江西龙南盆地中生代火山岩系划分和地质时代讨论

1、华 东 地 质 学 院 学报Jo u rn a l o f E a st C h in a Geo lo g ica l In st itu te第 21 卷第 4 期1998 年 12 月V o l. 21 N o. 4Sum64江西龙南盆地中生代火山岩系划分和地质时代讨论3巫建华张树明周维勋(华东地质学院地球科学系, 江西省临川市, 344000)摘 要 本文分析了江西龙南盆地中生代火山岩系余田群划分的现状及存在的问题, 提出了以岩性、岩相为划分依据。将余田群下部的砂、砾岩组合, 划归水头迳组, 中部的基性岩组合和上部的中 酸性岩组合划归菖蒲组; 将前人划入火山岩系中的变质岩组合归于震旦寒

2、武系。 同位素年龄资料说明, 余田群菖蒲组的地质时代为中侏罗世晚侏罗世早期, 水头迳组是否包含早侏罗世沉积,有待进一步研究证实。关键词 火山岩; 地层划分; 中生代; 龙南; 江西分类号 P 534. 5江西龙南火山盆地位于 N N E 向于山构造带 ( 鹰潭安远深断裂带的一局部) 和 EW向三南 ( 龙南、全南、定南) 寻乌构造带 ( 南岭构造带的一局部) 的复合部位, 呈 N N E 向展布于信丰小江、龙南南亨之间, 长约 55 km , 宽约 10 12 km 。 盆地形成之初, 可能控制盆地的 N N E向断裂, 受 EW 向断裂的牵制, 使盆地略呈“S形。由于后火山侵入体的大面积侵入

3、破坏, 使原 本统一的盆地被分隔成二个盆地, 即北部的东坑盆地和南部的临江盆地。多年来, 许多单位和个人对龙南盆地火山岩系进行了研究, 但至今在地层划分、命名和时 代归属方面仍未获得统一的认识。1970 年, 江西区测队开展 120 万龙南幅地质调查时, 以龙南的临江余田田螺圈剖面为层型, 将该火山岩系命名为余田群, 并划分为四段, 时代归于 早侏罗世。嗣后, 该队 1980 年重新研究赣南中生代火山岩系, 修正了余田群四段划分中存在的 问题, 并将余田群下部的砂、砾岩和中部的中基性火山岩划归菖蒲组, 上部的中酸性火山岩划 归鸡笼嶂组, 时代归于晚侏罗世。江西省地质矿产局开展 15 万龙南县幅

4、1 地质调查时, 将东 坑盆地火山岩系下部的砂、砾岩和中部的中基性火山岩改称水头迳群, 时代归于早、中侏罗世,上部的中酸性火山岩改称鸡笼嶂群, 时代归于晚侏罗世。?江西省岩石地层?2 将该火山岩系沿 称余田群, 时代归晚侏罗世, 并根据岩性组合特征分为三个组, 即余田群下部的砂、砾岩划归龙 潭坑组, 中部的中基性火山岩划归菖蒲组, 上部的中酸性火山岩划归鸡笼嶂组。收稿日期: 19982042173核工业科学基金资助工程 (Y 5630718)近年来, 本课题组在该盆地工作后认识到: 该火山岩系称余田群是合理的, 但下部的砂、砾岩应称水头迳组, 中部的中基性火山岩和上部的中酸性火山岩同归于菖蒲组

5、, 且余田群菖蒲组 的地质时代应属中侏罗世晚侏罗世早期、水头迳组是否包含了早侏罗世沉积有待于进一步 研究证实。1地层概况龙南盆地火山岩系呈 N N E 近 SN 向延伸, 倾向近东或 SE E , 倾角 45, 单斜层状产出。出露宽度不一, 总的趋势从北向南出露宽度逐渐变大。 根据地层出露状况, 由西向东可划分出四套: 1) 水头迳组砂、砾岩组合, 厚达 10 234 m ; 2) 菖蒲组第一段中基性火山岩、第二段中酸性 火山岩, 厚度大于 500 m ; 3) 震旦寒武系浅变质岩系, 厚约 1 000 m ; 4) 菖蒲组第二段中酸性火山岩, 厚 560 1 000 m 。 由于次火山岩及脉

6、岩发育, 在水头迳组分布区内, 常见玄武玢岩出 露, 在菖蒲组第一段基性岩分布区内, 常见流纹斑岩出露。 这给火山岩系的层序确立带来了困难。120 万地质调查创立的下侏罗统余田群四个岩性段, 大体相当于上述四套地层, 但一、二 岩性段包含了次火山岩及脉岩。?江西省侏罗系及其矿产?3 将水头迳组所代表的地层和菖蒲组第一段称上侏罗统“菖蒲组, 菖蒲组第二段归于上侏罗统鸡笼嶂组, 震旦寒武系归于中侏罗统罗坳组; 并指出: 创立余田群时, 由于当时对火山岩认识缺乏, 从地层学的观点出发, 将剖 面由下而上罗列出假设干分层, 划分出四个岩段, 并发现了玄武玢岩侵入水头迳组砂岩、流纹(斑) 岩侵入菖蒲组第

7、一段中基性岩的现象。 15 万地质调查划分的“水头迳群, 自下而上包 括水头迳组、震旦寒武系和菖蒲组第一段, 而鸡笼嶂群那么相当于菖蒲组第二段。 笔者沿里仁旱江关西公路两侧, 观察到一条出露较好的剖面。 现简单描述如下:余田群 菖蒲组第二段(9) 灰褐、浅红色斑状流纹岩 (顶部与后火山侵入体呈侵入接触)(8) 灰、浅灰色少斑流纹岩270 m90 m不整合震旦寒武系灰、灰白、灰紫色千枚状板岩、板岩、变质粉砂岩550 m断层余田群菖蒲组 第二段(9) 灰褐、浅红色斑状流纹岩(8) 灰、浅灰色少斑流纹岩(7) 灰色流纹质晶屑凝灰岩、深灰色流纹质玻屑熔结凝灰岩(6) 深灰色英安岩和浅灰色流纹岩互层(5

8、) 深灰色含角砾凝灰岩、玻屑熔结凝灰岩 第一段(4) 灰绿色致密状玄武岩, 气孔、杏仁体不发育(3) 灰绿、深灰色玄武岩, 气孔、杏仁体发育109 m79 m54 m182 m47 m274 m163 m(2) 角砾状玄武岩 (底部被流纹斑岩侵入)水头迳组(1) 浅灰、灰白色砾岩、砂岩、粉砂岩互层17 m207 m不 整 合下伏地层: 石碳系原火山岩系中的浅变质岩系应属震旦寒武系的一局部分布于三扎旱江余田一带的灰、灰白、灰紫色千枚状板岩、板岩、变质粉砂岩, 自南而 北出露宽度由宽变窄, 直至尖灭。该变质岩系东、西两侧均为菖蒲组第二段中酸性火山岩, 最大 出露厚度近 2 km 。该变质岩系或被置

9、于余田群第三岩性段或被归于中侏罗世罗坳组3 或划入 水头迳群第一岩组上段4 。 通过研究, 结合前人资料, 本文认为这套变质岩属震旦寒武系的 一局部。 理由如下:(1) 无论在东坑盆地, 还是临江盆地, 均未发现该变质岩层与水头迳组 (即原水头迳群第一 岩组下段) 砂、砾岩有直接接触, 也未发现它直接伏于菖蒲组第一段 ( 即原水头迳群第二岩组)中基性火山岩之下的现象。 所以, 将该变质岩层置于原水头迳群第一岩组下段之上、原水头迳群第二岩组之下, 缺乏直接的地质证据。(2) 在该变质岩层大片出露区的西侧, 多处可见到它覆于菖蒲组第二段 (即原鸡笼嶂组) 中 酸性火山岩之上, 且接触带附近产状剧变

10、、破碎强烈, 反映出断层接触的特征。 另外, 在菖蒲组第二段分布区内, 有多处小面积的变质岩层覆于其上, 并在局部地段发现变质岩层覆于菖蒲组第一段之上, 它们均呈断层接触。因此, 该变质岩层在西侧是被推覆到菖蒲组不同层位之上的。( 3) 虽然该区断裂构造发育, 沿断裂带常见变质现象, 出现变玄武岩、变流纹岩等, 但远离 断裂带的火山岩系并未见变质现象。将巨厚的变质岩层置于未变质的火山岩系中, 不仅很不协 调, 而且在赣南其它地区与龙南盆地余田群相当的火山岩系中, 均未出现变质岩系夹层。(4) 该变质岩层在断裂带附近的变形虽十分复杂, 但变质程度与远离断裂处没有明显的区 别。而且在火山岩附近或远

11、离火山岩处的变质程度也没有明显的区别。因此, 该变质岩层既不是构造变质的产物, 也不是烘烤的结果, 而是区域变质作用造成的。(5) 该变质岩层向北延伸至叶坊、枫树下一带尖灭, 再向北与变质岩层上、下的火山岩层联 为一体, 其间未见古风化壳。 假设将厚达 2 000 m 的变质岩层, 视为同期不同阶段火山喷发物的沉积夹层, 上述现象无法解释。(6) 野外地质事实说明, 前人提出的该变质岩层先于火山盆地形成是正确的。 但将其归于 中侏罗统罗坳组却是值得商榷。首先, 罗坳组所代表的地层没有遭受区域变质; 其次, 该变质岩 层的岩性及其组合特征与罗坳组不同; 再次, 罗坳组形成的时代并不早于龙南盆地火

12、山岩系。(7) 通过比照发现, 该变质岩层的岩性特征、岩石组合特征和变质变形特征, 与盆地东南侧 的震旦寒武系一致。2火山岩系的划分和命名关于火山岩系的划分, 笔者曾提出三个原那么5 : 1) 火山岩系的内部划分, 应以火山活动的 规律性或火山活动产物的自身特点, 作为重要的依据; 2) 火山岩系的岩石地层划分, 应赋予各3岩石地层单位具体的岩性内容, 并使之有别于相邻的地层单位; 3) 岩石地层单位的组应与火山岩相相对应, 建立组与火山作用演化阶段的直接联系。 根据这三个原那么, 龙南盆地火山岩系可 划分为两个岩组: 下部含火山物质的砂、砾岩组合属沉积岩相, 代表火山活动初始期的产物, 应

13、划分为一个岩组; 中部的中基性火山岩和上部的中酸性火山岩属喷发相, 也应划分为一个岩 组, 并可根据岩性进一步划分为两段。?江西省岩石地层?2 指出: 菖蒲群和余田群同处于全南寻乌火山岩带上, 所在层型地毗邻, 地层层位和岩性组合根本一致, 两者比照无疑; 按创名优 先权, 取余田群代表赣南中生代晚期火山岩系, 地质时代归于晚侏罗世, 并依岩性组合将余田 群自下而上划分为龙潭坑组、菖蒲组、鸡笼嶂组三个岩组。 我们赞同龙南盆地火山岩系称为余 田群, 但其地质时代及内部划分、命名值得商榷。我们认为应将余田群下岩组称水头迳组, 上岩 组称菖蒲组, 将原鸡笼嶂组并入菖蒲组。3. 1 水头迳组原称水头迳

14、群, 系江西区调队 1985 年开展 15 万龙南县幅地质调查时创立的, 创名地在 龙南县水头迳, 代表东坑盆地火山岩系下部的砂、砾岩和中部的中基性火山岩, 时代置于早 中侏罗世。 本文将水头迳群降群为组, 代表龙南盆地火山岩系余田群菖蒲组之下的砂、砾岩组 合。 新创立的水头迳组与?江西省岩石地层?中的“龙潭坑组所代表的地层一致。 我们之所以不引称龙潭坑组, 主要原因如下:( 1) 龙潭坑组系广东区测队 1991 年以普宁龙潭坑剖面建立的, 指位于蓝塘群 ( 或桥源组) 之上、高基坪群 (南山村组) 之下的一套火山碎屑沉积岩6 。高基坪群是一套以酸性喷发岩为主 的火山岩系, 时代为晚侏罗系,

15、相当于赣南的鸡笼嶂组。 鸡笼嶂组之下有一套以上丁组为代表 的沉积岩系, 其层位及岩性组合特征与龙潭坑组一致。(2) 龙潭坑组除在命名地为高基坪群南山村组覆盖外, 一般为高基坪群热水洞组喷发不整 合覆盖, 未见中基性火山岩覆盖。 所以, 龙潭坑组与上覆地层构成的剖面结构与龙南盆地余田 群的剖面结构不同, 而与安远盆地上丁组和鸡笼嶂组构成的剖面结构一致。( 3) 龙南盆地菖蒲组的岩性组合特征及层位, 与广东的吉岭湾组一致, 后者以喷发不整合 覆于漳平组之上?( 广东省岩石地层?)。龙南盆地余田群下部的砂、砾岩组合与漳平组的关系虽有待深入研究, 但其层位低于吉岭湾组却是肯定的。3. 2 菖蒲组原称菖

16、蒲群, 系江西区测队 1973 年开展 120 万寻乌幅地质调查时创立, 创名地在寻乌 县菖蒲。我们赞同?江西省岩石地层?将菖蒲群降群为组, 代表余田群水头迳组之上以中基性火 山岩为主、夹中酸性火山岩的组合, 但龙南盆地原鸡笼嶂组应并入菖蒲组。(1) 研究说明, 赣南粤北地区中生代晚期中酸性火山岩, 至少产于三个不同的层位: 以 菖蒲盆地中侏罗世晚侏罗世早期水头迳组和菖蒲组为代表的下火山岩系。菖蒲组分为三段, 第一段和第三段为基性岩组合、第二段为中酸性火山岩组合; 以安远盆地晚侏罗世上丁组和 鸡笼嶂组为代表的中火山岩系中的鸡笼嶂组, 由中酸性火山岩组成; 以长塘盆地早白垩世 晚白垩世早期合水组

17、和优胜组为代表的上火山岩系的优胜组, 由中酸性火山岩组成。 那么, 龙 南盆地余田群上部中酸性火山岩应属哪个层位呢? 我们认为它属下火山岩系菖蒲组第二段。首先, 龙南盆地余田群上部中酸性火山岩整合于中部中基性火山岩之上, 两者属同一火山旋回的 产物, 且两者组成的剖面结构及岩性组合特征, 与菖蒲盆地菖蒲组7 第一、二段 一致, 因此将它们归入菖蒲组是合理的。 其次, 龙南盆地余田群中、上部火山岩形成于中侏罗世晚侏罗世早期, 与菖蒲盆地菖蒲组的地质时代一致, 应归入下火山岩系。(2) 龙南盆地余田群上部中酸性火山岩与中部中基性火山岩, 有明显的岩性区别。 从岩性 角度考虑, 似乎可单独划出组成一

18、个组, 但考虑到它们同属喷发相, 且菖蒲组建组剖面上未单独划出, 所以仅将其作为菖蒲组的一个岩性段。4火山岩系的时代讨论龙南盆地火山岩系虽未获化石资料, 但已取得一批同位素年龄数据, 为火山岩系的时代讨论创造了条件。赖章忠等在东坑盆地菖蒲组第一段中基性火山岩中, 获全岩 R b 2S r 等时线年龄为 175. 6M a 8 , 菖蒲组第二段中酸性火山岩全岩 R b 2S r 等时线年龄 147. 6 M a。本课题组在东坑盆地菖 蒲组第一段中基性火山岩中, 获得两个全岩 K 2A r 法同位素年龄, 分别为 157. 85. 7 M a 和162. 84. 8 M a ( 表 1) ; 在菖

19、蒲组第二段中酸性火山岩获全岩 R b 2S r 等时线年龄为 165. 977. 23 M a (表 2, 图 1)。这些同位素年龄数据说明: 余田群菖蒲组的地质时代为中侏罗世晚侏 罗世早期。 菖蒲组之下大于 200 m 的水头迳组沉积岩层未获年龄资料, 是否包含早侏罗世的沉积, 有待进一步研究证实。表 1龙南盆地全岩 K 2A r 同位素年龄测定结果 Ta b le 1 The K2A r is o to p e a g e s fo r b a s a lt f rom L o ng na n b a s in. 40放射成因 A rm o l( g 10- 6 )空气40A r 混入%样

20、号地层岩石名称K%测定年龄值M a采样地点N 006菖蒲组一段玄武岩1. 414. 164 536. 1162. 84. 8东坑N 104菖蒲组一段玄武岩0. 070. 200 283. 3157. 85. 7里仁测试单位: 核工业地质分析测试研究中心表 2 龙南盆地中酸性火山岩 R b 2S r 同位素测定结果表 Ta b le 2 The R b 2S r is o to p e a g e s fo r m e d ium a c id ic ro c k f rom L o ng na n b a s in R b 10- 6S r10- 687R b 86S r87S r86S r样

21、号岩石名称N 001N 003N 004N 005N 009N 022流纹岩英安岩 英安岩 英安岩 英安岩流纹岩161. 22155. 86264. 31255. 7568. 0762. 4079. 5268. 656. 855 657. 230 169. 625 9010. 791 300. 732 200. 732 730. 738 260. 740 94234. 39114. 805. 908 240. 729 62306. 7275. 7211. 738 200. 743 75测试单位: 核工业地质分析测试研究中心结论综上所述, 可得出以下结论:5图 1龙南盆地中酸性火山岩 R b 2

22、S r 等时线图F ig u re 1 The Is o c h ro ne d ia g ram o f m e d ium a c id ic ro c k f rom L o ng na n b a s in.1) 龙南盆地中生代晚期火山岩系称为余田群, 可进一步划分为上、下两组。下部砂、砾岩组 合称水头迳组, 而不应归于龙潭坑组; 中部中基性火山岩和上部中酸性火山岩归入菖蒲组, 而 不应将上部中酸性火山岩单独划出、归于鸡笼嶂组。2) 原归入火山岩系的浅变质岩系, 属震旦寒武系的一局部, 应从余田群中分出。3) 同位素年龄资料说明: 龙南盆地余田群菖蒲组的地质时代为中侏罗世晚侏罗世早期。

23、 余田群水头迳组未获年龄资料, 是否包含早侏罗世的沉积, 有待进一步研究证实。参考文献12345678江西省地质局区调大队. 龙南幅 120 万区域地质调查报告. 1960江西省地质矿产厅. 江西省岩石地层. 武汉: 中国地质大学出版社, 1997 江西省地质局区调大队. 江西省侏罗系及其矿产, 1980 江西省地质矿产局. 龙南县幅 15 万地质图说明书, 1985巫建华, 管太阳. 江西铅山上饶“石溪组的新认识. 地层学杂志, 1994广东省地质矿产局. 广东省岩石地层. 武汉: 中国地质大学出版社, 1996巫建华、张树明、周维勋. 江西菖蒲盆地中生代火山岩系划分的新认识. 华东地质学院学报, 1998, 21 ( 3) : 206 212赖章忠、王安城. 赣南中生代火山活动时代及岩浆来源. 江西地质, 1996The C la s s if ic a t io n A nd D is c us s io n