云南蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義

朱志軍，郭福生，劉 騰，劉遠(yuǎn)超

1．東華理工大學(xué)省部共建核資源與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，南昌 330013 2．東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，南昌 330013

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云南蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義

朱志軍1,2，郭福生1，2，劉 騰1，劉遠(yuǎn)超1

1．東華理工大學(xué)省部共建核資源與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，南昌 330013 2．東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，南昌 330013

采用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)方法對(duì)蘭坪盆地古近系104件細(xì)碎屑巖樣品進(jìn)行了稀土元素及微量元素分析，結(jié)果顯示∑LEE含量較高，輕稀土含量較富集、重稀土含量較虧損，顯示出明顯的“右傾”型配分模式。根據(jù)稀土元素和微量元素特征、w(Zr)-w(Th)、La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10等多種沉積構(gòu)造背景判別圖解及多種交叉分析方法，對(duì)蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑源巖構(gòu)造背景進(jìn)行了詳細(xì)研究。利用La/Th-Hf和La/Yb-∑REE判別圖解對(duì)蘭坪盆地古近系源巖屬性進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：蘭坪盆地古近系碎屑源巖主要以上地殼長(zhǎng)英質(zhì)巖石為主，并混有少量基性巖，反映其物源區(qū)構(gòu)造背景為早期為大陸島弧構(gòu)造背景，至晚期逐漸過渡為被動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造背景。

地球化學(xué)；古近系；碎屑巖；蘭坪盆地

云南蘭坪中新生代盆地蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源，其成礦作用具有礦種多、規(guī)模大和多期成礦等特點(diǎn)。前人對(duì)蘭坪盆地內(nèi)單個(gè)礦床的研究較多，并取得了一系列重大成果和突破，但認(rèn)識(shí)分歧仍較大，諸如盆地的演化[1-3]等。筆者認(rèn)為其主要原因之一是對(duì)盆地充填序列的分布規(guī)律及其物質(zhì)來源研究不足[4]，沒有很好地從盆地充填序列及其演化規(guī)律來綜合分析成礦背景，只是將蘭坪新生代盆地劃歸為喜馬拉雅期屬走滑拉分盆地，未能很好地反映該時(shí)期盆地充填序列的物質(zhì)分布規(guī)律及其沉積環(huán)境。由于礦床主要產(chǎn)于新生代沉積盆地內(nèi)，盆地充填序列的物質(zhì)分布規(guī)律及其形成環(huán)境就成了揭示礦床形成機(jī)制的關(guān)鍵之一。筆者以新近在整個(gè)蘭坪盆地所獲取的資料為基礎(chǔ)，著眼于盆地新生代充填序列分布規(guī)律及其地球化學(xué)特征，通過對(duì)盆地不同時(shí)期充填序列的地球化學(xué)分析反演了蘭坪盆地的成礦背景和盆山耦合過程，以期為盆地演化研究提供強(qiáng)有力的地球化學(xué)依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

滇西北蘭坪盆地東以金沙江斷裂帶為界，西以瀾滄江斷裂帶為界，北起維西，南至景東，與思茅盆地相連，南北長(zhǎng)約270 km，寬25～70 km，面積近2 000 km2(圖1)。它是三江成礦帶的重要組成部分[5-6]。蘭坪盆地東西以巨型斷裂為界，中部還有蘭坪--思茅斷裂，由于中新生界受到擠壓破碎，沿?cái)嗔褞б娪行⌒颓秩霂r體分布。

1.古近系;2.侏羅系--白堊系;3.三疊系;4.古生界;5.喜馬拉雅期堿性巖;6.采樣位置。JAF.金沙江--哀牢山斷裂帶;LF.瀾滄江斷裂帶;LSF.蘭坪--思茅斷裂帶。據(jù)文獻(xiàn)[1]修改。圖1 蘭坪中新生代盆地地質(zhì)與構(gòu)造略圖Fig.1 Geological and tectonic sketch map of Lanping Mesozoic-Cenozoic Basin

盆內(nèi)地層主要為中上三疊統(tǒng)、侏羅系、白堊系和古近系，而在盆地周邊前古生界、古生界、中生界和新生界均有出露。其演化大致經(jīng)歷了陸內(nèi)裂谷盆地(中三疊世晚期--早侏羅世)、拗陷盆地(中晚侏羅世)、前陸盆地(白堊紀(jì))和走滑盆地(新生代)4個(gè)階段[7-9]。盆地古近系充填了云龍組(E1y)、果郎組(E2g)、寶相寺組(E2b)和金絲廠組(E2j)。云龍組(E1y)：巖性主要為棕紅色泥礫巖、含石膏泥礫巖；礫石以紫紅、黃、灰色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，磨圓較好，多呈次圓--圓狀，直徑一般為0.7～2.5 cm，泥質(zhì)膠結(jié)；向上過渡為磚紅色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖夾薄層--中層石英細(xì)砂巖，普遍含鈣質(zhì)，夾數(shù)層雜色層或含石膏泥礫巖，偶夾紫紅色含灰?guī)r角礫粉砂巖及黃色、灰綠色、紫紅色等雜色泥巖、粉砂巖。果郎組(E2g)：主要為紫紅色厚層-塊狀細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖與同色粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖互層；向上過渡為紫紅、灰紫色中--厚層狀細(xì)粒含長(zhǎng)石巖屑石英砂巖、長(zhǎng)石細(xì)砂巖、巖屑石英砂巖、石英粉砂巖夾泥巖。寶相寺組(E2b)：巖性主要為雜色塊狀復(fù)成份礫巖、含礫石英粗砂巖，向上為灰白色厚層中粒石英砂巖。金絲廠組(E3j)：主要為一套沖積扇成因的巨厚層紫紅色、灰紫色礫巖、長(zhǎng)石石英砂巖，上部為棕紅色砂質(zhì)泥巖，泥質(zhì)砂巖夾砂礫巖及少數(shù)灰綠色泥巖，為紅色磨拉石建造[4]。

2 樣品采集與分析

本次研究采集了104件古近世新鮮巖石樣品，采樣地點(diǎn)分布于蘭坪縣北的河西鄉(xiāng)、啦井鎮(zhèn)及云龍縣城西的沘江沿岸，其位于蘭坪盆地的北、中、南部，具體采樣位置見圖1。樣品分布情況為：蘭坪縣河西剖面共計(jì)36件樣品，其中云龍組17件，果郎組19件；蘭坪縣啦井剖面共計(jì)37件樣品，其中云龍組14件，果郎組8件，寶相寺組15件；云龍縣城西沘江沿岸剖面共計(jì)31件樣品，其中云龍組19件，果郎組12件。選取樣品中間最新鮮的部分約50 g粉碎至200目。樣品的化學(xué)分析測(cè)試在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測(cè)試研究中心完成。主、次元素含量測(cè)試采用X射線熒光光譜法和GB/T14506.28-93硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法測(cè)定。稀土、微量元素含量采用電感耦合等離子質(zhì)譜(ICP-MS)的方法完成。

3 細(xì)碎屑巖地球化學(xué)特征

細(xì)碎屑巖的地球化學(xué)分析可以有效地揭示沉積物中細(xì)微的地質(zhì)信息[10]。近年來，許多學(xué)者應(yīng)用碎屑巖地球化學(xué)方法[11-16]，在判別源巖形成時(shí)的構(gòu)造背景上取得了很大的進(jìn)展，使這種方法得到了推廣[17-20]。

3.1 稀土元素地球化學(xué)特征

稀土元素分析數(shù)據(jù)(限于篇幅，文中只列出蘭坪縣啦井剖面數(shù)據(jù))見表1。由測(cè)得稀土元素?cái)?shù)據(jù)可以看出，稀土元素分布特征不僅與地層時(shí)代有關(guān)，還與樣品所處的盆地位置關(guān)系密切。云龍組在蘭坪縣河西剖面w(ΣREE)均值為148.6 μg/g(87.2～182.2 μg/g)，δEu異常為0.71(0.64～0.86)，δCe異常為0.88(0.85～1.15)；在蘭坪縣啦井剖面w(∑REE)為125.3 μg/g(67.6～164.0 μg/g)，δEu異常為0.69(0.55～0.78)，δCe異常為0.85(0.76～0.89)；在云龍縣城西沘江沿岸剖面w(∑REE)為128.6 μg/g(59.2～189.7 μg/g)，δEu異常為0.69(0.58～0.97)，δCe異常為0.89(0.86～0.93)。蘭坪盆地北部的云龍組w(∑REE)和δEu都高于蘭坪盆地中部和南部，但δCe異常表現(xiàn)為中部較南、北部明顯。

果郎組在蘭坪縣河西剖面w(∑REE)為128.0 μg/g(42.6～201.3 μg/g)，δEu異常為0.72(0.62～0.88)，δCe異常為0.88(0.84～0.95)；在蘭坪縣啦井剖面w(∑REE)為78.8 μg/g(38.3～129.2 μg/g)，δEu異常為0.75(0.62～0.93)，δCe異常為0.83(0.68～0.92)；在云龍縣城西沘江沿岸剖面w(∑REE)為125.9 μg/g(66.6～165.4 μg/g)，δEu異常為0.70(0.63～0.77)，δCe異常為0.89(0.82～1.08)。果郎組w(∑REE)在蘭坪盆地表現(xiàn)為南北明顯高于中部，δEu異常南北較中部明顯，δCe異常中部較南北部明顯。

寶相寺組在蘭坪縣啦井剖面w(∑REE)為159.0 μg/g(59.6～200.3 μg/g)，δEu異常為0.745(0.60～1.08)，δCe異常為0.88(0.54～1.08)。

Elderfield等[21]將鈰異常(δCe)值作為判斷古海(湖)水氧化、還原條件的標(biāo)志，進(jìn)而判斷水深。研究區(qū)稀土元素特征反映出：蘭坪盆地在云龍期北部水深大于中部和南部；到了果郎期則被分割成不同次一級(jí)的沉降中心，如北部的河西和南部的云龍等地；受喜馬拉雅造山運(yùn)動(dòng)影響，始新世末期蘭坪盆地受東、西兩側(cè)推覆擠壓作用，盆地范圍逐漸縮小，并伴隨不同程度的差異隆升、盆地沉降中心遷移，僅在盆地中北部見有山間沖積相沉積記錄，南部多數(shù)已隆升為剝蝕區(qū)。啦井剖面古近系由云龍組到寶相寺組w(∑REE)和δCe異常大→小→大、δEu異常小→大的變化趨勢(shì)也為以上結(jié)論提供了有力的佐證。

3.2 微量元素地球化學(xué)特征

本次研究采集了104件古近系樣品，測(cè)試分析了Zn、Co、Ni、Ba、V、Cu、Sr、Pb、Th、Zr、Cr、Ga、Sc、La、U等15種微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)(限于篇幅，文中只列出蘭坪縣啦井剖面數(shù)據(jù))，結(jié)果見表2。

將蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)(表3)與Taylor和McLennan[22]發(fā)表的大陸上地殼微量元素豐度相比較，發(fā)現(xiàn)：本區(qū)細(xì)碎屑巖微量元素Co、Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在云龍期都稍大于上地殼豐度，果郎期稍小于上地殼豐度，而到了寶相寺期遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于上地殼豐度；元素Cr、Sc的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在云龍期和果郎期都與上地殼豐度相近，而寶相寺期則明顯低于上地殼豐度；云龍期--寶相寺期的Sr、Ba質(zhì)量分?jǐn)?shù)均低于上地殼豐度；元素Zn、Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)云龍期與上地殼豐度相近，果郎期與寶相寺期都低于上地殼豐度；而Ga都低于上地殼豐度。蘭坪盆地古近系微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)與上地殼豐度相近，反映出古近系碎屑源自上地殼沉積巖區(qū)。

4 細(xì)碎屑巖地球化學(xué)特征的地質(zhì)意義

4.1 物源區(qū)構(gòu)造背景指示意義

Bhatia等[11,13]通過對(duì)各種構(gòu)造背景下碎屑巖的稀土元素特征(表4)進(jìn)行總結(jié)，揭示了稀土元素分布特征能夠反映出沉積盆地的大地構(gòu)造背景和物源區(qū)類型。筆者將蘭坪盆地古近系不同部位不同時(shí)期的稀土元素特征與已知大地構(gòu)造下的細(xì)碎屑巖稀土元素特征進(jìn)行對(duì)比，如表4所示。

表1 蘭坪盆地啦井剖面古近系細(xì)碎屑巖稀土元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)

表2 蘭坪盆地啦井剖面古近系細(xì)碎屑巖微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)

注：上地殼元素豐度引自參考文獻(xiàn)[21]；下同。

表3 蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖特征微量元素的分布

從表4可以看出，除啦井剖面果郎組的w(La)、w(Ce)和w(∑REE)值與大陸島弧構(gòu)造背景下數(shù)值不相符外，其余樣品的數(shù)值全與大陸島弧構(gòu)造背景相一致。這與在啦井剖面果郎組源巖可能有酸性巖漿巖的加入有關(guān)，作者在另文(還未見刊)研究的重礦物也證明了這一點(diǎn)。

利用碎屑巖中微量元素(Rb、Sr、Zr、Hf、Th、Cr和Sc等)判斷源區(qū)構(gòu)造背景具有很大的優(yōu)越性[13,22]。據(jù)蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖樣品中微量元素比值得出：僅Zr/Hf值反映出大陸島弧構(gòu)造背景，其余Rb/Sr、Zr/Th和Sc/Cr值范圍變化較大。盆地古近系細(xì)碎屑巖Rb/Sr、Zr/Th和Sc/Cr值反映出大陸島弧和被動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造背景(表5)。筆者通過本次研究認(rèn)為：微量元素比值特征所反映出來的沉積構(gòu)造背景與利用w(Zr)-w(Th)、La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10判別圖解得出的結(jié)論相一致。因此，蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖源區(qū)的構(gòu)造環(huán)境早期具有大陸島弧構(gòu)造背景，晚期逐漸過渡為被動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造背景，與前人研究成果相一致[23-24]。

表4 蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖與不同沉積盆地雜砂巖的稀土元素特征

Table 4 REE characteristic of the Paleogene fine clastic rocks in Lanping basin and greywacke in different sedimentary basins

大地構(gòu)造背景物源區(qū)類型wB/(μg/g)LaCe∑REELaN/YbNCe/YbLREE/HREEδEu大洋島弧未切割的巖漿弧8.0±1.719.0±3.758±104.2±1.32.8±0.93.8±0.91.04±0.11大陸島弧切割的巖漿弧27.0±4.559.0±8.8146±2011.0±3.67.5±2.57.7±1.70.79±0.13活動(dòng)型大陸邊緣抬升基底37.078.018612.68.59.10.60被動(dòng)邊緣克拉通內(nèi)部構(gòu)造高地39.085.021015.910.88.50.56蘭坪縣河西剖面云龍組(E1y)30.859.4148.67.45.57.70.71果郎組(E2g)26.151.0128.07.15.27.50.72云龍縣城西沘江云龍組(E1y)26.652.6128.68.16.18.30.69沿岸剖面果郎組(E2g)24.849.7125.96.95.37.20.70蘭坪縣啦井剖面云龍組(E1y)25.849.0125.37.35.27.50.69果郎組(E2g)15.930.578.817.75.57.80.75寶相寺組(E2b)23.847.3120.97.55.97.90.79

表5 蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖與不同構(gòu)造環(huán)境雜砂巖的特征微量元素比值

Table 5 Characteristic microelements ratios of Paleogene fine clastic rocks in Lanping basin and greywacke in different tectonic environments

構(gòu)造環(huán)境Rb/SrZr/HfZr/ThSc/Cr大洋島弧(據(jù)參考文獻(xiàn)[12])0～0.1045.734.6～61.40.41～0.73大陸島弧(據(jù)參考文獻(xiàn)[12])0.32～0.9836.319.1～23.90.26～0.38活動(dòng)大陸邊緣(據(jù)參考文獻(xiàn)[12])0.65～1.1326.38.8～10.20.28～0.32被動(dòng)大陸邊緣(據(jù)參考文獻(xiàn)[12])0.79～1.5929.513.3～24.90.14～0.18蘭坪縣河西剖面云龍組(E1y)0.02～0.4136.814.6～34.10.12～0.60平均值0.2236.818.70.20果郎組(E2g)0.07～2.8536.112.2～28.90.15～0.31平均值0.9236.117.00.20云龍縣城西沘江云龍組(E1y)0.14～1.1236.013.8～24.90.14～0.23沿岸剖面平均值0.5936.018.40.18果郎組(E2g)0.24～1.1937.615.7～36.50.13～0.23平均值0.6237.623.30.18蘭坪縣啦井剖面云龍組(E1y)0.08～0.9037.635.6～39.40.14～0.22平均值0.4937.637.60.18果郎組(E2g)0.19～1.8035.631.6～37.70.11～0.28平均值0.6835.635.60.19寶相寺組(E2b)0.12～0.6737.034.9～38.10.08～0.23平均值0.2737.037.00.15

圖2 蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖w(Zr)-w(Th)、La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10判別圖解Fig.2 w(Zr)-w(Th), La-Th-Sc,and Th-Sc-Zr/10 discriminant diagrams of Paleogene fine clastic rocks in Lanping basin

a. 蘭坪縣河西剖面云龍組；b. 蘭坪縣河西剖面果郎組；c. 蘭坪縣啦井剖面云龍組；d. 蘭坪縣啦井剖面果郎組；e. 云龍縣城西沘江沿岸剖面云龍組；f. 云龍縣城西沘江沿岸剖面果郎組。圖3 蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖稀土配分模式圖Fig.3 Chondrite-normalized REE diagram of Paleogene fine clastic rocks in Lanping basin

陸源碎屑巖中的微量元素(La、Th、Ti、Zr、Sc等元素)具有較大的穩(wěn)定性，因此，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化與一定構(gòu)造背景下的物源區(qū)之間存在著必然的內(nèi)在聯(lián)系，可以利用其質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化來反映物源區(qū)的大地構(gòu)造背景及期構(gòu)造演化等特征。本次研究利用Bhatia等[13]提出的w(Zr)-w(Th)、La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10判別圖解進(jìn)行投圖，圖2是蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖w(Zr)-w(Th)、La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10構(gòu)造環(huán)境判別圖。由圖2可以看出，蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖的投點(diǎn)分布范圍較廣，反映出研究區(qū)構(gòu)造背景較復(fù)雜。w(Zr)-w(Th)圖解投點(diǎn)較分散，反映出以大陸島弧構(gòu)造背景為主，少數(shù)樣品反映出活動(dòng)大陸邊緣及被動(dòng)大陸邊緣的構(gòu)造背景(河西剖面的云龍組有兩個(gè)樣品落在了被動(dòng)大陸邊緣，果郎組分別有兩個(gè)樣品落在了活動(dòng)大陸邊緣和被動(dòng)大陸邊緣區(qū)域內(nèi))；La-Th-Sc圖解集中反映出大陸島弧以及活動(dòng)大陸邊緣+被動(dòng)大陸邊緣的構(gòu)造背景；Th-Sc-Zr/10圖解中樣品主要反映出大陸島弧構(gòu)造背景，僅有少數(shù)樣品顯示出被動(dòng)大陸邊緣背景。分布在被動(dòng)大陸邊緣區(qū)域內(nèi)主要是啦井剖面的寶相寺組、果郎組以及云龍組，說明在蘭坪盆地啦井古近系沉積物物源具有多源性的特征，特別是到了寶相寺期物源供給以被動(dòng)大陸邊緣物源區(qū)為主，而在云龍期和果郎期還是以混合物源供給的特點(diǎn)。

上述判別圖解都很好地反映出研究區(qū)源區(qū)主要為大陸島弧構(gòu)造背景的特點(diǎn)，但在蘭坪盆地北部的河西、啦井等地還顯示了被動(dòng)大陸邊緣的構(gòu)造背景源區(qū)，而且被動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造區(qū)域提供物源由云龍期到果郎期逐漸增強(qiáng)，特別是寶相寺期則以被動(dòng)大陸邊緣物源區(qū)為主。

4.2 物源指示意義

采用Leed球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)值(轉(zhuǎn)引自參考文獻(xiàn)[25])對(duì)研究區(qū)古近系細(xì)碎屑巖樣品進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，其配分模式圖顯示出輕稀土相對(duì)富集、重稀土相對(duì)穩(wěn)定的右傾型(圖3)，具有不太明顯的Eu和Ce負(fù)異常。并且稀土元素配分模式曲線擬合度較高，顯示出稀土含量變化一致，反映出蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖物源較穩(wěn)定。而果郎組樣品輕稀土含量相對(duì)分散一些，具有多源特征?？傮w顯示出蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖與上地殼基本一致的稀土分布模式，表明其物質(zhì)來源于上地殼沉積巖區(qū)。奇怪的是，在Tm處存在一個(gè)明顯“V”形，顯示出較大的虧損，原因值得商榷。另外，不同時(shí)期地層的稀土元素分布曲線也不盡相同，云龍期的稀土元素特征反映出物源相對(duì)穩(wěn)定單一，而果郎期的稀土元素特征則反映出具有多個(gè)物源的特征。

總體上，蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖的稀土元素分布曲線比較相似，說明蘭坪盆地古近系沉積物具有相同物源?？梢詰?yīng)用上述稀土元素比值特征進(jìn)一步判斷源巖的性質(zhì)。根據(jù)La/Yb-w(∑REE)圖解(Alleyre, 1978)將本文數(shù)據(jù)進(jìn)行投點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)投點(diǎn)相對(duì)集中(圖4)。反映出研究區(qū)古近系細(xì)碎屑巖的源區(qū)主要為沉積巖，其次為大陸拉斑玄武巖。另外，根據(jù)La/Yb-∑REE圖解，有一小部分樣品落在沉積巖和玄武巖的過渡區(qū)域，反映其在沉積過程中有熱水活動(dòng)的參與。綜上所述，可以判斷，蘭坪盆地古近系沉積物主要來源于早期的沉積巖，在中晚期有熱水活動(dòng)的存在。

底圖據(jù)文獻(xiàn)[20]。圖4 蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖La/Yb-w(∑REE)源巖判別圖解Fig.4 La/Yb-w(∑REE) diagram of Paleogene sandstone in Lanping basin

利用La/Th-w(Hf)源巖屬性判別圖解[26-27]對(duì)蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖的源巖性質(zhì)進(jìn)行了投點(diǎn)分析(圖5)，反映出物源主要來源于上地殼的長(zhǎng)英質(zhì)巖石，但是也有少量其他物源的加入。蘭坪縣河西剖面絕大多數(shù)樣品落在了長(zhǎng)英質(zhì)源區(qū)，僅少數(shù)樣品顯示了多物源的特點(diǎn)。蘭坪縣啦井剖面樣品投影點(diǎn)相對(duì)比較分散，但還是主要落在了長(zhǎng)英質(zhì)源區(qū)，同時(shí)也反映了復(fù)雜構(gòu)造背景下多源巖的特征。啦井剖面云龍組有2件、果郎組有5件樣品落在了長(zhǎng)英質(zhì)與基性巖物源混合區(qū)，其余全部投影在長(zhǎng)英質(zhì)源區(qū)；寶相寺組投點(diǎn)比較分散，有3件落在了長(zhǎng)英質(zhì)與基性巖物源混合區(qū)，5件投影于大陸上地殼長(zhǎng)英質(zhì)物質(zhì)與被動(dòng)陸緣沉積物混合的源區(qū)。

圖5 蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖La/Th-w(Hf)源巖判別圖解Fig.5 Provenance discrimination plot by La/Th-w(Hf) for Paleogene fine clastic rock in lanping basin

云龍縣城西沘江沿岸剖面絕大多數(shù)樣品落在了長(zhǎng)英質(zhì)源區(qū)，僅少數(shù)樣品顯示了多物源的特點(diǎn)。云龍組有6件、果郎組有3件樣品落在了長(zhǎng)英質(zhì)與基性巖物源混合區(qū)，云龍組有2件、果郎組有1件樣品投影于大陸上地殼長(zhǎng)英質(zhì)與被動(dòng)陸緣沉積物混合的源區(qū)。

綜上，古近紀(jì)蘭坪盆地的物源來自上地殼長(zhǎng)英質(zhì)巖石，并混有少量基性巖。但是在盆地的不同時(shí)期和不同部位其物源性質(zhì)也不一致。例如在盆地北部河西鄉(xiāng)從云龍期到果郞期的物源特點(diǎn)是長(zhǎng)英質(zhì)源區(qū)→長(zhǎng)英質(zhì)源區(qū)+火山弧物質(zhì)；在啦井剖面從云龍期到寶相寺期顯示出源巖特點(diǎn),為長(zhǎng)英質(zhì)源區(qū)+火山弧物質(zhì)→長(zhǎng)英質(zhì)源區(qū)+火山弧物質(zhì)+老沉積物質(zhì)。特別是啦井剖面的寶相寺期有明顯的老沉積物供給特點(diǎn)，表明其來源于大陸上地殼長(zhǎng)英質(zhì)物質(zhì)與被動(dòng)陸緣沉積物混合源區(qū)；說明寶相寺期受喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)影響，蘭坪盆地東、西兩側(cè)的造山帶進(jìn)一步隆升，將更老的沉積物抬升地表為剝蝕區(qū)，這一點(diǎn)與前人的區(qū)域構(gòu)造研究成果相一致。云龍縣西剖面從云龍期到果郎期顯示出源巖特點(diǎn)：長(zhǎng)英質(zhì)源區(qū)+火山弧物質(zhì)→長(zhǎng)英質(zhì)源區(qū)+火山弧物質(zhì)+老沉積物質(zhì)。

5 結(jié)論

1)根據(jù)稀土元素特征得出研究區(qū)古近系細(xì)碎屑巖的母巖物質(zhì)主要為上地殼沉積巖區(qū)及少量大陸拉斑玄武巖源區(qū)的加入，并且有熱水活動(dòng)的存在。

2)研究區(qū)樣品的w(Zr)-w(Th)、La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10等多種沉積構(gòu)造背景判別圖解、稀土元素特征及Zr/Hf、Rb/Sr、Zr/Th和Sc/Cr特征微量比值一致反映了蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖源區(qū)的構(gòu)造環(huán)境早期具有大陸島弧構(gòu)造背景，晚期逐漸過渡為被動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造背景。

3)La/Th-Hf源巖屬性判別圖解顯示蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖的物源主要來自于上地殼長(zhǎng)英質(zhì)巖石；但是在盆地不同部位不同時(shí)期也有一定差別。尤其是寶相寺期老沉積物供給物質(zhì)明顯增加，表明蘭坪盆地在寶相寺期受喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)影響，盆緣進(jìn)一步隆升，將更老的沉積物抬升地表為剝蝕區(qū)，這一點(diǎn)與前人的區(qū)域構(gòu)造研究成果相一致。

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Geochemical Characteristics of Paleogene Fine Clastic Rock and Its Geological Significance in Lanping Basin, Yunnan

Zhu Zhijun1，2, Guo Fusheng1，2, Liu Teng1, Liu Yuanchao1

1.StateKeyLaboratoryBreedingBaseofNuclearResourcesandEnvironment，EastChinaInstituteofTechnology，Nanchang330013,China2.CollegeofGeosciences,EastChinaInstituteofTechnology,Nanchang330013,China

The rare earth elements (REE) and trace elements are analyzed by ICP-MS for the 104 pieces of Paleogene fine clastic rock samples from Lanping basin, Yunnan Province. ∑REE is relatively high；and the differentiation is significant between LREE and HREE.LREE is abundant; while HREE is depleted. LREE is heeling rightward obviously; while HREE is even, with Eu and Ce negative anomaly. The tectonic background of Paleogene fine clastic rock in Lanping basin is studied in detail through an analysis on the geochemical characteristics of REEs and trace elements, sedimentary tectonic setting discrimination diagrams withw(Zr)-w(Th), La-Th-Sc, Th-Sc-Zr/10, and a variety of crossover methods. The property of source rock is also analyzed by La/Th-Hf and La/Yb-∑REE discrimination diagrams. The results show that the Paleogene clastic source rocks in Lanping basin are mainly felsic rocks derived from the upper crust, and mixed with a small amount of andesitic source. These results show that the source rocks formed tectonically in an environment of early continental arc which transferred later to a passive continental margin.

geochemistry；Paleogene；clastic rock；Lanping basin

10.13278/j.cnki.jjuese.201506107.

2015-03-30

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41362008，U0933605)；江西省教育廳科技項(xiàng)目(GJJ14475)

朱志軍(1976--)，男，副教授，博士，主要從事從事沉積學(xué)研究工作，E-mail:zhuzj013@163.com

郭福生(1962--)，男，教授，博士，主要從事區(qū)域地質(zhì)、沉積學(xué)、旅游地學(xué)研究和教學(xué)工作，E-mail:fsguo@263.net。

10.13278/j.cnki.jjuese.201506107

P595

A

朱志軍，郭福生，劉騰，等. 云南蘭坪盆地古近系細(xì)碎屑巖地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義.吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,2015,45(6):1631-1641.

Zhu Zhijun, Guo Fusheng, Liu Teng, et al. Geochemical Characteristics of Paleogene Fine Clastic Rock and Its Geological Significance in Lanping Basin, Yunnan.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2015,45(6):1631-1641.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201506107.