桂东南大瑶山地区南华纪寒武纪砂岩地球化学特

前人对华南加里东期造山带的构造属性做了大量研究，但至今华南加里东期的构造属性仍然存在巨大的争议。归纳起来分歧的核心问题为扬子陆块和华夏陆块之间于加里东期是否存在华南洋。一些学者认为扬子陆块和华夏陆块之间于早古生代存在华南洋，直至早古生代末华南洋才闭合，华南加里东造山带应属弧-陆或陆-弧-陆碰撞拼贴的造山带[1-5]；而另一些学者认为扬子陆块与华夏陆块自新元古代拼贴完成后一直处于陆内格局，两者间于早古生代不存在洋盆，华南加里东运动是陆内俯冲/碰撞的褶皱造山运动[6-9]。因此新元古代至早古生代期间扬子陆块和华夏陆块之间的盆地性质的厘定，是研究华南加里东期构造属性的关键。大量资料研究表明，沉积岩的化学物质组成特征可以很好记录物源区的性质及沉积盆地的构造环境[10-11]。桂东南大瑶山地区处于扬子陆块和华夏陆块结合地带，区内南华纪-寒武纪地层广泛出露，是厘定该时期扬子陆块与华夏陆块间是否存在“华南洋”的关键地带。虽然有些学者对华南加里东期的岩相古地理特征做过研究[12]，但以沉积岩的地球化学特征手段研究该区南华纪-寒武纪物源性质与沉积-构造环境仍然相对薄弱。本文在桂东南大瑶山地区进行详细野外地质调查和岩相学研究的基础上，对该区南华纪-寒武纪地层中的砂岩进行系统的主量元素、微量元素以及稀土元素的研究，通过地球化学组成特征判别南华纪-寒武纪构造环境，综合当前华南地质研究成果资料，探讨华南地区新元古代-早古生代的构造属性。

1 区域地质概况

图1研究区地质简图及采样点（据文献[13]修改）Fig.1 Geological schematic map of the studied area and sampling locations1.白垩系；2.寒武系；3.震旦系；4.南华系；5.志留纪花岗岩；6.志留纪辉长岩；7.角岩化；8.采样位置

研究区大地构造处于扬子陆块与华夏陆块的结合带（图1），大瑶山隆起东南缘。区内出露大量南华纪-寒武纪地层，主体为一套由砂岩、泥岩组成的类复理石连续沉积建造。南华系岩性为一套浅变质的灰绿、青灰中-厚层状不等粒岩屑石英砂岩、石英杂砂岩、细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩构成向上变薄变细沉积旋回组合，下未见底，与上覆震旦系硅质岩呈整合接触。震旦系为一套浅变质的灰绿、青灰色不等粒杂砂岩，粉砂岩、粉砂质泥岩及泥页岩组合夹多层灰、灰白色薄－厚层状硅质岩或硅质页岩。震旦系顶底均为硅质岩，与上覆寒武系砂岩呈整合接触。寒武系为一套浅变质的厚层—块层状变质中细粒杂岩、长石石英杂砂岩、岩屑石英砂岩、泥岩，与上覆泥盆系砾岩呈角度不整合接触。南华纪－寒武纪地层发育水平层理、包卷层理，变形构造，局部见正粒序层理，微凹凸不平的冲刷面，重荷模、沟模。此外，发育有砂包泥（图2a）、板状交错层理（图2b）、泥砾等相对高能的浅水沉积环境的标志物，受加里东运动影响强烈变形，形成NE－SW向为主的紧密线状褶皱，尔后被加里东期花岗岩体侵位，并被下泥盆统角度不整合覆盖。

2 样品采集与测试

在藤县东荣镇北面、木格乡西部、古龙镇南面、平福乡等地，分别采集了南华系、震旦系和寒武系砂岩样品7件、2件和12件（采样位置见图1），并对这些样品进行主量元素、微量元素及稀土元素测试分析。样品测试在广州澳实分析检测有限公司完成。主量元素的测定：首先将试样与含有硝酸锂的助熔剂充分混合，至高温熔融，然后将熔融物倒入铂金模子使其形成扁平玻璃片状，再用X荧光光谱仪测试分析。X荧光光谱仪的分析精密度与准确度优于3%。微量元素的测定：首先将样品与偏硼酸锂/四硼酸锂熔剂均匀混合，然后放置于温度大于1025°C的熔炉中熔化，待熔液冷却后，用氢氟酸、盐酸和硝酸定容，最后用等离子体质谱仪（ICPMS）进行数据分析，分析精度优于5%。

3 分析结果

3.1 主量元素

图2南华系野外及境下照片Fig.2 Macroscopic and microscopic photographs of Nanhua Period stratum（a）砂包泥；（b）砂岩中发育的交错层理；（c）南华系砂岩，正交偏光；（d）南华系砂岩，单偏光

南华纪－寒武纪砂岩样品的主量元素组成基本相近，详见表1。具有如下特征：SiO2含量中等，介于52.0～79.0 wt%；Al2O3含量9.63～23.90 wt%；Fe2O3含量1.26～8.84 wt%，CaO含量0.01～0.27 wt%，MgO含量0.50～4.29 wt%；K2O含量1.88～6.87 wt%；Na2O含量0.03～2.02 wt%；Ti2O含量0.51～1.06 wt%。Al2O3/SiO2比值为0.13～0.43，平均值为0.25；Fe2O3/MgO比值 为1.27～4.86，平 均 值 为2.87；Al2O3/（CaO+Na2O）比值为5.36～320.00，平均值为102.81，K2O/Na2O比值为1.06～98.33，平均值为33.20。

文章来源：《华南地震》 网址: http://www.hndzzz.cn/qikandaodu/2021/0313/608.html