学校名称见下面:
福建船政交通职业学院、福建信息职业技术学院、黎明职业大学、漳州职业技术学院、福建林业职业技术学院、福州职业技术学院、闽西职业技术学院,泉州医学高等专科学院。
民办高等专科学校民办高等专科学校,是指民办学校中的高等专科学校,是民办高校的组成部分。民办大学的存在源于高考扩招。

吴淦国1,2 陈柏林3 吴建设4 张达1,2
(1.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083;
2、中国地质大学岩石圈构造、深部过程及探测技术教育部重点实验室,北京100083;
3、中国地质科学院地质力学研究所,北京100081;
4、福建省地质调查研究院,福州350003)
摘要:针对肖坂金矿田急待解决的控矿构造特征、矿床时空分布规律及外围成矿预测等问题,以构造系统论为指导,以控矿构造研究为主线,系统地研究了本区韧脆性剪切带分布特征、构造岩组合、岩石化学及地球化学特征,指出韧脆性剪切带运动方向。分析了本区韧脆性剪切带的发生、发展及演化,指出韧脆性剪切带为顺层剪切机制,形成于晋宁期变质作用早期,之后叠加两期不同方向的褶皱。并指出韧性剪切带从中、下地壳不断被抬升过程中叠加脆性域的变形。提出韧脆性变形的构造样式。韧脆性剪切带及其上下围岩的原岩为大岭组下段含矿岩系的重要组成部分;韧脆性剪切带的形成演化与成矿作用有密切关系,空间上二者紧密相伴。并提出燕山期剪切带的脆性变形阶段为本区金矿最重要的成矿期。肖坂矿田金矿可划分为层控韧脆性剪切带型、脉型和风化淋滤型金矿3类,有利于找矿勘探中的应用。建立了层控韧脆性剪切带型金的找矿模式,圈出3个成矿远景区、5个找矿靶区,首次提出中生代火山岩覆盖区尤溪官田、德化吉山深部可寻找层控韧脆性剪切带型金矿,为今后矿产勘查提供了找矿方向。
关键词:福建尤溪;肖坂金矿;韧性剪切带型金矿;构造控矿;成矿预测
肖坂金矿田处在寿宁-华安隆起带中段的次级构造单元葛坑—龙门场北东向断隆带内,断隆带为前寒武纪变质岩“天窗”基底,称为肖坂“天窗”,面积达400km2,发育中上元古界变质岩。肖坂天窗的北西侧为古迹口—永坑火山断陷带,南东侧为吉华—杨梅火山断陷带。肖坂金矿床控矿构造主要是在中上元古界变质岩构造基础上发育起来的韧性剪切带,其变形性质、变形式样、变形运动学和动力学经历了长期的构造演化史。经过后期褶皱构造叠加和脆性断裂改造,构成复杂的构造图象。因此肖坂金矿田主要矿床类型是受韧性剪切带控制的金矿床,基底“天窗”是本区最主要的金富集区。
1999年度启动的矿产资源综合研究项目“永梅会相邻区综合找矿预测”,主要针对永梅会相邻区矿产资源评价工作中存在的基础地质问题,开展不同类型矿床的典型控矿构造型式如剪切带、火山构造、伸展-推覆构造、构造复合控矿作用,弄清肖板金矿床的主要控矿构造特征并调查其外围和火山岩有关的金矿分布特征。下面重点就韧性剪切带型金矿控矿构造及预测方面的新认识进行介绍。
1 肖坂金矿田构造变形样式
1.1 变质岩片理及岩体片麻状构造
肖坂金矿田出露地层为马面山群变质岩,变质岩片理构造发育,其走向以北东为主,倾向北西或南东,倾角中等至陡立(40°~85°),以50°~60°居多,构成北东向背形构造。但在官田、双旗山一带,片理产状为走向北西-北西西,倾向南西或北东,倾角中等至陡立,特别由于多期次的褶皱变形,区内变质岩片理构造极为复杂,产状多变。变质岩片理往往强烈置换了原始成分层理或早期面理,如成分层呈现紧闭同斜褶皱;变质岩片理又发生不同层次、不同规模的褶皱构造,形成向形构造和背形构造,反映出变形的多期性;变质岩层的展布所显示的高级别构造往往与区域性构造线的展布方向一致;变质岩构造往往具有韧性变形特征,展布方向表现出有规律的变化。片麻理构造是一种韧性变形的构造形迹,即长英质岩石(花岗闪长质岩石)经韧性变形后形成的,具有典型残碎斑晶、呈眼球状,成分为长石和少量石英;韧性基质为石英、绢(白)云母,以压扁变形为主,但宏微观构造显示正断下滑的运动学特征。
1.2 褶皱变形构造
肖坂金矿田内变质基底总体为一复式背形构造(小岭复式背形,核部位于中仙幅内),核部为大岭组变粒岩组合段,两翼为大岭组片岩组合段。轴面大致产状走向北西330°,倾向北东,倾角80°左右,枢纽略向北西倾伏,两翼发育一系列次级同斜紧密背、向形,褶皱形态复杂。
1.3 推覆构造
在东华、龙门场一带发育有推覆构造,波及范围达60km2以上,总体呈北东向延伸,推覆构造原地岩系为二叠系—晚三叠系,主要为粉砂岩泥岩,夹少量生物碎屑岩、灰岩;外来系统为中上元古界大岭组变质岩。构造窗、飞来峰发育,并多见走向北西、倾向南西的缓倾、近水平断层。自前缘剑溪、龙门场腹陆方向,在构造变型上具有明显的分带性。
1.4 断裂构造格局
本区的龙门场-葛坑断隆带处于区域上寿宁-华安断隆带中段,规模较大的断裂均表现为形成早、后期又多次活动的特点,主要以北东向、北西向二组最为醒目。北东向断裂主要有示坑—永坑断裂带及龙门场—葛坑断裂带,为长期活动性断裂。两断裂的上升盘构成断隆带,控制着元古界、晚古生界及金矿带的分布;两断裂的下降盘为断陷带,控制着中生界的分布。肖坂金矿区内,特别是在肖坂—双旗山一带发育一套早期韧性变形带叠加了后期脆性改造的韧脆性断裂构造,据目前地质研究和普查勘探工程所控制的结果判断,它是区内重要的含金(控矿)构造之一。
2 韧脆性剪切变形带及其控矿特征
2.1 韧脆性剪切变形带的规模、形态、产状
肖坂金矿区控矿构造是一韧脆性断裂构造,其空间形态为似层状,且主断面上下不远的范围内(数十米至一二百米)往往有相互平行的次级构造面相伴生。这种构造面的产状特征是倾角平缓,一般5°~40°,以10°~25°为主,由于断层本身的波状起伏及后期的褶皱,往往表现出非常明显的舒缓波状特征,因而其走向和倾向变化较多,但总体走向北东,倾向北西或南东;从规模上,这组构造带延伸范围较大,仅从目前地勘及采矿工程所控制的范围来看,自双旗山13Au的地表出露部位向北东和北西方向延伸均可达2km,总面积达2×2km2以上,且北东和北西方向都未封边,该构造带单条厚度一般2~5m,局部可达约10m。区内主要发育3条规模较大的韧脆性剪切带,自下而上编号为F0、F1、F2,F1、F2局部出露地表,F0埋藏在深部,它们相间100~400m,大致平行分布。其中以F1规模最大,连续性最好。总体形态与地层褶皱形态相一致。在空间上韧脆性剪切带沿易变形的变(安山)玄武岩层位发育,基本顺层产出。由绢云绿泥千糜岩、糜棱岩等构造岩组成,夹有弱变形的变粒岩、浅粒岩,厚0.5~5.0m。剪切带上、下盘发育碎裂岩带,厚一般10~20m,由碎裂程度不一的碎裂岩化浅粒岩、变粒岩组成。
2.2 韧脆性剪切带的变形特征及运动方向
韧性变形的构造岩以绢云绿泥千糜岩为主,糜棱岩、长英质千糜岩较少见。变形特征主要表现为变余糜棱结构、千糜结构,眼球状、豆荚状、条纹状、千枚状构造,核幔构造,S-C组构等,绢云母、绿泥石等片状矿物和具有拉伸的方解石、长英质集合体定向平行排列,并与剪切带方向一致。综合考虑绿泥石、绢云母的成生物理化学条件及上述各特征,可以认为本区作为控矿构造的韧脆性剪切带是一种发育于地壳中深层次、低温低压条件下,以压扁变形为主韧脆性构造带。
2.3 韧脆性剪切带后期构造的叠加
肖坂金矿区韧脆性剪切带总体上与地层的片理产状一致,显示出具有顺层剪切的特征,且厚度不大,易受后期构造的影响发生变形。肖坂金矿区和剪切带相关的主要有北西向和北东向褶皱,以不同期次褶皱叠加干扰为特征。该区褶皱分为二期:第一期为轴向北西向倒转向形;第二期为轴向北东的复式向形构造。第一期北西向倒转向形位于工作区中西部仁字坑—芹菜洋一线,十三金、肖坂、林溪、肖坂东、水门矿段均位于该倒转向斜之倒转翼。第二期轴向北东复式向形构成本区构造的主要构架。表现为一复式向形,由一系列北东的次级背、向形组成。十三金、肖坂、林溪、肖坂东、水门矿段均位于该复式向形之北西翼,次一级北东的背、向形发育。
矿区内由一系列北东向与北西向褶皱叠加构成一幅波澜起伏的干扰图像。在北东向与北西向背形叠加部位常形成“隆中隆”,如ZK24712及后林旗顶附近;在两组向形构造叠加部位形成“凹中凹”,如在ZK25902、ZK25105、ZK25106孔处形成三个凹陷。北东向褶皱规模较大,叠加于北西向褶皱,枢纽呈蛇曲状,北东向褶皱变形强烈,总体保留得较为完整,表现较为清晰,北西向褶皱形成早于北东向。北东向褶皱形成于加里东期,北西向褶皱形成于四堡—晋宁期。
3 韧脆性剪切带的发生、发展及演化
根据韧性剪切带与地层同步摺皱的特点来判断,其形成时期应在变质作用早期。据朱福生研究,原东华组角闪片岩同位素年龄为1970±85Ma(全岩Sm-Nd),1:5万街面幅在卓地变粒岩中采获混合锆石U-Pb模式年龄为1097.7Ma,该年龄相当于变质年龄,变质期为晋宁期,故认为韧性剪切带形成时期在晋宁期之前,剪切带的运动方向南东—北西。
在晋宁期,发生区域变质作用,构造变形表现为地壳中-下部层次的变形特征。早期发生顺层塑性固态流变,晚期递变为地壳侧向挤压,变质岩层发生韧性剪切-压扁变形。加里东期主要表现对晋宁期构造活动产物的叠加改造,总体形成北东向宽缓向形构造,并产生区域低温动力变质作用,普遍发生退变质作用(斜长石退变为绢云母,黑云母退变为绿泥石)。韧性剪切带变质岩形成千糜岩。华力西期主要表现为地壳的缓慢升降,接受地层沉积。印支期在本区活动强烈,主要表现在该区老变质岩的断隆抬升,韧性剪切带变质岩由韧性逐渐转化为脆韧性。燕山期构造活动最强烈,随着构造的不断抬升,韧性剪切带变质岩由脆韧性逐渐转化为韧脆性。
4 韧脆性剪切带对金矿化的控制
控矿构造是导矿构造、运矿构造和储矿构造的总称,也即成矿流体或成矿热液流经及聚集的场所。肖坂金矿田范围内存在多组韧性、韧脆性及脆性断裂带,同时也有不同期次不同方向的褶皱构造。但研究表明在金成矿的全过程中,对成矿起主导作用的是韧脆性剪切带,而褶皱构造控矿特征表现在对矿体的改造,脆性构造则明显表现出破矿构造特征。韧性剪切带作为主要的控矿构造。
韧脆性剪切带对金矿化带形态、产状、规模及分布的控制主要表现在矿体和剪切带在空间上紧密相随,形影不离。这一特点从矿体和剪切带的等高线图中可以清楚看到矿床和剪切带的空间关系。
韧性剪切带是区内最重要的控矿构造。但并非所有的韧性剪切带都含矿。矿体只是韧性剪切带的一部分,它是受韧脆性断裂局部控制的。
韧性剪切带后期叠加脆性变形域内,矿体厚度大,矿石品位较富。后期脆性构造不发育的金矿化差,或者不含矿,出现矿体“天窗”。说明成矿主要与后期的脆性构造关系密切。
韧脆性剪切带背形构造的核部是金矿产出的最佳部位。如已勘查的十三金矿段金矿体主要产于北西向背形构造的北东翼靠近核部的位置。肖坂矿段金矿体则位于北东向复式背形的核部。而向形的核部矿化较差,甚至不含矿。造成矿体在空间上尖灭再现。
褶皱的叠加控矿:在两组背形构造的核部相互叠加的部位,形成“隆”中“隆”;或者在向形的核部叠加背形的核部,形成的“凹”中“隆”。在这些复合叠加处矿体的厚度增大,品位增加。
不同方向构造裂隙交汇,矿体厚度加大,品位变富。因为构造交汇部位勾通了不同方向的含矿热液,有丰富的成矿物质来源。由于这些复合部位较破碎,应力较低,容易使含矿热液在此沉淀。
5 肖坂金矿田成矿预测
5.1 金矿化类型
肖坂及外围地区金矿床(点)较多,已发现中型矿床1处,小型矿床6处,矿点21处。这些矿床(点)较集中分布于肖坂、杨梅、东华—龙门场等地。为更好地指导找矿工作,按照控矿构造条件、矿体产状、成矿环境等将区内金矿床类型划分为:
(1)层控韧脆性剪切带型金矿;(2)脉型金矿,又可划分为蚀变岩型金矿和石英脉型金矿亚型;(3)铁帽型金矿。层控韧脆性剪切带型金矿是矿田内最主要的矿床类型,是本次成矿预测的对象。它产于变质基底地层中受韧性剪切带控制的金矿床,主要分布于双旗山、肖坂、水门等地,矿体围岩为大岭组(Pt2-3dl)变质岩,沿基本顺层的韧性剪切带产出,矿体产状平缓、延展规模大,矿(化)层稳定,矿石品位中等(6~7g/t),有害杂质含量低,矿石易选。围岩蚀变以硅化、黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化为主。
5.2 找矿标志
韧性剪切带型金矿的找矿标志归纳如下:
(1)具Au高背景场的中-上元古界大岭组变质岩区,其原岩为大量碎屑岩夹少量基性、酸性火山岩。
(2)具有在深层次变形之后叠加有一定规模的面型顺层脆韧性剪切带。
(3)褶皱构造核部,两组叠加褶皱之“隆中隆”、“凹中凹”。
(4)含黄铁矿的石英脉,且石英脉无色透明,顺层分布。
(5)黄铁矿呈烟灰色、亮黄白色;半自形晶,立方体、八面体、五角十二面体及其聚形,碎裂纹发育;集合体呈斑点状、团块状、脉状;含量>2%。
(6)绿泥石化、绢云母化、方解石化蚀变组合。
(7)重砂、水系、土壤Au异常规模较大,浓度高。
(8)地表出现“棕色土”,含有斑点状、团块状褐铁矿及石英团块。
5.3 成矿预测
肖坂及外围地区,除肖坂、双旗山、雷潭、安村矿床勘查、研究程度较高外,其余矿床(点)普遍较低。区内已完成1:5万区域地质矿产调查、1:20万水系沉积物测量、1:5万重砂测量,部分地段进行了1:5万水系沉积物测量和1:
1、万土壤测量,积累了较丰富的地质资料,且对区内成矿地质背景、控矿因素、各类型矿床特征及地球化学特征均有较全面的了解,具备了进行大中比例尺成矿预测的条件。
成矿区的预测主要采用地质类比方法。在成矿远景区内,根据控矿因素的分析,将未知矿的预测区与已知矿床的成矿地质条件进行类比,寻找类似条件的具体区段。并将预测区段根据成矿地质条件划分成A、B二类,其中A类预测区为最好的,B类为较好的。
根据成矿地质条件,综合考虑成矿地质构造背景、矿化、异常分布特征,按上述预测准则对预测区进行圈定。肖坂矿田共圈出预测区3个(其中A类2个,B类1个)。
近十几年来,普查区进行了大量的地质工作,积累了丰富的地质、矿产、科研、重砂、化探等资料,发现了十三金、水门、肖坂、林溪、肖坂东、官田、上村等金矿床(点)和大量重砂、化探Au异常,为优选找矿靶区及资源潜力评价奠定了基础。
在成矿远景区内,优选具有矿源层出露,控矿构造存在,找矿标志明显的地段作为找矿靶区,具体遵循以下原则:就矿找矿原则、综合信息原则、相似类比原则。
以已探明的矿床为模拟对象,其原理是在相似的地质条件下有可能形成相同或相似的矿床,对找矿靶区进行资源潜力评价。根据上述原则,优选出肖坂东、水门-凤卦、官田、吉山、迎坑5个找矿靶区。
肖坂金矿床包十三金矿段、肖坂矿段、水门矿段、林溪矿段,均已经过普查-详查,共探明金储量C+D+E级16.5吨。矿段是根据地质认识的逐步深化,不断扩大矿床规模,根据工作时间先后而人为划分的,实际上是一个统一的矿(体)床。根据控矿构造的空间展布规律,矿体向北东、南东方向尚未圈闭,可继续开展普查工作。故对肖坂(东)、水门-风卦靶区进行资源量预测。
根据1:5万区调资料,矿田内变质岩分布面积达200km2,其中含矿岩系(大岭组下段)135km2,两侧被火山岩覆盖,其东侧埋藏较浅,仍可作为勘查的对象。目前已勘查区为2km2,探明金储量16.5吨。矿床周边5.77km2,外围仍有巨大的找矿潜力。由于韧性剪切带在空间上沿走向和倾向均发生褶皱,并有规律重复出现,这种规律性有利于矿产勘查。该矿体较稳定,埋藏浅,品位中等,矿石易采易选,具有较高的经济意义。
综上所述,该矿田资源潜力巨大,可供进一步勘查评价。
6 勘查工作建议
区内金矿类型均受构造控制,因此,在今后勘查中应加强控矿构造的研究,特别是老变质岩区韧性剪切带的空间分布规律研究,尤其是矿区西部的丁昌—官田一带,南部的吉山一带,北部的东华、迎坑一带,工作程度较低,更应加强构造几何特征的研究。
在找矿类型上,应重点放在层控韧性剪切带型金矿上,脉型矿体由于规模小、变化大,不宜投入过多的工作量,但可作为找矿标志,在周边及深部寻找韧性剪切带型金矿。但对大型构造控制的蚀变岩型金矿不容忽视,如东华一带发育推覆构造,今后应注意寻找该类型金矿。
在工作部署上,肖坂东矿段、水门—风卦为矿床北东和南东方向的延伸,应继续加强普查工作,扩大矿床规模;矿区北西侧丁昌一带已发现含金韧性剪切带,为矿区倒转向形构造的正常翼部位,可继续开展查证工作;吉山、官田一带所发现的金矿体为脉状矿体,赋矿地层为含矿岩系上部层位,可在周边及深部开展验证工作,寻找韧性剪切带型金矿;北东部迎坑一带分布有含矿岩系,并有较好的重砂、水系及土壤异常,经查证已发现矿体,东部为晚侏罗世火山岩不整合覆盖,根据安村矿区钻探险结果,火山岩厚度仅380m,建议采用物探方法(电法测深或浅震),了解上部火山岩的厚度,选择火山岩厚度较薄地段开展深部验证。并注意寻找不整合面上和火山岩中受层间破碎带控制的层状金矿体。
在找矿方向上,化探起着重要的作用,但应综合分析其资料,对暴露或接近地表的矿(化)体,化探异常显示较好,浓集中心明显,但对于隐伏矿床,特别是一定埋深的矿床,化探不一定有显示,应考虑含矿岩系及控矿构造的展布趋势,合理地部署工作。
重视综合找矿工作,本区以金矿为主,除找金外,还应注意寻找其他矿种,如矿田南部仙洋—吉山一带,发现较好的铜异常,仙洋已发现花岗闪长斑岩体,沿外接触带分布一定规模的矿化带,应注意寻找斑岩型的铜矿床。北部西坪、东南侧曾坂一带,发现有早二叠世灰岩,推覆构造发育,并有中基性和中酸性岩浆活动,应注意寻找层控矽卡岩型铜多金属矿。根据1:5万上汤幅资料,汤头乡七町湖、丘埕一带,分布有龙北溪组(Pt2-3l)地层,现有磁铁矿点,应注意寻找峰岩式的块状硫化物型铅锌矿。
The Ore-controlling Structures and Mineralization Prediction in Xiaoban Gold Orefield and Its Vicinity of Youxi County, Fujian Province
Wu Ganguo1,2,Chen Bailin3,Wu Jianshe4, Zhang Da1,2
(1. State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, China University of Geosciences,Beijing 100083;2. Key Laboratory of Lithosphere Tectonics and Lithoprobing Technology of Ministry of Education,China University of Geosciences, Beijing 100083; 3. Institute of Geomechanics, CAGS, Beijing 100081;4. Fujian Institute of Geological Survey, Fuzhou 350003)
Abstract: Aiming at the ore-controlling structural features, temporal and spatial distribution regularity of gold deposits and its vicinal mineralization prediction to be urgently solved in the Xiaoban gold orefield, the distribution, tectonic rock associations, rock chemical and geochemical features of the ductile-bristle shear zone in this area were systematically studied. and the movement direction of the shear zone was determined on the basis of the research on ore-controlling structures in instruction of structural system theory. The occurrence,development and evolution of the ductile-bristle shear zone, which was formed through bedding shear mechanism in the early metamorphism of Jinning epoch, afterwards superposed by two period folds of different direction, was analyzed. It is pointed out that the ductile-bristle shear zone was superposed by the deformation in bristle domain during the uplift from middle-lower crust . The structural style of ductile-bristle deformation was presented. The protoliths of the ductile-bristle shear zone and its wall rocks were the important component of ore-bearing rock series of the lower Daling Formation; the evolution of the ductile-bristle shear zone have a close relationship with the gold mineralization, spatially they were intimately associated. It is proposed that the Yanshanian bristle deformation stage of the shear zone was the most important gold mineralization period. The gold deposits in the Xiaoban orefield can be divided into three types, i. e. stratabound ductile-bristle shear zone type, vein-type and weathering leaching type. The prospecting model for the stratabound ductile-bristle shear zone type gold deposits was founded, three potential prospecting areas and five prospecting targets have been rung. For the first time it is presented that under the area covered by Mesozoic volcanic rocks, such as Guantian of Youxi county and Jishan of Dehua county, stratabound ductile-bristle shear zone type gold deposits should be prospected.
Key words: Youxi County, Fujian Province; Xiaoban gold deposit; Ductile-bristle shear zone; Gold deposit; Ore-controlling structure;Mineralization prediction
徐维光 黄家龙
(福建省地质调查研究院,福州350011)
摘要:闽北地区属于华夏基底隆起带,居福建省一级构造单元——闽西北隆起带的中北部位,前寒武纪变质基底广泛出露,各变质地层单位出露齐全。通过区调工作,对闽北前寒武纪变质地层进行划分与对比,并建立了闽北前寒武纪变质地层构造-地(岩)层单位划分。
关键词:闽北;前寒武纪;变质;地层
闽北地区属东南地层区(Ⅵ5)武夷地层分区 。其前寒武纪地层遭受了不同程度的变质变形改造,属浅-中深变质岩系;尤其是前震旦纪变质岩,变质程度普遍已达高绿片岩相-低角闪岩相,并且经历了多期造山的变形变质作用叠加改造。不同单位、不同时期对区内变质地层划分方案不一,认识不同,有的弃用原有地层单位而新建,有的沿用原有地层单位而赋予新的内涵(表1) [1~4]。
本次依据变质岩石的组合类型、变质变形特征、空间分布规律及接触关系,采用构造-岩石地层单位填图法,对闽北前寒武纪变质地层进行了重新划分和对比,初步建立闽北地区变质岩构造-岩石地层单位系统(表1)。
1 变质岩构造-地(岩)层单位划分
闽北前寒武纪变质地层可划分为1个岩群、2个岩组和7个组。
1.1 古-中元古代变质地层麻源岩群
包含大金山岩组和南山岩组。大金山岩组为一套以含晶质石墨和斜长角闪岩类为特征的片岩、变粒岩组合,岩石普遍具混合岩化。南山岩组以灰、深灰色条纹状条带状黑云斜长变粒岩、黑云变粒岩、黑云(二云)石英片岩、云母片岩为主,偶夹透镜状(斜长)石英岩、石榴浅粒岩;多以韧性断层滑覆于大金山岩组之上。
古元古代大金山岩组和中元古代早期南山岩组是否为同一“岩群”尚值得商榷。为了便于大范围区域对比研究,仍然归并为麻源岩群。
1.2 中-新元古代变质地层
为客观反映分布于麻源岩群东、西二侧的中-新元古代变质地层存在的差异,沿用东、西二个变质岩分区。
1.1.1 东岩组、大岭组、龙北溪组
在建瓯徐坑实测剖面上显示层序由下至上依次为东岩组、大岭组、龙北溪组;其中东岩组、大岭组变质变形相当,而龙北溪组变形变质较前二者弱。
东岩组为灰绿色斜长(绿帘)角闪片岩,夹角闪绿帘片岩、斜长(钠长)变粒岩、云母石英片岩,偶夹石英岩、透辉石岩、大理岩;大岭组为浅灰、灰绿色云母二长变粒岩、黑云钾长变粒岩夹二云斜长变粒岩、二云石英片岩、石英岩;龙北溪组为灰、灰绿色云母石英片岩、二云片岩、云母斜长变粒岩夹阳起片岩、斜长角闪片岩、石英岩、透辉石岩,偶见微晶石墨。
表1 闽北前寒武纪变质地层划分表及沿革表
1.1.2 宝石组、黄潭组、下峰组、西溪组
泰宁大元剖面于黄潭组块状变粒岩之下有一套斜长角闪片岩、(石英)阳起片岩及角闪斜长变粒岩组合,区域上零星出露。李兼海等(1994年)新建宝石组,与东区东岩组相当[5]。黄潭组片理平行叠置于宝石组之上,变质、变形程度与之相当。下峰组覆于黄潭组之上,其上为西溪组,并且二者在地质年代上有部分并列;下峰组与西溪组为原岩组合相近的相邻层位,当结构以变晶结构为主,定名为变粒岩、片岩类者置下峰组,变质一般达高绿片岩相;仍保留变余砂状结构,定名为变质砂岩、变质××岩者,置西溪组,变质仅为低绿片岩相;典型地区为邵武金坑一带,由西为浅变质岩系(林田组)向东有一段过渡地带,逐渐向中浅变质岩变化;由此亦表明下峰组至震旦纪西溪组乃至寒武纪林田组系一套连续沉积的浅海-滨海相陆源碎屑沉积层。
宝石组为灰绿色绿泥阳起片岩、(斜长)角闪片岩、石英岩;黄潭组为灰、灰绿色二长变粒岩、斜长(钾长)变粒岩夹黑云变粒岩、云母石英片岩;下峰组为灰、灰绿色黑云(斜长)变粒岩、云母(石英)片岩、黑云二长变粒岩,偶夹石英岩,偶见微晶石墨、斜长角闪片岩;西溪组为灰绿色、灰色变质中细粒长石石英(杂)砂岩、变质细粒石英(杂)砂岩、变质粉砂岩、绢云千枚岩,局部夹大理岩、石英岩、硅质岩条带、黄铁矿层,含碳质,邵武附近本组下部夹变质火山岩。西溪组在剖面上与林田组呈连续沉积关系。
2 变质地层的划分与对比依据
闽北前寒武纪的中深、中浅变质岩系由于变质变形作用强烈,应从构造解析入手,以变质岩岩石组合特征为主要研究对象,结合其他与变质岩有成因联系的宏观、微观特征标志,对其进行合理划分(表2)。
2.1 岩性及其组合特征
前寒武纪变质岩系以变粒岩、片岩类占绝大多数,但岩石组合特征有明显差别。古元古代大金山岩组、中元古代南山岩组的变粒岩类结晶较粗、多以富石英为特征,而中-新元古代大岭组、黄潭组的变粒岩类多呈浅色,呈厚层块状产出,并以微细粒、富长石为特征。
大金山岩组变粒岩、片岩中常含晶质石墨、硅线石,并夹斜长角闪(片)岩、石墨(石英)片岩且石墨可富集成矿等形成特殊共生组合;而南山岩组岩性单调,由石英、斜长石、云母三者的量变形成变粒岩、片岩组合。
中-新元古代变质岩系东部以绿片岩、浅色块状微细粒变粒岩、条带状石英岩、透辉石岩、大理岩等特征性岩石密切共生,形成宏观特征明显的岩性组合;西部则以浅色细纹状微细粒变粒岩与含微晶石墨的云母石英片岩、条纹状黑云变粒岩共生为标志,底部偶见绿片岩。
西溪组为浅变质岩系,岩性以变质砂岩、变质粉砂岩、变质砂质泥岩、绢云千枚岩为主,夹硅质岩、石英岩、大理岩、变质火山岩及黄铁矿层。
上述特征在区域上相对稳定,是变质岩系划分研究中重要宏观标志。
2.2 原岩建造特征
在岩性组合、变质变形特征类似而出露地段不同的变质岩系中进行划分对比时,原岩建造特征可反映二者的差异。东岩组和宝石组都为绿片岩夹变粒岩、片岩组合,但东岩组为一套细碧岩夹砂泥质岩建造,而宝石组则为砂泥岩、泥灰岩建造;大岭组与黄潭组原岩皆以中酸性火山岩为主,但大岭组变质火山岩富钠,相当于角斑岩-石英角斑岩,并与东岩组共同组成双峰式细碧一石英角斑岩建造;而黄潭组变质火山岩属正常钙碱性系列火山岩;下峰组和龙北溪组主要为一套细碎屑沉积,但龙北溪组中常见条带状石英岩、透辉石岩、大理岩、绿片岩,为钙镁硅质岩-砂泥质岩建造;而下峰组则罕有这类夹层,为砂泥质岩建造。
表2 变质地层填图单位划分标志对比表
2.3 变质特征
闽北前寒武纪变质岩主要包括低角闪岩相(局部达高角闪岩相)、高绿片岩相、低绿片岩相等变质程度不同的变质相,是确定填图单位(或非正式填图单位)的主要依据,然后结合其他相关内容研究,探讨分析其间差异原因,进而在区域上划分对比。
2.4 变形特征
大金山岩组、南山岩组以塑性流动变形为主,紧闭平卧褶皱及顺层韧性剪切带发育,含大量花岗质、长英质及石英质脉体,其长垣状、短轴弯状构造型式及NW向面理形迹与空间上毗邻出露的中-新元古代变质地层有较大差别;中-新元古代变质地层主要为塑性压扁一剪切机制,面理形迹为片理和条纹、条带状构造、褶皱形迹主要为片内勾状褶皱及紧闭平卧褶皱,含有稀疏或细窄的石英脉体,其区域性面理为NE向或近EW向,空间分布亦呈NE向带状。西溪组主要为剪切机制下的脆一脆韧性变形。
2.5 脉体特征
前震旦纪变质岩均不同程度地发育不同成分的脉体,大金山岩组主要发育顺片理贯入的条带状花岗质、长英质脉体;南山岩组及中-新元古代变质地层中主要发育石英质脉体,其中南山岩组中石英质脉体量多且较粗大;中-新元古代变质地层中石英质脉体稀疏且细窄,其中东部中-新元古代长英质变质岩层中含石英脉,而斜长角闪岩中则为方解石脉,西部中-新元古代下峰组长英质变质岩中可出现石英脉,而在黄潭组块状厚层状富长石变粒岩中则极少见;西溪组则罕见上述脉体。根据以上特点,可以认为石英脉的形成主要受原岩成分的控制,也受到变质变形物理化学条件的制约,是成分相宜的岩层中准原地分凝产物。可以利用其成分、形态、规模等作为变质岩系原岩成分、变形、变质特征研究的参考标志。
3 地层分区
闽北前寒武纪变质地层以沿浦城山下—武夷山桃棋—建阳麻沙—邵武拿口一线展布的麻源岩群为界分为东、西区。
东区与西区中元古代晚期—新元古代变质地层既存在明显的差异又有许多的共同点。共同点主要可以归纳如下几点:
(1)目前的年代学资料反映,东区的东岩组、大岭组、龙北溪组与西区的宝石组、黄潭组、下峰组、西溪组地质年代相当。
(2)宝石组和东岩组都为绿片岩组合夹钙硅质岩,如将乐盖竹洋地区在相当于宝石组的层位中亦发现原岩为细碧岩的绿片岩组合。
(3)大岭组和黄潭组原岩类型同为沉积碎屑-中酸性火山岩组合。
(4)龙北溪组同下峰组、西溪组岩性组合及原岩类型也十分相似,都为含硅镁质砂泥质岩类。
东区与西区差别主要是各组在岩性组合上,如:
(1)东岩组分布稳定,其原岩以细碧质火山岩为主夹少量钙硅质砂泥质岩类;宝石组则分布局限。
(2)大岭组和黄潭组都以块状长石变粒岩为主,但前者常夹有绿片岩、石英岩、透辉石岩等组合,而后者则未有见之;大岭组长石变粒岩原岩为角斑质-石英角斑质火山岩,与东岩组细碧质火山岩共同组成双模式火山建造,而黄潭组长石变粒岩的原岩相当于正常钙碱性火山岩。
(3)龙北溪组常见的条带状石英岩、透辉石岩、大理岩、绿片岩等标志性岩层,下峰组中则鲜有见之,仅于西溪组中偶见。
(4)东区变质地层,总体构造线呈NNE向展布,受后期构造改造较为强烈,常见侵入于其中的花岗岩石强烈糜棱岩化;而分布于西区同时代变质地层,构造线呈NE向带状延伸,受后期韧性剪切变形作用稍弱,而受加里东期岩浆活动作用的影响,常围绕岩体形成边缘混合岩化。
4 变质作用
闽北前寒武纪变质岩变质作用可分为区域中高温变质作用角闪岩相与动力热流递进变质作用两种,出现角闪岩相与绿片岩相变质岩,变质期可划分为3期。
以大金山岩组为代表的中深变质岩系普遍发育区域混合岩化作用形成的长英质、花岗质脉体,建宁伊家湾侵入本岩组片麻状英云闪长岩的锆石207Pb/206Pb年龄值为1714Ma[4],据对变质作用发生发展的一般认识,区域性混合岩化和花岗岩浆活动是变质作用终了阶段的产物。将因而将大金山岩组区域中高温变质作用角闪岩相主变质期置于1714Ma之前。相当于吕梁期。
南山岩组变质作用具动力热流递进变质作用,在建阳南山—严墩道班剖面从东往西,南山岩组变质程度有递增变质的特征,依次可划分铁铝榴石带、蓝晶石-十字石带、矽线石带等3个变质带。同时南山岩组与下伏吕梁期的变质地层——大金山岩组及上覆加里东期的变质地层在变质变形与混合岩化方面也存在较大区别,因而将南山岩组变质期归属四堡期。
西区宝石组、黄潭组、下峰组、西溪组与寒武纪林田组为中一浅变质岩系,变质程度介于高绿片岩相-低绿片岩相之间,局部可达低角闪岩相;具动力热流递进变质作用特征,可划分出2个变质相、3个北东向分布的变质带,即绿片岩相的黑云母带、铁铝榴石带、低角闪岩相的十字石变质带;区域上以泰宁宝石—邵武桂林十字石变质带为中心轴,向两侧依次对称分布铁铝榴石带、黑云母带,反映了动力热流递进变质作用特征。加里东构造热事件要本期变质岩系的反映显著,孙大中1991年在泰宁宝石黄潭组变角斑岩及建瓯西坑大岭组变石英角斑岩的自形锆石中,获206Pb/238U表面年龄的加权平均值分别为458.1±6.4Ma、431.1±2.64Ma,故本期变质岩系的主变质期为加里东期。
5 时代讨论
5.1 大金山岩组
区内大金山岩组顶部与南山岩组呈韧性断层接触,未见底。邵武潮泥大金山岩组斜长角闪岩(原岩恢复为拉斑玄武岩)6件样品送测全岩Sm-Nd同位素测年,等时线年龄为2320±79Ma。袁忠信等(1991年)于建阳麻沙至长坪的公路上(属本组下段),采集样品送测全岩Sm-Nd同位素年龄样,获得等时线年龄为2116±22Ma[6]。大金山岩组的时代为古元古代。
5.2 南山岩组
南山岩组多以韧性断层滑覆于大金山岩组之上,与上覆中元古代晚期—新元古代变质地层(以黄潭组多见)亦呈韧(脆)性断层接触。由于南山岩组为一套砂泥质粘土岩与杂砂岩沉积,目前无可靠年龄资料。以往基于南山岩组与大金山岩组相伴出露,并且变质程度相当,往往参照大金山岩组形成时期而将其置古元古代。诚然,南山岩组环布于大金山岩组南东与北西两侧,构成“相伴出露”,并且变质程度相当;但是,二者又存在岩性组合、岩石变形、脉体成分的不同,并且二者间为韧性断层接触,而南山岩组与上覆岩层又多呈叠瓦状相间产出,显示二者在构造层次上存在差异;结合它们在原岩沉积建造上的不同,因而有理由认为,南山岩组形成时代最大可能是古元古代之后。同理,南山岩组与以黄潭组为代表的中元古代晚期-新元古代变质地层相比,在岩石组合、变质变形程度等多方面存在明显差异。因而将南山岩组形成时代暂置中元古代早期。
5.3 东岩组与大岭组
东岩组和大岭组二者关系密切,在空间上常相伴出露,形成双峰式火山岩建造。中国科学院李武显等,2005年在建瓯东岩村东岩组的变质流纹岩中获锆石U-PbSHRIMP年龄为818±9Ma[7];孙大中等(1991年)于建瓯水西东岩组斜长角闪片岩中获得Sm-Nd模式年龄为1.1529Ga,在建瓯叶坑大岭组变石英角斑岩中获得单锆石U-Pb上交点年龄为1100±19Ma,建瓯西坑变石英角斑岩中获得单锆石U-Pb稀释法近一致线5个年龄的加权平均值为773.8±2.6Ma。2001年完成的1:25万三明市幅区调项目在建瓯东岩绿帘阳起片岩中获得锆石U-Pb上交点年龄为1339±81Ma。综上所述,东岩组和大岭组的地质时代置之中元古代晚期—新元古代是合适的。
5.4 龙北溪组
龙北溪组底部片理平行叠置于大岭组之上,其变质变形特征与大岭组也较为相似,顶部含厚层石英岩可与西部西溪组对比。另据政和富竹庄本组片岩中含微古植物Scaphita sp.,Polyporata sp.,Pecemorpha sp.及几丁虫?Chitimozoa?。因而将其时代暂置新元古代,时间跨度相当于从青白口纪晚期—震旦纪。
5.5 黄潭组与宝石组
区内宝石组和黄潭组常相伴出露,空间位置关系密切。由于黄潭组原岩为中酸性火山岩,其锆石常成为测年研究对象,因而区内乃至邻区黄潭组锆石U-Pb同位素测年成果较多,但所获得的地质年龄值跨度甚大,是否是选择不同类型的锆石做测试对象,亦或是地区不同所经历的地质背景不同所致。甘晓春等(1993年)对泰宁宝石黄潭组变角斑岩进行单颗粒锆石U-Pb测年[8],上交点年龄为1438±41Ma,由于锆石具有一定程度的溶蚀和磨圆,角斑岩的实际结晶年龄应稍小于1438±41Ma;顺昌际会地区黄潭组黑云二长变粒岩(原岩为中酸性火山岩)获得上交点1175±272Ma和下交点235±106Ma两个年龄值;锆石207Pb/206Pb年龄值分别为1009.4、1049.9、689.8、680.2Ma。据此将黄潭组时代置中元古代晚期-新元古代,相当于蓟县纪末—青白口纪。
宝石组是一套砂泥质岩、泥灰质碳酸盐岩组合,被黄潭组片理平行叠置覆盖,区域上与黄潭组相伴出露,故把它暂置中元古代晚期—新元古代。
5.6 下峰组
2001年完成的1:25万三明市幅区调项目在将乐漠俚本组二长变粒岩中获得一组稍显圆化的半透明短柱状锆石获得U-Pb下交点年龄为901±25Ma。顺昌下坑本组黑云二长变粒岩(原岩为中酸性火山岩)中曾获得锆石U-Pb年龄值为805±112Ma。下峰组与黄潭组关系密切,空间上常相伴出露,二者中的变质火山岩类具同质的特点。在邵武金坑—关上剖面下峰组顶部与震旦纪西溪组呈片理平行叠置关系,从下峰组到西溪组岩石变质程度和变形作用没有截然的界线,呈过渡关系,认为应同属加里东构造层,经受加里东期以动力热流变质作用为主的变质作用,因而将其时代置南华纪,并与西溪组部分并列而上限延至震旦纪,底部片理叠覆于黄潭组之上。综上所述,下峰组地质年代暂置新元古代,大致相当从青白口纪-震旦纪。
5.7 西溪组
1:25万邵武市幅区调在江西内横本组变质粉砂岩中采获以下古孢子:光球藻(未定种)Leiosphaeridia sp.、糙面球形藻(未定种)Asperatosophosphaera sp.、网球藻(未定种)Dictyosphaera sp.,它们均是晚前寒武纪的孢子属。在金坑剖面上,西溪组与上覆寒武纪林田组和下伏下峰组均为连续沉积关系,所以把西溪组时代置震旦纪。在邵武石窟本组下部所含变质火山岩与明溪盖洋、王坊的中酸性火山岩层位相当,据1:5万明溪县幅资料,明溪王坊变质火山岩的成岩年龄为712Ma,所以把西溪组时代置于南华-震旦纪。
5.8 林田组
林田组为一套浅变质的海相细碎屑岩沉积,福建各地零星产有的微古化石,其中在宁化石碧采获Protospongia sp.;宁化龙下采获微古植物Lieominuscula sp.、Trachysphaeridium simplex;长汀大源坝—丝毛坪产几丁虫?Desmochitina sp.?、Conochitina sp.;清流茹坑、员山背产微古植物Protochysphaeridium sp.、Baltisphaeridium sp.[4];在金坑剖面及省内各地都可见及林田组和西溪组呈连续沉积关系,故将其时代置为寒武纪。
6 小结
(1)闽北前寒武纪变质地层根据其岩石组合、原岩建造、变质变形特征,脉体发育程度不同可划分为1个岩群、2个岩组、7个组。
(2)闽北中-新元古代变质地层可以划分为东、西区。
(3)闽北前寒武纪变质作用主要为区域中高温变质作用与动力热流递进变质作用两种,变质期可划分为吕粱、四堡、加里东三期。
(4)大金岩组Sm-Nd同位素测年介于2116~2320Ma之间,时代为古元古代;南山岩组据其岩石组合、变质变形及脉体特征与上、下地层的差异,形成时代暂置中元古代早期;东岩组、大岭组、黄潭组现有的同位素测年跨度大,年龄从680~1438Ma都有,所以地质时代置之中元古代晚期-新元古代;宝石组据其与黄潭组叠置关系,时代也暂置之中元古代晚期-新元古代;下峰组的锆石U-Pb年龄为805~901Ma,龙北溪组中含有微古植物化石,二者时代为新元古代;大致相当从青白口纪—震旦纪。西溪组中含微古植物化石,夹层变质火山岩的成岩年龄为712Ma,其时代为南华—震旦纪;林田组中产微古植物及几丁虫化石,其时代为寒武纪。
本文是在1:25万邵武市幅区域地质调查报告的基础上整理而成的,是参与该项目全体同志的共同劳动成果。
参考文献
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[2]李兼海等.福建省岩石地层单位.武汉:中国地质大学出版社,1997
[3]福建地质矿产勘查开发局.福建省地质图(1:500000)说明书.福州:福建省地图出版社,1998
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[5]李兼海等.福建省新建岩石地层单位.中国区域地质,1994(4)
[6]袁忠信等.闽北麻源群Sm-Nd、Rb-Sr同位素年龄研究.岩石矿物学杂志,1991(2)
[7] Wu Xian Li. Neoproterozoic bimodal magmatism in the Cathaysia Block of South China and its tectonic significance. Precambrian Research.,2005,136
[8] 甘晓春等.闽北前寒武纪变质基底的地质年代学研究.福建地质,1993,12(1)
Precambrian Stratigraphic Subdivision and Comparison in North of Fujian
Xu Weiguang, Huang Jialong
(Fujian Institute of Geological Survey, Fuzhou 350011)
Abstract: North Fujia is located within the Cathaysia basement. It is the central to north part of the northwest Fujian uplifting belt which is one of the first-degree tectonic units in Fujian Province. Precambrian outcrops extensively in this area. based on the regional explorations,the authors have subdivided and compared the Precambrian strata in north Fujian and supplied a standarOd for the tectono-sedimentary stratigraphic subdivision in this area.
Key words: North Fujian; Precambrian; metamorphism; Strata
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