桂东北恭城盆地的物源变迁华南中生代构造体制(12)
数据来源: 扬子板块、华夏板块西部据Deng et al., 2017及其参考文献; 云开地体据周雪瑶等, 2015; 王磊等, 2015; 韩坤英等, 2017; 萍乐?永安盆地据王果胜等, 2009; She et al., 2012; Hu et al., 2015b; 衡阳盆地据Yan et al., 2011; 粤东盆地据杨宗永和何斌, 2013; 十万大山?钦防盆地据Hu et al., 2014, 2015a。图6 扬子板块、华夏板块西部和云开地体太古代?侏罗纪沉积岩以及晚二叠世?中侏罗世华南主要沉积盆地碎屑锆石年龄谱对比图Fig.6 Comparison of detrital zircon age-spectra of the Archean to Jurassic sedimentary rocks in the Yangtze, western Cathaysia and Yunkai areas to the Late Permian to Middle Jurassic basins of the southeastern South China
下侏罗统砂岩样品出现了加里东期(475~ 410 Ma)锆石, 这些锆石呈自形?半自形。加里东期(470~400 Ma)花岗岩呈面状分布在华南东南部, 尤其在武夷?云开地区早古生代造山带(Wang et al., 2007, 2013; Li et al., 2010; Yang et al., 2010)以及扬子板块南缘苗儿山-越城岭地区。因此, 武夷?云开地区以及扬子南缘加里东期花岗岩极可能为恭城盆地的物源之一。此外, 恭城盆地下侏罗统?中侏罗统碎屑岩普遍出现了印支期(265~220 Ma)锆石。这些锆石自形程度高, 反映其经历短距离的搬运。已报道的华南印支期(270~200 Ma)花岗岩主要分布在海南岛(Li et al., 2006)、云开?南岭?武夷地区以及扬子板块南缘湖南?桂北地区(谢晓华等, 2008; 伍静等, 2012; 程顺波等, 2013; Wang et al., 2013及其参考文献)。因此, 推测华南印支期花岗岩也为恭城盆地提供物源。
5.2 恭城盆地物源变迁规律
系统的岩相学和碎屑锆石U-Pb年代学分析是制约盆地沉积物来源随时间变化的有效手段。上二叠统乐平组细砂岩碎屑矿物以石英和岩屑为主, 具有棱角状?次圆状特征, 反映其为近源沉积产物。砂岩样品具有显著的980 Ma主要年龄峰值, 同时含有2530 Ma次要年龄峰值(图6e), 与云开地区格林威尔期岩浆岩以及变沉积岩碎屑锆石的年龄峰值一致。而武夷山南缘?南岭地区晚新元古代?早古生代沉积岩也普遍出现~2.5 Ga和~980 Ma碎屑锆石(于津海等, 2007; Wu et al., 2010; Yao et al., 2011)。虽然~2.5 Ga碎屑锆石也可能来自扬子板块南缘新元古代沉积岩, 但乐平组砂岩明显缺乏新元古代砂岩中830~860 Ma的碎屑锆石(Wang et al., 2007; Yang et al., 2015)。因此, 结合华南晚二叠世岩相古地理图(图7), 推测桂东北晚二叠世沉积碎屑可能主要来自南侧的云开地区以及北东侧的武夷山南缘和南岭地区(图7a)。值得注意的是, 不整合面之上的上三叠统?下侏罗统天堂组底部粗粒砂岩同样以石英和岩屑为主要组分, 而且出现与乐平组相同的主要年龄峰值(980 Ma和2500 Ma)以及最古老锆石谐和年龄(~3250 Ma)(图2c、6d), 表明其可能是乐平组砂岩再旋回沉积的产物, 或者天堂组底部砂岩与乐平组砂岩来自相似的源区, 即云开地区和南岭?武夷山地区, 或者这两种情况都有。然而, 不同于乐平组砂岩, 天堂组底部砂岩还出现了明显的435 Ma峰值年龄以及次要的260 Ma峰值年龄, 表明存在新的物源区(加里东期及印支期岩浆岩)也为盆地提供了碎屑物。其次, 天堂组底部砂岩中普遍出现硅质砾石, 明显有别于乐平组的岩石组成, 不可能完全来自乐平组的再旋回沉积。如前所述, 云开?武夷山地区普遍发育加里东期及印支期花岗岩(Wang et al., 2013), 而且结合天堂组底部具有山前快速堆积特征的棱角状砾岩及桂东北?桂东?粤西地区同期砾岩的分布特征(广西壮族自治区地质志, 1985; 广东省地质矿产局, 1988), 认为华南东南部尤其是云开地区为中生代恭城盆地早期沉积的主要物源区。
天堂组底部与上部砂岩具有明显不同的岩相学和碎屑锆石U-Pb年龄谱: ①天堂组底部砂岩以石英和岩屑为主, 而上部砂岩则以石英、长石和岩屑为主, 且长石逐渐增多; ②天堂组底部为冲积扇相沉积, 而上部演变为河流相沉积(图2a); ③二者碎屑锆石U-Pb年龄谱特征明显不同, 天堂组上部砂岩以~1810 Ma为主要年龄峰值(图2c), 缺乏下部砂岩中普遍出现的980 Ma和~2500 Ma年龄峰值。因此, 恭城盆地的物源区在早侏罗世发生了明显的变迁。如前所述, 古元古代(~1810 Ma)碎屑锆石为主的特征表明恭城盆地早侏罗世沉积物主要来源于武夷山地区古元古代结晶基底岩石(Yu et al., 2009, 2010)以及武夷山?南岭地区晚二叠世砂岩的再旋回产物(Li et al., 2012a)。尽管扬子南缘桂北地区新元古代砂岩普遍出现1.87~1.60 Ga碎屑锆石(Wang et al., 2007; Yang et al., 2015), 但是其860~830 Ma碎屑锆石并没有同时出现在恭城盆地早侏罗世砂岩中, 暗示扬子板块南缘不是恭城盆地早侏罗世沉积物的主要源区。长石的增多以及~265 Ma锆石的出现, 表明邻区晚古生代岩浆岩也为天堂组上部砂岩提供碎屑沉积物。因此, 恭城盆地早侏罗世时主要的物源区从 云开地区转变为武夷山地区(图7b、c)。
文章来源:《华南国防医学杂志》 网址: http://www.hngfyxzz.cn/qikandaodu/2021/0511/760.html