沉积岩成分与构造背景

Question

如题所述

Answer 1

沉积岩的成分分析在沉积学领域一直是核心的研究课题。自20世纪60年代板块构造理论兴起以来，这一理论为沉积岩成分的研究提供了新的视角。20世纪70年代，沉积岩成分特征与板块构造关系的研究开始发展，将沉积岩成分的物源意义与板块构造背景下的沉积盆地类型紧密联系起来，并将沉积岩成因的大地构造属性分析扩展到了全球构造相对应的更广阔的应用领域。
1. 砂岩矿物成分与构造背景的关系
1970年，迪金森基于杂砂岩（硬砂岩）和长石砂岩的研究，首次提出了砂岩构造背景分析的“碎屑模型”和“颗粒指数”概念。1974年，澳大利亚的克拉克采用Q-F-L图解，讨论了用砂岩碎屑组分进行构造背景分析的基本原理，并将杂砂岩分为三类，对应于不同的板块构造环境。迪金森在1979年和1983年对1979年的模型进行了完善，明确了晚前寒武纪至新近纪北美主要构造发生时期及性质，编制了8张碎屑模型-古构造图。目前，迪金森的碎屑模型和板块构造物源区的研究，已成为流行最广的方案。
2. 碎屑岩化学成分和构造背景
近年来，国内外学者应用比较沉积学和比较大地构造学观点，对沉积物质的成熟度、微量元素的分配类型、稀土元素分布模式、砂岩的常量元素等方面进行了研究，为物源区及其板块构造背景的分析提供了重要信息。其中，砂岩的化学成分分析由巴蒂亚在1983年提出，根据现代和古代不同构造部位的大量砂岩的岩石化学数据，归纳总结了大洋岛弧、大陆岛弧、活动大陆边缘和被动大陆边缘四类典型的平均化学成分。微量元素和稀土元素分析方面，巴蒂亚在1985年提出了不同构造背景下的杂砂岩的REE特征值和模式曲线进行鉴别。
3. 硅质岩稀土元素与构造背景的关系
海洋中不同环境和深度的REE含量和分布模式存在差异。H.Martin等认为海洋中的REE主要来源于河水的补给。大洋海水相对于河水和陆棚海水有REE总量降低、Ce的亏损、HREE相对于LREE富集等差异。Ce的负异常或富集是判断燧石是否形成于海洋环境的良好指标。Murray等对美国西海岸加利福尼亚侏罗纪-白垩纪燧石进行了REE研究，将其分为三个沉积环境组合。海相硅岩的REE特征，尤其是Ce特征，能够反映硅岩的沉积环境。在沉积相、沉积盆地和板块构造重建的研究中，可以将不同环境硅质岩的REE值，特别是Murray等的不同类型硅岩的Ce含量值作为硅岩沉积环境的判别标准。
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