锆石怎么读

更新时间:2023-01-04 04:14:30 阅读: 评论:0


2023年1月4日发(作者:纳尼亚传奇5)

福建宁化禾口红层盆地沙县组的年代学及源区特征

资助项目

福建省地矿局科研项目

国家自然科学基金项目

项目编号

U1505231

)。

收稿日期

2018

12

13

作者简介

陈淑华

1985

),

工程师

从事地质矿产

陈淑华

福建省地质调查研究院

福州

350013

宁化禾口盆地位于闽赣交界处

是福建省内较大的红层盆地之一

区内广泛出露

的沙县组为一套河流

湖泊相的碎屑岩系

应用

LA

ICP

MS

技术对沙县组碎屑岩

钙质粉砂岩

和侵入岩

闪长玢岩

进行了

Pb

同位素测年

得出沉积时限

94.4

82.2Ma

时代为晚白垩

其中沙县组钙质粉砂岩碎屑锆石年龄在

94.4±1

Ma

2488±21

Ma

分布范围较广

表明物源区特征复杂

包含燕山

印支

加里东

晋宁和吕梁期的产物

关键词

红层盆地

沙县组

碎屑锆石

年龄测定

宁化禾口

宁化禾口盆地是福建白垩纪红层盆地含化石门类最多

属种最丰富的盆地之一

其地层

划分对比及古生物群的研究历来受到省内外广大地质工作者重视

近几十年来

研究者对该

盆地红层的研究主要集中在地层划分对比和古生物方面[

],

并取得了一系列的成果

但红

层由于岩性

岩相变化迅速

生物化石分布局限

以及各门类生物在演化上的差异或因地层

划分不当等原因

各研究者对红层的时序及地层划分对比还存在着不同的认识和分歧

对红层开展高精度

LA

ICP

MS

锆石

Pb

定年

重新厘定其形成时代显得尤为重要

笔者在野外地质调查和综合区域地质研究成果的基础上

对禾口盆地沙县组碎屑岩及其

侵入岩开展高精度的

LA

ICP

MS

锆石

Pb

定年

厘定其形成的地质时代

并通过碎屑锆

Pb

年龄谱

结合周缘地质体的出露情况和构造演化特征探讨其物源区[

],

为福建省

晚中生代地层研究与对比及盆地演化提供证据

地质背景

福建宁化禾口盆地位于闽赣交界的武夷山脉中段

盆地受北东向的崇安

石城断裂控

为一狭长的断陷盆地

省内出露面积为

230km2。

盆地周边出露的地层主要有青白口

南华纪的黄潭

为一套变质中酸性火山碎屑岩建造

震旦纪的楼前组和西溪组

一套浅变质陆缘中酸性火山岩

沉积

火山碎屑岩建造

寒武纪林田组

主体为一套海相火

沉积建造

石炭纪林地组

为一套单陆屑建造

侏罗纪的梨山组和漳平组

为一套杂色

复陆屑建造

白垩纪的沙县组和均口组

主要为一套河流

湖泊相的碎屑岩建造

侵入体为

加里东期岩体和燕山中期岩体

)。

期福

Geolo

gy

of

Fu

ian

宁化禾口盆地地质简图

Fi

.1

Geolo

ical

sketch

ma

of

Hekou

basin

in

Nin

hua

count

沙县组

均口组

漳平组

梨山组

林地组

林田组

西溪组

楼前组

黄潭组

10

志留世正长花岗岩

11

志留世二长花岗岩

12

晚侏罗世二长花岗岩

13

正断层

逆断层

14

断层

推覆断

15

侵入结构相界线

16

角度不整合界线

17

采样点位置

18

产状

19

省界

沙县组分布于盆地西北部

与下伏均口组呈整合接触或不整合超覆于更老地层之上

性为紫红色中

厚层状砂岩

薄层状粉砂岩

粉砂质泥岩和泥岩

夹有含砾砂岩和复成分砂

砾岩

盆地内沙县组分为

个岩性段

下段为紫红色复成分砾岩

砂砾岩

岩屑砂岩夹黄绿

色粉砂质泥岩

发育大型斜层理

上段为紫红色

灰绿

黄绿色粉砂岩

粉砂质泥岩

含钙

粉砂岩

泥岩夹薄层长石岩屑砂岩

岩石以钙质

泥质胶结为主

硬度低

抗风化能力较

易于湿解和片状

粉末状风化

形成低矮平缓的山岗丘陵

仅局部见有陡崖赤壁

样品采集及测试方法

2.1

样品采集

样品

HKTW

采自盆地西北部沙县组上段

岩性为紫红色钙质粉砂岩

样品

HBTW

2福

Geolo

gy

of

Fu

ian

38

自盆地南部的虎背亭

岩性为闪长玢岩

为沙县组下段的侵入体

样品

HKTW

为紫红色钙质粉砂岩

照片

),

岩石呈粉砂状结构

块状构造

由陆源

碎屑

80%

)、

钙质

19%

和氧化铁

1%

组成

照片

)。

陆源碎屑分选性好

粒径

0.04

0.06mm

为主

呈次滚圆状

次棱角状

长轴略显定向排列

陆源碎屑成分有石

斜长石

千枚岩等

各碎屑分布均匀

钙质已重结晶为方解石矿物

粒径在

0.02

0.04mm

被氧化铁浸染

闪长玢岩

HBTW

产于禾口盆地的南部

呈脉状侵入于沙县组紫红色粉砂岩和粉砂

质泥岩中

岩石易于风化

由于节理发育

多呈球状风化

照片

)。

岩石呈斑状结构

状构造

斑晶为斜长石

10%

和角闪石

5%

),

粒径在

0.2

1.5mm

杂乱排列

部分

斑晶聚集在一起

聚斑结构

)。

斑晶斜长石呈半自形晶

板状外形

有裂缝

已被碳酸盐矿

物取代

仅保留斜长石假象

斑晶角闪石呈半自形晶

柱状

已被似绿泥石

铁质矿物取

仅保留角闪石假象

基质矿物成分有斜长石

角闪石和磁铁矿

各矿物分布均匀

杂乱

排列

矿物粒径为

0.02

0.15mm

次生变质矿物为碳酸盐岩

照片

)。

照片

宁化禾口盆地沙县钙质粉砂岩

闪长玢岩的野外照片

)(

和显微镜下照片

)(

Photo.1

Field

hoto

)(

and

under

microsco

hoto

ra

)(

of

Shaxian

calcare

ous

siltstone

and

diorite

or

rite

in

Hekou

basin

Nin

hua

count

3第

期陈淑华

福建宁化禾口红层盆地沙县组的年代学及源区特征

2.2

测试方法

样品破碎和锆石分选由河北省廊坊市诚信地质公司完成

阴极发光

CL

照相和制靶

由北京镐年领航科技有限公司完成

锆石微区原位

Pb

同位素年龄分析在西北大学大陆动

力学国家重点实验室的

LA

ICP

MS

仪器上用标准测定程序进行[

10

11

]。

样品的同位素比值和

元素含量数据处理采用

GLITTER

ver4.0

Mac

uarie

Universit

程序

并采用

Anders

en

软件

Andersen

2002

对测试数据进行普通铅校正

年龄计算及谐和图绘制采用

ISO

PLOT

3.0

软件完成[

12

]。

锆石形态及测试结果

此次主要采用图解法来处理相关数据

Pb

年龄值小于

000Ma

采用锆石

206Pb

/238

表面年龄及其加权平均值

Pb

年龄值

000Ma

采用锆石207

Pb

/206

Pb

表面年龄及其加权平均值[

13

]。

3.1

样品

HKTW

钙质粉砂岩

样品

HKTW

的代表性锆石阴极发光图像

),

分析结果

),

锆石谐和图

对频率图

)。

宁化禾口盆地沙县组钙质粉砂岩

HKTW

代表性碎屑锆石

CL

图像

Fi

.2

CL

ima

es

of

re

resentative

detrital

zircon

for

Shaxian

Formation

in

Hekou

basin

Nin

hua

count

4福

Geolo

gy

of

Fu

ian

38

宁化禾口盆地沙县组钙质粉砂岩

HKTW

LA

ICP

MS

锆石

Pb

分析结果

Table

The

zircons

LA

ICP

MS

Pb

datin

of

calsiltstone

for

Shaxian

Formation

in

Hekou

basin

Nin

hua

countr

含量

10-6)

Th

Th

同位素比值

207

Pb

/206

Pb

1s207

Pb

/235

1s206

Pb

/238

1s

同位素年龄

Ma

207

Pb

/206

Pb

1s207

Pb

/235

1s206

Pb

/238

1s

01

163.45

556.97

0.29

0.057

0.001

0.564

0.013

0.071

0.000

501.4

54

454.3

445

02

67.17

421.05

0.16

0.163

0.002

10.147

0.103

0.451

0.003

488

21

448.3

400.8

16

03

193.54

450.1

0.43

0.056

0.001

0.544

0.015

0.070

0.000

457.2

66

441.4

10

438.3

04

216.38

542.46

0.40

0.078

0.001

2.074

0.028

0.191

0.001

166.1

31

140.4

126.9

05

337.43

420.83

0.80

0.054

0.003

0.364

0.021

0.048

0.000

375

128

315.5

16

307.4

06

99.07

164.69

0.60

0.057

0.004

0.558

0.044

0.070

0.001

522.4

169

450.3

29

436.3

07

190.08

497.89

0.38

0.059

0.002

0.559

0.018

0.068

0.000

567.7

72

451.1

12

428.5

08

86.59

226.24

0.38

0.053

0.009

0.293

0.052

0.039

0.001

352.3

368

261.2

41

251.1

11

10

132.13

258.73

0.51

0.057

0.002

0.559

0.027

0.070

0.001

506.5

108

451.2

18

440.3

11

117.12

306.07

0.38

0.049

0.006

0.186

0.025

0.027

0.000

154.6

298

173.5

22

174.8

12

308.01

271.13

1.14

0.058

0.002

0.550

0.021

0.068

0.000

534.7

86

445.5

14

428.2

13

82.56

309.09

0.27

0.053

0.001

0.365

0.012

0.049

0.000

354.4

76

316.6

311.4

14

369.6

715.9

0.52

0.075

0.001

1.964

0.034

0.188

0.001

087.6

38

103.4

12

111.2

15

105.06

97.34

1.08

0.055

0.002

0.542

0.028

0.071

0.001

410.2

115

440.2

19

445.8

16

425.01

443.73

0.96

0.055

0.001

0.544

0.014

0.070

0.000

446

62

441.2

10

440.1

17

369.43

591.72

0.62

0.159

0.001

8.444

0.075

0.384

0.002

449

19

280

095.8

14

18

62.76

155.91

0.40

0.114

0.001

5.502

0.084

0.348

0.003

871.9

30

901

13

927.4

15

19

118.18

174.76

0.68

0.078

0.001

1.747

0.039

0.162

0.001

147.7

47

026.4

15

970.1

20

113.72

306.15

0.37

0.054

0.004

0.367

0.031

0.049

0.001

372.9

185

318.1

23

310.5

21

125.55

201.09

0.62

0.049

0.004

0.183

0.014

0.027

0.000

164.4

178

171.2

12

171.6

22

166.34

168.7

0.99

0.051

0.005

0.184

0.017

0.026

0.000

246.7

209

171.6

15

166.2

23

149.89

168.72

0.89

0.052

0.006

0.289

0.036

0.040

0.001

292

269

258.1

29

254.3

24

220.57

301.24

0.73

0.056

0.008

0.297

0.041

0.038

0.001

450.4

290

264.3

32

243.6

25

483.18

466.51

1.04

0.055

0.002

0.536

0.018

0.069

0.000

447.6

77

436.2

12

433.9

26

146.17

228.96

0.64

0.056

0.002

0.559

0.020

0.071

0.000

471.9

83

450.9

13

446.5

28

125.49

304.54

0.41

0.111

0.001

5.240

0.062

0.340

0.002

828.5

25

859.3

10

886.5

13

29

114.51

237.47

0.48

0.055

0.002

0.553

0.023

0.071

0.000

446.7

95

447.2

15

447.1

30

94.73

273.24

0.35

0.109

0.001

4.974

0.061

0.329

0.002

793.2

26

814.9

10

833.5

13

31

391.87

1631.09

0.24

0.048

0.001

0.152

0.004

0.022

0.000

135.9

69

143.8

144.2

33

66.95

113.94

0.59

0.051

0.005

0.179

0.017

0.025

0.000

247.4

210

167.3

15

161.7

34

158.13

206.32

0.77

0.069

0.001

1.540

0.037

0.162

0.001

897.2

52

946.6

15

967.8

35

110.79

146.9

0.75

0.050

0.008

0.153

0.025

0.021

0.000

227.1

353

144.6

22

139.6

36

176.32

185.66

0.95

0.050

0.003

0.183

0.012

0.026

0.000

204

152

171

11

168.7

37

154.01

194.14

0.79

0.080

0.001

2.272

0.042

0.204

0.001

212.3

39

203.7

13

198.9

10

40

102.94

379.49

0.27

0.112

0.001

5.198

0.058

0.336

0.002

834.9

24

852.4

10

868.1

13

42

213.01

274.12

0.78

0.052

0.005

0.183

0.018

0.025

0.000

288.4

225

170.7

16

162.3

5第

期陈淑华

福建宁化禾口红层盆地沙县组的年代学及源区特征

续表

含量

10-6)

Th

Th

同位素比值

207

Pb

/206

Pb

1s207

Pb

/235

1s206

Pb

/238

1s

同位素年龄

Ma

207

Pb

/206

Pb

1s207

Pb

/235

1s206

Pb

/238

1s

43

95.19

321.06

0.30

0.108

0.001

4.450

0.053

0.299

0.002

765.3

25

721.7

10

686.4

12

44

273.61

327.39

0.84

0.052

0.002

0.289

0.010

0.040

0.000

308.3

85

258.2

252.7

45

327.28

279.12

1.17

0.050

0.005

0.131

0.013

0.019

0.000

207.3

228

125.6

12

121.3

47

356.37

537.09

0.66

0.052

0.002

0.134

0.007

0.018

0.000

323.5

119

127.8

117.6

48

70.51

330.34

0.21

0.107

0.001

4.806

0.055

0.324

0.002

755.6

24

786.1

10

812.9

13

49

61.87

341.86

0.18

0.109

0.002

5.049

0.070

0.333

0.004

796

35

827.7

12

855.9

23

50

963

275.11

0.76

0.057

0.001

0.329

0.006

0.041

0.000

509.4

53

289.5

262.9

51

57.25

305.85

0.19

0.071

0.001

1.582

0.025

0.160

0.002

970.7

42

963.5

10

960.5

13

52

369.09

233.39

0.30

0.055

0.001

0.311

0.006

0.040

0.000

425.7

53

275.1

257.7

53

255.59

214.9

1.19

0.049

0.001

0.180

0.005

0.026

0.000

177.8

79

168.5

167.9

54

63.81

376.06

0.17

0.107

0.002

2.906

0.047

0.195

0.002

759.8

39

383.5

12

153

15

55

172.03

157.51

1.09

0.070

0.001

1.564

0.033

0.160

0.002

951.3

52

956.1

13

958.4

13

56

84.94

159.54

0.53

0.050

0.001

0.209

0.006

0.030

0.000

203.5

78

193.1

192.3

57

384.97

201.5

0.32

0.050

0.001

0.101

0.003

0.014

0.000

193.5

82

98.2

94.4

58

112.65

490.77

0.23

0.056

0.001

0.537

0.014

0.069

0.001

460.7

66

436.4

431.8

60

159.28

568.89

0.28

0.054

0.001

0.532

0.009

0.070

0.001

406.8

49

433.2

438.2

61

447.14

105.41

0.40

0.049

0.001

0.210

0.005

0.030

0.000

190.2

71

194.1

194.5

63

251.01

526.77

0.48

0.054

0.001

0.528

0.008

0.070

0.001

391.1

47

430.8

438.3

65

148.2

392.57

0.38

0.052

0.001

0.516

0.009

0.071

0.001

307

53

423

445

66

65.86

324.85

0.20

0.077

0.001

2.036

0.029

0.191

0.002

127

40

127.8

10

128.2

14

67

68.91

144.54

0.48

0.107

0.002

4.400

0.084

0.296

0.004

761.1

43

712.4

16

673.1

22

68

606.18

737.88

0.82

0.052

0.001

0.142

0.004

0.019

0.000

290.5

82

135.3

126.6

69

314.55

443.08

0.71

0.078

0.001

2.052

0.029

0.190

0.002

149.2

39

133.2

10

125.1

14

70

189.73

323.85

0.59

0.056

0.001

0.551

0.013

0.071

0.001

462.9

61

446.2

442.8

71

213.46

288.25

0.74

0.056

0.001

0.545

0.013

0.070

0.001

452.7

62

442.3

440.3

72

172.56

311.16

0.55

0.056

0.001

0.548

0.011

0.070

0.001

481.6

54

444

436.7

73

92.57

309.23

0.30

0.057

0.001

0.552

0.012

0.070

0.001

501.4

58

446.8

436.3

74

184.58

179.67

1.03

0.052

0.001

0.184

0.005

0.025

0.000

302.6

78

171.9

162.6

75

127.76

231.04

0.55

0.056

0.002

0.396

0.015

0.051

0.000

464.3

92

339.4

11

321.4

77

49.85

309.98

0.16

0.110

0.002

5.102

0.070

0.335

0.004

804.5

35

836.5

12

865.3

22

81

95.83

438.24

0.22

0.052

0.001

0.521

0.010

0.071

0.001

318.1

55

425.9

446.2

83

83.35

365.63

0.23

0.107

0.002

4.099

0.083

0.275

0.004

764.7

45

654.2

17

568.9

21

84

116.73

430.92

0.27

0.056

0.001

0.308

0.008

0.039

0.000

488.7

67

272.9

248.4

85

326.8

636.62

0.51

0.057

0.001

0.546

0.014

0.068

0.001

514.4

65

442.8

429.3

86

169.57

180.45

0.94

0.050

0.002

0.179

0.008

0.025

0.000

231.9

114

167.8

163.3

88

174.99

323.12

0.54

0.049

0.001

0.209

0.004

0.030

0.000

156.4

63

192.7

195.7

6福

Geolo

gy

of

Fu

ian

38

宁化禾口盆地沙县组钙质粉砂岩

HKTW

锆石

Pb

年龄谐和图及相对频率图

角图

Fi

.3

Concordia

dia

rams

and

relative

robabilit

lot

of

zircon

Pb

isoto

es

for

Shaxian

Formation

in

Hekou

basin

Nin

hua

countr

对样品

HKTW

进行了

88

个测试点分析

显微镜下的锆石主要呈无色

少数为红褐色

粒径在

40

200

μ

大多数锆石呈棱角状

次棱角状

显示为短距离的搬运

少数为次圆

显示远距离搬运

总体上锆石晶形完好

内部具细微的振荡生长环带结构

锆石的长宽

比为

1.5∶1

3∶1

Th

值为

0.16

1.19

平均值为

0.57

属于典型的岩浆成因锆

石[

14

]。

选择

88

颗不同类型的锆石进行测年

剔除

16

个偏离谐和线外的数据

其余均在谐

和线上及其附近

剩余的

72

个数据能够反映物源区碎屑锆石的分布特征

禾口盆地沙县组钙质粉砂岩中

72

个锆石年龄分布范围较大

94.4±1.5

Ma

488±21

Ma

而且碎屑锆石内部结构和组成都存在变化

表明来自不同类型岩石组成的

物源区

从锆石

Pb

年龄频谱分布图上可看出具有多峰值特征

碎屑锆石的年龄大部分集

个区间

117.6

195.7Ma

峰值年龄为

168.2±3

Ma

n=17

MSWD=1.5

);

243.6

262.9Ma

峰值年龄为

254.4±5.3

Ma

n=7

MSWD=1.8

);

428.5

447.1Ma

峰值年龄为

438.7±2.8

Ma

n=21

MSWD=1.3

);

958.4

212.3

Ma

峰值年龄为

983±45

Ma

n=9

MSWD=15

);

755.6

1871.9Ma

峰值年龄

799±26

Ma

n=11

MSWD=1.7

)。

此外还有

312.2±8.5

Ma

n=4

MSWD

=1.4

467±250

Ma

n=2

MSWD=1.9

的次峰值年龄

3.2

样品

HBTW

闪长玢岩

碳酸盐化闪长玢岩

HBTW

挑选

22

颗锆石进行同位素测年分析

)。

大多数锆石

为长柱状自形晶体

少量发生了碎裂

代表性锆石的阴极发光图像

CL

如图

所示

部结构具细微的振荡生长环带或条横状吸收

Th

的比值大部分大于

0.4

为典型的岩

浆成因锆石[

15

]。

为了避免干扰

所选择的测点均位于环带上

以保证定年的准确性

锆石

颗粒均无后期变质壳

表明这些锆石是岩浆形成后一次结晶形成的

代表的是岩浆冷却结晶

年龄

7第

期陈淑华

福建宁化禾口红层盆地沙县组的年代学及源区特征

宁化禾口盆地南部碳酸盐化闪长玢岩

HBTW

LA

ICP

MS

锆石

Pb

定年结果

Table

The

zircons

LA

ICP

MS

Pb

datin

of

calsiltstone

for

Shaxian

Formation

in

the

sorth

Hekou

basin

Nin

hua

count

含量

10-6)

Th

Th

同位素比值

207

Pb

/206

Pb

1s207

Pb

/235

1s206

Pb

/238

1s

同位素年龄

Ma

207

Pb

/206

Pb

1s207

Pb

/235

1s206

Pb

/238

1s

01

74.7

528.03

0.14

0.056

0.001

0.440

0.012

0.056

0.000

480.9

67

370.9

353.4

02

193.4

594.13

0.33

0.049

0.002

0.155

0.006

0.022

0.000

181.5

94

146.5

144.3

03

261.21

352.13

0.74

0.064

0.002

1.078

0.046

0.121

0.001

746.6

91

742.7

23

741.4

10

04

282.06

473.28

0.60

0.051

0.002

0.161

0.007

0.022

0.000

266.5

102

151.5

144.3

05

738.92

462.05

1.19

0.224

0.011

0.390

0.017

0.012

0.000

012.8

78

334.7

13

80.8

06

256.82

317.09

0.19

0.065

0.004

0.265

0.015

0.029

0.000

792.3

123

238.7

12

186.3

07

180.61

312.14

0.58

0.062

0.004

0.524

0.032

0.060

0.001

702.6

131

428.3

22

379.1

08

480.86

451.91

0.33

0.058

0.004

0.103

0.008

0.012

0.000

542.8

172

100.1

82.5

09

203.46

802.67

0.11

0.047

0.003

0.084

0.006

0.012

0.000

81.8

164

82.5

82.5

10

174.18

338.21

0.52

0.055

0.002

0.508

0.024

0.066

0.000

419

107

417.6

16

417.3

11

209.33

640.39

0.74

0.073

0.005

0.132

0.009

0.013

0.000

035.8

145

126.2

83.3

12

161.53

356.02

0.45

0.048

0.002

0.152

0.007

0.022

0.000

136.2

119

144.3

144.8

13

308.16

619.27

0.50

0.052

0.002

0.163

0.006

0.022

0.000

305.9

89

153.5

143.8

14

882.66

741.88

1.05

0.080

0.005

0.142

0.008

0.012

0.000

212.4

116

135.5

82.2

15

436.3

767.74

0.57

0.077

0.004

0.386

0.020

0.036

0.000

135.1

108

331.7

15

228.9

16

465.85

019.29

0.23

0.060

0.005

0.108

0.010

0.012

0.000

631.3

197

104.1

82.6

17

363.1

880.58

0.41

0.058

0.004

0.226

0.015

0.028

0.000

559.7

150

207.5

13

177.8

18

995.48

101.96

0.65

0.077

0.002

0.137

0.004

0.012

0.000

132.2

73

130.6

82.4

19

810.38

627.06

1.29

0.140

0.011

0.301

0.023

0.015

0.000

238.5

134

267.8

18

99.4

20

356.28

362.95

0.98

0.055

0.006

0.170

0.019

0.022

0.000

427.7

242

160.1

17

142.6

21

970.72

294.95

0.42

0.064

0.003

0.112

0.006

0.012

0.000

748

113

107.9

81.2

22

659.19

321

0.28

0.174

0.010

0.394

0.022

0.016

0.000

604.3

101

337.8

17

104.7

宁化禾口盆地沙县组闪长玢岩

HBTW

代表性岩浆锆石

Cl

图像

Fi

.4

Re

resentative

ma

matic

zircon

ima

es

of

diorite

or

rite

HBTW

of

Shaxian

formation

in

Hekou

Basin

Nin

hua

8福

Geolo

gy

of

Fu

ian

38

从锆石

CL

图像及

LA

ICP

MS

锆石

Pb

测年结果可知

主要集中在

80.8±2

Ma

83.3±2

Ma

142.6±2

Ma

144.8±2

Ma

个区间内

峰期年龄分别为

82.4

Ma

143.5Ma

。(

80.8±2

Ma

83.3±2

Ma

年龄段206

Pb

/238

表面年龄加权平均值

82.2±1

Ma

n=8

MSWD=0.25

),

因谐和度较差

该年龄一定程度上代表了闪长

玢岩的结晶年龄或成岩年龄

。(

142.6±2

Ma

144.8±2

Ma

的表面年龄

其加权平均

值为

144.2±1.7

Ma

可能为岩浆在上升过程中捕获锆石的年龄

讨论

4.1

沙县组沉积岩沉积时限

在宁化禾口盆地沙县组地层出露广泛

但对于沙县组这套地层的划分和时代确定

不同时期各有差异

最早对禾口盆地这套紫红色碎屑岩进行研究

可追溯到陈旭等人①在清

宁化地质调查时

将其划分为官寨红砂岩

时代定为早第三纪

1960

年南京大学地质

系首次在盆地中部凤山一带采获瓣鳃及鳖类化石

将其划分为第三纪赤石群②;

70

年代初在

宁化开展

1∶20

万区调工作时

划分为下白垩统沙县组③;

70

年代末

福建省石油地质队曾

将宁化禾口盆地沙县组下部含

双壳类化石的紫红色粉砂岩夹灰绿色泥岩的地层另

划出

命名为

禾口组

”[

16

];

80

年代

福建省地质矿产局采用了禾口组一名

将其层位置于

沙县组之下

时代置早白垩世[

17

];

90

年代初

梁诗经等④将该盆地沙县组定义为整合于均

口组之上的一套含钙质较高夹灰白色条带的紫红色层

时代置早白垩世晚期

90

年代末

福建省地质矿产局[

18

]认为原禾口盆地所建禾口组岩石组合特征与沙县组无异

二者皆可互

禾口组实为沙县组的一部分

因此将禾口组归入沙县组

同时将沙县组与均口组

崇安

组归并为赤石群

属赤石群中部的紫红色细碎屑岩

时代置早白垩世晚期

晚白垩世早期

福建省地质调查研究院[

19

]将沙县组定义为一套河

湖相沉积的红色细碎屑岩

与下伏均口

组呈整合接触或超覆于其他老地层之上

上被崇安组整合覆盖

时代置于晚白垩世

笔者通过对该组底部沉积岩中碎屑锆石及其侵入岩的

Pb

同位素测年

得出了锆

Pb

精确定年

从而限定了禾口盆地沙县组的时代

碎屑锆石中最年轻的单颗锆石年龄

通常被用来限定地层单元的沉积下限

钙质粉砂岩中碎屑锆石的年龄介于

94.4

488Ma

最年轻的

颗锆石的206Pb

/238

年龄为

94.4±1

Ma

这与在泰宁盆地

上杭盆地对该组

所含的火山岩的定年结果

92

101Ma

未发表

相吻合

并认为以

94.4Ma

的年龄数据作

为禾口盆地沙县组的沉积下限较为合理

而碳酸盐化闪长玢岩侵入于沙县组紫红色粉砂岩和

粉砂质泥岩中

通过锆石测年得到可代表闪长玢岩侵入时的加权平均年龄为

82.2±1

Ma

时代归为晚白垩世

故认为禾口盆地沙县组的沉积时限在

94.4

82.2Ma

4.2

碎屑锆石年代学的物源分析及地质意义

根据

LA

ICP

MS

同位素分析

发现禾口盆地碎屑锆石

Pb

年龄变化值在

94.4

488

9第

期陈淑华

福建宁化禾口红层盆地沙县组的年代学及源区特征

福建省地质土壤调查所

福建清流

宁化

连城

长汀等县第二号

1941

南京大学地质系

福建清宁一带

1∶20

万地质简测报告书

1960

福建省区域地质调查队

宁化幅

1∶20

万区域地质调查报告

1972

福建省区域地质调查队

福建省白垩纪红层

火山盆地地层时序

对比及含矿性研究

1991

Ma

具有多峰值特征

其中小于

450Ma

54

集中于

117.6

195.7Ma

243.6

262.9Ma

428.5

447.1Ma

个区间

大于

450Ma

的锆石占

主要集中于

958.4

212.3Ma

755.6

871.9Ma

个区间

117.6

195.7Ma

峰值年龄为

168.2±3

Ma

n=17

MSWD=1.5

),

锆石在

CL

图像上显示较为光亮

颜色较浅

均发育致密的振荡环带结构

具有典型岩浆锆石的特

锆石呈自形

柱状

表明来自与沉积位置较近的蚀源区

这个期间

研究区附近以小规

模的火山喷发及其与火山活动同时

同源频繁的岩浆侵入为特征

这个阶段的锆石特征

龄组合与宁化水茜沿口一带发育的火山岩

年龄

161

174Ma

相一致

部分锆石年龄

139.6

144.2Ma

与侵入闪长玢岩的锆石年龄相吻合

这些燕山期的火山岩和侵入体在

晚白垩世沙县组沉积期已经抬升到地表遭受剥蚀

成为该盆地的重要沉积物源区之一

243.6

262.9Ma

峰值年龄为

254.4±5.3

Ma

n=7

MSWD=1.8

),

锆石

均呈现清晰且致密的振荡环带

Th

比值大部分大于

0.4

为岩浆成因锆石

代表另一期

的岩浆活动事件

研究区附近这一时期的花岗岩分布较广

如清流围埔岩体的锆石

Pb

位素年龄为

248Ma

明溪洋坊岩体锆石

SHRIMP

同位素年龄为

242±4

Ma[

19

],

与此次

研究的岩浆锆石的信息相对应

说明印支期岩浆岩带也为沙县组地层提供物质来源

428.5

447.1Ma

峰值年龄为

438.7±2.8

Ma

n=21

MSWD=1.3

),

锆石

的长宽比为

1.5∶1

3∶1

且锆石都发育振荡环带

Th

比值在

0.29

1.04

为岩浆成

表明这期的岩浆活动在研究区附近非常强烈

也是主要峰值集中区

这一年龄段正是全

球各地褶皱造山

岩浆活动的高峰期

称为加里东运动

而盆地周边发育着大规模的加里东

期岩体

其形成年代为

400

450Ma

如宁化岩体获得全岩

Rb

Sr

等时线年龄为

401

422

Ma[

20

],

与沙县组中获得大量加里东期岩浆锆石的信息是一致的

因此盆地周边的加里东期

岩体是晚白垩世沙县组沉积物最主要物源区

958.4

212.3Ma

峰值年龄为

983±45

Ma

n=9

MSWD=15

),

锆石形态

也表现出岩浆锆石的特征

晋宁期的岩浆活动在盆地周边也有出现

如宁化济村黑云母斜长

变粒岩锆石测年结果中

Pb

Pb

年龄在

052.7

307.6Ma①,

将乐大源岩体获得锆石

Pb

Pb

年龄

010±12

Ma[

21

],

与这次获得的碎屑锆石年龄数据相符

表明晋宁期的岩浆岩

发育区也为沙县组提供了该年龄的物源

755.6

871.9Ma

峰值年龄为

799±26

Ma

n=11

MSWD=1.7

),

部分为岩浆锆石

表明在这区间也有较强烈的岩浆活动

如建宁上坪岩体侵入古元古代天井

坪岩组

英云闪长质片麻岩锆石

Pb

Pb

同位素年龄

714±20

Ma[

22

],

建宁天井坪岩组斜

长角闪岩的

SHRIMP

锆石

Pb

年龄为

766±19

Ma[

23

],

属于吕梁运动产物

表明盆

地周边的古老结晶基底在晚白垩世已剥蚀出露地表

并向禾口盆地提供碎屑物

449

488Ma

的碎屑锆石有

颗古老的岩浆锆石指示了闽西北前寒武

纪基底的信息

这一结果也得到近年来一些研究成果的验证

Wan

等[

24

]在闽西北麻源群及

万全群中都有得到相似的碎屑锆石年龄

这些锆石显示出的年龄特征表明闽西北有可能是前

寒武纪的物源区

也可能基底存在于闽西北或附近

供应了古元古代的碎屑物质

但这

01福

Geolo

gy

of

Fu

ian

38

闽西地质大队

1∶5

万宁化县幅

石城县幅

中沙幅

小松幅区域地质调查报告

1991

古老的锆石是否是古老地壳物质的再循环

还需做进一步的研究来论证

结论

研究区沙县组沉积岩中年龄最小的碎屑锆石年龄为

94.4Ma

其侵入岩的锆石

Pb

年龄值为

82.2Ma

推断其沉积年龄在

94.4

82.2Ma

将其时代归属为晚白垩世

通过

LA

ICP

MS

技术

得出沙县组钙质粉砂岩中的碎屑锆石包含了丰富的物源信

峰值集中于

161.7

174.8Ma

243.6

262.9Ma

428.5

447.1Ma

其中主峰值为

428.5

447.1Ma

表明加里东期岩体是该盆地的最主要物源区

另外

燕山期

印支期的

岩浆岩带也为沙县组提供物质来源

这些主要来自于盆地周边出露的地质体

本次工作得到了国家自然科学基金

福建省地矿局科研项目资助

感谢徐维光专家在资

料收集和野外考察给予的帮助

感谢张开毕

徐维光等专家在编写过程中提出的宝贵意见

王国平

福建宁化禾口盆地地层的划分和对比

福建地质

1984

曹美珍

福建禾口盆地早白垩世禾口组的介形类

古生物学报

1986

25

曹宝森

关于禾口组的时代问题

科学通报

1987

6.

沙金庚

福建宁化禾口盆地早白垩世禾口组的褶珠蚌化石

———

兼论

Plicatounionidae

的分类

古生物学报

1990

29

沙金庚

福建宁化禾口盆地早白垩世禾口组的类三角蚌

———

兼论

Tri

onioididae

的分类

古生物学报

1993

32

Wan

Li

Wilde

et

al.UHP

metamor

hism

and

exhumation

of

the

DabieOro

en

evidence

from

SHRIMP

datin

of

zircon

and

monazite

from

UHP

ranitic

neiss

cobble

from

the

Hefei

Basin

China.Geochimica

et

Cosmochimi

caActa

2005

69.

Tan

Zhen

Wu

et

al.Zircon

SHRIMP

U-Pb

datin

and

isoto

es

for

im

ure

marbles

in

the

Jiaobei

Terrane

of

the

Sulu

oro

en

im

lication

for

its

tectonic

affinit

.Precambrian

Research

2006

144.

Wan

Son

Liu

et

al.Mesozoic

monazite

in

Neo

roterozoic

metasediments

Evidence

for

low-

rade

met

amor

hism

of

Sinian

sediments

durin

Triassic

continental

collision

Liaodon

Peninsula

NE

China.Geochemical

Jour

nal

2007

41.

Zhou

Wilde

Zhao

et

al.Detrital

zircon

U-Pb

datin

of

low-

rade

metamor

hic

rocks

in

the

Sulu

UHP

belt

evidence

for

overthrustin

of

the

North

China

block

above

the

South

China

block

durin

continental

subduction.

Journal

of

the

Geolo

ical

Societ

London

2008

165.

10

Liu

X.

Gao

S.

Diwu

C.

Yuan

H.

and

Hu

Z.Simultaneous

in-situ

determination

of

U-Pb

and

trace

ele

ments

in

zircon

LA-ICP-MS

in

20um

ot

size

Chinese

Science

Bulletin

2007

v.52

11

Diwu

C.

Sun

Y.

Guo

A.

Wan

H.

Liu

X.Crustal

rowth

in

the

North

China

Craton

at

2.5Ga

Evidence

from

in

situ

zircon

U-Pb

es

Hf

isoto

es

and

whole-rock

eochemistr

of

the

Den

fen

com

lex.GondwanaRe

search

2011

20.

12

Ludwi

R.Users

manual

for

ISOPLOT

3.00

Geochronolo

ical

Toolkit

for

Microsoft

Excel.Berkele

Berkele

Geochronolo

gy

Center

ecial

Publication

2003.

13

安伟

旷红伟

柳永清

山东诸城晚白垩世王氏群恐龙化石层碎屑锆石定年和物源示踪

地质论评

2016

62

14

CORFU

HANCHAR

HOSKIN

et

al.Atlas

of

zircon

textures.Reviews

in

Mineralo

gy

and

Geochemistr

2003

53

15

吴元保

郑永飞

锆石成因矿物学研究及其对

Pb

年龄解释的制约

科学通报

2004

49

16

11第

期陈淑华

福建宁化禾口红层盆地沙县组的年代学及源区特征

16

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福建西部白垩纪

红层

的划分

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福建省区域地质志

北京

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福建省岩石地层

武汉

中国地质大学出版社

1997.

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福建省地质调查研究院

中国区域地质志

·

福建志

北京

地质出版社

2016.

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福建省区域地质调查队

福建省

1∶500000

地质图说明书

福州

福建省地图出版社

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张开毕

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闽西北将乐地区大源片麻岩的地质特征

中国区域地质

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福建建宁中元古代上坪超单元的建立及其特征

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1992

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李献华

王一先

赵振华

闽浙古元古代斜长角闪岩的离子探针锆石

U-Pb

年代学

地球化学

1998

27

24

WanYushen

Liu

Dun

Xu

Meihui

et

al.SHRIMP

U-Pb

zircon

eochrono

gy

and

eochemistr

of

metavolcanic

and

metasedimentar

rocks

in

Northwestern

Fu

ian

Catha

siablock

China

Tectonic

im

lications

and

the

need

to

redefine

lithostrati

ra

hic

units.Gondwana

Research

2007

12

1-2

Chronolo

gy

and

Material

Source

of

Shaxian

Formation

in

Hekou

Red

Basin

of

Nin

hua

Count

Fu

ian

Province

Chen

Shuhua

Fu

ian

Institute

Geolo

gy

Surve

and

Research

Fuzhou

350013

Abstract

The

Hekou

basin

is

located

at

the

unction

of

Fu

ian

and

Jian

xi

and

is

one

of

the

lar

est

red

beds

basins

in

Fu

ian

rovince.The

Shaxian

Formation

is

widel

com

osed

of

red

claso

lite

series

of

fluvial-lacustrine

facies.Based

on

the

LA

ICP

MS

Pb

datin

results

of

the

clastic

rock

calcium

siltstone

and

the

intrusive

rock

diorite-

or

rite

),

the

de

osition

was

between

94.4

82.2Ma

indicated

the

Shaxian

Formation

robabl

at

late

Creta

ceous.The

distribution

of

the

re

resentativv

rock-calcareous

siltstone

of

Shaxian

For

mationis

widel

between

94.4±1

Ma

2488±21

Ma

indicatin

that

the

source

area

is

com

lex

and

contains

roducts

from

Yenshanian

Indosinian

Caledonian

Jinnin

and

Lulian

Ke

words

red

basin

Shaxian

formation

detrital

zircon

datin

Herou

of

Nin

hua

count

21福

Geolo

gy

of

Fu

ian

38

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