福建黄塘硅质岩时代讨论及其意义

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1、福建省福清市黄塘“硅质岩”时代讨论及其意义1徐立明（福建省地质调查研究院，福州福建350013）[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]“硅质岩”、时代、溪口组、角岩、福清黄塘1．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。构造位置处于

2、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]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，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Orthestheriasp.，延吉叶肢介Yanjiestheriasp.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

3、产状较为陡直，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.1StructurallocationandSchematicgeologicalmapofHuangtang2．黄塘“硅质岩”岩性组合特征1徐立明（1982-），男，工程师，地质矿产专业1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，出露厚

4、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.2Typicalsedimentaryfeatureof“siliceousrock”inHuangtang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、成分在垂向

5、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(diopsidehornfels)b、c角岩化硅泥岩(hornfelsofsiliceous-peat)d角岩化粉砂岩(hornfelsofstonybind)Fig.3Microscopicalfeatureof“siliceousrock”inHuangtang23．黄塘“硅质岩”地球化学特征分析3.1主量元素在黄塘采石场剖面

6、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%，[3]Si/Al为3.07~5.28,远远低于纯硅质岩的Si/Al(80~1400，据Murrayetal，1992)。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，ω(Al2O3)／ω(A12O3+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，ω(Al2O3)／ω(A12O3+Fe2O3)比

7、值在洋中脊硅质岩中<0.4，[4][5]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。黄塘地区“硅质岩”82个样品ω(Al2O3)／ω(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δCe(Ce/Ce*)和La/Ce比值，可更有效地判别硅质岩的形成环境（Murrayetal，1991，1994）。洋中脊附近硅质岩的δCe(Ce/Ce*)=0.3±0.13，La/Ce≈3.5；大洋

8、盆地硅质岩的δCe(Ce/Ce*)=0.6±0.13，La/Ce=