桂东北恭城盆地的物源变迁:华南中生代构造体制(4)
图5 恭城盆地晚二叠世?中侏罗世砂岩样品碎屑锆石U-Pb年龄谐和图Fig.5 U-Pb concordia diagrams of detrital zircons from the Late Permian to Middle Jurassic sandstones
天堂组底部中粒砂岩样品15GXXH04共71个有效数据(图5b)。Th/U比值为0.17~2.29, 年龄在240~3252 Ma之间(表1), 主要分布在420~475 Ma (峰值为435 Ma)和850~1100 Ma(峰值为~980 Ma), 次要的年龄峰有260 Ma, 780 Ma和2500 Ma(图2c)。最古老锆石颗粒的年龄为3252±23 Ma。
天堂组上部粗粒砂岩样品15GXXH05获得61个有效数据(图5c)。其Th/U值为0.02~0.10(3颗)和0.11~1.09(58颗)内, 年龄为197~3461 Ma(表1), 集中在1672~1955 Ma(峰值为~1810 Ma), 次要的年龄峰值有265 Ma和2370 Ma(图2c)。最古老锆石颗粒年龄为3461±19 Ma。
大岭组下部细砂岩样品15GXLW02-1获得60个有效数据(图5d)。除1颗锆石Th/U值较低为0.05外, 其他颗粒的Th/U值为0.14~1.9, 年龄为189~ 2663 Ma(表1), 主要分布在1810~1965 Ma(峰值为1870 Ma)和2453~2536 Ma(峰值为~2490 Ma), 次要的年龄峰值有241 Ma和412 Ma(图2c)。
大岭组中上部中粒砂岩样品15GXZT07获得63个有效数据(图5e)。其Th/U值为0.17~1.38, 年龄为161~2489 Ma(表1), 主要分布在1752~1973 Ma(峰值为~1875 Ma), 其次集中在209~236 Ma(峰值为~224 Ma)、409~461 Ma(峰值为417 Ma)、804 Ma和2413~2489 Ma(峰值为2445 Ma)(图2c)。两颗最年轻锆石的年龄为161±3 Ma、166±2 Ma, 明显小于沉积时代, 考虑到二者具有非常高的U含量(分别为2271 μg/g、1433 μg/g), 推测这两个年龄数据可信度不高。除此以外, 最年轻的年龄峰值为174 Ma(图2c)。
石梯组中部砂岩样品15GXZT01获得60个有效数据(图5f)。除1颗(Th/U=0.09)外, 分析点Th/U值为0.10~1.58, 年龄为183~2821 Ma(表1), 集中在258~291 Ma(峰值为260 Ma)和1721~2006 Ma(峰值为1840 Ma), 次要的年龄峰有184 Ma、220 Ma和2485 Ma(图2c)。
石梯组上部砂岩样品15GXZT06获得53个有效数据(图5g)。除一个颗粒(Th/U=0.07)外, 分析点Th/U值为0.12~3.05, 对应186~2602Ma年龄值(表1)。年龄主要分布在1702~1995 Ma(峰值为1790 Ma), 次要的年龄峰值有327 Ma、800 Ma、1615 Ma、2042 Ma和2424 Ma(图2c)。
5 讨 论
5.1 碎屑锆石物源分析
上二叠统?中侏罗统碎屑岩434颗有效锆石中的20颗锆石具有太古宙年龄(3461~2500 Ma), 峰值为~2.5 Ga。这些锆石磨圆度较好(图4), 反映经历长距离搬运或多期次的沉积再旋回作用, 而部分颗粒发育变质边, 表明亦遭受变质作用。目前在扬子板块崆岭地区发现的太古代结晶基底岩石年龄为3.2~ 2.5 Ga(Qiu et al., 2000; 焦文放等, 2009; Gao et al., 2011; Peng et al., 2012; Chen et al., 2013; Li L M et al., 2014; Guo et al., 2015; Li et al., 2016; Han et al., 2017; Qiu et al., 2018), 而华夏板块武夷山南缘?南岭地区新元古代晚期?早古生代沉积岩中普遍发现有新太古代(~2.5 Ga)以及一定数量中太古代(3.2~3.0 Ga)碎屑物质锆石(于津海等, 2007; Wu et al., 2010; Yao et al., 2011), 表明恭城盆地晚古生代?早中生代碎屑物可能来源于这些沉积岩再旋回产物。此外, 扬子板块南缘四堡地区新元古代沉积岩也普遍出现~2.5 Ga碎屑锆石(Wang et al., 2007; Yang et al., 2015), 表明其也可能为恭城盆地提供物源。近年来, 学者们也报道了粤西?桂东云开地区基底变质沉积岩中有大量~2.5 Ga碎屑锆石(图6b)。因此, 华夏板块西南部云开地区基底变质沉积岩也可能是恭城盆地的物源之一。
古元古代(2.0~1.7 Ga)锆石普遍出现在天堂组上部至中侏罗统石梯组砂岩中并构成主要的年龄峰值(图6c)。这些锆石韵律环带发育, 但多呈半自形至它形, 而且磨圆度较好(图4), 反映经历长距离搬运或多期次的沉积再旋回。已有研究表明华夏板块出露的最古老岩石为武夷山地区古元古代(1.90~1.75 Ga)花岗质岩石(Yu et al., 2009, 2010; Liu et al., 2014)。同时, 基于瓯江流域现代河沙碎屑锆石U-Pb年代学分析也发现大量1.85~1.87 Ga锆石, 暗示华夏板块东部存在中古元古代基底岩石(Xu et al., 2007)。近年来研究发现, 武夷山周缘和南岭地区晚二叠世?中侏罗世砂岩普遍出现1.8~1.9 Ga碎屑锆石(图6f), 暗示晚二叠世?中侏罗世武夷山地区发生了隆升作用, 古元古代基底岩石出露并遭受剥蚀, 为广大内陆地区提供碎屑物质(Shen et al., 2016)。另一方面, 扬子南缘新元古代沉积岩也普遍出现1.6~1.87 Ga碎屑锆石(Wang et al., 2007; Yang et al., 2015)。因此, 扬子南缘新元古代沉积岩、武夷山古元古代基底岩石以及南岭地区晚二叠世沉积岩也可能为恭城盆地提供了碎屑物质。
上二叠统乐平组和上三叠统?下侏罗统天堂组下段砂岩样品都出现大量的与格林威尔期造山事件同期(850~1130 Ma)的碎屑锆石(图6d、e)。这些锆石发育韵律环带, 呈自形?半自形(图4), 表明其为近源沉积。恭城盆地周边地区与格林威尔期造山事件有关的岩浆作用已有报道, 如云开地区北流变质火山岩LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为978~997 Ma (Zhang et al., 2012)、武夷山西缘径南变流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为972±8 Ma且含有大量1028~1170 Ma捕获锆石(舒良树等, 2008)。此外, 云开地区基底变质沉积岩具有明显的800~1200 Ma年锆石(图6b), 而且与晚二叠世?早三叠世钦防盆地和十万大山盆地的碎屑锆石年龄谱特征非常相似, 反映沉积物来源于云开地块。因此, 云开地区格林威尔期岩浆岩或者变沉积岩可能为恭城盆地提供沉积碎屑物。
文章来源:《华南国防医学杂志》 网址: http://www.hngfyxzz.cn/qikandaodu/2020/1222/390.html