福建黄塘硅质岩时代讨论及其意义.pdf

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1、 1 福建省福清市黄塘 硅质岩 时代讨论及其意义 徐立明 1 福建省地质调查研究院 福州 福建 350013 摘 要 摘 要 前人区调资料将福清黄塘地区发育的 硅质岩 划分为晚侏罗世长林组 但没有确 切的时代证据 经本次调查研究 从岩石面貌 岩性组合 地球化学特征及沉积背景等方面 进行区域对比 将该套 硅质岩 划为早三叠世溪口组 T1x 角岩段 该地区早三叠世地层 的发现对重新认识福建沿海乃至台湾海峡地区古生代 早三叠世的地质构造背景意义重大 关键词关键词 硅质岩 时代 溪口组 角岩 福清黄塘 1 引言 引言 福清市黄塘 硅质岩 位于福清市中心北约 3km 处 属福建省沿海闽江口地区 构造 位

2、置处于闽东火山断坳带和平潭 东山剪切构造带交接位置 图 1 该地区以发育大规模 晚中生代火山岩为特征 主要为晚侏罗世南园组和早白垩世石帽山群 1 20 万福清幅区调将黄塘 硅质岩 其划分为晚侏罗世长林组 1 之后 1 25 万莆田市 幅及 1 5 万福清幅区调都延用此认识 主要依据为上覆地层发育直线叶肢介 Orthestheria sp 延吉叶肢介 Yanjiestheria sp 和晚侏罗南园组不整合于覆盖 叶肢介化石在我国古生代 中生 代地层中均有发现 因此 依叶肢介化石确定其为晚侏罗世的依据不充分 该套 硅质岩 没有确切的时代证据 本次调查发现黄塘 硅质岩 上下部都为掩盖 其产状较为陡直

3、 与周边地层相差较大 特别是黄塘东北约 2km 处北林茶场新开挖出露的 硅质岩 近垂直产出 该套 硅质岩 在时代划分上并没有直接的证据 本文通过对其岩石面貌 岩性组合 地球化学特征及沉积 环境等方面进行区域对比研究 同时进行时代讨论 图 1 黄塘地区构造位置及地质略图 Fig 1 Structural location and Schematic geological map of Huangtang 2 黄塘 黄塘 硅质岩硅质岩 岩性组合特征岩性组合特征 1 徐立明 1982 男 工程师 地质矿产专业 2 黄塘村北部北林茶场采石场出露的 硅质岩 露头良好 硅质岩 走向北东 40 倾 向近垂直

4、 出露厚度约 80 米 上下都为掩盖 岩性主要为一套灰黑色 灰绿色 白色相间 的条带状 硅质岩 带宽一般较连续 可见发育水平层理 脉状层理 小型交错层理等 图 2 图 2 黄塘 硅质岩 典型的沉积的特征 Fig 2 Typical sedimentary feature of siliceous rock in Huangtang 在该采石场剖面连续取样 共取 82 个薄片样 经过福建地调院岩矿鉴定组的薄片鉴定 主要岩性为角岩 透辉石角岩 角岩化粉砂岩 长英质角岩 角岩化 钙 硅泥岩等 图 3 由图 3 a 可看出岩石在镜下特征表现为物质组分由正常沉积形成的 具有变余层理 由岩石 颜色 成分在

5、垂向上变化而显示 岩石由于遭受热力变质作用影响 部分发生变质重晶 变 质成角岩 由此 该处发育的 硅质岩 并不是纯的硅质岩 而多是角岩或角岩化砂泥岩 黄塘村所取样品镜下鉴定岩性亦然 图 3 黄塘 硅质岩 镜下特征 正交偏光镜 a 透辉石角岩 diopside hornfels b c 角岩化硅泥岩 hornfels of siliceous peat d 角岩化粉砂岩 hornfels of stonybind Fig 3 Microscopical feature of siliceous rock in Huangtang 3 3 黄塘 黄塘 硅质岩硅质岩 地球化学特征分析地球化学特征分析

6、 3 1 主量元素 在黄塘采石场剖面分析共82个样品 结果显示 SiO2 含量变化在57 58 72 37 之间 平均为63 08 未达到硅质岩一般定义要求 超过70 Al2O3含量介于11 76 17 16 Si Al 为3 07 5 28 远远低于纯硅质岩的Si Al 80 1400 据Murray et al 1992 3 因此 从 常量元素上看该套 硅质岩 并不是纯硅质岩 其具有较高比例的陆源泥质沉积物 已有研究表明 Al2O3 A12 O 3 Fe2O3 是判别硅质岩形成环境 特别是区分洋中脊 和大陆边缘成因 的一个良好指标 Al2O3 A12O3 Fe2O3 比值在洋中脊硅质岩中

7、0 4 在大洋盆地硅质岩和大陆边缘硅质岩中分别介于0 4 0 7和0 5 0 9中 4 5 黄塘地区 硅质岩 82个样品 Al2O3 A12O3 Fe2O3 0 83 0 99 说明该套 硅质岩 形成于大陆边缘环境 与洋中脊无关 3 2 稀土元素 从已有的研究资料表明 硅质岩的稀土元素可作为海相硅质岩沉积环境的有效指标 特 别是其中 Ce Ce Ce 和 La Ce 比值 可更有效地判别硅质岩的形成环境 Murray et al 1991 1994 洋中脊附近硅质岩的 Ce Ce Ce 0 3 0 13 La Ce 3 5 大洋盆地硅质岩的 Ce Ce Ce 0 6 0 13 La Ce 1

8、0 2 5 大陆边缘硅质岩的 Ce Ce Ce 1 09 0 25 La Ce 0 5 1 5 页岩和相同环境中的硅质岩有类似的 Ce Ce Ce 和 La Ce 比值特征和变化范围 Murray et al 1991 1994 测试的82个样品分析结果显示 Ce Ce Ce 0 79 1 05 La Ce 1 25 1 68 不同于洋中脊 与大洋盆地附近的硅质岩 与大陆边缘硅质岩十分相近 另外 从样品的稀土元素标准化配 分模式图中 发现在黄塘 硅质岩 特征曲线与上地壳平均值 RudnickElderfield H Mitra A Geochemical implications of rar

9、e earth element patterns in hydrothermal fluids from mid ocean ridges 1994 7 Adachi M Yamamoto K Sugisaki R Hydrothermal chert and associated siliceous rocks from the northern pacfic their geological significance as indication of ocean ridge activity J Sedimentary Geology 1986 11 2 125 148 8 Yamamot

10、o K Geochemical characteristics and depositional environments of cherts and associated rocks in the Franciscan and Shimanto Terranes J sediment Geol 1987 52 65 108 9 Bhatia M R Rare Earth Element Geochemistry of Australian Paleozoic Graywackes and Mukdrocks Provenance and Tectonic Control J Sediment

11、ary Geology 1985 45 1 2 97 113 10 Bhatia M R Plate Tectionics and Geochemical Composition of Sandstones J The Journal of Geology 1983 91 6 611 627 11 苗耀 桑树勋 陈世悦等 济阳坳陷石炭二叠系暗色泥岩微量元素赋存特征及其地质意义 地球化学 2009 vol 38 1 57 67 12 彭海艳 陈洪德 向芳等 微量元素分析在沉积环境识别中的应用 新疆地质 2006 vol 24 2 202 205 13 郑云钦 吴岐 福建省早三叠世溪口期岩相古地理

12、与构造活动性质 福建地质 1991 11 33 47 14 毛光周 刘池洋 地球化学在物源及沉积背景分析中的应用 地球科学与环境学报 2011 vol33 4 337 348 15 熊小辉 肖加飞 沉积环境的地球化学示踪 地球与环境 2011 vol39 3 405 414 The age discussion and significance of the siliceous rock in Huangtang Fuqian city Fujian Province XU Li ming Fujian Institute of Geology Survey Fuzhou Fujian 350

13、013 9 abstract The age of siliceous rock was Changlin group in Lately Jurassic which was subdivided in regional geological survey data in Huangtang Fuqian city But it had not assuring evidence for its age During this exploration we made regional correlations with rocky visage lithologic association

14、Geochemistry characteristics and sedimentary context As a result this suite siliceous rock is subdivided in hornfels mbr Xikou group in Early Trias The acquisition of Early Trias strata has fatal value to recognizance gellogic structural setting in Lately Palaeozic Early Trias of Fujian coastland and Taiwan strait Key words siliceous rock age Xikou group hornfels Fuqian Huangtang