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皖南新元古代中晚期岩相与古地理环境,成矿作用和地球化学旋回

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:沉积地球化学旋回代表着随时间序列的变化,化学元素随机过程的概率规律。综上所述,皖南前寒武纪剖面的地球化学特征揭示了本区经历了南华纪休宁期海侵体系及南沱期间冰期沉积旋回,震旦纪蓝田期高水位体系及皮园村期海退旋回的变化,为层序地层的划分提供了较为可靠的佐证。

皖南新元古代中晚期岩相与古地理环境,成矿作用和地球化学旋回

沉积地球化学旋回代表着随时间序列的变化,化学元素随机过程的概率规律。为了真实地反映这种随机过程的概率规律,必须进行多元变量时间序列的分析,只有这样,我们才能全面地认识地球化学过程的基本特征。为此,选取P206剖面为代表,以P206剖面的21种元素含量(多元变量)进行Q型因子分析,以正交因子权系数矩阵具有最大特征值的主因子(多元变量组合)作出随时间变化趋势线,以此来反映沉积地球化学旋回。

P206剖面化学元素的Q型主因子变化趋势线以及单元素的变化曲线绘于图7-9。由图可知,沉积岩相的变化与代表亲岩元素组合(Ba、Sc、Cr、V、Sm、Y等)和亲碳酸盐元素组合(Sr、Zn、Pb等)随时间序列的变化吻合程度变化较大,反映了皖南前寒武纪沉积旋回相对变化较大,经历了低水位体系域与高水位体系域的不断变化、交替出现的过程。

1.休宁组

该组分为3段:一段岩性主要为紫红色底砾岩;二段岩性主要为石英岩屑砂岩长石石英砂岩;三段岩性主要为含锰钙质泥岩、钙质细砂岩。主因子趋势线总体平缓,但较好地反映出休宁组3个不同的沉积阶段。在由一段向二段过渡时,趋势线由低到高;进入二段后趋势线平稳;在三段则明显降低。地层中主要亲岩元素含量较平稳,与主因子趋势线一致。Sc、Cr、V、Nb、Sb等元素在一段含量偏高,在二段、三段中含量偏低,Y、Zr、Sm、Th等元素则在二段的含量偏高。暗示了沉积环境的变化。

2.南沱组

该组亦分为3段:下涯埠段冰碛含砾粉砂岩、含砾泥岩;洋安段含锰粉砂岩、含锰灰岩;雷公坞段冰碛含砾粉砂岩、含砾泥岩。下涯埠段、雷公坞段岩性相似,主因子趋势线平缓,主因子趋势线波动出现在洋安段,并与其他两段主因子趋势线差异明显,表现出不同的沉积特征。南沱组微量元素含量相对稳定,仅Sr、Y、Th等元素含量有较大波动。而洋安段W、Bi、Mo等元素含量明显增高。

3.蓝田组(www.xing528.com)

蓝田组分为4段:一段为含锰白云岩;二段为含碳质泥岩、含碳质页岩夹含铁锰质泥岩;三段为浅灰色薄层条带状微晶灰岩、“肋骨”状灰岩;四段为含碳质泥岩。蓝田组的主因子趋势线呈现较大波动,微量元素含量与主因子趋势线相似,亦呈现出较大波动,这与蓝田组地层岩性变化大相对应。蓝田组中,亲碳酸盐元素Sr在一段、三段呈明显峰值,与碳质泥岩相伴生的U元素在二段、四段亦呈现峰值。这些特征表明了沉积环境的相对不稳定性,反映出海侵体系和高水位体系的沉积过程。

4.皮园村组

皮园村组分为上下两段:下段为黑白条纹相间厚层硅质岩;上段为薄层硅质岩、硅质泥岩。主因子趋势线平缓,皮园村组的变异特征表明沉积环境相对稳定,其大部分微量元素均具相似的变异特征。该组微量元素含量与蓝田组差异较大,亲碳酸盐元素Sr、Zn含量显著下降,其余微量元素含量大多也呈下降趋势,如Rb、Zr、Nb、W、Sm、Bi、Th等元素,仅V、U含量增高。这可能与皮园村组特殊的沉积作用相关。

综上所述,皖南前寒武纪剖面的地球化学特征揭示了本区经历了南华纪休宁期海侵体系及南沱期间冰期沉积旋回,震旦纪蓝田期高水位体系及皮园村期海退旋回的变化,为层序地层的划分提供了较为可靠的佐证。

图7-9 P206剖面元素含量及因子趋势曲线

Nh1x.休宁组;Nh2n.南沱组;Z1l.蓝田组;img皮园村组

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