滇西南南段组沉积环境和物源分析及其地质意义

作     者：尤廷海 youtinghai

作者单位：成都理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：尹福光

授予年度：2021年

学科分类：070903[理学-古生物学与地层学(含：古人类学)] 0709[理学-地质学] 081803[工学-地质工程] 07[理学] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：南段组 昌宁-孟连带 沉积环境 碎屑锆石U-Pb定年 特提斯洋 

摘      要：特提斯地质演化是地质学研究的热点之一,西南三江地区位于特提斯构造域东段,保存了重要的古特提斯演化的地质记录,是探索特提斯地史演化的关键地区。昌宁—孟连带是西南三江重要组成部分,其位于滇西保山地块与思茅地块之间,是冈瓦纳大陆与亲华夏地块之间的界线。在昌宁—孟连带的东部出露一套厚度超过3000 m的晚古生代碎屑岩序列,即南段组与上覆的拉巴组,作为昌宁—孟连带晚古生代地层的重要组成部分之一,其沉积环境和物源信息,对认识昌宁—孟连洋演化乃至东特提斯演化具有重要意义。由于区域地质背景复杂,研究程度有限,这套碎屑岩序列本身的沉积学特征、物源特征及其所指示的古地理意义尚未得到深入地探讨。随着近年昌宁—孟连带早古生代岩浆记录和(超)高压变质岩的发现和深入研究,昌宁—孟连带被认为同时记录了原特提斯和古特提斯洋演化信息。由于泥盆纪为原特提斯到古特提斯转换的关键时期,加之区域上均缺失泥盆纪岩浆记录,因此从岩浆岩角度探讨原-古特提斯演化显然不能实现。另一方面,沉积岩记录了丰富的沉积环境和源区信息,更是大地构造环境发生改变的直接物质反映,因此本文对泥盆-石炭系南段组开展了沉积环境及碎屑锆石U-Pb定年研究,为原古特提斯演化研究提供新的沉积学证据。对南段组开展粒度分析结果显示,大部分样品都具有牵引总体、跃迁总体和悬浮总体共同发育的特征,整体上跃迁总体发育相对较好,分选较好,更接近浅海的搬运沉积特征而与仅具有发达悬浮总体的浊流沉积具有较大差异。同时浊流以悬浮总体搬运为主的特征在C-M图上表现为平行于C=M基线的直线分布,显然南段组样品在多段上均有体现,同时具有悬浮搬运段和悬浮与滚动相混合的主体,与浊流有很大差别,而表现出浅海的沉积环境,因此认为南段组沉积岩沉积环境更接近于浅海环境而非深水浊流沉积。南段组之上与之整合接触的拉巴组具较南段组更深的深水—半深水沉积环境。由南段组碎屑锆石U-Pb定年显示能够识别出两个显著的峰值,早古生代年龄组(500-600 Ma)与新元古代早期年龄组(～950 Ma),而早格林威尔期(～1.1Ga)的碎屑岩锆石仍然可以识别出来。由此认为南段组碎屑锆石组成继承了澜沧岩群特点,明显缺乏较年轻锆石年龄信息,可能澜沧岩群为南段组的直接物源,具有冈瓦纳亲缘性。通过将南段组碎屑锆石信息组成与保山地块东缘的泥盆系温泉组、曼信组对比研究发现二者存在显著差异,主要表现为以下2点:(1)温泉组和曼信组显然相对南段组具有更丰富的年轻锆石信息。(2)南段组中富含早格林威尔期碎屑锆石,早格林威尔期锆石是具有澳大利亚物源特征的诊断性标志。证据表明南段组碎屑锆石组成中缺乏年轻锆石信息,指示其沉积期及之前很长一段时间,构造环境较稳定,未发生大规模岩浆作用,推测代表原特提斯洋演化后期平稳过渡为古特提斯洋,未发生明显的俯冲和碰撞事件。曼信组为古特提斯洋西侧被动大陆边缘的初始沉积,据其岩石组合、沉积构造等判定其沉积环境为大陆斜坡至盆地过渡区,显示泥盆纪古特提斯洋已具有一定深度。因此本研究认为古特提斯洋在发育初期已具有相当的规模和深度,足以隔断其西侧的温泉组、曼信组与东侧的南段组之间碎屑物源的沉积,因此古特提斯洋伊始便具有一定宽度和深度,因此本论文推测古特提斯洋是发育于原特提洋的继承性大洋的结论。本研究的开展为原特提斯与古特提斯之间的转换过程提供了新的重要沉积学证据。