上扬子地区中三叠统“绿豆岩”特征与其形成环境关系研究摘要
绿豆岩是指广泛产出于我国南方早-中三叠世地层之间的一套粘土岩。它具有层位稳定、厚度薄,分布广泛等特点,成为地层上典型的标志层。它不仅反映了早三叠世末期区域构造运动和火山喷发活动,同时具有良好的开发利用价值。本文通过分析峨眉山龙门硐剖面绿豆岩的岩矿特征与地球化学特征,结合所收集的上扬子地区其他剖面绿豆岩资料,比较各地绿豆岩岩矿特征、地化特征的差异,并分析它们的形成环境。通过岩石薄片鉴定、扫描电镜观察、能谱分析,表明龙门硐绿豆岩矿物成分主要为伊利石、玉髓、方解石;根据火山碎屑岩分类方案将其纳入火山碎屑沉积岩类,定名为“含硅质豆粒伊利石黏土岩”。全岩地球化学分析表明龙门硐绿豆岩具有富钾、钠、锂,轻稀土相对富集、Ce相对富集,Eu相对亏损的特征。绿豆岩的主要组成成分为黏土矿物与硅质颗粒,黏土矿物在不同区域有不同的类型与组合。与普通的黏土岩相比,绿豆岩具有Si O2、Mg O、K2O含量相对较高,Ca O、Na2O、Al2O3含量较低的特点;与酸性火成岩相比,绿豆岩具有Si O2含量较低,Mg O、K2O含量相对较高的特点;而与中性、基性火成岩相比,绿豆岩的Si O2、K2O含量相对较高,而Na2O、Al2O3、Mg O的含量相对较低。绿豆岩中大离子亲石元素普遍相对富集,多数地区的稀土元素分配模式都是轻稀土富集型。但是不同地区绿豆岩也有一定差别,最明显的就是龙门硐、铜梁、温泉镇等四川-重庆区域内的绿豆岩普遍含有极高的Li元素,而以大寨和龙广镇为代表的的贵州地区绿豆岩中却普遍缺乏Li。作为一种由火山喷发所形成的火山灰经过搬运沉积与蚀变所形成的水云母黏土岩,绿豆岩的原始岩浆成分必然会对它的岩矿特征与地化特征产生某种影响。研究表明,龙门硐绿豆岩及上扬子其他区域绿豆岩的母岩成分类型均属于亚碱性类的流纹英安岩-石英安山岩-安山岩系列。绿豆岩原始岩浆的构造环境的研究表明上扬子地区绿豆岩的构造背景主要为大陆边缘弧与演化的大洋弧,并根据前人研究成果推测上扬子地区绿豆岩形成的构造背景很可能是右江盆地的岛弧及大陆边缘的构造活动,且火山灰来源也正是右江盆地。中三叠世时,上扬子地区存在多种沉积环境。龙门硐、重庆铜梁、北碚和黔北大方地区的绿豆岩位于局限台地中环境;渝北温泉镇绿豆岩存在于陆棚环境中;湖北地区的绿豆岩基本存在于潮坪-瀉湖环境;贵州龙广镇、大寨绿豆岩处于开阔台地环境;陕西西乡与镇巴两处的绿豆岩则存在于深水陆棚中。所有环境中的绿豆岩均具有富Si O2、Al2O3,贫MnO、Na2O、P2O5、TiO2的特征。通过绿豆岩的地球化学资料对绿豆岩形成时的沉积环境做了简要分析。结果表明龙门硐绿豆岩沉积时的水体氧化还原条件以亚还原-还原环境为主;水体古盐度盐度整体为微咸水-咸水环境,盐度变化经历了由微咸水逐渐咸化,然后又淡化为微咸水的过程。上扬子地区绿豆岩沉积时水体氧化-还原条件总体以亚氧化-亚还原为主;水体古盐度基本都为微咸水-咸水,但各地咸化程度不同。
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