鄧中林,黃繼春,廖示庭,劉輝東,張忠進,郭良
(廣東省佛山地質局,廣東佛山 528000)
粵北韶關-連平地區1∶25萬區調主要成果與進展
鄧中林,黃繼春,廖示庭,劉輝東,張忠進,郭良
(廣東省佛山地質局,廣東佛山 528000)
從巖石地層、生物地層、年代地層等方面對粵北韶關-連平地區進行了多重地層劃分對比研究,重點研究了沉積地層的古地理環境,確定出晚古生代兩個同期異相的沉積堆積區,并從“興梅混合巖田”中解體出早中元古代桃溪巖組。通過鋯石U-Pb定年,重新厘定志留紀不同侵入期次的花崗巖。對分布于粵贛邊界細坳片麻狀二長花崗巖體進行鋯石巖相學與年代學研究,獲取的鋯石SHRIMP U-Pb年齡為742.3±9.3 M,反映研究區內存在晚元古代過鋁質花崗巖漿的侵入事件。研究認為四會-吳川斷裂帶自四會-清新一帶進入研究區,與英德-始興斷裂組相接,并形成寬大的硅化巖帶。將大東山-貴東復式巖體解體為17個時代巖性單位,認為不同侵入期次的侵入巖中以中侏羅世-早白堊世黑云母二長花崗巖W、Sn含量為最高,是作為鎢錫及多金屬的主要含礦載體。
沉積環境;鋯石SHRIMP U-Pb定年;構造;侵入巖與含礦性;粵北韶關-連平地區
1∶25 萬韶關市幅、連平縣幅地處粵北、贛南與湘東南的結合部位,主體隸屬于廣東省韶關市、英德市與河源市,總面積3 3726 km2。研究區內沉積地層分布廣泛、巖漿活動頻繁、礦產資源豐富,是研究南嶺地區地質演化的重要窗口。對于研究區大地構造屬性的認識,不同地質學者觀點不一。黃汲清、任紀舜、姜春發等[1~3]認為本區屬華南褶皺系;李春昱等[4]認為本區屬華南板塊;地質力學方面,厘定出粵北山字型構造。從板塊學說而論,研究區位于華夏板塊(圖1),其古老結晶基底形成于前南華紀的晉寧運動。南華紀-志留紀為古板塊活動與褶皺基底形成階段,泥盆紀-中三疊世為穩定沉積階段;晚三疊世以來為現代板塊活動與陸內構造活動階段。
研究區內系統的地質調查研究工作始于新中國成立后。1956~1973年,完成全區1∶20萬區域地質調查①;1970年代后期至1980年代初,初步完成了基礎地質和礦產地質調查總結,此后開展的1∶5萬區域地質礦產調查②一直延續至今。這些基礎地質調查成果采用多種方法和思路對韶關地區乃至整個廣東境內地質發展歷程進行了卓有成效的系統總結。
經過三年多的調查研究,1∶25萬韶關市幅、連平縣幅對研究區內地層古生物學、沉積學、巖石學、礦產地質等方面進行了系統的總結,在地層系統劃分、侵入巖年代學新資料的獲得、構造體系的厘定等方面取得一些新發現和重要進展。
(1)以國際地層表[5]為指南,以廣東省巖石地層[6]、區域地質總結[7]為基礎,在廣東韶關-連平地區內前第四紀地層中劃分出7個群級、67個組級、1個非正式地層單位、2個段級巖石地層單位、60個生物地層單位(重要化石和組合帶),第四紀地層按成因劃分為兩個地層單位,完善了研究區多重地層劃分與對比系統。
(2)通過調查研究,對分布于粵北地區的晚古生代地層巖相古地理進行了再分析,重新認識了在泥盆紀-早石炭世時期陽山地層小區與韶關地層小區以大橋鎮-石牯塘-西牛鎮一線為界形成了兩個同期異相的沉積堆積區(圖2),在該線以西連續沉積了以棋梓橋組、巴漆組、融縣組和連縣組為代表的碳酸鹽巖巖石組合,此線以東沉積了粵北與粵中地區典型的楊溪組、老虎頭組、棋梓橋組、春灣組、天子嶺組、帽子峰組、長垑組與大賽壩組等以陸源碎屑為主夾薄層泥質灰巖的沉積序列,兩側的巖石組合差異明顯,反映出晚古生代巖相古地理格局呈過渡變化。
(3)從分布于廣東龍川貝嶺鎮到江西安遠孔田鎮一帶的混合巖中解體出的一套總體無序、變質程度達到高角閃巖相、原巖屬淺海相碎屑巖建造的變質巖石組合,厘定為桃溪巖組,并劃分出變粒巖巖段與片巖巖段。該變質地層與片麻狀花崗巖呈突變或漸變的過渡關系(圖3)。

圖1 粵北韶關-連平地區大地構造與交通位置略圖Fig.1 Tectonic and location map ofShaoguan-Lianpingarea,northern Guangdongprovince

圖2 廣東韶關-連平地區泥盆-石炭紀沉積巖相剖面Fig.2Sedimentaryfacies section ofDevonian and Carboniferous in Shaoguang-Lianpingarea,GuangdongProvince

圖3 江西龍塘鎮老屋下村片麻狀花崗巖與變質地層的接觸關系Fig.3Relationship ofgneissic granite and metamorphic stratumin the Laowuxia ofLongtan Town,Jianxi Province
①變粒巖巖段呈近S-N向展布于江西安遠縣洪洲潭-棉地-楊公塆-雙坑等地,巖性以灰黑、灰白色黑云斜長變粒巖、長英質細脈混合質變粒巖為主,夾黑云二長變粒巖、黑云斜長(二長)石英片巖、二云片巖、長石石英巖、硅線石二云片巖、片麻巖、混合巖化巖石等。常見有條痕狀、條帶狀構造,并發育黑白相間的分異脈體。
②片巖巖段主要呈S-N向展布于江西雙坑-烏石頭、廣東龍川貝嶺鎮一帶,以片巖為主,由黑云片巖、二云片巖、石英片巖,矽線石二云片巖夾黑云斜長變粒巖、黑云二長變粒巖、石英巖、片麻巖、大理巖等組成,含矽線石、石榴石、紅柱石及堇青石等特征變質礦物,巖層原始沉積構造破壞殆盡,發育后期構造置換條帶。
據侵入桃溪巖組中的片麻狀花崗閃長巖Pb-Pb法同位素年齡值996±29 Ma③[9~10],及福建永定縣古木黑云斜長變粒巖鋯石一致性曲線年齡值為1678.5 Ma、1777 Ma[11~12]等,其時代歸屬于早-中元古代。
綜合分析該套地層的巖性組合特征、殘留的原生沉積結構構造及鄰近區域的巖石組合特征,認為桃溪巖組的原巖組合為砂泥質碎屑巖的沉積組合,屬淺海-次深海的復理石砂泥質碎屑巖建造,為前寒武紀基底巖石,其組成與云開地區前寒武紀基底巖石具有可對比性。
(4)通過對乳源大峽谷晚古生代老虎頭組地層剖面的分析研究,確定大峽谷的形成主要與構成地層物質成分、產狀及發育的構造有關,同時與新生代以來的地殼抬升運動關系密切。晚古生代老虎頭組中的碎屑巖成分以石英為主,膠結物成分以硅質為主,巖石堅硬,節理發育。由于地層產狀平緩,垂直節理發育,在流水等外力的作用下,形成了乳源大峽谷現今地貌。
(5)對廣東韶關地區寒武紀地層進行了沉積環境研究,取得了一些關于該套地層形成環境、沉積構造等方面的實際資料,確定了寒武紀水石組中變質粉砂巖中存在對稱與不對稱波痕構造、交錯層理等沉積構造,根據這些沉積構造特征分析當時的局部地區為濱淺海環境。
(1)從“興梅混合巖田”④⑤中解體出的兩套酸性侵入巖,在研究區內呈巖基狀分布于恩平-新豐斷裂帶以東,據同位素測年資料及地質接觸關系,厘定出早志留世與晚志留世兩個侵入期次的二長花崗巖。
①早志留世二長花崗巖在研究區見于貝嶺鎮東、龍川縣東,呈巖基狀沿NE-SW向與近E-W向展布,侵入體普遍遭受混合巖化,變質、變形較為強烈,發育片理、片麻理。巖石類型主要為片麻狀二長花崗巖、眼球狀二長花崗巖等,以變余似斑狀結構、變余花崗結構,眼球狀構造、條紋條帶狀構造、片麻狀構造為特征,片麻理構造的定向性與區域構造線基本協調,巖體中見有大量的微細粒鐵鎂質包體及變質地層的捕虜體。發育的花崗巖脈、巖墻截切了片麻狀花崗巖。巖體侵入于桃溪巖組、寒武紀牛角河組、高灘組以及南華紀-震旦紀變質地層之中,在細粒片麻狀二長花崗巖與眼球狀二長花崗巖中采用鋯石SHRIMP U-Pb測年所得結果為432.80± 3.9 Ma(D0050)(圖4)和431.60±2.7 Ma(測試單位:北京離子探針中心),屬早志留世。
②晚志留世黑云母二長花崗巖沿NE方向分布于廣東龍川四都鎮、三坑寨、阿髻嶂等地。巖體侵入震旦紀壩里組、寒武紀高灘組之中,并被早白堊世合水組砂礫巖覆蓋,NE向河源斷裂帶切割該期巖體。對該期侵入巖進行剖面研究(圖5),其巖石學特征顯示具似斑狀結構,基質為中細粒花崗結構,半自形板柱狀的鉀長石斑晶與黑云母及次生矽線石具半定向分布,構成弱片麻狀構造。
侵入體中發育大量閃長質包體,另有極少量的變質地層的捕虜體。包體為弱定向的長條狀、透鏡狀,大小在2~150cm不等,含量約2%~3%。侵入體具兩組不同方向的主節理,沿NWW向閉合良好的節理面發育不規則的塑性變形帶,帶寬1~30cm,部分閃長質包體被這些強塑性變形節理帶所剪切(圖6)。
巖石化學分析結果顯示,該期侵入巖具有高FeO、MgO、CaO,低MnO、K2O、P2O5、Na2O的特點。標準礦物不含剛玉(C),石英(Q)普遍含量低,并出現透輝石(Di);Al2O3>K2O+Na2O+CaO,屬鈣堿性巖石系列的鋁飽和巖石類型;C.I.P.W.標準礦物顯示出深熔巖漿成因的特征,在QAP實際礦物圖解中位于IAG(島弧花崗巖)與CCG區(大陸碰撞花崗巖區)過渡區,反映了該期花崗巖形成于大陸造山過程。

圖4 岐山嶂二長花崗巖鋯石CL圖像(a)及SHRIMP U-Pb年齡諧和圖(b)Fig.4Zircon CLimages(a)and SHRIMP U-Pb concordia diagramZhishanzhangmonzonitic granite

圖5 廣東龍川四都二長花崗巖地質剖面(PML13)Fig.5Geological section(PML13)of Shidu monzonitic granite in Longchuan,Guangdong Province
對該期侵入體進行了年代學研究,利用人工重砂分析取樣,采用LA-ICP-MS方法對鋯石微區進行了定年測試,通過U/Th比值分析,結合鋯石晶形特征,綜合確定該期巖體侵位年齡為422±16Ma(測試單位:西北大學大陸動力學國家重點實驗室),時代為晚志留世。
(2)確定研究區存在青白口紀的片麻狀細粒花崗閃長巖,其由變斑晶及基質構成,變斑晶為鉀長石、斜長石(12%~15%),基質成分為斜長石(50%~60%)、鉀長石(12%~17%)、石英(24%~28%)、黑云母(5%~10%)及少量白云母,巖石具有富鉀貧鈉、鈣堿性特征,為同碰撞期的產物,其侵位于桃溪巖組之中,遭遇韌性變形改造。1:5萬鶴仔幅區域地質調查對片麻狀細粒花崗閃長巖進行了鋯石的挑選,經由中國地質科學院同位素室研究與測試中心,采用單顆粒鋯石直接蒸發法測年,獲取了996±29 Ma(Pb-Pb)③年齡數據,證明研究區內揚子板塊與華夏板塊在晉寧期曾經發生碰撞造山事件。

圖6 二長花崗巖中閃長質包體被剪切素描Fig.6Sketch showingsheared dioritic inclusion in monzonitic granite
(3)對細坳巖體的片麻狀二長花崗巖鋯石微區進行了鋯石SHRIMP U-Pb定年測試(表1),結果表明,4個具有典型巖漿結晶環帶的繼承性鋯石核部記錄的206Pb*-238U年齡為736.7±7.4~752.3±9.0 Ma,加權平均年齡為742.55±9.3 Ma,據年齡峰值記錄的最老年齡可以判斷,細坳二長花崗巖的原巖形成的年齡應早于752 Ma。
(4)在獲取大量同位素年齡的基礎上,確定了早二疊世到晚三疊世七個不同期次的侵入巖,巖石地球化學特征揭示早二疊世-中三疊世酸性巖體為具有高鋁質指數的過鋁型巖石,構造環境歷經了同碰撞期(278~285 Ma)、后碰撞期(260.9±14.7 Ma)以及后造山階段(229 Ma、238 Ma),持續的巖漿構造作用與大規模的板內變形特征,印證了研究區內印支期較強烈造山事件。
(5)對佛岡巖體進行了研究,依形成時代歸并為15個巖性單位,最新獲得廖排侵入體、金竹園侵入體、鎮下侵入體鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡,分別為154.3±2.2 Ma、169.7±6.6 Ma、101.1±1.8 Ma(測試單位:西北大學大陸動力學國家重點實驗室),排嶺侵入體Rb-Sr等時線年齡為171±4.0 Ma(測試單位:宜昌地質調查中心)。
(1)綜合所取得的資料,建立區內以NE向構造為主,NW向、S-N向、E-W向構造帶交織的主體構造格局,查明了區域性深大斷裂的特征、性質、成生發展機制和演化歷史及其構造屬性。篩分出加里東期、海西-印支期和燕山期三期褶皺形跡。確定區內印支期褶皺局部可分為兩期,因構造應力部分的不同,早期褶皺可分為NE向、S-N向、NW向,晚期受到S-N向擠壓,形成E-W向的褶皺,分布較局限,識別出鞍狀構造、構造盆地等疊加褶皺形式。
(2)對吳川-四會斷裂帶在研究區的表現及其與江西、粵西的銜接作了深入的研究。研究認為,吳川-四會斷裂帶在區內可分為東帶和西帶,東帶為英德-始興斷裂組,西帶為大布-周田斷裂組。此斷裂帶自吳川經四會、清新后進入本區,與之直接銜接的是英德-始興斷裂組;大布-周田斷裂組與英德-始興斷裂組呈右行側列。沿吳川-四會斷裂帶由SW往NE,斷裂活動越來越新,英德-始興一帶主要表現為侏羅紀的活動,以形成寬大的硅化巖為特點,沿斷裂帶也有火山活動。大布-周田斷裂組主要成生于白堊紀(部分成生于侏羅紀),常常切割白堊紀紅層,北東段南雄斷裂控制了晚白堊世-早古近紀南雄盆地的展布。
(3)重新分析前人所建立的瑤山-石牯塘斷裂帶(區內叫大橋-石牯塘斷裂帶),認為其與吳川-四會斷裂帶(英德以南部分)共同構成大地構造分區界線。兩側在中泥盆世-早石炭世時出現沉積分異作用,西側為淺海碳酸鹽臺地相沉積,東側為濱海潮坪及河口三角洲環境。
(4)確定了河源斷裂帶主斷裂在龍川柳城一帶進入研究區。沿北東經四都、黎咀、巖鎮后出露于研究區外,總體呈35°方向展布,影響寬度25~30 km,在研究區內全長80~120 km。研究表明,斷裂帶往北東與江西的尋烏-瑞金深斷裂帶、福建的邵武-江西石城深斷裂帶相接,構成“邵武-河源深斷裂帶”。
(1)在野外工作基礎上,依據同位素年齡值和與區域上同類巖性單位的特征對比,對研究區內大東山-貴東復式巖體進行了解體,歸并為17個時代巖性單位(表2)。確定了大東山-貴東復式巖體是由中三疊世、早侏羅世、中侏羅世、晚侏羅世和早白堊世花崗巖組成,并由構造作用卷入了志留紀花崗巖的復式巖體,查明了各時代巖性單位的接觸關系,獲取了壩仔中洞侵入體細粒黑云母二長花崗巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡為237.5±2.6~238.30± 1.7 Ma。
(2)大東山-貴東構造巖漿巖帶不同期次花崗巖巖石化學與地球化學分析數據顯示,黑云母二長花崗巖(包括印支期的二長花崗巖)以富硅、高鉀、富堿、分異指數高為特征,侵入體的含礦性隨著SiO2含量增加,礦化類型出現相應變化。

表1 細坳片麻狀二長花崗巖鋯石SHRIMP U-Pb年齡分析數據Table 1SHRIMP zircon U-Pb data fromXi’ao gneissic monzonitic granite

表2 大東山-貴東構造巖漿巖帶侵入巖構造-巖漿序列表Table 2Tectonic activity and magmatic sequence of Dadongshan-Guidong magmatic beit
利用巖石中硅、堿的含量作為中酸性花崗巖的含礦指標,將SiO2的含量換算成Si原子數,K2O、Na2O含量換算成K+Na原子數,對大東山-貴東構造巖漿巖帶研究表明,含礦侵入體主要為早侏羅世-早白堊世黑云母二長花崗巖,而花崗閃長巖、輝長巖等不具含礦的特征,處于過渡型侵入體主要為中三疊世二長花崗巖與晚侏羅世正長花崗巖(圖7)。由此,大東山-貴東構造巖漿巖帶各期次黑云母二長花崗巖均為W、Sn、Be、Nb、Ta礦化侵入體。
(3)專題研究認為大東山-貴東構造巖漿巖帶中侏羅紀-白堊紀不同侵入期次的黑云母二長花崗巖在巖石化學、微量元素成分以及成礦元素方面極為相似,均顯示出高硅、富堿質、富鋁等鋁質A型花崗巖特征,形成于巖石圈伸展的構造環境[14~15]。這些不同侵入期次的花崗巖以含高W、Sn為特征,是作為鎢錫及多金屬礦的主要載體,一定程度上說明大東山-貴東構造巖漿巖帶中鎢錫多金屬礦的形成與燕山期鋁質A型花崗巖巖漿的侵入存在成因聯系。

圖7 大東山-貴東構造巖漿巖帶花崗巖含礦性Si-K+Na相關圖Fig.7Si-K-Na plot for ore formation related granite in Dadongshan-Guidongmagmatic beit
對研究區內火山巖進行了詳細的研究,劃分出五個噴發沉積旋回,確定了志留紀茶園山組火山巖的存在,其被泥盆紀地層角度不整合覆蓋,與侏羅世火山巖處于不同的構造環境。茶園山組火山巖歸屬于大陸造山構造環境區,而侏羅紀-白堊紀火山巖具有明顯的高鉀鈣堿性系列特征,為典型的活動大陸邊緣弧環境的巖漿巖組合,屬于火山弧構造環境。嵩靈組具雙峰式火山巖的特征,反映了早-中侏羅世時研究區為大陸裂谷拉張構造環境。
本文是集體勞動的成果,對參加野外調查的賀小元、洪裕榮、卓偉華、唐富貴、彭峰等同志表示衷心感謝!
注釋:
①廣東省地質局761隊,1:20萬英德幅區域地質測量總結報告,1956~1958.
②廣東省地質調查院,1:5萬九連、忠信幅區域地質調查報告,1998~2000.
③江西省區測隊,1:5萬鶴仔幅區域地質調查報告說明書,2000.
④廣東省地質局綜研隊,1:20萬興寧幅區域地質礦產調查報告書,1956~1958.
⑤江西省地質局區域地質調查隊,1:20萬尋烏幅區域地質礦產調查報告書,1971~1973.
⑥廣東省佛山地質局,1:5萬四甲城、西江公社幅區域地質調查報告,2002.
⑦廣東省地質局705地質隊,1:5萬楓灣鎮幅區域地質調查報告,1993.
⑧廣東省地質局706地質隊,1:5萬大坑口幅、沙口鎮幅區域地質調查報告,1993.
⑨廣東省佛山地質局,1:25萬連平縣幅區域地質調查報告,2009.
[1]黃汲清,任紀舜,姜春發,等.中國大地構造基本輪廓[J].地質學報,1977,51(2):117-135.
[2]黃汲清.試論地槽褶皺帶的多旋回發展[J].中國科學,1979,9(4):384-397.
[3]任紀舜.論中國南部的大地構造[J].地質學報,1990,64(4):275-288.
[4]李春昱,王荃,張之孟,等.中國板塊構造的輪廓[J].中國地質科學院院報,1980,2(1):11-22.
[5]章森桂,張允白,嚴惠君."國際地層表"(2008)簡介[J].地層學雜志,2009,33(1):1-10.
[6]廣東省地質礦產局.廣東省巖石地層[M].武漢:中國地質大學出版社,1966.
[7]廣東省地礦局.廣東省區域地質志[M].地質出版社,1988.
[8]陳耀欽,陳培權,黃宇輝.廣東、海南石炭紀沉積相、古地理及層控礦產預測[M].武漢:中國地質大學出版社,1991.
[9]劉邦秀,劉春根,邱永泉.江西省南部鶴仔片麻狀花崗巖類Pb-Pb法同位素年齡及地質意義[J].火山地質與礦產,2001,22(4):264-268.
[10]羅春林,劉春根,謝明明.贛南早元古代中深變質巖地層時代及構造意義[J].資源調查與環境,2003,24(4):244-250.
[11]李兼海.福建省構造運動、構造層劃分及其主要特征[J].福建地質,1998,17(3):115-129.
[12]江西省地礦局.江西巖石地層[M].武漢:中國地質大學出版社,1998.
[13]陳志剛,李獻華,李武顯,等.贛南全南正長巖的SHRIMP鋯石U-Pb年齡及其對華南燕山期早期構造背景的制約[J].地球化學2003,32(3):223-229.
[14]李獻華,李武顯,李正祥.再論南嶺燕山早期花崗巖的成因類型與構造意義[J].科學通報,2007,52(9):981-991.
[15]張敏,陳培榮,張文蘭,等.南嶺中段大東山花崗巖體的地球化學特征和成因[J].地球化學,2003,32(6):529-539.
NewProgresses in 1:250 000 Regional Geological Survey in Shaoguan-Lianping Area,Northern Guangdong Province
DENG Zhong-Lin,HUANG Ji-Chun,LIU Hui-Dong,LIAO Shi-Ting,ZHANG Zhong-Jin,GUO Liang
(Foshan Geological Bureau of Guangdong Province,Foshan 528000,China)
Multiple stratigraphic division and correlation sequence has been improved in the Shaoguan-Lianping area of northern Guangdong through lithostratigraphic,biostratigraphic and chronostratigraphic research.Focus on the ancient geographical environment of the sedimentary strata,two contemporaneous difference facies sedimentary accumulation of Neopaleozoic are identified.Mesoproterozoic Taoxi Formation is decomposed from"Xingmei migmatite"the chronology of Silurian granites is revealed by zircon U-Pb age dating.Xi'ao gneissic monzonite granite which is occurrence at boundary of Guangdong and Jiangxi province,is yielded zircon SHRIMP U-Pb age of 742.3±9.3 Ma,which indicated the invasion event of Al-supersaturated type granite in Neoproterozonic is existed.The investigation find that Sihui-Wuchuan fault zone enter Meizhou area starting fromSihui-Qixing area,and connected to Yingde-Shixing fracture group,and composing of widely silicified rock belt.Dadongshan-Guidong composite body is subdivided into 17 lithological units,among which middle Jurassic-early Cretaceous biotite monzonite contains the highest W-Sn contents,which maybe the source for W-Sn polymetallic deposits.
sedimentary environment;zircons SHRIMP U-Pb dating;tectonic;intrusion and ore potentiality,northern Guangdong province.
P566.5
A
1007-3701(2011)04-0327-008
2011-05-05
中國地質調查局國土資源大調查項目(編號:1212010510807).作者簡介:鄧中林(1968—),男,碩士,高級工程師,從事區域地質礦產、工程地質調查工作.E-mail:dengzhlfs@163.com