本文選題：庫(kù)魯克塔格—北山地區(qū)　切入點(diǎn)：早寒武世　出處：《中國(guó)地質(zhì)大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：新疆塔里木克拉通為我國(guó)出露早寒武世黑色巖系的地塊之一,其與揚(yáng)子克拉通在地層層序、巖性礦物組合、古生物學(xué)等方面有相似之處。揚(yáng)子地臺(tái)早寒武世黑色巖系的層序地層學(xué)、生物地層學(xué)、巖石地層學(xué)、礦物學(xué)、古生態(tài)學(xué)、巖石地球化學(xué)、元素地球化學(xué)、有機(jī)地球化學(xué)、礦床地球化學(xué)、成礦學(xué)和礦床學(xué)等方面的內(nèi)容都做了較為深入的研究。塔里木克拉通早寒武世黑色巖系的科研和礦產(chǎn)勘查成果主要出自于西北部的柯坪地區(qū),礦產(chǎn)勘查成果主要出至于東部的北山地區(qū),而中部的庫(kù)魯克塔格地區(qū)的科研以及礦產(chǎn)勘查成果都相對(duì)薄弱。本文從沉積學(xué)、古生物學(xué)和地球化學(xué)等方面,探討庫(kù)魯克塔格—北山地區(qū)下寒武統(tǒng)底部西山布拉克組(雙鷹山組)黑色巖系存儲(chǔ)空間,成巖成礦物源(區(qū)),沉積時(shí)間,沉積古地理和氣候環(huán)境,巖性礦物組合,釩元素賦存狀態(tài)和富集規(guī)律等,取得如下認(rèn)識(shí)：(1)研究區(qū)早寒武世黑色巖系物源(區(qū))：早寒武世塔里木盆地為由西向東和由北向南的海侵方向,區(qū)內(nèi)新元古代地層沉積構(gòu)造特征表明其沉積物質(zhì)區(qū)位于北部；即研究區(qū)早寒武世黑色巖系物源區(qū)可能位于塔里木盆地西部的塔里木碳酸鹽臺(tái)地、北部的中天山臺(tái)地和反帝山古陸。黑色巖系碎屑鋯石同位素年代學(xué)表明,古元古代和新元古代中酸性、基(超)基性巖體也為黑色巖系的提供物源：元素及其特征值特征表明,且干布拉克和平臺(tái)山地區(qū)的黑色巖系物源主要為該時(shí)期的長(zhǎng)英質(zhì)巖石,莫合爾山地區(qū)黑色巖系的物源為該時(shí)期的長(zhǎng)英質(zhì)和鐵鎂質(zhì)組分巖石。當(dāng)然也不能忽略洋盆隆起、海底噴流和海洋生物作為物源的作用。金屬成礦元素主要來(lái)源于基(超)基性巖體的風(fēng)化剝蝕和連通巖漿房的深大斷裂帶來(lái)的鹵水化合物。(2)研究區(qū)早寒武世黑色巖系儲(chǔ)存空間：太古代末塔里木克拉通古陸核破裂,形成較廣闊拗陷隔絕環(huán)境；塔里木運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致基底全面褶皺回返,形成復(fù)背斜構(gòu)造的封閉環(huán)境,庫(kù)魯克塔格東北緣隆起帶南北兩側(cè)以及內(nèi)部的深斷裂和陡傾斜基底斷裂等隔絕封閉環(huán)境,這些隔絕封閉環(huán)境為黑色巖系形成提供了可能的古地理空間。同時(shí),新元古代古亞洲洋的開(kāi)啟導(dǎo)致眾多地質(zhì)事件,如南天山洋、準(zhǔn)噶爾洋和塔里木板塊的俯沖導(dǎo)致局部地殼拉張,進(jìn)而發(fā)育裂谷式斷陷盆地的封閉環(huán)境：產(chǎn)生的弧后邊緣盆地,以及一系列多島洋和塹-壘相間的構(gòu)造格局,圍繞這些多島洋的隔絕封閉環(huán)境;以及水下古隆起形成深水—半深水滯留斷陷盆地等,這些古地理環(huán)境都有可能成為黑色巖系的儲(chǔ)存空間。(3)早寒武世黑色巖系構(gòu)造和古地理環(huán)境：西山布拉克組火山巖元素地球化學(xué)特征表明,區(qū)內(nèi)早寒武世黑色巖系形成于大陸裂谷的構(gòu)造環(huán)境�；诘貙訋r性、巖石、礦物、元素以及古生物學(xué)特征,庫(kù)魯克塔格東北緣隆起帶位于從西到東,從北向南海水逐漸加深為特征的南天山—北天山洋盆之中。該套地層從老到新,硅、磷質(zhì)成分減少,泥、灰質(zhì)成分增加；從西到東硅質(zhì)成分減少,泥質(zhì)成分增多。庫(kù)魯克塔格到北山地區(qū),沉積環(huán)境為陸棚相向盆地相逐漸過(guò)度。且干布拉克和平臺(tái)山地區(qū)黑色巖系形成于大洋盆地的深水還原環(huán)境,莫合爾山和大平?jīng)龅貐^(qū)黑色巖系形成于大陸邊緣的淺水環(huán)境,沉積時(shí)沉積物-海水界面處于氧化-還原界面附近。該套黑色巖系具有正常海水和熱水沉積的雙重特點(diǎn)。(4)早寒武世黑色巖系沉積時(shí)間：庫(kù)魯克塔格地區(qū)西山布拉克組底部黑色巖系夾層中的凝灰?guī)r鋯石U-Pb年齡為521.6±7Ma,以及該組底部磷塊巖中發(fā)現(xiàn)有沉積時(shí)代相當(dāng)于揚(yáng)子克拉通梅樹(shù)村階第一個(gè)小殼化石帶的小殼化石(Spherical fossil、Gen.et Sp.indet. B),即庫(kù)魯克塔格地區(qū)西山布拉克組沉積時(shí)代應(yīng)為梅樹(shù)村階底界；北山地區(qū)雙鷹山組發(fā)現(xiàn)有產(chǎn)于龍王廟下段的Bergeroniellus-Serrodiscus-Calodiscus-Subeia化石組合,即北山地區(qū)的早寒武世黑色巖系沉積時(shí)代相當(dāng)龍王廟期的晚期�？傊�,研究區(qū)西山布拉克組或雙鷹山組沉積時(shí)代應(yīng)為早寒武世。(5)早寒武世黑色巖系巖性與礦物組合：基于樣品的巖礦鑒定、X射線(xiàn)粉末衍射和掃描電鏡等方法的分析；區(qū)內(nèi)早寒武世黑色巖系巖石學(xué)特點(diǎn)為“下硅、磷和火山巖;上泥、砂和灰”,自下而上具有逆粒序,粒度逐漸變粗,顏色逐漸變淺,微細(xì)水平層理由極發(fā)育漸變成不發(fā)育。巖性組合主要為炭質(zhì)粉砂巖,硅質(zhì)巖(燧石巖),炭質(zhì)板巖,深灰色泥巖,泥質(zhì)粉砂巖,細(xì)砂巖,凝灰?guī)r,石煤,磷塊巖等。礦物組合主要為：石英、伊利石(云母)、黃鐵礦、含釩白云母、釩電氣石、釩榴石、磷灰石、鋯石、榍石、重晶石、石膏、閃鋅礦、方解石、鉀長(zhǎng)石、紅柱石等。(6)早寒武世黑色巖系沉積建造及其有利含礦巖性、巖相結(jié)構(gòu)：基于剖面巖性組合,元素及其組合分析：區(qū)內(nèi)沉積建造為硅質(zhì)頁(yè)巖型建造中的含釩-銀-鉬-鈾-磷亞建造(庫(kù)魯克塔格型)和含釩-鋅-鉆-鉬-鈾-磷亞建造(北山型)。有利的含礦巖性組合為：碳、硅、泥、磷質(zhì)巖類(lèi)最好,碳、泥質(zhì)巖類(lèi)次之。庫(kù)魯克塔格地區(qū)有利的含礦巖相結(jié)構(gòu)為C和D巖相結(jié)構(gòu),即成對(duì)出現(xiàn)的薄層狀硅質(zhì)巖(炭質(zhì)粉砂巖)夾水平層狀黑色頁(yè)巖(硅質(zhì)巖)或兩者互層的巖性組合,這種微相帶出現(xiàn)頻數(shù)越多,含礦性越好;北山地區(qū)有利的含礦巖相結(jié)構(gòu)為B巖相結(jié)構(gòu),含礦炭質(zhì)板巖厚度越大,礦石品位越好。(7)基于黑色巖系的碳氧同位素、孢粉化石、CIA分析,Gaskiers冰期蓋帽碳酸鹽巖—早寒武世黑色巖系沉積期,塔里木盆地的臺(tái)地—斜坡—盆地相δ13C存在碳同位素梯度變化,從西向東和從下往上δ13C虧損。碳可能來(lái)源于海洋碳酸鹽,深部和生物有機(jī)碳等,而有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于富含釩等多金屬元素的菌藻類(lèi)海洋浮游生物�？缕�-庫(kù)魯克塔格地區(qū)早寒武世黑色巖系形成于氣候溫暖、濕潤(rùn)條件下,而北山地區(qū)早寒武世黑色巖系形成的古氣候條件為寒冷、干燥,呈現(xiàn)出東高西低的古氣溫特點(diǎn)。(8)黑色巖系生物標(biāo)志化合物：在氣相色譜圖中正構(gòu)烷烴的峰型為單駝峰型,碳數(shù)分布范圍nC14-nC29,主峰碳數(shù)多為nC17、nC18。炭質(zhì)頁(yè)巖OEP均值為1.07, nC22-/nC23+均值為3.30,含釩炭質(zhì)頁(yè)巖OEP均值為1.17,nC22-/nC23+均值為4.30,無(wú)明顯的奇偶碳數(shù)優(yōu)勢(shì)分布,顯示輕烴組分占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于菌藻類(lèi)等海洋浮游生物,有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為腐泥型。炭質(zhì)頁(yè)巖R0=1.23(均值),含釩炭質(zhì)頁(yè)巖R0=0.87(均值),有機(jī)質(zhì)為高成熟有機(jī)質(zhì),處于石油的主要生成帶,高的成熟有機(jī)質(zhì)不利于V的富集。炭質(zhì)頁(yè)巖Pr/Ph(均值)為0.85,含釩炭質(zhì)頁(yè)巖(均值)Pr/Ph為0.82,均表現(xiàn)出植烷優(yōu)勢(shì),指示較強(qiáng)的還原環(huán)境。孢粉顏色為棕黃色～棕色,鏡質(zhì)體反射率(R0)0.84～1.26,該地層遭受過(guò)古溫度為105～142℃,其遠(yuǎn)高于成巖古地溫。(9)基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析,黑色巖系中V與Si具有明顯的負(fù)相關(guān)性,表現(xiàn)出此消彼長(zhǎng)的特征,表明硅質(zhì)組分的大量存在不利于釩的富集。V與有機(jī)碳含量(TOC)聚為一類(lèi),說(shuō)明有機(jī)質(zhì)可能在釩的初始富集過(guò)程中起到了重要的作用。研究區(qū)V主要賦存在釩云母、V-Fe氧化物和釩酸鹽中,其中V在釩云母中以類(lèi)質(zhì)同象的形式存在,同時(shí)V也賦存于部分金屬單礦物晶體晶格中。綜上所述,太古代末塔里木古陸核的破裂和新元古代古亞洲洋的開(kāi)啟,為黑色巖系提供存儲(chǔ)場(chǎng)所,同時(shí)也提供成礦物質(zhì)來(lái)源。海水中存在大量V等金屬元素,Gaskiers冰期過(guò)后,水體變暖,上升洋流頻繁發(fā)生,海水營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,藻類(lèi)生物繁盛,其吸附了大量的金屬元素,即釩等元素的初次富集。早寒武世全球海侵,海平面上升,處在浪基面之下的庫(kù)魯克塔格—北山地區(qū),區(qū)域光合作用弱,大都處于缺氧環(huán)境,生物死亡,釩等元素協(xié)同生物遺體沉入海底,為釩的富集提供了充分條件。可見(jiàn)庫(kù)魯克塔格—北山地區(qū)早寒武世黑色巖系的形成既與區(qū)域的背景因素,又與生物爆發(fā)致使生物生產(chǎn)率的提高、有機(jī)質(zhì)遭受細(xì)菌降解有關(guān),還與海平面升降有關(guān)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P612;P512.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馮偉民;錢(qián)逸;馮曼;;早寒武世腹足類(lèi)開(kāi)放松旋型初始?xì)?胎殼)形態(tài)學(xué)及研究意義[J];微體古生物學(xué)報(bào);2009年02期

2 傅東靜;張興亮;舒德干;;早寒武世進(jìn)攻型有毒節(jié)肢動(dòng)物[J];科學(xué)通報(bào);2011年Z1期

3 劉懷仁;;揚(yáng)子區(qū)早寒武世磷塊巖沉積相及古地理[J];四川地質(zhì)學(xué)報(bào);1982年02期

4 霍世誠(chéng);陜西、云南早寒武世的古介形蟲(chóng)(續(xù)志)[J];古生物學(xué)報(bào);1965年02期

5 趙靖舟,肖兵;新疆烏什早寒武世高肌蟲(chóng)的新發(fā)現(xiàn)[J];科學(xué)通報(bào);1986年05期

6 舒德干,陳苓;早寒武世放射蟲(chóng)的發(fā)現(xiàn)及其意義[J];中國(guó)科學(xué)(B輯 化學(xué) 生物學(xué) 農(nóng)學(xué) 醫(yī)學(xué) 地學(xué));1988年08期

7 李勇;四川秀山早寒武世高肌蟲(chóng)新材料[J];成都地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào);1989年02期

8 姜月華;岳文浙;業(yè)治錚;;中國(guó)南部早寒武世磷礦類(lèi)型和成因探討[J];礦物巖石地球化學(xué)通訊;1993年03期

9 孫萍;缺氧是引起中—早寒武世（波托米階）滅絕事件的原因[J];海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài);1996年08期

10 周本和;;皖北早寒武世介形蟲(chóng)的發(fā)現(xiàn)及其意義[J];中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所文集;1985年00期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 周本和;;皖北早寒武世介形蟲(chóng)的發(fā)現(xiàn)及其意義[A];中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所文集（6）[C];1985年

2 舒德干;;“寒武大爆發(fā)”研究的重大突破:我國(guó)發(fā)現(xiàn)早寒武世脊椎動(dòng)物及其始祖[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（上冊(cè)）[C];1999年

3 劉云煥;李勇;;陜南早寒武世生物化石輻射對(duì)稱(chēng)分類(lèi)研究[A];中國(guó)古生物學(xué)會(huì)第十次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨第25屆學(xué)術(shù)年會(huì)——紀(jì)念中國(guó)古生物學(xué)會(huì)成立80周年論文摘要集[C];2009年

4 陳潤(rùn)業(yè);;陜西西鄉(xiāng)早寒武世高肌蟲(chóng)[A];地層古生物論文集（第二十七輯）[C];1999年

5 馮偉民;;早寒武世軟體動(dòng)物胎殼形態(tài)學(xué)及研究意義[A];中國(guó)古生物學(xué)會(huì)第十次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨第25屆學(xué)術(shù)年會(huì)——紀(jì)念中國(guó)古生物學(xué)會(huì)成立80周年論文摘要集[C];2009年

6 毛鐵;楊瑞東;毛家仁;高軍波;陳軍;;貴州清鎮(zhèn)新元古晚期-早寒武世桃子沖組含磷巖系碳氧同位素研究[A];貴州省地質(zhì)學(xué)會(huì)青年工作委員會(huì)首屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

7 馮偉民;;早寒武世軟體動(dòng)物多樣性的初步研究[A];中國(guó)動(dòng)物學(xué)會(huì)、中國(guó)海洋湖沼學(xué)會(huì)貝類(lèi)學(xué)分會(huì)第八次會(huì)員代表大會(huì)暨第十三次全國(guó)貝類(lèi)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要集[C];2007年

8 胡杰;袁訓(xùn)來(lái);肖書(shū)海;周傳明;陳哲;;早寒武世特異保存的大型海綿化石庫(kù)的發(fā)現(xiàn)[A];中國(guó)古生物學(xué)會(huì)第22屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2003年

9 馮偉民;;早寒武世軟體動(dòng)物多樣性的初步研究[A];中國(guó)古生物學(xué)會(huì)第24屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2007年

10 胡杰;袁訓(xùn)來(lái);肖書(shū)海;周傳明;陳哲;;早寒武世特異保存的大型海綿化石庫(kù)的發(fā)現(xiàn)[A];加入WTO和中國(guó)科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機(jī)遇、責(zé)任和對(duì)策（下冊(cè)）[C];2002年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 記者 李沙青 通訊員 施海濤;云大教授張喜光研究成果入選中國(guó)高校十大科技進(jìn)展[N];云南日?qǐng)?bào);2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 楊恩林;新疆庫(kù)魯克塔格—北山地區(qū)早寒武世黑色巖系沉積環(huán)境與成礦元素富集規(guī)律[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2015年

2 姚春彥;新疆阿克蘇—烏什地區(qū)晚埃迪卡拉紀(jì)～早寒武世地層地球化學(xué)研究[D];南京大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：1665143