陳 興，彭成龍，陳建書，吳開(kāi)彬，張德明，王文明，龔桂源，鄧貴標(biāo)，駱 珊

貴州省地質(zhì)調(diào)查院，貴陽(yáng) 550081

右江盆地，又稱南盤江盆地，是中國(guó)華南重要的多金屬礦床富集地，廣泛發(fā)育Au、As、Sb、Hg等低溫?zé)嵋旱V床，尤其以大量微細(xì)浸染型（卡林型）金礦床為特色，有“滇黔桂金三角”之稱（顧雪祥等，2007；劉寅等，2015）。金礦床主要賦存在中三疊世碎屑巖地層中（龐保成和林暢松，2001）。

右江盆地一直頗受關(guān)注，圍繞著沉積盆地性質(zhì)及其演化（賀自愛(ài)，1986；陳洪德和曾允孚，1990；曾允孚等，1995；秦建華等，1996；吳浩若等，1997；梅冥相和李仲遠(yuǎn)，2004；杜遠(yuǎn)生等，2009，2013；劉寅等，2015；楊文心等，2017）、盆地充填序列（覃建雄等，2000；梅冥相等，2001；Lehrmann et al., 2015）、火山巖（王忠誠(chéng)等，1997；吳根耀等，2000，2001，2002；夏文靜等，2019）、深水沉積特征（呂洪波等，2003；肖彬等，2014；彭成名等，2014；夏文靜等，2018）、中三疊世碎屑巖源區(qū)位置（侯方浩等，1985；茍漢成，1985；牟傳龍等，1990；陳翠華等，2003；吳浩若，2003；楊超等，2008；杜遠(yuǎn)生等，2009；楊宗永和何斌，2012；夏文靜等，2018）、碎屑鋯石年代學(xué)（Yang et al., 2012；楊宗永和何斌，2012；葉太平等，2013）等開(kāi)展了較多研究。而對(duì)于中三疊世碎屑巖物源分析的成果上，存在著源區(qū)風(fēng)化程度較高，巖石類型主要為長(zhǎng)英質(zhì)巖石，構(gòu)造背景主要為活動(dòng)大陸邊緣（宋博等，2014）；源區(qū)構(gòu)造背景為被動(dòng)大陸邊緣，或活動(dòng)大陸邊緣，或大陸島弧，具有多物源特征（杜遠(yuǎn)生等，2013）；源區(qū)巖石類型主要為石英質(zhì)沉積巖及長(zhǎng)英質(zhì)巖石，構(gòu)造背景主要為大陸島弧及活動(dòng)大陸邊緣（葉太平，2012）；源區(qū)風(fēng)化程度相對(duì)較高，巖石類型主要為長(zhǎng)英質(zhì)巖石，構(gòu)造背景主要為大陸島弧及活動(dòng)大陸邊緣（Qiu et al., 2016）等明顯分歧。

本文以貴州1∶5萬(wàn)冊(cè)亨縣幅等4幅地質(zhì)礦產(chǎn)綜合調(diào)查項(xiàng)目為依托，通過(guò)對(duì)右江盆地北部?jī)?cè)亨地區(qū)開(kāi)展詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查，室內(nèi)通過(guò)詳細(xì)顯微鏡下觀察，結(jié)合碎屑巖的地球化學(xué)特征，試圖為右江盆地中三疊世巨厚碎屑巖物源區(qū)巖石類型、構(gòu)造背景及其風(fēng)化程度提供約束。

1 地質(zhì)背景

右江盆地位于廣西西部及其與滇東南、黔南的交接部位（杜遠(yuǎn)生等，2009，2013），處于華南板塊西南緣，其南部與越北地塊相接，并通過(guò)哀牢山—Song Ma縫合帶與印支地塊相連，向北為松潘—甘孜和秦嶺—大別造山帶，在東北方向與江南造山帶毗鄰，受多條深大斷裂控制（劉寅等，2015），貴州冊(cè)亨地區(qū)位于右江盆地北部，是其重要組成部分（圖1）。右江盆地內(nèi)主要出露晚古生代、三疊紀(jì)及少量早古生代和第四紀(jì)地層（黃虎，2013），晚古生代至中三疊世地層發(fā)育齊全，早泥盆世早—中期以砂礫巖、砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)巖及泥灰?guī)r為主，早泥盆世晚期至早三疊世地層沉積于碳酸鹽巖臺(tái)地、深水盆地沉積體系，碳酸鹽臺(tái)地以生物礁灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、鮞?；?guī)r、角礫巖等為特征，深水盆地則為泥質(zhì)巖、硅質(zhì)巖、碎屑灰?guī)r等巖石類型（杜遠(yuǎn)生等，2013；劉寅等，2015），中三疊世充填了一套厚達(dá)5000 m的復(fù)理石沉積（呂洪波等，2003），巖性為細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖及其過(guò)渡巖石。

圖1 右江盆地大地構(gòu)造位置圖（據(jù)Yang et al., 2012; 劉寅等，2015；胡瑞忠等，2020修改）Fig.1 Tectonic sketch map of the Youjiang Basin

冊(cè)亨地區(qū)出露地層僅有二疊系上統(tǒng)、三疊系下—中統(tǒng)及第四系，以三疊系分布面積最大，廣布全區(qū)，約占總面積的98%以上，二疊系及第四系分布最少，小于2%。其中，中三疊世出露地層為許滿組、呢羅組、邊陽(yáng)組。根據(jù)其巖性組合及層厚不同，由老至新進(jìn)一步細(xì)分為許滿組第二段a亞段(T2xm2a)、許滿組第二段b亞段(T2xm2b)、許滿組第三段(T2xm3)、許滿組第四段a亞段(T2xm4a)、許滿組第四段b亞段(T2xm4b)、呢羅組(T2nl)、邊陽(yáng)組第一段(T2b1)、邊陽(yáng)組第二段(T2b2)。各地層主要巖性特征如圖2。

2 碎屑巖巖石學(xué)特征

碎屑巖主要分布在 T2xm2b、T2xm4a、T2xm4b、T2nl、T2b1和T2b2，其野外露頭尺度特征如圖3af。其中，T2xm2b細(xì)粒巖屑砂巖由巖屑、石英、長(zhǎng)石及其它礦物組成，其中巖屑61%左右，石英19%左右，長(zhǎng)石12%左右，其它礦物（如云母）3%左右，礦物多呈次棱角狀；分選性較差；磨圓度中等。碎屑礦物成熟度差。填隙物約占樣品總量4%，偏集不均勻分布，成分為泥質(zhì)礦物，對(duì)陸源碎屑起膠結(jié)作用（圖3g）。

T2xm4a細(xì)粒巖屑砂巖由石英、巖屑、長(zhǎng)石、云母、綠泥石及其它礦物組成。其中，石英50%左右，巖屑25%左右，長(zhǎng)石6%左右，云母5%左右、綠泥石5%左右，其它礦物（如鋯石等）2%左右。礦物多呈次圓狀、次棱角狀，分選性較差，磨圓度中等。碎屑礦物成分成熟度較差，結(jié)構(gòu)成熟度中等。填隙物約占樣品總量7%，成分為泥質(zhì)礦物及方解石，分布較為均勻。其中，泥質(zhì)礦物約占樣品總量3%，顯微晶狀；方解石約占樣品總量4%，它形粒狀，對(duì)陸源碎屑起膠結(jié)作用（圖3h）。

T2xm4b細(xì)粒巖屑砂巖由巖屑、石英、長(zhǎng)石及其他礦物組成。其中，巖屑占48%左右，石英36%左右，長(zhǎng)石7%左右，其它礦物（如云母等）4%左右。礦物多呈次棱角狀、棱角狀，少量次圓狀；分選性和磨圓度均較差，碎屑礦物成熟度差。填隙物約占樣品總量5%，偏集不均勻分布，成分為泥質(zhì)礦物，對(duì)陸源碎屑起膠結(jié)作用（圖3i）。

T2nl巖屑粉砂巖由石英、巖屑、長(zhǎng)石及其他礦物組成。其中，石英36%左右，巖屑21%左右，長(zhǎng)石2%左右，其它礦物（如云母等）4%左右。分布不甚均勻，礦物呈次棱角狀、次圓狀；分選性和磨圓度較差。碎屑礦物成熟度差。填隙物約占樣品總量36%，偏集不均勻分布，成分為泥質(zhì)礦物，對(duì)陸源碎屑起膠結(jié)作用（圖3j）。

圖2 冊(cè)亨地區(qū)地層綜合柱狀圖Fig.2 The comprehensive stratigraphic column of Ceheng

T2b1細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖由石英、巖屑、長(zhǎng)石及其他礦物組成。其中，石英45%左右，巖屑29%左右，長(zhǎng)石16%左右，其它礦物（如云母等）5%左右。礦物均勻分布，棱角狀、次棱角狀，少量次圓狀；分選性和磨圓度均較差。碎屑礦物成熟度差。填隙物約占樣品總量8%，其中，泥質(zhì)礦物約占樣品總量3%，顯微晶狀；方解石約占樣品總量5%，它形粒狀，對(duì)陸源碎屑起膠結(jié)作用（圖3k）。

T2b2泥質(zhì)粉砂巖由石英、長(zhǎng)石、巖屑及其它礦物組成。由于粒度細(xì)小，內(nèi)部組構(gòu)不清，類型和含量難以區(qū)分（圖3l）。

碎屑巖巖石學(xué)研究表明，其成分成熟度與結(jié)構(gòu)成熟度都較低，顯示碎屑物質(zhì)為短距離搬運(yùn)、快速堆積，具近源沉積特征。

3 樣品采集及測(cè)試

本文針對(duì)右江盆地冊(cè)亨地區(qū)T2xm2b、T2xm4b、T2nl、T2b1、T2b2的碎屑巖進(jìn)行了采樣，所采樣品均來(lái)自相應(yīng)剖面，共采集了27件樣品。其中，T2xm2b樣品來(lái)自PM103，位于冊(cè)亨北部者樓鎮(zhèn)；T2xm4b樣品來(lái)自PM106、PM410及PM411，PM106位于冊(cè)亨西部丫他鎮(zhèn)，PM410及PM411位于冊(cè)亨南東部百口鄉(xiāng)；T2nl樣品來(lái)自PM105、PM411，PM105位于冊(cè)亨東部達(dá)秧；T2b1樣品來(lái)自PM412、PM106，PM412位于位于冊(cè)亨南東部百口鄉(xiāng)；T2b2樣品來(lái)自PM106。為了確保樣品能代表地層本身的地球化學(xué)特征，野外采樣過(guò)程中避開(kāi)了斷裂帶、流水等可能的影響因素，并采集新鮮樣品。在室內(nèi)，取適量所采樣品粉碎至200目，送實(shí)驗(yàn)室分析，加工過(guò)程均在無(wú)污染環(huán)境中完成。主、微量及稀土元素組成的測(cè)試工作均在澳實(shí)分析檢測(cè)（廣州）有限公司完成。其中，主量元素分析采用X射線熒光光譜法（XRF），儀器采用荷蘭PANalytical PW2424熒光射線光譜儀，方法代碼為ME-XRF26d，試樣加入包含硝酸鋰在內(nèi)的助熔劑，充分混合后，高溫熔融，熔融物倒入鉑金模子形成扁平玻璃片后，再用X熒光光譜儀分析。微量、稀土元素分析采用等離子體發(fā)射光譜與等離子體質(zhì)譜法（ICP-AES &ICP-MS），儀器采用美國(guó)Agilent 7700x，方法代碼為ME-MS61及ME-MS81。微量試樣用高氯酸、硝酸、氫氟酸消解，蒸至近干后的樣品用稀鹽酸溶解定容，再用等離子體發(fā)射光譜與等離子體質(zhì)譜進(jìn)行分析。元素之間的光譜干擾得到矯正后，即是最后分析結(jié)果。稀土試樣加入到偏硼酸鋰/四硼酸鋰熔劑中，混合均勻，在1025℃以上的熔爐中熔化，熔液冷卻后，用硝酸、鹽酸和氫氟酸定容，再用等離子體質(zhì)譜儀分析。

圖3 冊(cè)亨地區(qū)中三疊世碎屑巖野外露頭及鏡下特征（均為正交偏光）Fig.3 The outcrop and micrograph feature of clastic rocks from the Middle Triassic of Ceheng (all for orthogonal polarization)

4 碎屑巖地球化學(xué)特征

4.1 主量元素特征

碎屑巖的主量元素分析結(jié)果見(jiàn)附表1，表中數(shù)據(jù)均為原始數(shù)據(jù)，由于該區(qū)巖石含碳酸鹽類物質(zhì)較多，燒失量較高，本文對(duì)物源分析涉及的主量元素，均扣除燒失量后進(jìn)行了重新計(jì)算。

其中，許滿組SiO2含量變化較大，為41.65%～73.06%，平均為58.36%；Al2O3含量為9.01%～21.14%，平均為14.08%；MgO含量為1.39%～3.85%，平均為2.10%；CaO含量為0.76%～11.35%，平均為5.62%；TFe2O3含量為 4.02%～7.54%，平均為 5.73%；K2O含量為0.91%～4.66%，平均為2.40%；Na2O含量為0.50%～2.07%，平均為1.03%。

呢羅組SiO2含量為49.29%～60.16%，平均為53.93%；Al2O3含量為13.93%～16.42%，平均為14.64%；MgO含量為1.84%～3.02%，平均為2.36%；CaO含量為5.75%～10.15%，平均為8.26%；TFe2O3含量為5.57%～6.14%，平均為5.94%；K2O含量為2.26%～3.72%，平均為2.91%；Na2O含量為0.53%～1.22%，平均為0.83%。

邊陽(yáng)組SiO2含量變化較大，為49.48%～74.50%，平均為 60.69%；Al2O3含量為 5.70%～17.72%，平均為9.86%；MgO含量為0.81%～2.60%，平均為1.56%；CaO含量為6.93%～16.35%，平均為9.84%；TFe2O3含量為1.79%～6.58%，平均為3.72%；K2O含量為0.91%～4.11%，平均為2.09%；Na2O含量為0.28%～1.36%，平均為0.94%。

Al2O3/SiO2值可以作為碎屑沉積物成熟度的指標(biāo)（佟鑫等，2014；陳小雙等，2018），比值越大，成熟度越?。_立志，2007）。SiO2含量主要反映石英的含量（張英利和王宗起，2011；張英利等，2011），Al2O3含量反映粘土礦物及長(zhǎng)石的含量（張振凱等，2017）。冊(cè)亨碎屑巖的SiO2（41.65%～74.50%，平均為58.49%）含量較低，變化范圍較大，低于雜砂巖（66.10%），說(shuō)明石英含量較低；Al2O3（5.70%～21.14%，平均為12.46%）含量較高，反映粘土礦物及長(zhǎng)石含量較高；Al2O3/SiO2的比值介于0.08～0.36之間，平均為0.22，與雜砂巖Al2O3/SiO2比值（0.20～0.23）一致，說(shuō)明碎屑巖成熟度較差，亦具近源沉積特征。CaO（0.76%～16.35%，平均為7.83%）含量較高，說(shuō)明碎屑巖中含碳酸鹽類物質(zhì)較多。

4.2 微量元素特征

碎屑巖的微量元素分析結(jié)果見(jiàn)附表1，其中，許滿組大離子親石元素Rb含量為44.10×10-6～191.50×10-6，平均為 106.03×10-6；Sr含量為68.30×10-6～635.00×10-6，平均為 228.40×10-6； Cs含量 為 2.31×10-6～20.60×10-6，平均 為 8.62×10-6；Ba 含 量 為 120.00×10-6～610.00×10-6， 平均為279.09×10-6。高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb含量為6.60×10-6～13.20×10-6， 平 均 為 9.52×10-6；U 含 量 為1.50×10-6～3.1×10-6，平均為 2.34×10-6；Zr含量為86.00×10-6～223.00×10-6，平均為 165.18× 10-6；Hf為 2.40×10-6～6.00×10-6，平均為 4.70×10-6。

呢羅組大離子親石元素Rb含量為106.00×10-6～187.00×10-6，平均為 141.00×10-6；Sr含量為 124.50×10-6～224.00×10-6， 平 均 為 172.40×10-6；Cs含 量 為 6.34×10-6～10.70×10-6， 平 均為 8.96×10-6；Ba含 量 為 320.00×10-6～480.00×10-6，平均為374.00×10-6。高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb含量為 9.10×10-6～11.50×10-6， 平 均 為 10.18×10-6；U 含量 為 1.90×10-6～2.40×10-6， 平 均 為 2.14×10-6；Zr含量為 95.00×10-6～235.00×10-6，平均為161.20×10-6；Hf為 3.10×10-6～6.20×10-6， 平 均為 4.64×10-6。

邊陽(yáng)組大離子親石元素Rb含量為42.60×10-6～191.50×10-6， 平 均 為 92.95×10-6；Sr含 量為 160.50×10-6～371.00×10-6， 平 均 為 224.14×10-6；Cs含 量 為 1.80×10-6～11.50×10-6， 平 均為 5.37×10-6；Ba含 量 為 120.00×10-6～500.00×10-6，平均為256.36×10-6。高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb含量為 4.60×10-6～13.40×10-6， 平 均 為 8.35×10-6；U 含量 為 1.50×10-6～3.80×10-6， 平 均 為 2.51×10-6；Zr含量為 115.00×10-6～317.00×10-6，平均為 204.00×10-6；Hf為 3.40×10-6～9.60×10-6， 平均為 5.88×10-6。

許滿組、呢羅組、邊陽(yáng)組碎屑巖在微量元素蛛網(wǎng)圖上協(xié)調(diào)一致（圖4a），表現(xiàn)為富集Rb、Th、La、Nd、Hf和Pb以及相對(duì)虧損P、Ti、Sr、Nb和Ta的特點(diǎn)。

圖4 冊(cè)亨地區(qū)碎屑巖微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(a)和稀土元素球粒隕石配分模式圖(b)（標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)引自Sun and McDonough, 1989）Fig.4 The primitive mantle-normalized spider diagram(a)and the chondrite-normalized REE distribution patterns(b) for clastic rocks from Ceheng

4.3 稀土元素特征

碎屑巖的稀土元素分析結(jié)果見(jiàn)附表1，其中，許滿組的∑REE 為 105.75×10-6～195.18×10-6，平均為 148.41×10-6；LREE/HREE 為 6.67～8.21，平均為7.16；(La/Yb)N為6.35～10.32，平均為7.88；δEu為 0.55～0.71，平均為 0.61；δCe為 0.96～1.03，平均為0.97。

呢 羅組 的∑REE 為 134.35×10-6～175.56×10-6，平 均 為 153.29×10-6；LREE/HREE 為 6.21～8.64，平均為7.37；(La/Yb)N為6.47～10.69，平均為8.39；δEu 為 0.53～0.67，平均為0.59；δCe為0.94～0.99 ，平均為0.96。

邊陽(yáng)組的∑REE 為 101.77×10-6～189.70×10-6，平均為145.83×10-6；LREE/HREE 為7.32～10.22，平均為 8.47；(La/Yb)N為 8.22～12.22，平均為 9.85；δEu 為 0.50～0.70，平均為 0.57；δCe為 0.93～1.02，平均為0.97。

綜上，該區(qū)碎屑巖的∑REE為101.77×10-6～195.18×10-6，平均為 148.26×10-6，變化范圍較大，而LREE/HREE為6.21～10.22，平均為7.74，表明輕稀土富集，重稀土缺失，(La/Yb)N為6.35～12.22，平均為8.78，表明稀土元素分餾程度較高，δEu為 0.50～0.71，平均為 0.59，而 δCe 為 0.93～1.03，平均為0.97。

在碎屑巖的稀土元素分布模式圖中（圖4b），La-Eu段輕稀土元素分布曲線較陡、斜率較大，而Gd-Lu段重稀土元素分布曲線較平坦、斜率較小，表現(xiàn)為明顯的右傾型，說(shuō)明輕稀土元素之間的分餾程度較高，重稀土元素之間的分餾程度較低。

綜上，碎屑巖的稀土元素具有∑REE的變化范圍大，輕稀土富集，Eu虧損的特點(diǎn)。

5 物源分析

物源區(qū)是指盆地中碎屑物質(zhì)的來(lái)源區(qū)/母巖區(qū)，物源分析不僅能確定物源區(qū)的巖石類型、構(gòu)造背景，而且能夠?yàn)楣艢夂虻闹亟ㄌ峁┳罨镜牟牧希ㄍ醭缮频龋?003；王松等，2012）。

5.1 物源區(qū)巖石類型

沉積巖中記錄了物源區(qū)的物質(zhì)成分信息（龍曉平等，2008），其化學(xué)成分與源巖有關(guān)，碎屑巖化學(xué)成分穩(wěn)定，尤其是微量元素，在遷移或交代溶解過(guò)程中變化不大，可以反映物源區(qū)的特征（屈李華等，2015）。

陸源碎屑巖主量元素與母巖性質(zhì)聯(lián)系緊密，因而對(duì)其進(jìn)行主量元素分析并結(jié)合元素圖解法可以比較好的推斷物源類型（高健等，2016）。在SiO2-TiO2圖解中（圖5a），樣品點(diǎn)主要落在了火成巖及其附近區(qū)域，少部分落入沉積巖區(qū)域，說(shuō)明源巖主要來(lái)自火成巖，部分來(lái)自沉積巖。Roser與Korsch（1988）根據(jù)碎屑巖主量元素判別函數(shù)F1-F2：

將碎屑巖物源劃分為4個(gè)主要物源區(qū)：（1）鐵鎂質(zhì)和少量中性火成巖源區(qū)；（2）主要為安山巖的中性火成巖源區(qū)；（3）長(zhǎng)英質(zhì)火成巖源區(qū)；（4）石英質(zhì)沉積物源區(qū)。計(jì)算出許滿組、呢羅組、邊陽(yáng)組樣品相應(yīng)的判別函數(shù)值，并投點(diǎn)于F1-F2物源判別圖上（圖5b）。樣品點(diǎn)主要落在了中性火成巖源區(qū)及長(zhǎng)英質(zhì)火成巖源區(qū)，少部分在石英巖沉積物源區(qū)。

La、Sc、Co、Th、Zr、Hf、Ti等元素屬于相對(duì)不活潑元素，在水中停留的時(shí)間較短，在風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積等地質(zhì)作用過(guò)程中能轉(zhuǎn)移到碎屑沉積物中，因此它們的組合特征可確定沉積物源區(qū)類型（Bhatia, 1985；沈渭洲等，2009）。在Co/Th-La/Sc圖解上（圖5c），樣品點(diǎn)主要位于長(zhǎng)英質(zhì)火山巖源區(qū)附近，少部分偏向于花崗巖源區(qū)，其中Co/Th的平均值為1.07，反映源巖以長(zhǎng)英質(zhì)巖為主，可能尚有花崗巖巖石的混入。在La/Th-Hf圖解（圖5d）中，樣品點(diǎn)主要位于長(zhǎng)英質(zhì)源區(qū)及其附近，少部分落入古老沉積物增加地段。

此外，沉積巖的稀土元素是不可溶的，主要是呈顆粒搬運(yùn)，受風(fēng)化、成巖及變質(zhì)作用的影響不明顯（Nance and Taylor，1976；許中杰等，2013），主要受源區(qū)的巖石成分的影響（Mclennan, 1989），攜帶的物源信息一般不會(huì)丟失，因此，稀土元素特征常被用來(lái)示蹤沉積物物源區(qū)的成分（Bhatia,1985；Cullers, 1995；Savoy et al., 2000；沈渭洲等，2009）。δEu是靈敏反映地球化學(xué)變化的銪的異常系數(shù)，是物質(zhì)來(lái)源的重要鑒別參數(shù)（張金亮和張?chǎng)危?007）。若源巖為花崗巖，則沉積巖多具有負(fù)Eu異常；若源巖為玄武巖，則沉積巖多無(wú)負(fù)Eu異常特征（李娟等，2013）。

冊(cè)亨地區(qū)碎屑巖稀土元素分布模式極為相似（圖4b），表明其具有相同的物源特征。輕稀土富集，Eu負(fù)異常，Ce無(wú)異常，且LREE/HREE的變化范圍介于6.21～10.22之間，比值較高。前人研究認(rèn)為，長(zhǎng)英質(zhì)巖具有LREE/HREE比值高和負(fù)Eu異常的特點(diǎn)；而鐵鎂質(zhì)巖石具有的LREE/HREE比值低和弱或者無(wú)Eu異常的特點(diǎn)（Cullers, 2000；李振宏等，2013），表明碎屑巖來(lái)源于長(zhǎng)英質(zhì)巖石區(qū)。

Sm/Nd比值也是反映沉積巖物源的一個(gè)重要參數(shù)（劉彬和王學(xué)求，2018）。如地幔為 0.260～0.375，大洋玄武巖為0.234～0.425，而源于殼層的花崗巖類以及各類沉積巖一般小于 0.3（劉軍和靳淑韻，2010）。冊(cè)亨地區(qū)碎屑巖的Sm/Nd比值為0.17～0.23，均值為0.21，表明碎屑巖源巖為殼源花崗巖類及相關(guān)沉積巖。

綜上，冊(cè)亨地區(qū)中三疊世碎屑巖的源巖以長(zhǎng)英質(zhì)巖石為主，并有少量中性巖及石英質(zhì)沉積巖的混入。

5.2 物源區(qū)構(gòu)造背景

碎屑沉積巖的地球化學(xué)組成明顯受源區(qū)構(gòu)造背景制約，不同構(gòu)造背景的碎屑沉積巖具有不同的地球化學(xué)特征（李娟等，2013；屈李華等，2015）。

Bhatia和Crook（1986）通過(guò)對(duì)東澳大利亞已知物源區(qū)構(gòu)造環(huán)境下古代細(xì)碎屑巖的研究，認(rèn)識(shí)到 La、Th、Zr、Nb、Y、Sc、Co和 Ti等 元 素 和構(gòu)造環(huán)境之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并提出微量元素圖解，分別為L(zhǎng)a/Y-Sc/Cr及Ti/Zr-La/Sc雙變量圖解和La-Th-Sc，Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10三變量圖解，可清晰的判別大洋島弧、大陸島弧、活動(dòng)大陸邊緣和被動(dòng)大陸邊緣四種不同的構(gòu)造環(huán)境，這些判別圖解已得到廣泛應(yīng)用（Gu et al., 2002；李雙建和王清晨，2006；王偉濤等，2007；趙恒等，2017；朱欣然等，2018；劉彬和王學(xué)求，2018；甄甄等，2018）。對(duì)冊(cè)亨地區(qū)碎屑巖樣品進(jìn)行分析（圖6），在La/Y-Sc/Cr圖解中，樣品點(diǎn)主要落于大陸島弧及被動(dòng)大陸邊緣，部分落在活動(dòng)大陸邊緣；在Ti/Zr-La/Sc圖解中，主要落于大陸島弧及其附近，部分落于被動(dòng)大陸邊緣及活動(dòng)大陸邊緣；在Th-Sc-Zr/10圖解中，主要落于大陸島弧及其附近，部分落于被動(dòng)大陸邊緣及活動(dòng)大陸邊緣；在La-Th-Sc圖解中，主要落于大陸島弧，部分落于活動(dòng)大陸邊緣及被動(dòng)大陸邊緣共有區(qū)域；在Th-Co-Zr/10圖解中，主要落于大陸島弧及其附近，部分落于活動(dòng)大陸邊緣及被動(dòng)大陸邊緣。

圖6 冊(cè)亨地區(qū)碎屑巖源區(qū)構(gòu)造背景判別圖（底圖據(jù)Bhatia and Crook, 1986）Fig.6 Tectonic setting discrimination plots of the provenance of the clastic rocks from Ceheng

此外，稀土元素一直被認(rèn)為是非遷移的，所以源區(qū)巖石的稀土元素能夠很好的保存在沉積物中，能有效的用來(lái)判斷源區(qū)的構(gòu)造背景（王松等，2012）。Bhatia（1985）提出的REE判別參數(shù)比較敏感的揭示了不同構(gòu)造背景下沉積盆地的特征。通過(guò)與表1中給出的不同構(gòu)造背景雜砂巖、泥巖的REE特征值對(duì)比發(fā)現(xiàn)，冊(cè)亨地區(qū)碎屑巖的La、Ce、ΣREE值接近大陸島弧，La/Yb、(La/Yb)N值接近大陸島弧及活動(dòng)大陸邊緣，LREE/HREE值與大陸島弧一致且接近被動(dòng)大陸邊緣，δEu值接近活動(dòng)大陸邊緣及被動(dòng)大陸邊緣。

綜上，冊(cè)亨地區(qū)中三疊世碎屑巖的源區(qū)構(gòu)造背景以大陸島弧為主，兼有被動(dòng)大陸邊緣及活動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造背景特征，表明許滿組、呢羅組、邊陽(yáng)組的源巖可能是在大陸島弧兼有部分被動(dòng)大陸邊緣及活動(dòng)大陸邊緣的構(gòu)造背景下形成的。

5.3 物源區(qū)風(fēng)化程度

沉積巖的主量元素能為沉積物搬運(yùn)過(guò)程中的物質(zhì)循環(huán)和源區(qū)風(fēng)化強(qiáng)度提供重要的信息。Cox等（1995）提出的成分變異指數(shù)（ICV）以及Nesbitt與Young（1982）提出的化學(xué)風(fēng)化蝕變指數(shù)（CIA）的聯(lián)合使用可以判斷沉積循環(huán)及源區(qū)風(fēng)化強(qiáng)度（Long et al., 2012；張振凱等，2017）。利用ICV判斷沉積巖屬于第一次沉積物還是再循環(huán)沉積物（朱欣然等，2018），再循環(huán)的物質(zhì)在經(jīng)歷二次風(fēng)化后，會(huì)導(dǎo)致CIA 值偏大，從而不能準(zhǔn)確地反映源區(qū)風(fēng)化程度（徐小濤和邵龍義，2018）。沉積再循環(huán)作用改變了原巖成分，利用ICV可以對(duì)樣品的再循環(huán)作用進(jìn)行判斷（馮連君等，2003）。該方法已被大量應(yīng)用在排除再循環(huán)作用對(duì)CIA的影響（馮連君等，2003；雷開(kāi)宇等，2017）。

一般認(rèn)為，若ICV值＞1，則表明細(xì)碎屑巖含很少粘土物質(zhì)，反映的是在活動(dòng)構(gòu)造帶的首次沉積；若ICV值＜1，則表明細(xì)碎屑巖含較多粘土物質(zhì)，即沉積物經(jīng)歷了沉積再循環(huán)作用，或是在強(qiáng)烈風(fēng)化作用下的首次沉積（Cullers and Podkovyrov,2002；馮連君等，2003；丁海峰等，2014；齊靚等，2015）。冊(cè)亨碎屑巖的ICV值為0.71～1.86，均值為1.25。其中，許滿組的ICV值為0.71～1.62，均值為1.20；呢羅組的ICV值為1.04～1.23，均值為1.14；邊陽(yáng)組的ICV值為0.90～1.86，均值為1.36（附表1）。27件樣品中，僅有5件樣品ICV值＜1，說(shuō)明了冊(cè)亨地區(qū)絕大多數(shù)碎屑巖含很少粘土物質(zhì)，是初次旋回的沉積物，少量樣品含有較多的粘土物質(zhì)，曾經(jīng)歷過(guò)沉積再循環(huán)或遭受過(guò)強(qiáng)烈的風(fēng)化作用。因此，絕大多數(shù)初次旋回的沉積物未改變樣品地球化學(xué)特征，可以利用其CIA來(lái)討論源區(qū)風(fēng)化條件。

表1 冊(cè)亨地區(qū)碎屑巖與不同構(gòu)造背景雜砂巖、泥巖的REE判別參數(shù)對(duì)比Table 1 Comparison of REE characteristics of the clastic rocks from Ceheng with graywackes, mudstones in different tectonic settings

Nesbitt和Young（1982）在研究加拿大古元古代Huronian超群細(xì)碎屑巖/泥質(zhì)巖過(guò)程中，首次提出CIA的概念，并用來(lái)判斷物源區(qū)的風(fēng)化程度。但之后也被用來(lái)利用砂巖主量元素進(jìn)行CIA計(jì)算并推測(cè)物源區(qū)風(fēng)化程度（徐小濤和邵龍義，2018）。

研究表明：巖石的CIA值越高，其在化學(xué)風(fēng)化過(guò)程中，活潑的陽(yáng)離子相對(duì)于穩(wěn)定的殘留組分更容易隨著地表流體遷移出去（Nesbitt and Young,1982；屈李華等，2015），而低的CIA值暗示為相對(duì)穩(wěn)定環(huán)境（Qiu et al., 2016）。CIA為無(wú)量綱數(shù)據(jù)，一般在50～100之間變化。大部分新鮮未風(fēng)化的火成巖的CIA約為50，但超鎂鐵巖的CIA值低于50，而遭受強(qiáng)烈風(fēng)化的風(fēng)化殼的CIA值接近100（黃虎等，2009）。冊(cè)亨地區(qū)碎屑巖的CIA值為53.93～74.80，均值為65.12。其中，許滿組的CIA值為54.42～74.80，均值為67.91；呢羅組的CIA值為68.30～73.96，均值為71.26；邊陽(yáng)組的CIA值為53.93～70.21，均值為59.24（附表1）。反映該區(qū)碎屑巖源區(qū)主要受到中等的化學(xué)風(fēng)化作用。

此外，Th/U比值可以有效的揭示源區(qū)風(fēng)化條件，巖石在風(fēng)化過(guò)程中U6+會(huì)發(fā)生流失，而Th的含量則基本不變，隨著風(fēng)化強(qiáng)度的增加，Th/U比值會(huì)升高（Floyd and Leveridge, 1987；Mclennan et al., 1993；張振凱等，2017）。當(dāng)Th/U值＞4.0時(shí)，沉積巖的形成就與源巖的風(fēng)化歷史有關(guān)，而當(dāng)Th/U值＞5.0時(shí)，表明源巖經(jīng)歷了明顯的風(fēng)化作用過(guò)程（黃虎等，2009；佟鑫等，2014）。冊(cè)亨地區(qū)許滿組、呢羅組、邊陽(yáng)組碎屑巖的Th/U值均較大，均值為4.73（附表1），高于大陸上地殼（約為3.8）及澳大利亞后太古代頁(yè)巖（約為4.7），也暗示碎屑巖源區(qū)主要受到中等的化學(xué)風(fēng)化作用。

6 結(jié)論

（1）碎屑巖巖石學(xué)研究表明，其成分成熟度與結(jié)構(gòu)成熟度都較低，顯示碎屑物質(zhì)為短距離搬運(yùn)、快速堆積，具近源沉積特征。

（2）碎屑巖的SiO2（平均為58.49%）含量較低，變化范圍較大，說(shuō)明石英含量較低；Al2O3（平均為12.46%）含量較高，說(shuō)明粘土礦物及長(zhǎng)石含量較高；Al2O3/SiO2的比值平均為0.22，與雜砂巖（0.20～0.23）一致，說(shuō)明碎屑巖成熟度較差，亦具近源沉積特征；CaO（平均為7.83%）含量較高，表明含碳酸鹽類物質(zhì)較多。微量元素具有富集Rb、Th、La、Nd、Hf和 Pb以及相對(duì)虧損 P、Ti、Sr、Nb和Ta的特點(diǎn)。稀土元素具有∑REE的變化范圍大，輕稀土富集，Eu虧損的特點(diǎn)。

（3）通過(guò)對(duì)碎屑巖的SiO2-TiO2圖解、F1-F2物源函數(shù)判別圖解、Co/Th-La/Sc圖解、La/Th-Hf圖解及稀土元素特征分析，表明其源巖以長(zhǎng)英質(zhì)巖石為主，并有少量中性巖及石英質(zhì)沉積巖的混入。

（4）通過(guò)對(duì)碎屑巖的La/Y-Sc/Cr及Ti/Zr-La/Sc雙變量圖解和La-Th-Sc，Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10三變量圖解及稀土元素特征分析，表明其源區(qū)構(gòu)造背景以大陸島弧為主，兼有被動(dòng)大陸邊緣及活動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造背景特征，源巖可能是在大陸島弧兼有部分被動(dòng)大陸邊緣及活動(dòng)大陸邊緣的構(gòu)造背景下形成的。

（5）碎屑巖的化學(xué)蝕變指數(shù)（CIA）值為53.93～74.80，均值為65.12。通過(guò)CIA以及Th/U比值，表明碎屑巖源區(qū)主要經(jīng)歷中等的化學(xué)風(fēng)化作用。

致謝：本文所有數(shù)據(jù)、成果均基于《貴州1:5萬(wàn)冊(cè)亨縣幅等四幅地質(zhì)礦產(chǎn)綜合調(diào)查》項(xiàng)目，參加該項(xiàng)目的還有張厚松、躍連紅、盧定彪、黃文俊等同仁。論文寫作中中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）王琦松博士、貴州民族大學(xué)楊鎮(zhèn)副教授給予幫助，作者一并表示衷心感謝！

（續(xù)表）

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