豫西濟源地區(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、地層學及大地構造學等研究一直是前寒武紀地質(zhì)研究的熱點問題。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熊耳群的構造背景及華北克拉通南緣構造演化都具有重要意義。本文對豫西地區(qū)出露的兵馬溝組剖面進行了踏勘，對其沉積特征進行了對比研究。在此基礎上選取豫西濟源地區(qū)中元古界兵馬溝組典型剖面，在野外踏勘和剖面實測基礎上，運用沉積學、地球化學、

2、地層學等理論對濟源地區(qū)兵馬溝組沉積環(huán)境和物源及其大地構造背景進行了研究，取得了以下認識：
　　（1）濟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明其沉積時水動力條件整體上逐漸減弱。綜合各方面特征分析，兵馬溝組沉積時期水體動蕩，有多期洪流出現(xiàn)，為間歇性的災變洪流；沉積環(huán)境為沖積扇-扇三角洲沉積

3、，從中可識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。
　?。?）通過對豫西濟源地區(qū)兵馬溝組砂巖主量元素地球化學特征的分析，結果表明，兵馬溝組砂巖主要以成熟度較低的巖屑砂巖為主；砂巖樣品風化蝕變指數(shù)（CIA）表明兵馬溝組砂巖遭受風化程度較弱，化學組分變化指數(shù)ICV的值大部分大于1，表明砂巖為一次旋回的沉積物，形成于較活動環(huán)境。
　?。?）濟源地區(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，說明其物源主要來自下伏熊耳群。結合砂巖物源區(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)主要來自于大陸島弧和活動大陸邊緣。結合前人的研究資料，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期華北克拉通南緣處于活動大陸邊緣環(huán)境。
　　本文通過利用各種方法恢復了濟源兵馬溝組的