桂西地区乐平统合山组底部海绵骨针硅质岩的发现及古环境意义

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1、第39卷第5期2012年10月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．39．No．5oct．。2012桂西地区乐平统合山组底部海绵骨针硅质岩的发现及古环境意义欧莉华-伊海生，王刚z钱利军-胡旭，(1．成都理工大学沉积地质研究院，四川成都610059；2．成都理工大学地球科学学院，四川成都610059)提要：桂西地区乐平统合山组底部广泛发育层状硅质岩沉积，硅质岩成层性好，侧向延伸稳定，层面平整。通过平果县太平镇山营村北、新圩村北及东兰县3条野外剖面的实测、硅质岩样品室内镜下鉴定及稀土元素分析．发现：硅质岩中含丰富的海绵骨针、有孔虫、藻类等化石，化石保存完整；稀土元素

2、特征显示硅质岩稀土总量低。与海水相似．轻稀土略有亏损．但ce负异常不明显。根据稀土元素及硅质岩生物组合的特征．判断合山组底部的硅质岩形成于滨浅海环境，属相对封闭的大陆边缘环境，同时受到了淡水和海水的影响，主要通过混合水带硅化机理形成，基本没有火山和热液的影响。硅质岩的出现表明由于海侵作用桂西地区水体深度增大．尤其是新圩村剖面位置．广泛台地被海水淹没，海水较洁净，适合海绵、有孔虫、腕足、腹足等生物繁殖，因而发育了硅质岩及灰岩。关键词：桂西地区；上二叠统；硅质岩；海绵骨针；稀土元素中图分类号：P534．46文献标志码：A文章编号：1000—3657(2012)05—128

3、0—101引言广西地区乐平统合山组广泛发育条带状、透镜状、结核状及层状硅质岩。很多学者对这些硅质岩进行了较深入的研究．并对其成因进行了探讨。沙庆安等【1】和冯增昭等[2】认为合山组硅质岩主要由沉积作用形成．受控于早期成岩交代作用．组成硅质岩的原生钙质生物及泥质、钙质基质被硅质生物所分解的流体交代。黄凤鸣等【q研究了桂中合山煤田主采4煤层底板海绵骨针硅质岩．并认为海绵骨针硅质岩的沉积环境为浅水滨岸环境。而杨振宇等【q对桂中来宾来滩剖面中、上二叠统界线上下的硅质岩进行详细的研究后．认为硅质岩的硅质来源除了硅质生物的溶解外．还应具有火山成因的Sio，．这与晚二叠世峨眉山玄武

4、岩的喷发有关。邱振和王清晨【5-q对桂中及桂西地区乐平统的硅质岩做了分析．发现桂中来宾地区硅质岩成因与海底热液活动有关：而桂西地区硅质岩以生物成因为主．形成于受陆源碎屑影响的大陆边缘沉积环境．没有受到明显热液活动的影响，其沉积水体为氧化条件(局部为贫氧条件)。综合前人对广西地区硅质岩的研究成果．认为硅质岩的成因及其沉积环境具有较大争议。在新近的野外地质调查中．观测到乐平统合山组底部煤层之上普遍发育曾创硅质岩．并实测了平果县太平镇山营村北、新圩村北及东兰县3条野外剖面。本文通过3条剖面的硅质岩岩石学特征及稀土元素地球化学特征的分析．对其成因及其沉积环境进行了较深入的探讨

5、。2地质背景与野外剖面特征中二叠世末期的东吴运动第一幕造成广西南部的钦州盆地(钦一防残留海槽)关闭之后，广西地区海盆差异性升降活动加剧，形成地貌差异悬殊、沉积分异明显的“盆包台”的古地理格局【1，硎．隆升出了北收稿日期：2012一03—30；改回日期：2叭2一06—18基金项目：中国地质调查局项目“扬子东南缘中生代盆地充填序列与构造成矿事件研究”(1212叭1085415)和“十二五”国家科技支撑计划项目“广西田林一大新地区锰矿沉积地质特征研究”(2011BAB04810)共同资助。作者简介：欧莉华，女，1982年生，博士生，沉积学专业；E—mail：olIl886@

6、sina．com。第39卷第5期欧莉华等：桂西地区乐平统合山组底部海绵骨针硅质岩的发现及古环境意义1281部的江南古陆、西部的康滇古陆、东南部的云开古陆和南部的大新古岛Bq。沿康滇古陆东侧、云开古陆西侧发育呈NE向带状展布的陆相一滨岸相碎屑沉积：沿防城一小董华力西褶断带有酸性岩侵入；同时原广阔的台地区区域性抬升、暴露、剥蚀风化，形成了区域性的构造运动不整合面[1，玑，，10】。乐平世早期海侵开始．广西地区进入了裂陷盆地与陆源碎屑盆地复合发展的阶段。NE向深水盆地由于受云开古陆的隆升和钦防海槽的关闭而向西迁移：NE向半深水盆地则明显扩张变深，演化为深水盆地。盆地内普遍发

7、育火山碎屑浊积岩、火山岩及硅泥质岩的组合沉积。在台地边缘发育生物礁、滩．滩后陆棚则形成铝土岩、铝土质粘土岩、泥质岩、硅质岩、凝灰质砂泥岩、含炭灰泥岩、生物屑粒泥岩夹煤、黄铁矿的岩石组合【9，11】。本次研究的平果县太平镇的两条剖面位于百色台地，靠近大新古岛：东兰剖面则位于东兰孤立台地262422(图1)。太平镇两条剖面底部均为中二叠统茅口组灰岩．含大量化石，灰岩顶部风化严重。风化面之上发育层状、复层状，具鲕状、豆状结构的铝土岩。向上为两套煤层夹一层铝土岩．上部煤层之上通常发育厚度小于40cm的土黄色钙质粉砂岩．粉砂岩其上为硅质岩及硅质灰岩沉积。硅质岩