东昆仑花石峡北部上二叠统格曲组物源特征及其构造意义

东昆仑南缘花石峡北坦地克借地区上二叠统（乐平统）格曲组为一套砾岩、砂岩和钙质泥岩组成的扇三角洲-浅海相沉积组合,记录了东昆仑造山带海西-印支过渡期构造演化过程,其物源性质及构造环境的确定对于研究东昆仑地区晚古生代-早中生代构造演化历史具有重要的意义。本文分析了坦地克借地区格曲组碎屑岩沉积特征、砂岩碎屑组成、岩石地球化学特征及碎屑锆石年龄谱,结合前人成果,综合研究其地层物质特征、物源属性及盆地特征,恢复东昆南地区海西-印支期的构造演化过程,取得以下主要认识:1.碎屑组份统计结果显示,格曲组砂岩类型为长石砂岩和岩屑长石砂岩,石英、长石和岩屑平均含量分别为50.9%、36.8%、12.4%,Qt/（F+L）平均为1.03,石英主要为单晶石英,长石以钾长石为主,岩屑含量少,但岩屑和砾石成分复杂,包括沉积岩、变质岩、火山岩和花岗岩。碎屑组分特征及判别图解共同说明物源区属于“隆升基底”构造环境。砂岩的SiO2、Al2O3、TiO2、TFe2O3、MgO、K2O和Na2O平均百分含量分别为62.06%、13.26%、0.44%、4.53%、3.02%、2.42%和3.18%;微量元素比值Th/Sc和Th/U较高,平均为1.06和7.71;稀土元素总量∑REE、LREE/HREE和（La/Yb）N均值分别为120.43×10-6、9.34和12,轻稀土相对富集,δEu平均为0.96,Eu异常不明显,主量、微量元素特征及判别图解表明,源岩以长英质岩浆岩为主。REE特征与大陆岛弧背景区杂砂岩相似,与东昆仑地体加里东期俯冲–碰撞型火山弧花岗岩具有亲缘性。2.格曲组砂岩的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄介于412～2448Ma,可分为1869～1602Ma、1396Ma1270Ma、1197～877Ma和572～412Ma四个区间,指示物源区先后经历了古元古代早期的构造-岩浆事件、古元古代晚期的汇聚事件、中元古代的裂解事件、中元古代晚期-新元古代早期的构造-岩浆-变质事件和新元古代晚期-早古生代裂解-扩张-汇聚事件。其中,与新元古代-早古生代洋陆转化相关的产物是格曲组的主要物源。3.碎屑锆石年龄组成、砂岩碎屑组份、砾石成分和岩石地球化学综合分析揭示,格曲组砂岩物源区为海西旋回早期从东昆仑地体裂离的东昆南微地块,源岩以花岗岩为主,变质岩、沉积岩和酸性-基性火山岩较少,其中花岗岩形成构造背景为加里东期的大陆岛弧。格曲组沉积盆地具有前陆盆地“冷盆地”的特征。4.相对于格曲组,下-中二叠统存在大量>2000Ma的年龄信息,而下三叠统开始出现了大量海西末期-印支期的年龄信息。结合区域地质和前人研究成果,认为碎屑锆石年龄组成两次明显的变化分别为格曲组和洪水川组底部不整合所代表的构造运动的沉积响应,表现出较好的构造-沉积耦合关系。其中,晚二叠世为东昆中洋碰撞闭合与阿尼玛卿洋初始俯冲并存阶段,格曲期隆后盆地的发育主要受控于中二叠世末东昆中洋的碰撞造山作用;早-中三叠世为阿尼玛卿洋俯冲-碰撞闭合阶段,下三叠统底部不整合和弧前盆地的发育主要受控于阿尼玛卿洋俯冲作用的加剧。