宁夏长城塬全新世黄土土壤剖面微量元素动态与成壤变化

宁夏长城塬全新世黄土土壤剖面微量元素动态与成壤变化 中 国 地 质 第 卷 第 期，38 2 Vol,38No,2 年 月Apr.，20112011 4 GEOLOGY IN CHINA 宁夏中奥陶统香山群徐家圈组大地构造环境分析 1,22 11 34何幼斌 刘游国庆 王郑昭昌 李向东 训 丹 中国地质科学院地质研究所 北 京 长江大学地球科学学院 湖 北 荆 州 (1.，100037,2.，434023, 中石油煤层气有限责任公司 北 京 宁夏国土资源厅 宁 夏 银 川 3. ，100013,4.，750021) 提 要 宁夏香山群为一套遭受轻微区域变质的陆源碎屑岩 并夹有少量碳酸盐岩和硅质岩 属于深水浊流沉积 从 下 ,，，，到上可分为徐家圈组 狼嘴子组和磨盘井组 长期以来对香山群的研究主要集中在时代探讨上 而 在 其 他 方 面 较 薄 、。 ，弱 从浊积砂岩的碎屑颗粒类型百分含量 常量元素和微量元素等方面对其沉积时 本文以徐家圈组为主要研究对象 。 ，、 的大地构造环境进行了综合研究 碎屑颗粒类型显示出典型的被动大陆边缘 常量元素的判别则出现了不 结 果 表 明 。 ,, 确 定 性 微量元素则显示出了过渡性质 因 此 香山群徐家圈组沉积时大地构造环境可能不是简单的 被 动 大 陆 边 缘 ,。 ，， 其物源极有可能来自被动大陆边缘 活动大陆边缘和大陆岛弧之间的带有过渡性质的源区 、。 关 键 词 大 地 构 造 环 境 常 量 元 素 微 量 元 素 香 山 ,,,,群 中 图 分 类 号 文 献 标 志 码 文 章 编 号 ,P544.2 ,A ,10003657(2011)003710 -2-4- [1][2][9-10][11-14]由于受到板块位置及岩浆活动的控制沉积盆 并 伴 有 内 波 内 潮 汐 沉 积主 要 分 布 沉 积，，、， 于 地同其相应的物源通过沉积物相互关联 因此利 用 ，， 宁夏中卫 中宁同心之间的香山 米钵山地区 中卫 、、、，盆地碎屑沉积物来研究物源区构造演化背景分析古 、 以北的马夫峡子 元山子地区 中宁西南的黑阴湾山、， 气候特征 已被广泛应用于大地构造环境 地壳演 化，、 等地区 图 米钵 本文选择地层出露较好的香山 ,1, 。、[3]关于沉积 目前山相互作用等方面的研究中和盆，,。 山地区为主要研究对象 。 时大地构造环境的判别常用的主要有砂岩碎屑 ， 世纪 年代 初 宁 夏 区 测 队 在 万 区 调，20 60 1?20 [1,4-5][3, 6-7] 颗粒类型百分含量和地球化学特征。髴 本文对宁夏中奥陶统香山群徐家圈组浊积砂岩 时创立 香山群 将其划分为 个亚群 时代 厘 定 “”，4 ，的碎屑颗粒类型百分含量 常量元素和微量元素 特、 为 征进行了详细的分析 指出在运用已有图解在进 行， 髵中 寒 武 统 年 代 中 期 万 区 调重 新 建 立 了 ,90 ，1?5 ，大地构造环境判别时 三者有相互矛盾的地方 因 ， 。香 山群地层层序 将原香山群第一亚群大部分归入 ， 此不能将香山群沉积时的大地构造环境简单地 归 ， 中 [8] 为被动大陆边缘。奥陶统米钵山组上部 第 二 三 四亚群分别新建徐 ，、、 家 圈 组 狼嘴子组和磨盘 井 组 时代定为晚寒武世 、，。 区域地质背景 1 香山群底界与中奥陶统米钵山组呈整合接触 顶 界 ， 宁夏香山群为一套遭受轻微区域变质的陆源碎 与泥盆系中宁组呈角度不整合接触 岩性总体上以 。 屑岩并夹有少量碳酸盐岩和硅质岩 属于深海浊流，， 灰绿色轻变质砂岩和页岩 板岩为主厚度巨大 韵 ,,，， 律性强 各组岩性特征见表 在研究区各组的平面 ，1。 分布如图 所示2 。 收 稿 日 期 改 回 日 期 ,2010-07-15,,2010-12-24 香山群自建立以来 其时代归属一直存在争议 ，。基 金 项 目 国家自然科学基金面上项目 及中国区域地质志修编项目联合资助 ,,40672071、41072086,。 作 者 简 介 李 向 东 男 年 生 在 站 博 士 后 从事深水沉积及其应用研究 ,，，1973 ，，,E-mail,lixiangdong614@163.com。甘 肃 地 质 局同心幅地质图说明书 髴,,1?200000,,1965, 宁夏回族自治区地质矿产勘察院中华人民共和国区域地质调查报告 宣 和 幅 上 校 育 川 幅 髵,1?50000 J48E 016014、J48E 017014、 下 流 水 幅 J48E 018014,1995,47-50, [15]概括起来大致有 种 观 点中晚 奥 陶 世 晚 寒 武3 ,—、 世和 中 晚 寒 武 世 其中争论的焦点主要在于是将 —。 香山群归于寒武系还是奥陶系 将其置于中 晚寒武 。 、 世 主要依据第二亚群 徐 家 圈 组 石灰岩中所含三 ，,, [16-19]叶 虫 化 石 徐家圈组顶部薄层灰岩中的牙形石 、, 置 于 中 晚 奥 陶 世 主要依据来自对 地 层 古 生 物 化 、，、 [10,20-22]石 构 造 沉积等方面内容的 综 合 分 析 笔 者 倾 、、， 向于中 晚奥陶世 详见后文讨论 、,, 。 与方法 2 共采集新鲜未蚀变的砂岩样品 件 在 偏 光 显 68 ， 微镜下进行了碎屑颗粒含量的统计 鉴 于 石 英 颗 粒 , 含量占绝对 优 势 同时长石和岩屑含量均极少 因 此 ，， 采 用 了 目 估 法 样品主要为香山群徐家圈组 ,， ,65 件 另 有 件 为 磨 盘 井 组 岩 性 以 细 砂 岩 为 主 ,， 3 ， ,65 件另有少量中砂岩 件,，,3 , 。 在 徐 家 圈 组 的 件样品中选出具有代表性的 65 样 品 件 另 有 件取自所采集的沉积构 造 大 标 本21 ，1 康 共 件样品在国土资源部 中 南 矿 产 资 ,26B1,，22 - 源监督检测 中 心 宜昌矿产地质研究所 进 行 了 全 岩,, [2]图 香 山 群 分 布 图1 地球化学分 析 测试了常量元素和有关的微量元素 ，，[2]Fig.1 Distributionof the XiangshanGrou p 表 1 研究区香山群岩性特征 Table 1 Lithologic features of XiangshanGroup in the study area ‰ ‰ p? ? /m %% 636.0 fi , fi, ? %—þ%? % $— $??ø!p"#p, ~‰%‰‰ $#p&&#p+012345678+9&! ()*,-./(’ ?<=>@ p$9?-!:;.2765.2 Q‰ —?? ABfi $CD?pEfi #pfiF GH JF * , I X 84.8 Kp‰%&LMN pO?PQR 23 ~ $ —%?% ‰% Afi S$$??øp#pT( , !,/(‰ 4 1373.9 W U&pV%C&p*-!,I . Y Z[ fi ,S % $— $??ø!p,\ !p,$!p5 ‰ 551.0 #p‰%/(A!p+,.&#p+,W&%%%]^&_ 123.4~2500.3 mR 67 ~ $—*A!p+,VW&#p+,-.&%%%]_ 285.6~632.7 mR‘A_ 8‰ %% fi #p0Bfi J?fipa?&+bc?fippEI,/,\ !\2785.9 deGghp$k?mn f!ijlo w‰% *AZBfi sJuv?fipJ?fip5fip[ tI,I / ?p$mn?&wp$Mu?pR fixyz"vfi{|} qrY‰ >398.3 (A_fi ~Bfi C?uv?fip,H wp,Guwp5IJ?fip/ puvfip?AM?%,??%&?fip$mn?x?? 中 国 地 质 年376 2011 图 研究区米钵山组和香山群地层分布 2 [5] 图 香山群砂岩碎屑含量 三 角 图 解3 QFL ― 米 钵 山 组 ,― 徐 家 圈 组 ,― 狼 嘴 子 组 ,― 磨 盘 井 组 , 1234 ― 石 英 ― 长 石 ― 岩 屑 ― 大 陆 块 ― 再 旋 回 造 山,,,,QFLCBRO― 逆 冲 断 层 ― 平 移 断 层 5,6 带 ― 切 割 弧 ― 过 渡 弧 ― 未 切 割 弧,D,,RTRURFig.2 Map showing stratigraphic distribution of Moboshan Fg.3 QFL ternary plot showing the evolution ofiFormation and Xiangshan Groupi n the study area [5] petrofaces in angshan Group sandstonesiXi1-Miboshan Formation,2-Xujiajuan Formation, Q-Quartzose grains; F-Feldspar grains; L-Unstable lithic3Langzuzi Formaton,4opanng Formaton, -ii-Mjii fragments; CBContinental Block;RO Recycled Orogen;DR ---5-Thrust fault,6-Wrench fault Dissected Arc; TR-Transitional Arc; UR-Undissected Arc 所选样品主要来自康拉拜西北 北 纬 据投影到砂岩碎屑含量 图 上 图 除 个 点地理坐标为 ，,QFL ,3,，2 落在了再旋回造山带中外 其余 个点 均 落 到 了 大 东经 ，66 37?09.711′，105?34.193′。 陆块区域 。 分析结果 3 常量元素特征 3.2 砂岩碎屑成分特征 件 砂 岩 样 品 的常量元素测试结果如表 所 22 2 3.1 示 由 于 在 件钙质胶结含量高的样品中 的 。 4 ，SiO 2 岩 石 类 型 以长石石英砂岩和石英砂岩为主 次， 含量偏低 因此在计算常量元素平均值时未包括 这， 为长石石英杂砂岩和钙质长石石英砂岩 杂基含量 。 一 般 为 但 最 大 可 达 以 伊 利 石 为 主 8%:12% ，21% ,。 件 样 品 从表中可以看出 含 量 最 大 为 4 。 ,SiO2 胶结物主要为钙质胶结 总体含量较少 但个别样品 ，， 最 小 为 不 含 康 康 ， , 、 、81.42% 68.03% 20 B122 B1--可达 甚至 从而连续过渡为砂质石灰岩 42%，62%，。 和 点康 多集中在 平均为 26-B1 5 -2, ， 71%:76%， [23] 香 山 群 徐 家圈组砂岩以富含石英为显著特征 ，按 地 球 化 学 的 分 类 基本可归为杂砂岩 74.38%，，， 在 石 英 长 石 和 岩 屑 中 其 含 量 为 、 ， 79.49%:98.99% ， 这与薄片鉴定的结果较吻合 杂基含量一般 为 ,8%: 平 均 也 石英颗粒以次棱角至次圆状为主 89.78%， ，扬 子 地 台 西常量元素平均值与 华 北 地 台 12%, 。 、, [23] 有少量圆度极好的再旋回石英 普遍具有波状消光 ，, 部 的 砂 岩 总 体 平 均 值 以及俄罗斯地台和北美地 , [24]长 石 含 量 次 之 为 平 均 长 石 颗 ，1.01%:19.1%，8.52%，台沉积盖层杂砂岩平均值均比较接近 其中 。 SiO、 2粒则主要呈半自形板状 以斜长石为主 绢云母化较 ，，值 非 常 接 近 而 与、、、, AlOTiOPOMnO FeO2322523 为普遍 钾长石则主要为微斜长石 岩屑含量尽管总 ，,与 均 比 较 接 近 但 是 FeO，CaO MgO，KO+NaO ， 22 体 较 少 在 石 英 长 石 和 岩 屑 中 含 量 从 无 到， 、 ， 和 的 值 较 地 台 的 值 低 FeO、CaO KO ，FeO、MgO 232 和 的值较地台的值高 平 均 但类型却较为丰富 。 有 燧 石 变 10.11% ，1.7% ，， 、 NaO 2 质岩岩屑 花岗岩岩屑 泥岩岩屑和砂岩岩屑等 常量元素大地构造判 别 图 图 出 现 了 较 为 复 、、。 ,4, 杂的情况 可概括 为 类 在 对 个砂岩薄片中的碎屑颗粒进行 了 统 计 依 ， 3 , ? KO/NaOSiO/ -68 ，222 [1, 4-5]据 等 人所提供的方法将 所 获 得 的 数图 解 图 图 解 图 Dickinson ， AlO,4-a,SiO、-KO/NaO ,4-b, 23 222 表 香山群徐家圈组砂岩常量元素和微量元素分析结果2 Table 2 Mao elements and tace elements concentations fo sandstones of Xuiauan Fomation, Xiangsha Goup jrrrrjjrr 注 数 据 由 国 土 资 源 部 中 南 矿 产 资 源 监 督 检 测 中 心 宜 昌 矿 产 地 质 研 究 所 测 试 常 量 元 素 平 均 值 不 包 括 钙 质 胶 结 物 含 量 高 的 个 样 品 康 康 康 和 点,,,,4 ,20B1、22B1、26B1 5 2。 **---- 中 国 地 质 年378 2011 图 香山群徐家圈组砂岩主量元素大地构造背景图解 4 [25],图 解,— 岛 弧 环 境 ,— 成 熟 岛 弧 ,— 被 动 大 陆 边 缘 ,— 活 动 大 陆 边 缘 , ,aKO/NaO-SiO/AlOA1A2PMACMbSiO-KO/NaO 22223 222[26][27][6]图 解,— 大 洋 岛 弧 ,其 余 同 ,,图 解,大地构造环境缩写同 ,, 判 别 图,ARCacSiO/AlO-KO/(NaO+CaO)adF1-F2 22322[6]其 余 同 图 解大 洋 岛 弧 大 陆 岛 弧 大 洋 岛 弧 大 陆 岛 弧 活 动 大 陆 边 缘 OIA— ,CLA— ,a,e,TiO-FeO+MgO ,A— ,B— ,C— , 223[6]— 被 动 大 陆 边 缘 ,,图 解,大地构造环境缩写同 DfAlO/SiO-FeO+MgO e 23223Fig.4 Tectonic setting discrimination diagramsfor majore lements of sandstone in Xujiajuan Formation,X iangsha Group [25]a: KO/NaO-SiO/AlOplot, A1,Island arc, A,2Mature island arc, PM,Passive margin, ACM, Activecontinen tal margin, 22223 [26]b: KO/NaO-SiOplot, ARC,Oceanicisland arc; abbreviation of tectonic settingasfor a; c: SiO/AlO-KO/(NaO+CaO) 222 22322plo [27][6]t, abbreviationof tectonic settingasfor a; d: Discriminant function diagra, mOIA,Oceanic island arc,CL A,Continentalislan d arc, [6]the otherabbreviat ions of tectonic settingasfor a,e: TiO-FeO+MgO plot, A,Oceanic island arc, B,Continental island arc,223 [6]C,Active continental margin, D,Passive margin;f: AlO /SiO-FeO+MgO plot, abbreviationof tectonic settingasfor e 23223 图 香山群徐家圈组砂岩微量元素大地构造背景图解 5 [7][7]图 解图 解大 洋 岛 弧 大 陆 岛 弧 活 动 大 陆 边 缘 被 动 大 陆 边 缘 a,Th-Co-Zr ,b,Th-Sc-Zr ,A— ，B— ，C— ，D— Fig.5 ectonicsetting discriminationdiagrams for traceelemen s tof sandstone in Xujiajuan Formation,Xia ngsha Group T-[7][7]a: Th-Co-Zr discrmiination diagram; b: Th-Sc-Zr discrmiination diagram, A, Oceanc sanld arc, B,Contnental sanld arc, C,Actve contnental margn, D,Passvei margn iiiiiiii 和 图 解 图 中 SOOKO/(NaO+CaO) , 4c, ，i/Al-- 22322相关讨论 4 依次出现了从被动大陆边缘到 活动大陆边缘的过 大地构造环境分析 渡 由于 参与作图 落在大洋岛弧中的 个 点4.1 。CaO ，4 综 合 徐 家 圈 组砂岩碎屑颗粒类型百分含量 主为钙质 含 量 高 的 个 样 品 点 在综合判别函数图 、4 ,? 解图 中大部分点落在了大陆岛弧区域内 可以发现 量元素和微量元素的相关数据与图解释 ,d,，,? ，,4- 碎屑颗粒类型百 分含量表明其沉积时的大地构 ? 在 图 解 图 和 FeO+MgO O, 4 e, FeO-Ti-+ 23 2 23 造环境为典型的被动大陆边缘 图 主 量 元 素 ,3,,? 图 解 图 大部分点落在了典 MgOAlO/SiO ,4f,--232[28] 在进行大地构造环境判别时 出现了诸多矛盾的地 型的大地构造环境 区 域 之 外 其 中 图 中 个 别 ，4-e 方 在 平 均 含 量 上与地台区接近 但 同 时 出 现 ，，FeO23 中 少 数 点点落在了被动大陆边缘区域内 而 图 ，4-f 与 与 与 的 互 为 消 长 现 FeO，CaO MgO，KO NaO 22落在了活动大陆边缘区域内 。 象而这 个成分的异常 则导致了不同元素之 间 的 ，6 ，微量元素特征 3.3 大地构造环境判别图出现矛盾 微量元素则表现 ,? 从 件砂岩样品的微量元素测试结果表 可 22 ,2, 以看出有关的微量元素含量平均值与地台上的砂岩 ，出了亲上陆壳的倾向 同时在大地构造环境判别图 ，[23][29]化学成分相去 较 远 而与上陆壳相似 其 中 ，，Cr、 上表现出了过渡性质 即在被动大陆边缘 活动大陆 ，、 等元素含量与上地壳非 常 接 近 Ni、Co、Rb、V、Sc ，Zr 边缘和大陆岛弧之间 针对这三点 分别讨论如下 。 ，,和 含量明显偏高而 的含量与下地壳接近Th ，Mn 。 用于大地构造环境判别的砂岩碎屑颗粒类型百 在砂岩微量元素大地构造 背 景 图 解 中 图 情 ,5,分含量三角图源于对已知大地构造环境的砂岩数据 [1][4-5]况 较 为 简 单 在 图 解 图 中 落 在 。 Th-Co-Zr ,5-a,，的 统 计 分 析后又经过同一作者的多次修订但 ，，大陆岛弧区域中的点较多 其余点则分落在被动大 ， 在富石英砂岩的判别上一直存在问 可能是该类 ， [28][30]陆边缘区和典型大地构造背景之外在 ,ThScZr --岩石中风化作用较为显著在北美洲大洋钻探中 。 ， 图解图 中落在被动大陆边缘区的点较多 其 ,5b,，，- 西海岸和拉丁美洲附近的活动大陆边缘所获得的砂 [31]他点则分落在大陆岛弧区 活动大陆边缘区和典型 、岩样品多数落入被动大陆边缘区 由 于 香 山 群 徐 。 [28]大地构造背景之外。 家圈组的砂岩富含石英 因 此不能单一地使用 ， 中 国 地 质 年380 2011 都将宁夏香山群简单地归为中寒武统浅海 碎 化时三角图解进行大地构造环境的判别 ，Dickinsion 。 [914]-[3438]- 用香山群砂岩的常量元素进行大地构造环境的屑岩沉积 这除了和香山群的深 水 沉 积 环 境 。 [8]矛盾外 还主要涉及到香山群研究中最具有争议 的 判别已有文献论述 其 中 ，， SiO/AlO-KO/NaO 22322 图 解 和 图解与本文图解 图 问题即时代归属 KO/NaO-SiO,4-a， ，。222 [15]按照周志强和校培喜的最新论述 在 米 钵 ,? 类似均表现出以被动大陆边缘为主的趋势 但其b,，。 山南麓马湾沟香山群原第一亚群上部的千枚状板岩 其可能是因为主量 元 他图解却有与此相矛盾之处 ， 所夹的薄层石灰岩 已划归早奥陶统米钵山组 中发 ,,素整体平均值与地台区接近 但 同 时 出 现 与， FeO 23 现的寒武系化石 产出于正常沉积的石灰岩夹层 代 ，，与 与 的 互 为 消 长 这 一 FeO、CaO MgO、KO NaO 22 表了台地边缘至斜坡相三叶虫组合 指示该亚群 的 ， 现象密切相关 然而要解决这一问题却需要更多的。， 时 代 而与之相临的鲕状 灰 岩 透 镜 体 中 发 现 的 ，“” 资料和更进一步的研究 。 寒 武系化石 产出于再沉积的外来岩块 具有准同时 ，，砂岩的微量元素主要显示出其大地构造环境在 性 质 在距原香山群第二 亚 群 徐 家 圈 组 顶 部 ,? ,,被动大陆边缘 活动大陆边缘和大陆岛弧之间 带有、， 处的深灰色薄层石灰岩 累 计 厚 度 中 188 m ,14 m, 过渡性质 造成这种情况的可能是沉积岩 物的多。 ,, [32]所 发 现的牙形石并非奥陶纪所特有 原香山群第,? 源性或其输运途径的复杂性 但 是 从 判 别 方 法 上 。 三亚 群狼嘴子组 发现的徐庄晚期三叶虫产出于鲕,,讲主量元素优于碎屑 类 微量元素优于主量元素 ， ， 状 灰 岩为再沉积的外来岩块 整个香山群的时代确，，型 而且微量元素所显示的过渡性和主量元素所显 ， 定 尚 需要进一步寻找证据 。 示的矛盾性及碎屑类型所显示的确定性具有一脉相 承的关系 可能与不同物质在输运过程中丢失源 区 从以上论述可以看出 将香山群归为寒武系 的 ，， 信息的不同程度有关 即产于原香山群第一亚可 靠 的 证 据 只 有 一 个 。，“” 群 综上所述 尽管在香山群徐家圈组沉积时大 地 ， 上部千枚状板岩所夹的薄 层石灰岩中的三叶虫化 构造环境的研究中还有许 多问题有待进一步的工 石 对于此 笔者认为尚须对该石灰岩的成因作进一。， 作 但是有一点可以肯定 其沉积时的大地构造环境 ，， 步研究后才能确定 此外也缺少足够令人信服的证 。，不是简单的被动大陆边缘 其物源极有可能来自 被， 据说明香山群底部与米钵 山组之间存在大的断 动大陆边缘 活动大陆边缘和大陆岛弧之间的带 有 、[19] 层综合考虑香山群的沉积特征和鄂尔多斯因此。 ，过渡性质的源区 盆地西缘早古生代的地层分布 特别是重力流沉 积 。， [1114]-对大地构造演化和时代归属的启示 内 潮 汐沉积的发育情况 笔 者 认 为 将 及 内 波 4.2 、，， 在大地构造位置上 香山群处于中朝板块的 鄂 香山群暂置于中 晚奥陶世较为合理 原因如下 ， —，,? 尔多斯古陆 阿拉善古陆和秦岭 祁连造山系的 构 、 —香山群和下覆地层米体山组之间 无论是原香山 群 ， 造连接部位 该地区整个早古生代构造活动与 秦 第一亚群的底界还是现在徐家圈组的底界 均找 不 ， — ， [8, 19] 到大断层存在的证据 香山群化石稀少而混杂 祁昆大洋演化和北祁连岛弧的形成密切相关, ，—。 ? 在大地构造区划上 在运用槽台学说研究时划为 北 且多产于再沉积的外来岩块中 即使按照周志强 和 ，， [33]祁 连 北 坡 冒 地 槽 在运用板块理论进行研究时先 相 校培喜的保守论述 也不能完全排除奥陶纪分子 ，， [34]反 却能证明有晚寒武世 的 外 来 化 石 香 山 群 徐 ，,? 划 归为走廊过渡带 稍后划为走廊早古生代中期 ， [35]家圈组沉积时的大地构造环境不是简单的被动大陆 弧 后 盆 地在对大陆动力学展开研究的 背 景 下 依，， 边缘其物源极有可能来自被动大陆边缘 活动大陆，、 据北祁连造山带寒武系 奥陶系硅质岩地球化学 特 、 [3637]-征提出了多岛洋背景 这 一 边缘和大陆岛弧之间的带有过渡性质的源区 ，。， 关于北祁连地区的大地构造演化 除最近提 出， 特征与北祁连地区的奥陶纪更为接近 香 山 群 中, ? [11 -14]发 育 有 内 波 内 潮 汐 沉 积 以目前所发现的内 对于寒武纪的大地构造环境一 般 、 ， 的多岛洋背景外 ， [34-35,38]波 内潮汐沉积实例 在 内 波 内潮汐发育的地层中 有 两 种 观 点 一种是被动大陆 边 缘 另 一 种 是 、，、,， [3940]-大陆裂谷而对于奥陶纪的大地构造环境 一 般 认 一般化石稀少 ,。 [3435, 3839]--识较为统一是具有沟弧盆体系大洋盆地但如果将香山群置于奥陶系 徐家圈组为香山 群 ,。 , 底 部 应 为 中 奥 陶 统 香山群徐家圈组的大地构造 ，,， 是值得注意的是 前人在研究北祁连的大地构造 演 ， Geology in China, 2006, 34 (6),1032 -1044 (in Chinese with 环境又非典型的主动大陆边缘或岛弧 这就迫使 我 ， Englisha bstract), 们考虑奥陶纪北祁连是不是典型的具有沟弧盆体系 [4] DickinsonW R, Valloni R, Plates ettings and provenanceof sands [3637]-in modern oceanbasins[ , JG]eology, 1980,8 (2),8286, -的大洋盆地 关于这个问题 杜远生等提出的多, ， [5] DickinsonW R, Beard L S, Brakenridge G R, Provenanceof north 岛洋背景 已经从硅质岩地球化学方面涉及到了 但，，American Phanerozoicsandston es in relation to tectonic setting [41] 是 深层的动力学又是什么 此 外 许 志 琴 等[J],GSA Bulletin, 1983,94 (2),222-235, ，, ， [6] Bhatia M R, Plate tctonices and geochemical composition of 在研究北祁连走廊南山加里东俯冲杂岩增生地体时 sandstone[J], The Journalof Geology, 1983,91( 6 ,)611-627, 提 出 的 海 沟 后 退 俯 冲 模 式 其深层的动力学机“”，[7] Bhatia M R, Crook K A W, Trace elements charisticractse of greywackes and tectonic setting discrimination of sedimentary 制 basin[Js],C ontributions to Mineralogya nd Petrology, 1986, 92(2) ,181- 又是什么 笔者认为 要解决上述问题 则应在更大, ,，193, 徐 黎 明周 立 发张 义 楷等香山群沉积岩浆及其反映的大 [8] , , , , 古亚洲洋的演化结合起的范围内 即将秦 祁来昆大 洋 贺兰坳拉谷和北部运用板块理论进行更 为 ，——，、 地 构 造 环 境 西 北 大 学 学 报 自 然 科 学 版 [J], ( ), 2006,3 6 ,3,44,2 - 广泛的研究 。448, Xu Liming, Zhou Lifa, Zhang Yikai, et al, Record of deposition - 结 论 5 magmatism of Xiangshan Group and the reflection of tectonic 香山群徐家圈组砂岩常量元素整体平均值 ,1, environment [J]. Journalof Northw est University (NaturalSci ence Edition), 200636, (3),442-448(in Chinese with Englisha bstract), 与 地 台 区 接 近 但 出 现 了 与 与，FeOFeO、CaO 23 阎 志 强宁夏晚寒武世重力流沉积及其大地构造背景 宁 夏 地 [9] , [J], 与 互为消长的现象 同 时 在 大 地 构MgO、KO NaO ， 22质, 1990, 2,90-100, 在不同的判 别 造环境判别图中出现了复杂的情况 ，Yan Zhiqiang, Gravity- flow depositions and its tectonic setting, Late Cambrian, Ningxia [J], Ningxia Geology, 1990, ,290-100 (in 图中出现不同的大地构造环境 。Chinese with Englisha bstract), 在大地构造环境的判别上 从砂岩的 碎 屑 颗,2,， 王 振 藩 郑 昭 昌 宁夏香山群的 时 代 探 讨 中 国 区 域 地 [10] , , [J], 粒类型 常量元素特征到微量元素特征 逐步出现了、，质 , 1998, 17,1,6,9-73, 复杂化的情形 碎屑颗粒类型显示出典型的被动 大 ,Wang Zhenfan, Zh eng Zhaochang, The age of the Xiangshan 陆边缘 常量元素的判别则出现了不确定性 微量元 ,,Groupin Ningxia [J], Regional Geologyof China, 1998,17 (1) , 素则显示出了过渡性质 。69-73 (in Chinese with Englisha bstract), 李 向 东 何 幼 斌 王 丹 等 宁夏香山群徐家圈 组内波和内潮汐 [11] , , , , 香山群徐家圈组沉积时大地构造环境可能 ,3,沉 积古 地 理 学 报[J], , 2009, 11,5,513,3, -52不是简单的被动大陆边缘 其物源极有可能来自 被 ，Li Xiangdong, He Youbin, Wang Dan, et al.Int ernal -wave and 动大陆边缘 活动大陆边缘和大陆岛弧之间的带 有 、 internal-tide depositsof the Middle Ordovicaian XiangshanGroup 过渡性质的源区 。Xujiajuan Formation,Ning xia[J], Journalof Palaeogeography,2009, 香山群徐家圈组沉积时大地构造环境对于 ,4, ,11 (5)513-523(in Chinese with Englisha bstract), 李 向 东 何 幼 斌 郑 昭 昌 等 宁夏香山群徐家 圈组发现深水复 [12] , , , , 香山群的时代归属和北祁连早古生代大地构造演化 合 流 沉 积 构 造地 质 学 报[J], , 2010, 84 (2),221-232, 均具有重要的启示 。 Li Xiangdong,He Youbin, Zheng Zhaochang, eDt eal.ep -water combined- flow sedimentary structures in Xujiajuan Formationof 参考文献 (References), Xiangshan Group, Ning xia[J], Acta Geologica Sinica, 2010,84 (2) , [1] Dickinson W R, Suczek C A, Plate tctonices and sandstone 221-232(in Chinese with Englisha bstract),compositions[J], AAPG Bulletin, 1979, 63 )(12 ,2164182, -2李 向 东 何 幼 斌 罗 进 雄 等 宁夏香山群徐家 圈组基本沉积单 [13] , , , , 陈 汉 林杨 树 锋王 清 华 等 塔 里 木 板 块 早 中二叠世玄武质岩 [2] , , , , )元地 质 学 报待 刊[J], , 2011, , 浆作用的沉积响应中 国 地 质[J], , 2006,3 3,3,5,45-552, Li Xiangdong,He Youbin, Luo Jinxiong, ealt. ,Basic Sedimentary Unit of Xujiajuan Formation, Xiangshan Group, Ningxia, China[J ], Chen Hanlin, Yang Shufeng, Wang Qinghua, et al , Sedimentary response to the Early id Permian ba saltic magmatism in the -MActa Geologica Sinica, 2011, inpress (in Chinese with English abstract), Tarim plate [J ], Geology in China, 2006, 33 (3),545 -552 (in 何 幼 斌 李 向 东 罗 进 雄 等 宁夏香山群深水 沉积类型及其研 [14] , , , , Chinese with Englisha bstract), 究 意 义 石 油 天 然 气 学 报 原江汉石油学院学报 [J], ,,, 2009, 31 杨 江 海杜 远 生徐 亚 军等砂岩的主量元素特征与盆地物源分 [3] , , , , ,6,11,-17, 析中 国 地 质[J], , 2006,3 4,6,1032,1044, - Yang Jianghai, Du Yuansheng, Xu Yajun, et al, Major element charactristices of sandstones and provenance analysisof basins [J ], 中 国 地 质 年382 2011 He Youbin, Li Xiangdong,Luo Jinxiong, et al. 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Ningxia Bureau of Geology and MineralResources , Yinchuan 751104, Ningxia, Chin, aAbstract,T he Xiangshan Group in Ningxia is dominated by deep -water turbidity current depositswhi ch are mainly a setof low metamorphic terrigenous clastic rocksinter calated with minor carbonate rocks and cherts.The Xiangshan Group is divided into threefo rmations, which are from bottom to top Xujiajuan Formation,L angzuizi Formation and Mop anjing Formation.A s relatively much reseaworkrch was devoted to the formation epo ch while the studyof other aspecwtsas insufficient in the past, theau thors have made ainnte grated study of tectonic settings from the framework modes,ma jor elements and trace elements of terri genous sandstones in Xujiajuan Formation, whichc omprises the lower part of Xiangshan Group. Some oncclusions have been reheadc, ? the framework modes sugga esttypi cal passive m argin; ? the discrimination diagrams for major elements suggest a result of uncertainty; and ? the discrimination diagrams for trace elements suggtrest ans itiona tetocnic setting. Thus, the tetocnic setting during the depositionof Xu jiajuan Formationof Xiangshan Group was not a si mple passive m argin, but most probably tr aansition sourcaerea a mong the passive rmgian, the active margin and the continentalsl and arc. i Key words,tectonic settings,major elements,trace elements,Xiangshan Group About the first author,LI Xiang -dong, male, born in 1973, post doctor ca ndidate, majors in deep- water depositionrese arch andts applicaon,Emal,xiangdong614@163o.cm.iti-ili