桂东北恭城盆地的物源变迁华南中生代构造体制(3)
3 分析方法
本次工作对乐平组、天堂组、大岭组和石梯组砂岩开展岩相学和碎屑锆石U-Pb年代学分析。对砂岩样品进行破碎、摇床、淘洗, 遴选分离出锆石。根据锆石的颜色特征随机选取200粒制靶、清洗、抛光至核部出露。通过光学显微镜拍摄反射光和透射光图像, 采用扫描电镜拍摄锆石阴极发光(CL) 图像。依据透反射光和CL图像, 随机选取无裂痕、无包裹体的锆石颗粒进行LA-ICPMS定年分析。实验采用标准锆石TEMORA作为测年外标, 每测试8个样品点测试2次锆石标样。采用的激光束斑直径为32 μm, 能量为100 mJ, 频率为6 Hz, 剥蚀时间为40 s。数据的离线处理采用ICPMSDataCal软件(Liu et al., 2008)。U-Pb年龄谐和图等绘制采用IsoPlot软件(Ludwig, 2003)完成。锆石制靶、CL图像拍摄工作在重庆宇劲科技有限公司完成, 锆石U-Pb年代学分析在桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室LA-ICPMS实验室完成。锆石年龄<1000 Ma时采用206Pb/238U年龄值, >1000 Ma时采用207Pb/206Pb年龄(表1, 由于数据较多, 表格见网络电子版)。
4 分析结果
4.1 砂岩岩相学特征
乐平组砂岩(15GXXH03)主要由石英(60%~70%)、岩屑(20%~30%)、云母(<5%)及少量杂基组成, 为岩屑砂岩。石英颗粒呈棱角状?次棱角状, 含有包裹体, 包裹体呈定向或杂乱排列, 主要为单晶石英, 少数为多晶石英, 常见玉髓颗粒, 呈放射状集合体特征; 岩屑显示次棱角状?次圆状特征, 主要为沉积岩岩屑; 云母含量较少, 弱定向排列(图2b)。
天堂组下部底砾岩之上的砂岩(15GXXH04)主要由石英(40%~50%)、岩屑(50%~60%)及少量杂基组成, 为岩屑砂岩。石英主要为单晶石英, 具有次棱角状?次圆状特征, 含有大量原生包裹体, 可见呈放射状消光的玉髓颗粒; 岩屑主要为沉积岩岩屑, 呈现次棱角状?次圆状特征, 磨圆度较好的岩屑颗粒边部发育类似于暗化边的结构(图2b)。
天堂组上部砂岩(15GXXH05)主要由石英(60%~ 70%)、岩屑(20%~30%)组成, 含少量长石和杂基, 为岩屑砂岩。石英呈现棱角状?次圆状, 偶见多晶石英, 大部分颗粒发育裂隙, 反映其可能经历一定距离的搬运; 岩屑呈现棱角状?次圆状, 主要由沉积岩和变质岩岩屑组成(图2b)。
大岭组砂岩(15GXLW02-1、15GXZT07)主要由石英(60%~70%)、岩屑(15%~20%)、长石(10%~15%)和少量云母(<5%)组成, 为长石岩屑砂岩。石英呈棱角状?次圆状, 以单晶石英为主, 偶见多晶石英, 部分颗粒发育裂隙; 长石为棱角状, 发育卡钠双晶; 岩屑为棱角状, 由变质岩和沉积岩岩屑组成; 云母充填于石英或岩屑颗粒间(图2b)。
石梯组砂岩(15GXZT01、15GXZT06)主要由石英(50%~60%)、岩屑(20%~25%)、长石(~10%)、少量云母和其他暗色矿物(<5%)组成, 为长石岩屑砂岩(图2b), 非常类似于大岭组砂岩。石英呈现棱角状?次圆状, 以单晶石英为主, 亦可见多晶石英; 长石常见板状、棱角状, 发育卡钠双晶和格子状双晶; 岩屑一般为棱角状, 主要由变质岩和沉积岩岩屑组成; 云母常见为长或短片状分布, 干涉色高。
在碎屑矿物骨架三角图图解上, 所有样品均落入再旋回造山带来源砂岩范围内(图略)。
4.2 碎屑锆石年龄组成
本次工作选取乐平组、天堂组、大岭组和石梯组共7个粉砂岩、砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb年代学分析。透反射光和CL图像显示, 大部分锆石为浅棕色、部分为无色, 透明至半透明, 粒径长70~ 220 μm, 其长宽比为1∶1~2∶1(图4)。大部分锆石颗粒自形程度高, 表明其可能为近源沉积锆石; 而部分颗粒显示次圆状, 半自形到它形, 反映其经历了长期搬运或为沉积再循环锆石。大部分锆石颗粒显示典型的韵律生长振荡环带或扇形分带, 结合其高的Th/U比值(>0.1)(表1), 表明其为岩浆成因锆石(Fedo et al., 2003; 吴元保和郑永飞, 2004)。部分锆石的边部发育增生边, 尤其是古老锆石颗粒具有明显的核边结构或核幔结构。少数锆石的Th/U比值小于0.1, 结合其云雾状和片状分带CL图像特征, 暗示其为变质成因(吴元保和郑永飞, 2004)。每个样品随机选取75颗锆石进行U-Pb定年分析(表1), 将谐和度为90%~110%的年龄数据(共434个)视为有效数据, 绘制U-Pb年龄频谱图(图2c)。
乐平组粉砂岩样品15GXXH02共有66个有效数据(图5a)。除一个颗粒(Th/U=0.05)外, 所有分析点的Th/U比值为0.18~1.99, 年龄在269~3275 Ma之间(表1), 集中在700~800 Ma(峰值为760 Ma)和850~1130 Ma(峰值为~980 Ma), 次要的年龄峰值有2140 Ma和2530 Ma(图2c)。最古老锆石颗粒的年龄为3275±45 Ma。
图4 恭城盆地晚二叠世?中侏罗世砂岩代表性碎屑锆石的CL图像特征及年龄值Fig.4 CL images and U-Pb ages of representative detrital zircon grains from the Late Permian to Middle Jurassic sandstones of the Gongcheng Basin
文章来源:《华南国防医学杂志》 网址: http://www.hngfyxzz.cn/qikandaodu/2021/0511/760.html