因上仍存在较大争议 ，主要观点有 展一裂解作用为主，在克拉通南部发育有熊耳一中 安第斯型活动大陆边缘火 山岩建造 (胡受奚等 ， 条拗拉谷 (Lueta1．，2002；HOUeta1．，2006)，并于 1988)、被动大陆边缘裂谷型火 山岩建造 (孙枢等， 拗拉谷中广泛发育了熊耳群火山岩 (图 1)。熊耳群 1985；赵太平等，2007)和活动大陆边缘弧与裂谷并 (1．80～1．75Ga，赵太平等，2004)自下而上分为 四 存 的观点(陈衍景等 ，1992)。而对 熊耳群沉积岩 的 个组：大古石组 、许山组、鸡蛋坪组和马家河组；岩性 研究程度很低 ，迄今 尚缺乏系统 的研究。由于碎屑 以火 山岩熔岩为主，沉积岩仅 占地层 总厚度 的 岩的地球化学特征能真实地记录源岩性质和沉积盆 4．3 ，且主要分布于底部的大古石组和上部 的马家 地 的环境、构造背景等信息 (Bhatia，1983；Tayloret 河组中，而许山组及鸡蛋坪组 中仅在局部层段有少 al_，1985；Rosereta1．，1986)，所 以对熊耳群 沉积 量出露 (赵太平等 ，1998)。熊耳群火山岩是华北克 岩的研究将为理解古元古代末华北克拉通伸展一裂 拉通结晶基底形成后规模最大、涉及范围最广 的火 解事件提供更多沉积岩方面的资料和证据 。因此， 山活动产物 。其形成于前寒武纪变质基底到未变质 本文通过对熊耳群底部大古石组碎屑岩的地球化学 盖层的重要转折时期 ，而且与秦岭造山带毗邻 ，所 以 特征、源区性质的研究 ，来反演熊耳群火山岩喷发前 准确认识熊耳群的形成环境和构造背景 ，是确立华 的古地理环境 ；并从沉积学角度为判别熊耳群火山 北克拉通南部及秦岭地区前寒武纪构造体制的关键 岩的构造背景提供新 的思路 ，为揭示华北克拉通元 (赵太平等 ，2007)。 古宙时期的构造