日本中部宋旻浩地体和俄罗斯斯霍特山萨马卡地体中三叠纪层状硅质岩中的碎屑岩。

仓知小岛康誉杉山和弘

(日本名古屋大学地球和行星科学系,名古屋464-01)

凯姆金·汉楚克

(俄罗斯科学院远东地质研究所,俄罗斯符拉迪沃斯托克)

水谷新二郎

(日本福石大学社会与信息科学学院,Handa 475,日本)

日本中部宋旻浩地体和俄罗斯斯霍特山萨马卡地体中的三叠纪层状硅质岩中极少出现碎屑岩,主要由玄武质岩石组成。)火山粉细砾石碎屑、蚀变火山玻璃、燧石、硅质页岩和放射虫化石,含少量的长石、斜长石、温石棉和海绿石(?)。牙形石化石集中在一些碎屑岩中。根据放射虫和牙形石化石,碎屑岩的时代可以从安妮晚期到卡尼早期。碎屑物质最有可能来自玄武质火山机制,如海洋岛屿/台地和未成熟的火山弧,由浊流搬运。

三叠纪硅质岩中萨马卡地体增生杂岩中的放射虫生物地层沉积;宋旻浩地体

1简介

一般认为,环太平洋造山带晚古生代至中生代层状燧石岩中没有粗粒碎屑物质。然而,在日本中部的宋旻浩地体和俄罗斯远东锡霍特-阿林的萨马卡地体(图1),中三叠世至晚三叠世早期的层状燧石包括碎屑岩夹层和纹层。

3碎屑岩的成因和岩石学

小崎地区3.1宋旻浩地体

在宋旻浩地体南部的小崎和海京地区,碎屑岩出现在几个层位中。小崎地区碎屑岩厚5 ~ 10 cm,平行结构,交错结构,渐变层理,小河道构造。碎屑成分与小崎地区碎屑岩相似,但比火山岩富含硅质页岩和燧石碎屑。由海绿石(?)和/或菱镁矿在这个地区很常见。碎屑岩本身含有晚二叠世放射虫,如Follicucullus scholasticus,它们不在基质中,而是在燧石和/或硅质页岩的碎屑中。

3.3撒马尔罕地体Bre Jefka地区。

在Breevka地区(图2),在海参东北约100km处,一个碎屑岩层夹在一个灰色层状燧石层中(图3和4a)。层状燧石的表观厚度超过30m。由于含有燧石和绿岩块的混杂岩出现在露头的西部,因此燧石也可视为混杂岩中的一大块。在燧石露头以西约5km处可见一部分蛇绿岩(蛇纹石、辉长岩和角闪石),但蛇绿岩与混杂岩的关系尚不清楚。

图2俄罗斯远东西霍特山南麓地质图。

1-古生代地体之上的中生代沉积盖层、侏罗纪-白垩纪火山岩和新生代沉积盖层;2-陶哈地体(白垩纪增生杂岩);3—朱拉夫列夫卡地体(早侏罗世浊积岩地体);4-撒马尔罕地体;五月至二叠纪的火山岩和沉积岩;6—Laoelin-Grodekov复合地体(含早志留世火山岩和沉积岩的二叠纪岛弧);7-泥盆纪-石炭纪深成岩、火山岩和沉积岩;8-晚志留世火山岩和深成岩;9—斯帕斯克地体(早古生代增生杂岩);10—Voznesenka地体(早寒武世沉积岩和早奥陶世花岗岩);11—谢尔盖耶夫卡地体[元古代(?变质岩和早古生代深成岩];12—Matveevka-Nakhimovka地体(元古代变质岩和深成岩,以及早古生代沉积岩);CSF——西霍特山的中央断裂:更详细的地质描述请参考文件[413]。根据文献[4]

图3西霍特山脉布里夫卡地区三叠纪层状燧石中碎屑岩分布示意图。

铬碎屑岩地层;f故障

碎屑岩地层厚10 ~ 15 cm,具明显的递进层理(图4a);其下部粒度大于0.5mm(图4b),而其上部粒度约为0.1 ~ 0.2 mm(图4c)。碎屑颗粒主要由玄武岩(?)碎屑、蚀变火山玻璃、燧石、硅质页岩、斜长石、牙形刺和放射虫化石。

图4俄罗斯远东地区布列夫卡地区碎屑岩照片。

A—碎屑岩的野外产状(箭头之间),注意下部的粗粒部分表面粗糙,上部的细粒部分表面光滑;碎屑岩下部的B-显微照片,主要由玄武岩(?)岩石和火山玻璃碎片,平面偏振光,线比为65438±0mm;C—碎屑岩上部的显微照片,箭头表示牙形刺化石。平面偏振光,线比例为0.5 mm。

4碎屑岩的时代

我们通过研究从碎屑岩上部和下部燧石中获得的放射虫化石,确定了碎屑岩的年龄(图5)。为了正确确定和对比其时代,我们应用了详细的新规定的三叠纪放射虫分带[15]。对小崎地区三个地点的碎屑岩和燧石进行了放射虫生物地层学研究。在Amike-1,它的年龄在拉丁中部(靠近3B带和4A带的边界),在Amike-2,它在卡尼早期(5A带),在小崎,它也在卡尼早期(靠近4B带和5A带的边界)。翡翠湖地区含碎屑岩的燧石层的时代为安妮晚期(3A带)至拉丁早期(3B带),早于小崎地区的岩石时代。西霍特山布列夫卡地区的层状燧石中虽有放射虫化石,但保存较差,难以准确确定其时代。而碎屑岩上下的燧石中的牙形石化石表明碎屑岩的时代为拉丁期,可能是拉丁早期[14]。

美浓地体和撒马尔罕地体的碎屑岩和燧石对比。

辐射带。引自文献[15]

5讨论

5.1碎屑岩源区

由于美浓和撒马尔罕地体中夹在三叠纪层状燧石中的碎屑岩具有渐变层理、平行结构、交错结构和水道结构等沉积构造,其碎屑颗粒必然是由浊流等高能水重力流从浅源区搬运而来。碎屑岩多为玄武质(?火山岩和蚀变火山玻璃表明它最有可能来源于玄武(?火山机构,如海洋岛屿/平台和未成熟的火山弧,燧石和硅质页岩必须沉积在海洋岛屿/平台上或附近,或沿岛弧堆积。翡翠湖地区硅质岩和/或硅质页岩碎屑中的放射虫至少表明一些硅质岩沉积于晚二叠世。Tsukamoto[16]发现的温石棉碎片提供了源区的气候信息;源区蒸发岩环境占优势或蒸发岩分布。翡翠湖地区的海绿石碎屑可能指示了浅海相的沉积环境。虽然大多数碎屑物质可以解释为来自玄武质(?)火山机制,在小崎地区发现的0.3~2.9mm长的多晶石英颗粒[16]表明碎屑的大陆来源。

5.2碎屑物质运至燧石沉积盆地的沉积事件

因为这种碎屑岩不同于环太平洋造山带的三叠纪层状燧石层,所以将碎屑物质搬运到燧石沉积盆地的沉积事件一定是罕见的现象。初步地球化学分析[17]显示,在小崎和翡翠贻笑大方地区的样品中没有发现铱异常。碎屑岩中既没有发现冲击石英,也没有发现冲击颗粒。这些证据系统排除了在沉积事件期间宇宙撞击将碎片分散到燧石沉积盆地的可能性。火山活动是最有可能提供碎屑物质的事件,尤其是那些沉积在火山内部或附近的火山岩和硅质沉积物。然而,很难解释为什么这座火山只在安妮晚期到卡尼早期活跃。二叠纪-早侏罗世层状燧石层广泛分布于美浓和撒马尔罕地体。此外,虽然火山活动是泛大洋的普遍现象,但环太平洋造山带晚古生代至中生代的燧石中尚未发现碎屑岩。

我们只在二叠纪安妮晚期至卡尼早期至早侏罗世燧石期发现该矿床。这意味着在比人类历史长得多的100Ma中,发生过几次这样的沉积事件。一定有很多事件至今没有被认识到。为弗林特盆地提供碎屑物质的沉积事件可能是我们不知道的事件之一。

感谢M.Adachi和M.Takeuchi审阅早期手稿,S.Yogo为这项研究准备切片。我还要感谢V.S.Rudenko、A.N.Philippov、V.Golozubov、M.Kida、H.Ando、H.Tsukamoto、M.Kametaka、Y.Inoue、Y.Sakata和A.Ando在研究过程中的讨论和帮助。野外和实验室工作的部分经费由日本文部科学省研究基金(0723810608640567)和第29届国际地质大学财务委员会给予S.K .的专项拨款提供。

(余庆译,聂浩刚译)

参考

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