廣西民族地區(qū)下寒武統(tǒng)龍馬組巖石地層和巖石組合的厘定

廣西民族地區(qū)下寒武統(tǒng)龍馬組巖石地層和巖石組合的厘定

近年來，作者在松遼外圍地區(qū)對(duì)脊柱群油氣地質(zhì)進(jìn)行了綜合研究。根據(jù)新的數(shù)據(jù)，本文重新定義了龍江組的含義，并為大興安嶺地區(qū)的其他地層分類提供了基本信息，以便比較大興安嶺組的對(duì)應(yīng)地層，并將其進(jìn)行了比較。龍江組的劃分及其含義經(jīng)過多次變動(dòng),至今仍無定論.黑龍江省區(qū)調(diào)隊(duì)(1972)在1∶20萬的扎賚特旗幅中建立了“中興安嶺火山巖組”和“上興安嶺火山巖組”.1974年,大慶中生代地層討論會(huì)議決定,將上述兩組合并為龍江組,即將以中性、中酸性火山巖為主夾沉積碎屑巖層,且含熱河生物群化石的地層稱為龍江組.黑龍江省區(qū)調(diào)二隊(duì)(1976)在華安幅及布特哈旗幅中的南平組(現(xiàn)已改稱萬寶組)之上、九峰山組之下的中性、中酸性和酸性熔巖及其火山碎屑巖夾沉積巖地層全部劃歸了龍江組.黑龍江省地層表編寫組(1979)采納了大慶中生代地層討論會(huì)議的劃分方案并正式發(fā)表.黑龍江省區(qū)域地質(zhì)志編寫組(1993)把龍江組的含義修訂為僅相當(dāng)于原來的“中興安嶺火山巖組”,且將其上的“上興安嶺火山巖組”改建為光華組.黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局(1997)在《黑龍江省巖石地層》一書中沿用了黑龍江省地質(zhì)志的劃分方案,并指定龍江縣山泉鎮(zhèn)光華大隊(duì)剖面(P19剖面)的下部加上邵家窩棚剖面(P16剖面)的上部作為龍江組的正層型,而將P19剖面的上部指定為光華組的正層型.筆者對(duì)龍江盆地的龍江組剖面進(jìn)行了野外觀測,采集了巖石、古生物、巖石地球化學(xué)和同位素等樣品,開展了巖石地層、生物地層、同位素年代和巖石地球化學(xué)等多重地層劃分與對(duì)比研究工作.通過研究認(rèn)為,P16剖面本身的1~9層,加上P19剖面的1~6層,為龍江組下段,其與下伏地層中侏羅統(tǒng)萬寶組呈平行不整合接觸.P19剖面的第7層(即灰綠色凝灰質(zhì)細(xì)礫巖),向上接“光華組”的層型剖面(7~21層)為龍江組上段,這樣將“光華組”并入龍江組之中,并將龍江組定義為分布于大興安嶺地區(qū),不整合在白音高老組或更老的地層之上,被甘河組不整合覆蓋,其巖性為中性、中酸性、酸性火山巖與沉積碎屑巖組合,含Eosestheria-Lycoptera-Ephemeropsistrisetalis熱河生物群中期生物化石組合(表1).2位置和描述2.1中、下層火山巖組的蝕變龍江縣山泉林場—邵家窩棚下白堊統(tǒng)龍江組下段(K3l1)剖面描述如下(圖1):上述剖面相當(dāng)于1∶20萬所測的邵家窩棚剖面(P16剖面)1~9層中興安嶺火山巖組的下部地層.在龍江盆地,龍江組下段巖石組合以英安巖、粗面安山巖為主,夾中酸性火山碎屑巖和流紋巖.中性火山熔巖普遍輕微蝕變,表現(xiàn)為綠簾石化,認(rèn)為與后期的火山巖巖脈的侵入有關(guān).原邵家窩棚剖面所列的蝕變安山玢巖系后期的貫入巖脈.本組地層呈噴發(fā)不整合覆蓋在中侏羅統(tǒng)或更老的地質(zhì)體之上.2.2粗面英安巖同位素測定龍江縣山泉公社—光華一隊(duì)下白堊統(tǒng)龍江組上段(K1l2)剖面描述如下(圖2):在剖面的上部灰紫色粗面英安巖采集了同位素樣品,用全巖激光40Ar/39Ar法測試結(jié)果等時(shí)線年齡值為125.4±1.8Ma(圖3).3低能耗類火山巖,5.2龍江組代表性火山巖樣品的分析結(jié)果見表2、3.經(jīng)過去燒失量計(jì)算后,龍江組火山巖及凝灰?guī)r,在LeBas等的TAS火山巖分類圖解上絕大部分落入亞堿性系列、中性-酸性巖的流紋巖、英安巖和粗面英安巖區(qū),少部分落入安山巖(圖4).在SiO2-K2O圖解(圖5)上,火山巖主要為高鉀鈣堿性系列.龍江組下段火山巖的SiO2含量在59.71%~74.03%之間,顯示了高Al2O3(14.47%~19.01%)和高Na2O(2.71%~5.24%),較富堿性(Na2O+K2O6.25%)的特點(diǎn).TiO2含量為0.22%~1.01%.龍江組上段火山巖的SiO2含量在63.88%~75.65%之間,也顯示了高Al2O3(12.19%~19.39%)和高Na2O(1.04%~4.48%),較富堿性(Na2O+K2O>3.65%)的特點(diǎn).TiO2含量為0.09%~1.32%.在Pecerrillo和TaylorK2O-SiO2圖解(圖5)中,大部分落入高鉀鈣堿性巖系列,少量為鈣堿性巖系列和橄欖安粗巖系列,只有零星落入低鉀拉斑質(zhì)巖系列范圍.結(jié)果表明,在龍江組中屬于爆發(fā)相的凝灰?guī)r和屬于溢流相的熔巖具有相同的演化趨勢.從稀土元素分析數(shù)據(jù)(表3)看,龍江組火山巖稀土元素總量(REE)介于111.78~323.84之間.在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的稀土元素配分曲線圖(圖6)上,曲線形態(tài)為明顯的右傾形式,所有樣品表現(xiàn)出相同的演化趨勢,都具有輕稀土富集,輕、重稀土元素具有較強(qiáng)的分餾作用,輕稀土元素內(nèi)部之間發(fā)生了一定的分餾作用,重稀土元素分餾不明顯.δEu=0.04~0.82,除龍江組中的流紋巖表現(xiàn)為明顯的Eu負(fù)異常外,總體來看Eu略呈現(xiàn)負(fù)異常.4全巖40a/33a選擇了山泉公社光華大隊(duì)P19剖面龍江組的流紋巖YL018樣品,進(jìn)行了全巖40Ar/39Ar測年(圖3、表4),樣品由北京大學(xué)造山帶與地殼演化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分析測試.40Ar/39Ar同位素等時(shí)線年齡值為125.4±1.8Ma.5下伏地層巖性結(jié)構(gòu)大興安嶺地區(qū)中北部和東、西坡各地,如龍江縣山泉鎮(zhèn)光華大隊(duì)、扎蘭屯市柞木梁子、阿榮旗那克塔石油礦、阿榮旗查巴奇東山根、呼倫貝爾市伊列克得北山、奈吉公社圖幅烏里西北、莫爾道嘎鎮(zhèn)金林達(dá)賴溝林場西北、額爾古納右旗上庫力、拉布達(dá)林農(nóng)牧場良種站東山、阿爾哈沙特、罕達(dá)蓋林場東南等剖面,均以中性、中酸性火山巖和碎屑沉積巖為主,常含葉肢介化石Eosestheriaopima,E.(Dongbeiestheria)shanquanensis,E.(Dongbeiestheria)guanghuaensis等,昆蟲化石Ephemeropsistrisetalis,部分地區(qū)尚見魚類Lycopteradavidi,L.sinensis,且與下伏地層呈角度不整合接觸.盡管往昔不同單位、不同時(shí)間、不同地點(diǎn)分別采用龍江組、光華組等組級(jí)或段級(jí)巖石地層單位名稱,但它們的基本層位是相當(dāng)?shù)?表1).根據(jù)《地層規(guī)范》地層名稱選取和使用的原則,本文統(tǒng)一采用龍江組一名.大興安嶺中北部火山巖地區(qū)化石稀少,但在沉積夾層中可以見到少量葉肢介和植物化石.這些沉積巖夾層無論是自然露頭還是槽探揭露都非常薄,最厚也不過十幾米.含葉肢介的化石層更薄,往往只有幾厘米厚,且屬種非常單調(diào).含熱河生物群中晚期類群的化石組合包括葉肢介Eosestheriasp.,Eosestheria(Dongbeiestheria)sp.;昆蟲Ephemeropsistrisetalis,Coptocla1asp.;雙殼類Ferganoconchasibirica,F.subcentralis;介形蟲Darwinulacontracta,Cyprideacf.lunpingensis等.從生物地層對(duì)比的角度看,龍江組生物化石總體組合特征與遼西地區(qū)義縣組下部的生物組合面貌基本相似,只不過龍江組的生物化石類型頗單調(diào).本次工作采集了同位素樣品,用激光Ar-Ar法測試結(jié)果為125.41.8Ma.因此,根據(jù)生物地層、巖石組合以及與下伏地層間的區(qū)域性角度不整合面的接觸關(guān)系,均顯示龍江組與遼西地區(qū)的義縣組下部基本上可以對(duì)比.6火山巖巖石學(xué)特征(1)新義龍江組是指巖石組合由安山巖、英安巖及其火山碎屑巖、流紋質(zhì)火山碎屑巖和沉積碎屑巖組成,底部通常以凝灰質(zhì)礫巖或砂礫巖呈角度不整合覆在白音高老組或更老的地層之上,其上被甘河組以平行不整合或噴發(fā)不整合覆蓋.生物化石屬于EosestheriaLycoptera-Ephemeropsistrisetalis熱河生物群中期生物化石組合,其中葉肢介化石以Eosestheriaopima-E.(Dongbeiestheria)guanghuaensis(豐滿東方葉肢介-光華東北東方葉肢介)組合為代表.(2)火山巖的巖石地球化學(xué)SiO2含量在59.71%~75.65%之間,具有高Al2O3(12.19%~19.39%)和高Na2O(1.04%~5.24%),較富堿性(Na2O+K2O3.65%~6.25%)的特點(diǎn),火山巖屬于高鉀鈣堿性巖系列.(3)龍江組40Ar/39Ar同位素年齡為125.4±1.8Ma.1相關(guān)界政策1∶20萬所測的山泉公社光華大隊(duì)剖面(P19剖面)的7~21層,即上興安嶺火山巖組的下、中部地層即為龍江組上段.龍江組上段巖性以灰白色凝灰?guī)r為主夾凝灰質(zhì)泥巖、粉砂巖,產(chǎn)動(dòng)植物化石.在龍江盆地,龍江組平行不整合覆蓋在萬寶組或不整合覆蓋在更老的地層之上.上述剖面的13層,產(chǎn)葉肢介Eosestheriaopima(=LongjiangestheriaopimaW.Wang,1980),Eosestheria(Dongbeiestheria)shanquanensis(=DongbeiestheriashanquanensisW.Wang,1980),E.(Dongbeiestheria)guanghuaensis(=DongbeiestheriashanquanensisW.Wang,1980),Eosestheriasp.(=Pseudograptamurchisoniae),Neimongolestheria(=Plocestheria);昆蟲Ephemeropsistrisetalis,Coptoclavalongipoda;蝦類Liaoningogriphusquadripartitus等.第11層產(chǎn)介形類Cypridea(C