中亚造山带被认为是全球显生宙陆壳增生与改造最显著的地区。准噶尔地区位于中亚造山带的南部，晚古生代早石炭纪时期为弧盆相间的构造古地理格局。目前，相对于岩浆作用、变质作用和构造变形研究，对增生型中亚造山带内的沉积地质学研究仍是薄弱环节。同时，中亚造山带的沉积盆地中还含有丰富的油气资源。因此，对这些沉积盆地的研究不仅有助于了解中亚造山带的形成与演化过程，对油气勘探也具有现实的经济意义。 

　　沉积盆地中碎屑岩的矿物和化学成分与物源区的母岩性质和构造背景等紧密相关，因此通过研究碎屑岩的岩石学和地球化学特征，可以揭示其物源性质和地质构造背景。 

　　我单位陶辉飞博士及其课题组成员利用沉积学、岩石学、地球化学和建模等方法，研究了准噶尔东北缘沙尔布拉克地区下石炭统南明水组砂岩和泥岩的岩石学及地球化学特征，对其物源、风化及构造背景特征进行了分析（图1）。 

 图1 研究区地质概图 

　　A: 北疆地区在中亚造山带中的位置（Jahn et al., 2000）； 

　　B：东准噶尔与阿尔泰地区的地层单元与分布特征； 

　　C: 研究剖面下石炭统南明水组地层在沙尔布拉克地区分布特征； 

　　D: 下石炭统南明水组地层特征及采样位置。 

　　岩石学特征表明沙尔布拉克地区南明水组砂岩的成分和结构成熟度低，含有大量的火山岩碎屑。砂岩样品的迪金森（Dickinson）图解反映了这些砂岩主要发育在未切割岛弧相关的构造背景下。样品的主量元素和微量元素地球化学特征表明，这些碎屑矿物经历了低至中等的风化过程，物源区包括中基性至酸性多种岩石类型。在前人的古水流（庞绪勇等，2009）和杜勒特岛弧火成岩研究成果（Zhang et al., 2009）的基础上，利用稀土元素物源建模，进一步表明砂岩碎屑中三分之二源自中基性的母岩，而泥岩则更多地混用酸性母岩的碎屑物质（图2）。 

图2 砂岩、泥岩、五种母岩类型以及混合结果的稀土元素配分模式图 

　　在前人区域研究的成果的基础上（Iwata et al., 1994, 1997; Shen et al., 2012），结合本次研究对该地层沉积演化特征、物源和构造背景分析的新认识，认为沙尔布拉克地区下石炭统南明水组发育在弧后盆地中，该弧后盆地的形成可能主要与早石炭纪斋桑—额尔齐斯洋向南的俯冲有关。构造演化模式见图3. 

 　　图3 晚泥盆至早石炭纪东北准噶尔构造演化模式图 

　　该研究成果发表在Journal of Asian Earth Sciences 87 (2014) 11–25。 

　　相关链接：Petrography and geochemistry of lower carboniferous greywacke and mudstones in Northeast Junggar, China: Implications for provenance, source eathering, and tectonic setting