早白堊世沉積記錄與構造演化

摘 要：本文運用重礦物組合、碎屑鋯石年代學和碎屑石榴石地球化學物源示蹤方法，結合其它學者已發表的數據，系統分析對比膠萊盆地陸相早白堊世萊陽組、青山組和蘇魯帶東南緣近海區域（靈山島和嶗山八仙墩）下白堊統疑似海相沉積的碎屑物源記錄，試圖為膠東地區早白堊世時期的構造演化提供約束。

關鍵詞：膠東早白堊世；沉積；碎屑物；構造演化

位于華北東南緣的蘇魯造山帶，被公認為是秦嶺-大別造山帶的東延單元，相比大別造山帶與周緣盆地深入的盆山體系研究，對蘇魯造山帶三疊紀碰撞閉合后的隆升剝露歷史及其與周緣沉積盆地的構造-古地理框架認識有限。

1成分分析

膠萊盆地諸城凹陷萊陽組底部礫石-砂礫巖為沿斷層上盤發育的沖積扇沉積，其礫巖組成基本由片麻巖組成，萊陽組第二段及以上至青山組主要為河流和濱-淺湖沉積。本文對該凹陷中萊陽組至青山組砂巖樣品重礦物分析研究結果顯示，萊陽組第一段樣品中鋯石含量顯著高于石榴石、綠簾石和金紅石，而在萊陽組第二段及至青山組樣品中該含量關系發生反轉，表明變質巖源巖對物源供給量在萊陽 組第一段沉積之后顯著增加。萊陽組第一段砂巖樣品獲得的 108 組鋯石年齡顯示前寒武紀碎屑鋯石年齡峰值為 812Ma、2.0Ga和 2.45Ga，組成比例各占 42%、31%和19%，非常類似于揚子板塊北緣前寒武系沉積碎屑鋯石年齡分布；早白堊世年齡組分（最小均值為 132Ma）占 7%，另含兩粒單一年齡為 223Ma （Th/U 比為 0.06）和 553Ma。碎屑石榴石由高 Mg 的 A 型石榴石和低 Mg、較高 Ca 含量的 B 型石榴石組成，表明其原巖由高級副變質巖（23%）和中低級變質巖（77%）組成，其中與蘇魯造山帶片麻巖產出石榴石特征吻合的組分達 68%，未獲得蘇魯造山帶其它特征變質巖石（如榴輝巖）產出的石榴石。

上述結果指示諸城凹陷南部物源區在萊陽組第一段沉積時原巖組成以具揚子板塊基底屬性的花崗質片麻巖為主，早白堊世 130Ma 之前火山活動微弱，侏羅紀巖體和超高壓變質巖碎屑供給不明顯。然而，諸城凹陷萊陽組第二段之后及青山組砂巖碎屑鋯石與萊陽組第一段相比，突出的變化體現為：2.0Ga峰值轉變為 1.8Ga，早白堊世鋯石組分顯著升高，另外占比很小的中三疊世鋯石（巖漿與變質成因均有）和古生代鋯石含量也有小幅提升。同時，相應層位砂巖中碎屑石榴石組成相對萊陽組第一段樣品出現 相當含量的 C 型石榴石，指示存在部分基性高級變質巖碎屑來源。結合年代學特征認為該時期在斷隆構造和火山強烈發育的背景下，膠北隆起基底巖石取代具揚子板塊基底屬性巖石，與蘇魯造山帶一并 成為膠萊盆地的主要源區，同時蘇魯帶上高壓-超高壓變質巖碎屑供給量較前期有所增多。蘇魯東南緣近海區域沉積剖面下部為薄層砂巖與泥巖互層的深水濁流沉積，滑塌構造發育的靈山島剖面所采雜砂巖中，重礦物組合除常見穩定的鋯石外，特征的變質礦物石榴石和金紅石含量稀少。石榴石和金紅石地球化學組成均指示原巖由比例相當的高級基性變質巖和中-低級副變質巖組成。文獻報道的砂巖碎屑鋯石年齡組成范圍大致與膠萊盆地砂巖碎屑鋯石相似，需特別指出的是該剖面砂巖中 碎屑鋯石古元古代中期峰值均為 2.0Ga，指示親揚子板塊基底碎屑物質始終是靈山島沉積序列（～130-120Ma）的物源供給。嶗山八仙墩剖面下部砂巖中火山巖屑含量顯著，重礦物未分選出石榴石 和金紅石。本文所測碎屑鋯石年代學獲得含量近 50%的早白堊世年齡（最小值116Ma），其余為三疊紀-古生代、新元古代和古元古代年齡（分布零散，無明顯峰值），指示碎屑原巖可能主要為臨近的青山期火山碎屑巖。

2結論

綜合上述結果與分析，本文認為膠萊盆地在盆地發育初期（～135-130Ma）碎屑物質來自南部可能具揚子板塊古元古代變質基底屬性的物源區；130Ma 之后大規模伸展構造形成蘇魯帶和膠北地體的隆 起地貌，二者共同為膠萊盆地提供物源，且蘇魯帶分隔了沉積環境和物源格局均有差異的膠萊盆地與近海沉積盆地。蘇魯造山帶超高壓變質巖對兩側盆地的物源供給量有增強的跡象但仍很微弱，反映超高壓變質巖石在早白堊世時期的剝露規模有限。另外，膠東早白堊世砂巖中少量存在的古生代年齡 （260-550Ma）鋯石，εHf（t）值為-20～+13，反映蘇魯地區可能曾發育過與秦嶺-大別造山帶相似的古生代 大洋俯沖作用和巖漿活動。

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作者簡介：

林玉龍（1993.08—），男，成都理工大學？能源學院，資源勘查工程專業。endprint