北羌塘盆地三叠系康南组砂岩地球化学特征 及其对物源区和构造背景的制约

屈李华，刘喜方，赵芳，周晓颖,李金锁

(1.新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局物化探大队，新疆 昌吉 831100； 2.中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037)

笔者通过对北羌塘盆地康如茶卡湖边康南组碎屑砂岩的主微量元素地球化学特征的研究，以揭示岩石的风化特征、沉积环境、成岩物质来源和物源区构造背景，进而阐述中三叠世康南组沉积环境的变化及物源区构造背景特征，为进一步揭示中三叠世羌塘盆地构造演化提供理论依据。

1 区域地质特征

青藏高原从南至北被雅鲁藏布江缝合带、班公湖-怒江缝合带及可可西里-金沙江缝合带分为特提斯-喜马拉雅、拉萨、羌塘和松潘-甘孜4个板块(图1a)(YIN et al.，2000；CHU et al.，2006；ZHANG et al.，2012)。羌塘盆地位于可可西里-金沙江缝合带和班公湖-怒江缝合带之间，是在古特提斯洋和中特提斯洋消亡、板块碰撞的基础上演化而来的叠合盆地(夏林圻等，2010；屈李华等，2015；黄继钧，2001)。资料显示羌塘盆地由南羌塘凹陷、中央隆起带和北羌塘凹陷3个次级构造单元组成(刘勇等，1998，黄继钧，2001；王成善等，2001；王剑等，2004，2007；白云山等，2005；王剑，2009)。中央隆起带呈东西向展布，位于格拉丹东、玛依岗日及戈木日一带。北以玛尔果茶卡-阿木岗断裂和北羌塘坳陷为界，南以依布茶卡-毕洛错错断裂和南羌塘坳陷为界，将羌塘盆地分为南北2个拗陷带。侏罗纪时期的沉积受中央隆起带的明显控制，沿其两侧发育三叠—侏罗纪的边缘相沉积物，反映该带不仅在二叠纪末期就已经存在而且横贯整个盆地分布(王剑，2009)。

北羌塘盆地位于可可西里-金沙江缝合带和中央隆起带之间，总体形态为东西向延伸的长条状展布。资料表明，基底可划分为若干次级凹陷和凸起，在平面上凹陷和凸起相间排列，总体上为近东西向带状展布(王剑，2009)。单个凸起呈带状展布，主延伸方向为北西—西向，次延伸方向为北东—东向。区内地层出露齐全，中新生界较为发育，以上二叠统和侏罗系大面积出露为特征，拗陷的南北边缘出露少量的晚古生界和中、下三叠统(王剑，2009)。研究区三叠系出露康鲁组，康南组和肖茶卡组地层，三者呈平行不整合接触(图1b)。

康鲁组位于热觉茶卡与兰新岭之间，岩层呈北西—南东向，厚约634 m。底部以一套紫色、灰色碎屑岩，紫色砂砾岩出现为特征，顶部为灰褐色、灰绿色粉砂质泥岩、钙质泥岩等。该段可见双壳类生物化石，主要有：Claraiasp.(克氏蛤)，C.Auvita(Hauer)(带耳克氏蛤)，C.guizhouensischen(贵州克氏蛤)，C.congcentrica(Yabe)(同心克氏蛤)，C.stacheiBettner(射氏克氏蛤)，C.yunnanensis(云南克氏蛤)，E.maritina(海正海扇)等，其中大多见于中国四川的茨岗组、波茨沟组和西藏的普水桥组，时代属早三叠世早期(李才等，2003；王剑，2009)。

1.第四系洪积、冲积物；2.新近系唢呐湖组；3.新近系康托组；4.侏罗系索瓦组；5.侏罗系布曲组；6.侏罗系雁石坪组；7.三叠系肖茶卡组；8.三叠系康南组；9.三叠系康鲁组；10.二叠系热觉茶卡组；11.石炭—二叠系；12.辉长岩；13.戈木日岩群；14.断层；15.河流；16.山脉及高程；17.缝合带；18.地质界线；19.盐湖；20.取样位置；Ⅰ.可可西里-金沙江缝合带；Ⅱ.班公湖-怒江 缝合带；Ⅲ.雅鲁藏布江缝合带图1 北羌塘玛依岗日地区地质简图(据李才等，2003修改)Fig.1 The Simplified geological map of Mayigangri of the North Qiangtang

康南组位于康如茶卡一带，与下伏地层平行不整合接触。下部为灰色-灰绿色砂岩、砂质-粉砂质泥岩以及透镜状泥质灰岩；向上逐渐过渡为灰色薄层状灰岩、含泥质灰岩组合，与上部肖茶卡组平行不整合接触，总厚约190m。下部含丰富的菊石：Aristoptychitessp.(高贵皱菊石)，Balatonites(西藏巴拉顿菊石)，Gymnitesincultus(裸齿菊石)等中三叠世安尼期化石；上部有腕足：Mentzeliacf.subspherica(亚球形门策贝)，Ptychitescf.rugifer等见于中国西南地区中三叠统中晚期的化石分子(和钟铧等，2002；李才等，2003；王剑，2009)。

肖茶卡组以灰岩为主，岩性为灰色-灰紫色泥质灰岩、泥晶灰岩，见少量含生物灰岩，与下伏康南组地层平行不整合接触，顶部被侏罗系那底岗日组平行不整合覆盖，厚度约668 m。含双壳和腕足类化石：Chlamysdingriensis，Indopectensp.，Chylamyscf.biformatus，Plagiostomasp.，Astarte等，时代定为晚三叠世中、晚期(李才等，2003；王剑，2009)。

三年级的孩子，在一二年级第一学段认识了1600-1800个字左右，会写的也有1000个字左右，到三年级，他们已经具备了写作的能力。但他们对语言的运用还不娴熟，词穷，作文时往往抓耳挠晒，无从下笔。写出来的东西都是往往干巴巴的不生动，对作文就没有兴趣，产生畏惧心里。这时候，我们老师就得引导学生学以致用，将学到好词好句，特别是成语好好运用到作文中来。

2 样品描述与分析方法

为了消除或减小风化作用对沉积物成分的影响，样品采集时避开了风化带和断裂带。岩性为石质石英砂岩、亚石质石英砂岩、长石砂岩和亚长石砂岩。砂岩为灰色-灰白色，块状构造，中、粗粒碎屑结构，分选和磨圆度较差，多以次圆状-次棱角状为主，反映就近搬运特征。显微镜下观察(图2)，砂岩主要矿物有单晶和多晶石英、长石以及岩屑。圆形石英砂粒边缘具有石英次生加大边；长石节理明显，部分发生绿泥石、绢云母蚀变。

样品全岩测试由国家地质实验测试中心完成。

主量元素(SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、MgO、K2O、MnO、Na2O、P2O5、TiO2)采用X射线荧光光谱仪(PW4400)测定，检测方法依据GB/T14506.28-2010；FeO和LOI采用等离子质谱仪测定，检测方法依据为GB/T14506.14-2010和LY/T1253-1999。微量元素(含REE)由等离子质谱仪(X-series)测定，检测方法依据DZ/T0223-2001。样品分析结果见表1和表2。

Qtz.石英；Fsp.长石；Chl.绿泥石；Ser.绢云母;a.D63样品；b.D66样品；c.D78样品；d. D84样品图2 北羌塘地区三叠系康南组砂岩的正交偏光显微照片Fig.2 Photomicrographs of sandstone rocks from the Kangnan Formation in North Qiangtang under cross-polarized light

3 地球化学特征

3.1 常量元素特征

样品常量元素含量见表1。从表1可以看出，砂岩的SiO2的含量较高，为57.9%～92.27%，平均为81.4%；Al2O3含量为3.97%～11.46%，平均为8.38%；TiO2含量为0.18%～0.49%，平均为0.32%；TFe2O3含量为1.40%～4.92%，平均为2.67%。K2O/Na2O值变化较大，为0.30%～123%，平均为34.23%，部分样品的K2O/Na2O值小于1。TFe2O3+MgO平均为3.37%；Al2O3/(CaO+Na2O)值为4.93，推断是受富含黏土矿物的影响。烧失量为1.25%～17.42%，平均为4.17%；造成烧失量高得原因可能是富含碳酸岩或遭受过后期风化作用。

BHATIA等(1986)通过研究澳大利亚东部古生代构造环境下杂砂岩的地球化学成分，总结出砂岩地球化学元素之间的相关系数，反映某些元素之间具有一定的相关性。笔者对砂岩样品的主量元素地球化学数据进行了相关性研究(表3、图3)。Harker图解反映SiO2与TiO2、Fe2O3、MnO2和P2O5等主量元素具有明显负相关关系，表明在很大程度上石英和硅酸盐矿物颗粒影响着全岩的化学性质(BHATIA et al.，1986)；SiO2与Al2O3的相关系数为-0.555，反映砂岩中的铝黏土矿物及石英含量影响了其地球化学特征。K2O与Al2O3呈较弱的正相关性(0.356)，不仅反映长石类碎屑矿物对砂岩化学成分含量的影响程度，同时反映了砂岩中富铝、髙钾的黏土矿物具有向伊利石发生转变的趋势(FEDO et al.，1995)。TiO2与Al2O3呈正相关性，相关系数为0.721，表明在风化作用后，TiO2具有向硅酸盐矿物中富集的趋势(赵英利等，2012)。此外，Fe2O3与TiO2、MgO呈正相关关系(0.792和0.857)，反映主量元素的构成是铁镁质组分。

表2 康南组砂岩微量元素分析数据(10-6)及相关参数表Tab.2 Trace element compositions of the sandstones(10-6)from Kangnan Formation

样品D62D63D64D66D68D76D77D78D80D83D84D86D87Li20.323.928.129.521.916.214.329.914.710.112.217.723.3Rb52.53746.333.148.95549.638.965.534.54536.129.7Cs3.032.492.912.081.62.492.161.852.672.011.951.561.1V56.128.825.325.633.749.539.559.925.130.514.152.347.2Cr26.825.941.121.822.726.518.942.713.214.82271.940.3Co7.353.873.725.492.613.784.076.893.068.442.487.457.42Ni9.417.5711.810.14.957.086.0219.44.2711.27.0421.18Ga144.474.754.259.2812.410.98.749.118.947.5512.211.7Sr20621628731071.583.187.711429.418643.556.768.3Ba33326220450013716714723482.999.33667985.4Pb11.333.223.828.84.8399.4317.514.411.17.147.73.32Th8.034.24.34.226.377.397.227.66.45.45.655.424.85U2.460.870.850.931.92.362.592.22.371.991.681.91.68Zr22014795.993.7108166143114137121141210140Hf5.63.312.532.493.154.264.13.043.763.083.795.723.81Nb6.974.954.144.324.096.075.035.414.214.143.535.914.88Ta0.540.380.330.330.350.480.430.450.350.320.30.450.37Sc12.43.122.722.524.789.038.526.246.669.14.158.487.5Th/U3.264.835.064.543.353.132.793.452.702.713.362.852.89La/Sc1.743.303.594.483.242.352.503.673.272.553.331.831.57Th/Sc0.651.351.581.671.330.820.851.220.960.591.360.640.65Cr /Zr0.120.180.430.230.210.160.130.370.100.120.160.340.29Rb/Sr0.250.170.160.110.680.660.570.342.230.191.030.640.43Ba/Sr1.621.210.711.611.922.011.682.052.820.538.411.391.25La21.610.39.7611.315.521.221.322.921.823.213.815.511.8Ce45.418.819.42030.349.251.441.738.758.82630.129.4Pr5.632.352.162.423.995.795.955.146.026.623.584.423.4Nd21.67.797.268.3114.522.223.518.122.726.613.517.613.4Sm4.911.431.581.673.15.045.583.614.76.793.24.273.24Eu0.930.350.360.50.591.021.160.730.881.390.710.860.61Gd4.821.331.41.62.684.575.223.084.686.593.54.342.8Tb0.790.190.220.230.430.710.860.450.791.10.630.690.48Dy4.871.141.311.322.644.424.952.584.646.324.084.173.03Ho0.980.240.260.260.510.840.960.460.941.150.820.80.64Er3.170.770.830.861.892.883.191.553.23.582.812.662.27Tm0.480.110.120.130.280.40.440.210.440.50.40.370.34Yb3.230.730.740.811.962.7231.422.993.212.72.412.5Lu0.490.120.110.120.290.430.440.220.470.490.40.360.38Y337.667.238.2815.826.426.914.730.537.225.423.119.7ΣREE11945.745.549.578.7121.4128102.2113146.376.188.674.29LREE/HREE5.318.868.128.296.376.155.719.255.225.383.964.604.97LaN/YbN4.8010.19.4610.05.675.595.0911.65.235.183.674.613.39δEu0.580.760.720.920.610.640.650.650.570.630.650.600.60δCe0.990.900.990.890.921.071.100.900.811.150.890.881.12

注：球粒陨石参数据TAYLOR等(1985)，δEu=2×EuN/(SmN+GdN)；δCe =2×CeN/( LaN+ PrN)。

3.2 微量元素(含REE)

样品的微量元素含量及标准化蜘蛛网图见表2和图4a。微量元素含量变化较大，大离子亲石元素Rb、Sr、Cs、Pb、U、Th和Ba的含量分别为29.7×10-6～65.5×10-6、29.4×10-6～310×10-6、1.1×10-6～3.03×10-6、3.32×10-6～33.2×10-6、0.85×10-6～2.59×10-6、4.2×10-6～8.03×10-6和79×10-6～500×10-6(均值为44.00×10-6、135.32×10-6、2.15×10-6、14.00×10-6、1.83×10-6、5.93×10-6和207.43×10-6)。大离子亲石元素显著亏损，与上地壳和后太古宙澳大利亚页岩(PAAS)明显不同(TAYLOR et al.，1985)。高场强元素Nb、Hf、Ta和Zr的含量分别为3.53×10-6～6.57×10-6、2.49×10-6～5.72×10-6、0.30×10-6～0.54×10-6和93.7×10-6～220×10-6(均值为4.90×10-6、3.74×10-6、0.39×10-6和141.28×10-6)。过渡金属元素Cr、Ni、V、Co和Sc的含量分别为13.2×10-6～71.9×10-6、4.27×10-6～21.1×10-6、14.1×10-6～59.9×10-6、2.48×10-6～8.44×10-6和2.52×10-6～12.4×10-6(均值为29.89×10-6、9.84×10-6、37.51×10-6、5.13×10-6和6.56×10-6)；过渡金属元素含量显著低于上地壳和PAAS。蛛网图上总体表现为“三峰四谷-平坦型”，以富集La、Zr、Rb、Hf 和Pb，但亏损P、Ti、K、Ta和Nb为特征，微量元素标准化与上地壳和PAAS分配模式相似(TAYLOR et al.，1985)，反映其具有相似的物源。

稀土元素的化学数据特征和球粒陨石标准化图见表2和图4b。总体上，总稀土元素丰度值为45.51×10-6～146.34×10-6，平均为91.39×10-6。LREE/HREE值为3.96～9.25，平均值为6.32，反映LREE富集，HREE亏损；(La/Yb)N值为3.39～11.57，平均为6.49，反映稀土元素分馏程度较高；δEu值为0.57～0.96，平均为0.66，明显Eu负异常；δCe值为0.81～1.15，平均为0.97，呈弱负异常。球粒陨石标准化图反映轻稀土元素富集，重稀土元素相对平坦，δEu明显亏损，δCe异常较弱，分布模式呈现右倾，与典型的上地壳和PAAS分配模式图相似(TAYLOR et al.，1985)，反映砂岩的成分来源于上地壳源区的岩石。

4 讨论

陆源碎屑岩的地球化学成分通常受源岩性质、风化再循环、搬运和沉积作用以及沉积后期的成岩和变质作用等各种地质因素的控制(TAYLOR et al.，1985；MCLENNAN et al.，1990，1991；CULLERS，2000；许德如等，2007)。因此，陆源碎屑岩的地球化学特征是反映其早期地壳演化过程、物质来源及构造环境的重要手段(COX et al.，1995；HOFMANN，2005；SUGITANI et al.，2006；柏道远等，2007；SUN et al.，2008；胡国辉等，2012)。陆源碎屑岩在迁移或交代溶解过程中化学成分变化不大，尤其是微量元素具有较强的稳定性，可以用于反映物源区特征(TAYLOR et al.，1985；BHATIA et al.，1986；ROLLINSON，1993)；不同类型碎屑岩的主量元素含量的差异可以指示成岩的构造环境(BHATIA，1985；ROSER et al.，1986；MCLENNAN et al.，1991，1993)；沉积碎屑岩与其源岩中微量元素的含量具有一致性，可用于判别源岩属性、沉积环境和构造背景等特征(BHATIA，1983；ROSER et al.，1986；TAYLOR et al.，1985；MCLENNAN et al.，1993；沈渭洲等，2009)。因此，在利用碎屑沉积岩地球化学特征进行源区岩化学成分、判定沉积构造环境时，必须对上述因素进行分析。

表3 康南组砂岩主量元素相关系数表Tab.3 Correlation coefficient of the major elements in Kangnan sandstones

图3 康南组砂岩岩套的Harker图解(据BHATIA，1983)Fig.3 Harker major element variation diagrams of the sandstones from Kangnan Formation

图4 (a)康南组砂岩微量元素原始地幔标准化蛛网图和(b)稀土元素球粒陨石配分模式图(据SUN et al.，1989)Fig.4 (a)The primitive mantle-normalized spider diagram and (b)the chondrite-normalized REE patterns for sandstones from Kangnan Formation

4.1 源岩的风化特征

通过计算碱金属和碱土金属之间的关系可反映陆源碎屑岩的风化过程(NESBITT et al.，1980；GU et al.，2002)。康南组砂岩的K-Rb(r=0.88)和K-Cs(r=0.50)的相关系数为正相关(图5)，反映富K矿物遭受过风化作用(FENG et al.，1990)。砂岩的K-Sr(r=-0.28)和K-Ba(r=-0.29)(图5)之间为负相关关系，可能受制于离子交换作用。例如，斜长石富集Sr，在风化分解过程中导致Sr从源岩中析出，与黏土矿物中的K离子进行交换，造成K和Sr的负相关关系。

在风化过程中，斜长石比钾长石更容易分解蚀变，矿物中的Na离子比K离子更容易析出，导致长石类矿物发生黏土化、碱金属离子流失，以致矿物中K2O/Na2O值异常的高(王金平等，2003)。

图5 康南组砂岩的K与Ba、 Rb、 Cs和 Sr元素关系图解(据FENG et al.，1990)Fig.5 K vs. Ba，Rb，Cs and Sr Plots of the sandstones from the Kangnan Formation

NESBITT et al.(1982)认为可以把CIA(Chemical index of alteration)作为判别源区受化学风化程度强弱的一个化学指标，并首次用于加拿大古元古代Huronian超群碎屑岩的研究(NESBITT et al.，1989；FEDO et al.，1997)。通过研究认为在岩石风化过程中，岩石的CIA值越高，活泼的阳离子越容易随着地表流体迁移(NESBITT et al.，1982)。前人通过CIA指数研究了中国不同地区冰期沉积物所遭受的化学风化及化学蚀变程度，认为CIA值在85～100反映炎热、潮湿的亚热带条件下的强烈的风化程度；CIA值在65～85反映温暖、湿润条件下中等风化程度；CIA值在50～65反映寒冷、干燥的气候条件下低等的化学风化程度(NESBITT et al.，1982，1989，1996；丁海峰等，2014)。另外，考虑到新元古代后沉积再循环作用对物源成分的影响，引入另一个参数，即成分变异指数(Index of compositional varibility)，此参数用于判别碎屑岩是初次沉积的沉积物还是沉积再循环的沉积物。如果碎屑岩的ICV值大于1，表明其含有很少的黏土矿物，反映首次沉积发生在活动的构造带内；反之，反映碎屑岩含有大量的黏土矿物，表明沉积物经历过再循环或是在强烈的化学风化条件下首次沉积。本次样品的CIA值为50.06～89.59，个别小于65，反映大部分岩石受到寒冷、干燥的气候条件下低等的化学风化，个别岩石受到中等风化；样品的ICV值范围为0.56～1.64，大多数小于1，既反映了大多数岩石受到寒冷、干燥的气候条件下低等的化学风化，小部分岩石受到中等风化，又表明岩石经受过沉积再循环作用。

FEDO等(1995)研究表明：Al2O3-(Na2O+ CaO*)-K2O三角图解不仅可以反映风化程度的变化趋势，还反映了源岩的性质。在A-CN-K图解中(图6)，物源区新鲜的岩石的起点平行于A-CN边的理想趋势线(图中实线所示)，而钾交代作用导致实际风化趋势线偏离理想趋势线(图中虚线所示)。CIA数据投影到A-CN-K图解上位于斜长石-钾长石连线与平均页岩之间，而个别样品位于伊利石附近，既说明样品总体处于低等风化阶段，又反映了风化过程的实质是斜长石向伊利石和白云母等黏土矿物转化，这与镜下观察到的绿泥石和绢云母蚀变情况一致。同时，理想风化的趋势线与中线的交点也反映物源性质，从图6中可以看出岩石的物源性质为上地壳长英质岩石。

图6 康南组砂岩的A-CN-K三角图解

4.2 物源区分析

碎屑砂岩是源岩的风化、搬运及沉积固结而形成，其继承了源岩中的化学元素，尤其是微量元素。因此，影响碎屑砂岩中化学元素含量的主要因素在于其源岩中的丰度。碎屑砂岩的化学成分与源岩有关，可以指示其的成岩物质来源(CULLERS，2000；SUN et al.，2013)。本次样品的数据分析表明：本区砂岩的源岩是上地壳长英质岩石。其依据如下。

(1)Al2O3/TiO2值是判别沉积物源区成分的有效方法(GIRTYET et al.，1996)。当Al2O3/TiO2<14时，则反映其来源于铁镁质岩石；当Al2O3/TiO2值为19～28时，反映物源为长英质岩石。本区砂岩的Al2O3/TiO2值为14.42～40.67，平均值为26.80，大部分处于长英质岩石范围内，反映砂岩成岩物质来源于长英质源区。

(2)Cr /Zr值也是区分长英质与铁镁质岩石源区(WRONKIEWICZ et al.，1989)另一参数。代表超铁镁-铁镁质组分的铬铁矿、橄榄石和辉石等矿物趋于富集Cr元素；而代表长英质组分的锆石中富集Zr元素。本区砂岩总体显示较低的Cr/Zr值，为0.1～0.43，均值为0.22，远远低于1，反映成岩物质来源于长英质源区。

(3)重矿物Th和Sc在沉积过程中的分异较小。Th趋于富集在长英质岩石中，而Sc易于富集在铁镁质岩石中(CULLERS et al.，1988)。本区砂岩的Th /Sc值为0.59～1.67，均值为1.05，略高于大陆岛弧的0.85和上地壳的0.97(TAYLOR et al.，1985)，反映砂岩源区的铁镁质成分较少，反映成岩物质来源于上地壳的长英质源区。

(4)在TiO2-Ni图解中(FLOYD et al.，1989)，投点落于长英质源区附近，远离铁镁质源区(图7a)。在La/Th-Hf图解中(FLOYD et al.，1987)，投点落于上地壳长英质源区和混合长英质-基性源区。反映本区砂岩以地壳中的长英质岩石为主，并伴有基性物质混入(图7b)。在Co/Th-La/Sc图解中(FLOYD et al.，1987)，投点落于长英质火山岩附近，反映成岩物质以长英质为主(图7c)。在Th/Sc-La/Sc图解上(TAYLOR et al.，1985；CREASER et al.，1997)，投点落于上地壳的附近区域，且呈明显的负相关关系，反映源岩来自于上地壳成分(图7d)。综上所述：成岩物质主要来源于上地壳长英质源区，可能有基性物质的混入。

图7 康南组砂岩物源区特征判别图解

4.3 物源区构造背景分析

尽管砂岩的化学成分受风化作用、变质作用和成岩作用的影响等多种地质因素的影响，但仍然可以有效地用于沉积盆地构造环境判别(GU et al.，2002)。表4为不同构造背景下的砂岩成分(BHATIA，1983，1985；BHATIA et al.，1986)。通过与不同构造背景下砂岩成分的对比以及主微量元素图解，认为本区源岩的构造背景以大陆岛弧为主，兼有被动大陆边缘特征。其证据如下。

(1)砂岩样品的主量元素SiO2、TiO2、Al2O3、TFe2O3+MgO、Al2O3/SiO2、K2O/Na2O和Al2O3/(CaO+Na2O)的含量和比值与被动大陆边缘相近；而微量元素Th/U、La/Sc、Th/Sc、Rb/Sr和Ba/Sr值(分别为3.46、2.88、1.05、0.43、2.09)与大陆岛弧相近(分别为4.6、1.82、0.85、0.65、3.55)(表4)，反映砂岩形成的构造背景具有以大陆岛弧为主兼有被动大陆边缘性质。

(2)大陆岛弧构造背景源区是切割的岩浆弧沉积物，稀土总量和(La/Yb)N值较高，弱的Eu负异常；大洋岛弧构造背景源区为未切割的岩浆弧沉积物，稀土总量低，轻稀土元素呈现弱富集，没有Eu负异常；而安第斯型被动大陆边缘、活动大陆边缘、克拉通盆地和地台的构造背景源区为克拉通内构造高地和隆起基地的沉积物，稀土总量和(La/Yb)N值高，Eu表现为明显负异常(刘俊海等，2003)。另外，在大陆边缘附近，Ce负异常不明显或者不出现(0.84～0.93)或甚至出现正异常；而在洋中脊附近，Ce负异常显著(0.28±)。康南组砂岩的稀土总量较高，ΣREE为45.51×10-6～146.3×10-6，平均为91.39×10-6；LREE/HREE为6.32，接近大陆岛弧；(La/Yb)N值平均为6.49，明显的Eu负异常，δEu均值为0.66，Ce负异常不明显，为0.97(表4)。样品的稀土元素特征符合大陆岛弧沉积物的特征，从稀土元素特征角度分析，康南组砂岩应该是大陆岛弧沉积。

(3)不同构造背景下形成的砂岩-泥岩的主量元素K2O/Na2O值和SiO2的含量不同，ROSER和KORSCH把沉积盆地划分为大陆岛弧、活动大陆边缘和被动大陆边缘3个类型。在SiO2-K2O/Na2O图解中(图8a)，康南组砂岩投点落在活动大陆边缘和被动大陆边缘。反映碎屑砂岩与活动大陆边缘和被动大陆边缘有关。

表4 北羌塘三叠系砂岩与不同构造环境砂岩地球化学参数对比表Tab.4 Geochemical parameter comparison of the sandstones between the Triassic North Qiangtang and the sandstone in other various tectonic settings

注：构造特征参数引自BHATIA(1983)；PAAS和UPP参数引自TAYLOR et al.，(1985)。

(4)BHATIA等(1981，1983，1985，1986)的研究认为，Nb 、Y 、Sc、La、Th、Zr、Co及Ti等微量元素与构造环境之间具有一定的关系，提出通过微量元素图解区分大洋岛弧、大陆岛弧、活动大陆边缘和被动大陆边缘等构造环境。使用La-Th双变量图解及La-Th-Sc，Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10三变量图解对样品数据进行投点。由图8可知，La-Th投影图中投点落在大陆岛弧和大洋岛弧区域(图8b)。La-Th-Sc投影图中投点落在大陆岛弧内(图8c)；Th-Sc-Zr/10投影图中投点大多数落入大陆岛弧区，仅2个样品部分落在大陆岛弧边缘和被动大陆边缘夹角区域(图8d)；Th-Co-Zr/10图解中投点落在大陆岛弧内，个别投点落于被动大陆边缘(图8e)。综上所述，样品的主微量元素构造判别结果反映本区康物源区构造背景以大陆岛弧为主，被动大陆边缘构造背景次之。

早期资料显示：本区泥盆纪—早二叠世时期整体处于伸展状态，为伸展背景下(即被动大陆边缘)的变深沉积，尤其是在石炭—早二叠世时期扩张达到高峰，导致堆积大量的浊积岩和火山岩；随着构造演化的持续进行，羌北北侧的可可西里造山带向南逆冲、碰撞，形成可可西里-金沙江缝合带，进而形成典型的前陆盆地 (边千韬等，1993；冯兴雷等，2010)。缝合带形成的过程又是构造背景演化的过程，不同地段的蛇绿岩中伴生富含放射虫的硅质岩，其放射虫时代为石炭—早二叠世，反映蛇绿岩在石炭—早二叠世之前形成，晚二叠世至三叠纪砂岩不整合覆盖在蛇绿岩之上(边千韬等，1993)，推测“洋盆”应闭合于早二叠世末。沉积学原理反映三叠系康南组物源区应早于其时代或同时代期的地层，推断本组样品应来源于大陆岛弧或被动大陆边缘。笔者运用地球化学方法判定康南组砂岩源区构造应为大陆岛弧背景，兼有被动大陆边缘构造背景特征，与前人的研究结果相一致，佐证了地球化学分析结果的正确性，从沉积学方面为北羌塘盆地早三叠世以前的古构造演化提供依据。

A.大洋岛弧; B.大陆岛弧; C.活动大陆边缘; D.被动大陆边缘图8 康南组砂岩构造背景判别图(据BHATIA et al.，1986)Fig.8 Tectonic setting discrimination plots of the sandstones from the Kangnan Formation

5 结论

(1)本区砂岩样品的成分变异指数(ICV)、化学蚀变指数(CIA)以及A-CN-K图解反映其成岩物质来源于不成熟物源区，形成环境相对活动，岩石经受过沉积再循环作用，经历过低等至中等的化学风化作用。

(2)本区砂岩样品的Al2O3/TiO2值与上地壳的长英质物质组分相似，Ba/Sc、Ba /Sr和Rb /Sr等值与上地壳相似，在TiO2-Ni、Hf-La/Th和La/Sc-Co/Th图解上，投影点主要落在长英质岩石源区内，反映了砂岩物源来自上地壳，以长英质岩石为主。

(3)本区砂岩样品的La/Sc、Th/Sc、Th/U、Rb/Sr及Ba/Sr值和ΣREE、(La/Yb)N、δEu与大陆岛弧相似。SiO2-K2O/Na2O、La-Th、La-Th-Sc, Th-Sc-Zr/10、和Th-Co-Zr/10图解表明，本区砂岩物源区的构造背景以大陆岛弧为主，也可能存在类似被动大陆边缘构造背景。通过运用地球化学方法判定的康南组沉积物源区构造与前人的研究结果相一致，从沉积学方面为北羌塘盆地早三叠世以前的古构造演化提供依据。