豫西渑池地区中元古界兵马沟组沉积环境及其构造背景研究

论文摘要

前寒武纪时期地球经历了多次超大陆的聚合与裂解,同时期的沉积物记录了源区物质风化、剥蚀、搬运、堆积过程,能进一步反映源区性质和风化程度,并可以约束该时期的盆地构造属性。前寒武纪与显生宙沉积相似性远大于其差异性,显生宙沉积记录足以理解地球历史上的沉积过程及产物,现代沉积学研究方法同样适用于前寒武纪沉积地层。前人对华北克拉通南缘中元古代早期沉积物进行了初步研究与探索,但对于该地区的盆地性质与盆地充填过程仍然存在疑问。本次研究选取华北克拉通南缘豫西渑池地区中元古代早期兵马沟组陆源碎屑岩为研究对象,基于传统沉积学与地球化学相结合的理论知识,详测剖面并采集样品,进行沉积环境分析,并进一步探讨物源区属性和大地构造背景,结合前人研究成果,恢复该时期熊耳群火山事件之后盆地早期充填过程,试图探讨华北克拉通南缘中元古代早期沉积环境演变以及沉积-构造响应。并初步得到以下五个结论:（1）华北克拉通南缘豫西渑池地区兵马沟组剖面存在由三角洲-滨海过渡的特征。底部为沉积粒度相对较粗的三角洲平原亚相,沉积微相为分支河道和陆上天然堤沉积;下部为砂泥岩互层的三角洲前缘亚相,沉积微相为水下分流河道、支流间湾和河口沙坝沉积;中部为细粒沉积物的前三角洲亚相;上部为三角洲前缘亚相;顶部为滨海沉积,包括临滨和前滨亚相。（2）豫西渑池地区兵马沟组粒度参数特征变化较大,自下而上存在岩性由粗-细-粗的变化,平均粒径介于1.62φ-4.02φ;标准偏差为0.45-1.03,总体分选程度为中等到好;样品偏度和峰度表现为负偏态、正偏态、均匀分布,无明显规律,频率曲线多呈单峰型,个别为双峰。粒度特征反映渑池地区兵马沟组水动力变化较为复杂,整体上存在水动力由强变弱再次变强的特征,与其沉积相的变化基本吻合。（3）渑池地区兵马沟组地球化学特征存在轻重稀土分异明显,轻稀土元素富集重稀土元素相对亏损,其沉积物风化程度存在由小逐渐变大的趋势。兵马沟组沉积物源表现出与上地壳物质存在一定的相似性,多表现为长英质物源与钙碱性物源混合出现的特征,且后期存在一定的沉积再旋回物质的输入。与其他地区兵马沟组沉积物地球化学特征对比,济源和伊川地区沉积物源区风化程度较低,渑池地区风化程度较高,暗示渑池地区兵马沟组的沉积速度要慢于济源和伊川地区。（4）华北南缘中元古代兵马沟期沉积地层可分为五个沉积序列,分别包括:序列1（山前堆积物-冲积扇）,序列2（河流及（扇）三角洲平原）,序列3（（扇）三角洲前缘）,序列4（前（扇）三角洲）,序列5（三角洲前缘-滨海）。并将沉积序列演化简述如下:华北克拉通南缘经历熊耳火山活动之后,充填盆地初始阶段发育山前冲积物和冲积扇相,古地貌限制了该时期陆相河流沉积的发育。随海侵发生,迅速过渡为（扇）三角洲平原亚相,随进一步海侵,发育（扇）三角洲前缘沉积,海侵规模最大时发育了前（扇）三角洲细粒沉积物。后期盆地发生萎缩,海退导致渑池地区由前三角洲亚相过渡为三角洲前缘亚相,而后继续海退过渡为临滨-前滨沉积亚相,而其他地区兵马沟期沉积物遭受风化剥蚀。（5）华北南缘在中元古代早期（1780Ma-1600Ma）长城纪期间,发育熊耳火山事件及部分非造山岩浆活动,其后该区域整体处于伸展环境,发育兵马沟期以快速堆积为特征的陆源碎屑物所代表的短时期海进海退,之后再次发生海侵沉积汝阳群底部和五佛山群底部的河流-滨海沉积体系。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 引言
•   1.1 研究目的及意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 华北克拉通早-中元古代构造演化研究现状
•     1.2.2 华北克拉通南缘中元古代沉积研究现状
•     1.2.3 豫西地区中元古代沉积学研究现状
•   1.3 研究内容及技术路线
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 技术路线
•   1.4 实验方法
•   1.5 工作量
•   1.6 创新点
• 2 区域地质概况
•   2.1 豫西地区中-新元古代沉积作用
•     2.1.1 渑池-确山地层小区沉积地层
•     2.1.2 嵩箕地层小区沉积地层
•     2.1.3 卢氏-栾川地层小区沉积地层
•   2.2 豫西地区中新元古代岩浆作用
•   2.3 豫西地区中-新元古代构造-沉积演化
• 3 渑池地区兵马沟组沉积环境
•   3.1 实测剖面及岩石学特征
•     3.1.1 实测剖面
•     3.1.2 岩石学特征
•   3.2 渑池地区兵马沟组沉积学特征
•     3.2.1 沉积相划分
•     3.2.2 粒度特征
•   3.3 渑池地区兵马沟组沉积环境分析
• 4 渑池地区兵马沟组地球化学特征及其地质意义
•   4.1 主量元素地球化学特征
•   4.2 微量元素地球化学特征
•   4.3 稀土元素地球化学特征
•   4.4 源区构造环境及属性分析
• 5 豫西地区中元古代早期沉积环境
•   5.1 前寒武纪沉积地层研究依据
•   5.2 兵马沟组及其同期沉积物
•   5.3 豫西地区兵马沟期沉积物沉积环境分析
• 6 豫西地区中元古代早期盆地充填过程
•   6.1 华北克拉通南缘中元古代兵马沟期盆地充填过程
•   6.2 对华北克拉通南缘中元古代早期大地构造演化的启示
• 7 结论与展望
•   7.1 结论
•   7.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李雨

导师: 左鹏飞

关键词: 兵马沟组,沉积环境,物源,古地理演化,构造演化

来源: 河南理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地质学

单位: 河南理工大学

基金: 豫西地区中元古代物源-沉积体系及其大地构造演化

分类号: P534.3;P542

DOI: 10.27116/d.cnki.gjzgc.2019.000042

总页数: 94

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