早白垩世沉积记录与构造演化

摘 要：本文运用重矿物组合、碎屑锆石年代学和碎屑石榴石地球化学物源示踪方法，结合其它学者已发表的数据，系统分析对比胶莱盆地陆相早白垩世莱阳组、青山组和苏鲁带东南缘近海区域（灵山岛和崂山八仙墩）下白垩统疑似海相沉积的碎屑物源记录，试图为胶东地区早白垩世时期的构造演化提供约束。

关键词：胶东早白垩世；沉积；碎屑物；构造演化

位于华北东南缘的苏鲁造山帶，被公认为是秦岭-大别造山带的东延单元，相比大别造山带与周缘盆地深入的盆山体系研究，对苏鲁造山带三叠纪碰撞闭合后的隆升剥露历史及其与周缘沉积盆地的构造-古地理框架认识有限。

1成分分析

胶莱盆地诸城凹陷莱阳组底部砾石-砂砾岩为沿断层上盘发育的冲积扇沉积，其砾岩组成基本由片麻岩组成，莱阳组第二段及以上至青山组主要为河流和滨-浅湖沉积。本文对该凹陷中莱阳组至青山组砂岩样品重矿物分析研究结果显示，莱阳组第一段样品中锆石含量显著高于石榴石、绿帘石和金红石，而在莱阳组第二段及至青山组样品中该含量关系发生反转，表明变质岩源岩对物源供给量在莱阳 组第一段沉积之后显著增加。莱阳组第一段砂岩样品获得的 108 组锆石年龄显示前寒武纪碎屑锆石年龄峰值为 812Ma、2.0Ga和 2.45Ga，组成比例各占 42%、31%和19%，非常类似于扬子板块北缘前寒武系沉积碎屑锆石年龄分布；早白垩世年龄组分（最小均值为 132Ma）占 7%，另含两粒单一年龄为 223Ma （Th/U 比为 0.06）和 553Ma。碎屑石榴石由高 Mg 的 A 型石榴石和低 Mg、较高 Ca 含量的 B 型石榴石组成，表明其原岩由高级副变质岩（23%）和中低级变质岩（77%）组成，其中与苏鲁造山带片麻岩产出石榴石特征吻合的组分达 68%，未获得苏鲁造山带其它特征变质岩石（如榴辉岩）产出的石榴石。

上述结果指示诸城凹陷南部物源区在莱阳组第一段沉积时原岩组成以具扬子板块基底属性的花岗质片麻岩为主，早白垩世 130Ma 之前火山活动微弱，侏罗纪岩体和超高压变质岩碎屑供给不明显。然而，诸城凹陷莱阳组第二段之后及青山组砂岩碎屑锆石与莱阳组第一段相比，突出的变化体现为：2.0Ga峰值转变为 1.8Ga，早白垩世锆石组分显著升高，另外占比很小的中三叠世锆石（岩浆与变质成因均有）和古生代锆石含量也有小幅提升。同时，相应层位砂岩中碎屑石榴石组成相对莱阳组第一段样品出现 相当含量的 C 型石榴石，指示存在部分基性高级变质岩碎屑来源。结合年代学特征认为该时期在断隆构造和火山强烈发育的背景下，胶北隆起基底岩石取代具扬子板块基底属性岩石，与苏鲁造山带一并 成为胶莱盆地的主要源区，同时苏鲁带上高压-超高压变质岩碎屑供给量较前期有所增多。苏鲁东南缘近海区域沉积剖面下部为薄层砂岩与泥岩互层的深水浊流沉积，滑塌构造发育的灵山岛剖面所采杂砂岩中，重矿物组合除常见稳定的锆石外，特征的变质矿物石榴石和金红石含量稀少。石榴石和金红石地球化学组成均指示原岩由比例相当的高级基性变质岩和中-低级副变质岩组成。文献报道的砂岩碎屑锆石年龄组成范围大致与胶莱盆地砂岩碎屑锆石相似，需特别指出的是该剖面砂岩中 碎屑锆石古元古代中期峰值均为 2.0Ga，指示亲扬子板块基底碎屑物质始终是灵山岛沉积序列（～130-120Ma）的物源供给。崂山八仙墩剖面下部砂岩中火山岩屑含量显著，重矿物未分选出石榴石 和金红石。本文所测碎屑锆石年代学获得含量近 50%的早白垩世年龄（最小值116Ma），其余为三叠纪-古生代、新元古代和古元古代年龄（分布零散，无明显峰值），指示碎屑原岩可能主要为临近的青山期火山碎屑岩。

2结论

综合上述结果与分析，本文认为胶莱盆地在盆地发育初期（～135-130Ma）碎屑物质来自南部可能具扬子板块古元古代变质基底属性的物源区；130Ma 之后大规模伸展构造形成苏鲁带和胶北地体的隆 起地貌，二者共同为胶莱盆地提供物源，且苏鲁带分隔了沉积环境和物源格局均有差异的胶莱盆地与近海沉积盆地。苏鲁造山带超高压变质岩对两侧盆地的物源供给量有增强的迹象但仍很微弱，反映超高压变质岩石在早白垩世时期的剥露规模有限。另外，胶东早白垩世砂岩中少量存在的古生代年龄 （260-550Ma）锆石，εHf（t）值为-20～+13，反映苏鲁地区可能曾发育过与秦岭-大别造山带相似的古生代 大洋俯冲作用和岩浆活动。

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作者简介：

林玉龙（1993.08—），男，成都理工大学？能源学院，资源勘查工程专业。endprint