劉輝東，唐福貴，王鳳花，駱韶軍，廖示庭，邵小陽，張忠進(jìn)

LIU Hui-Dong,TANG Fu-Gui,WANG Feng-Hua,LUO Shao-Jun,LIAO Shi-Ting, SHAO Xiao-Yang,ZHANG Zhong-Jin

（廣東省佛山地質(zhì)局，佛山528000，廣東）

（Foshan Geological Bureau of Guangdong province,Foshan 528000,Guangdong,China）

粵北大瑤山地區(qū)前泥盆紀(jì)地層中的火山巖特征及LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡

劉輝東，唐福貴，王鳳花，駱韶軍，廖示庭，邵小陽，張忠進(jìn)

LIU Hui-Dong,TANG Fu-Gui,WANG Feng-Hua,LUO Shao-Jun,LIAO Shi-Ting, SHAO Xiao-Yang,ZHANG Zhong-Jin

（廣東省佛山地質(zhì)局，佛山528000，廣東）

（Foshan Geological Bureau of Guangdong province,Foshan 528000,Guangdong,China）

通過1︰5萬地質(zhì)填圖及剖面測制，作者在粵北大瑤山地區(qū)的震旦－寒武紀(jì)地層中首次發(fā)現(xiàn)多層火山巖，巖性主要為火山－沉積碎屑巖類的變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒巖屑石英砂巖、變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒長石石英砂巖、沉凝灰?guī)r等，局部見變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r。對變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、變質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖用LA-ICP-MS法測定鋯石U-Pb年齡，206Pb/238U年齡介于614～2869 Ma之間，年齡值較為分散，說明碎屑鋯石是多來源的?；鹕綆r年齡數(shù)據(jù)與地層時代歸屬矛盾，粵北大瑤山地區(qū)前泥盆紀(jì)地層的時代歸屬值得進(jìn)一步探討。

前泥盆紀(jì)地層；火山巖；鋯石U-Pb定年；大瑤山地區(qū)；粵北

粵北大瑤山地區(qū)的前泥盆紀(jì)地層為淺變質(zhì)的深海－淺海相類復(fù)理石碎屑巖建造，巖性以灰綠、青灰色厚層狀－塊狀變質(zhì)細(xì)粒長石石英砂巖為主，夾少量變質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)板巖和硅質(zhì)巖，目前該區(qū)地層時代置于震旦紀(jì)－早寒武世[1-8]。筆者最近在粵北大瑤山地區(qū)進(jìn)行1∶5萬區(qū)調(diào)，在震旦紀(jì)壩里組及早寒武世牛角河組中新發(fā)現(xiàn)火山巖，為該區(qū)大地構(gòu)造背景及演化研究提供了新的參考資料。

1 火山地層

震旦紀(jì)壩里組的火山巖分布局限，零星見于樂昌峽嶺下、沙羅壩、黃家埂等地，另外，樂昌梅花鎮(zhèn)－湖洞的大路上也有少量出露，巖性主要為變質(zhì)凝灰質(zhì)中細(xì)粒巖屑石英砂巖，夾于正常沉積巖中，厚10～30 m不等。

早寒武世牛角河組的火山巖比較發(fā)育，多處出露，以湖洞附近及柑子坪一帶發(fā)育較好（圖1）。巖性主要為變質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖，有些地段見變質(zhì)沉凝灰?guī)r、變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，夾于海相類復(fù)理石建造中[9]。

1.1 湖洞七里坑火山巖

見于樂昌大源鄉(xiāng)湖洞七里坑附近的大路上（分水嶺西側(cè)約250 m處），火山巖呈夾層產(chǎn)于早寒武世牛角河組中（圖1、2）。剖面上地層倒轉(zhuǎn)，寒武紀(jì)地層覆蓋在泥盆紀(jì)地層之上，巖性有變質(zhì)沉凝灰?guī)r、弱片理化變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、變流紋質(zhì)凝灰?guī)r、弱變質(zhì)凝灰質(zhì)中細(xì)粒石英砂巖等，以出現(xiàn)多層變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r為特征，總厚度近160 m。剖面層序描述如下：

上覆地層：中泥盆世楊溪組 灰紫色塊狀含復(fù)成分礫粗中粒長石石英砂巖

～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～角度不整合～～～～～～～～～～～～～～～～

早寒武世牛角河組火山巖 總厚度158.74 m

16.褐灰、青灰、灰白色塊狀變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，層面不發(fā)育。巖石顆粒不明顯，多呈隱晶質(zhì)。局部碎裂巖化，裂隙呈不規(guī)則細(xì)紋，微細(xì)裂隙被鐵質(zhì)充填 3.73 m

圖1 粵北大瑤山地區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Simplified geological map of the Dayaoshan area,North Guangdong Province

15.褐灰、青灰色塊狀變質(zhì)細(xì)粒長石石英砂巖，局部帶紫灰色調(diào)。鏡下觀察，巖石具較強的絹云母化，疊加弱的硅化及弱的褐鐵礦化 4.19 m

14.青灰色塊狀變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r。巖石顆粒不明顯，多呈隱晶質(zhì) 14.55 m

13.青灰色厚層狀變質(zhì)沉凝灰?guī)r 3.67 m

12.淺紫灰、青灰色厚層狀-巨厚層狀變質(zhì)細(xì)粒長石石英砂巖，單層厚度60～150 cm 14.97 m

11.灰、淺紫灰色弱片理化變質(zhì)凝灰質(zhì)細(xì)粒石英砂巖。肉眼可見到少量斑點狀凝灰物質(zhì) 10.01 m

10.灰、淺紫灰色片理化變流紋質(zhì)凝灰?guī)r，巖石顆粒感不強，常見次生鐵質(zhì)充填巖石的微細(xì)裂隙 10.74 m

9.灰、淺紫灰色片理化變質(zhì)沉凝灰?guī)r。鏡下觀察，火山碎屑以變余塑變巖屑為主，剛性玻屑及石英晶屑較少，塑變巖屑達(dá)40%～45% 4.96 m

8.浮土 9.00 m

7.灰、淺紫灰色弱片理化變質(zhì)凝灰質(zhì)細(xì)粒石英砂巖。肉眼可見到少量斑點狀凝灰物質(zhì) 7.20 m

6.紫灰色片理化泥質(zhì)粉砂巖 2.70 m

5.灰、淺紫灰色片理化變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r。巖石具隱晶結(jié)構(gòu)，鏡下為變余熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu)。巖石的流紋質(zhì)塑變巖屑較高，基本上完全由塑變巖屑組成，屬噴溢相 10.32 m

4.灰白色、灰紫色硅質(zhì)巖，呈透鏡狀產(chǎn)于變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r中，硅質(zhì)巖寬窄不一，寬度一般10～15 cm，最寬可達(dá)50 cm，長度一般15～30 cm，最長可達(dá)1 m 0.50 m

3.淺灰－灰黃色片理化變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r。片理面上有較弱的絲絹光澤，巖石具隱晶結(jié)構(gòu)，鏡下為變余熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu)。巖石的流紋質(zhì)塑變巖屑較高，達(dá)55%～84%，顯示強熔結(jié)特征 16.77 m

2.灰綠、黃綠、青灰色中厚層狀變質(zhì)沉凝灰?guī)r。肉眼及放大鏡下有時可見到斑點狀凝灰物質(zhì)，呈褐黃色斑點或煙灰色油脂光澤的石英晶屑。鏡下見大量的半塑性巖屑、半塑性玻屑，含量35%～50% 29.13 m

1.灰綠、黃綠色弱劈理化厚層狀－巨厚狀變質(zhì)沉凝灰?guī)r，巖石中發(fā)育一組順層劈理，肉眼可見到少量褐黃色斑點狀凝灰物質(zhì)。鏡下觀察，巖石中的半塑性巖屑、半塑性玻屑較高，達(dá)35～50%，此外還有石英晶屑、剛性玻屑、長石晶屑、黑曜巖巖屑、剛性熔巖巖屑等 16.30 m——————— —整合接觸————— —

下伏地層：牛角河組 灰綠色中厚層狀變質(zhì)細(xì)粒長石石英砂巖夾泥質(zhì)板巖。

圖2 樂昌市大源鄉(xiāng)湖洞七里坑早寒武世牛角河組中的火山巖實測剖面圖Fig.2 Volcanic rocks cross section of the lower Cambrain Niujiaohe Formation in the Qilikeng，Lechang city，North GuangdongProvince

剖面揭示出四次火山噴發(fā)活動，分別對應(yīng)層位是1-5層，7-11層，13-14層，16層：第1-2層為噴發(fā)沉積相的沉凝灰?guī)r，巖石中含大量的半塑性巖屑、半塑性玻屑，說明離火山口較近；第3-5層為火山碎屑流相－噴溢相，巖性為流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，巖石的流紋質(zhì)塑變巖屑含量較高，達(dá)55%～84%（其中第5層的D2088-13樣品室內(nèi)鑒定塑變巖屑達(dá)98%，已相當(dāng)于酸性熔巖）；第6層為間歇期，為正常的沉積巖；第7-11層以變質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖為主，夾變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r，屬噴發(fā)沉積相；第12層為間歇期，為正常的沉積巖；第13-14層下部為變質(zhì)沉凝灰?guī)r，上部為變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，說明火山再次活動，由噴發(fā)沉積相過渡為火山碎屑流相；第15層為變質(zhì)砂巖，為間歇期；第16層為變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，屬火山碎屑流相。

1.2 柑子坪火山巖

分布于乳源東坪鎮(zhèn)茶坪、柑子坪、下寨、茅坪一帶的早寒武世牛角河組中，巖性以淺灰色中層－厚層狀變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒-細(xì)粒長石石英砂巖、變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒-細(xì)粒巖屑石英砂巖、變質(zhì)沉凝灰?guī)r為主，夾大量變質(zhì)中細(xì)粒巖屑石英砂巖、變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖、板巖等，局部見含火山角礫變質(zhì)凝灰質(zhì)長石石英砂巖。柑子坪附近的火山巖總厚度407.9 m，茅坪東側(cè)的火山巖總厚度161.75 m，厚度變化大。

下寨東側(cè)的火山巖厚度僅16.85 m，但露頭較好，有代表性，層序描述如下（圖3）：

上覆地層 早寒武世牛角河組 灰綠色中厚層狀變質(zhì)細(xì)粒巖屑石英砂巖夾薄層狀－中薄層狀絹云母千枚巖

——————— —整合接觸—————— —牛角河組火山巖 總厚度16.85 m

9.灰綠色中厚層狀變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒巖屑石英砂巖 0.30 m

8.灰綠、淺黃白色厚層狀－塊狀變質(zhì)細(xì)粒巖屑石英砂巖夾少量灰綠色薄層狀絹云母千枚巖 80 m

7.灰綠、黃綠色塊狀變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒巖屑石英砂巖夾變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒長石石英砂巖，含大量石英晶屑，頂部火山物質(zhì)增多，局部為流紋質(zhì)凝灰?guī)r 10.35 m

6.黑色絹云千枚巖 0.05 m

5.灰綠色塊狀變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒巖屑石英砂巖夾變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒長石石英砂巖，巖石中含大量不等粒的石英晶屑 2.51m

4.灰綠色中厚層狀變質(zhì)含凝灰質(zhì)細(xì)粒長石石英砂巖 0.30 m

3.灰綠色薄層狀－紋層狀粉砂巖質(zhì)絹云千枚巖 0.89 m

2.灰綠色中厚層狀變質(zhì)細(xì)粒長石石英砂巖 0.20 m

1.灰綠色厚層狀變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒巖屑石英雜砂巖 0.45 m

————— ——整合接觸—————— —

下伏地層：牛角河組 灰綠色中厚層狀變質(zhì)細(xì)粒長石石英砂巖夾薄層狀變質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖

圖3 乳源縣東坪鎮(zhèn)下寨東側(cè)早寒武世牛角河組中的火山巖實測剖面圖Fig.3 Volcanic rocks cross section of the lower Cambrain Niujiaohe Formation in the Xiazai,Ruyuan county，North Guangdong Province

下寨東側(cè)剖面上的火山巖主要為變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒巖屑石英砂巖夾變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒長石石英砂巖，夾于正常沉積巖中，屬噴發(fā)沉積相。個別樣品含火山物質(zhì)較多，室內(nèi)鑒定為絹云母化流紋質(zhì)凝灰?guī)r（圖4左下，D8001-1樣品，但采于同一位置的D8001-9樣品，室內(nèi)鑒定為變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒巖屑石英砂巖，說明流紋質(zhì)凝灰?guī)r分布極為有限）。

柑子坪一帶有明顯的兩期火山活動：第一期火山活動較為強烈，局部沉積了厚161.75～407.9 m的噴發(fā)沉積相火山巖（七里坑火山巖屬這一期活動），巖性以淺灰色中厚層狀－塊狀變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒-細(xì)粒長石石英砂巖、變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒-細(xì)粒巖屑石英砂巖、變質(zhì)沉凝灰?guī)r為主，夾大量的變質(zhì)中細(xì)粒巖屑石英砂巖、變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖、板巖等，說明火山活動經(jīng)歷了多次的噴發(fā)和間歇；第二期活動相對較弱，沉積了厚16.85～50 m的噴發(fā)沉積相火山巖（下寨剖面的火山巖屬這一期活動），巖性為青灰色變質(zhì)凝灰質(zhì)中粗粒巖屑砂巖、青灰色變質(zhì)凝灰質(zhì)細(xì)粒長石石英砂巖、變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒巖屑石英砂巖等。

總的來說，粵北大瑤山地區(qū)早寒武世的火山巖較為發(fā)育，但分布不均勻，厚度變化較大，最厚達(dá)407.9 m，薄者僅十幾米，橫向上快速尖滅，很難進(jìn)行區(qū)域?qū)Ρ取?/p>

圖4 早寒武世牛角河組火山巖鏡下特征Fig.4 Volcanic rocks tecture and structure of the lower Cambrain Niujiaohe Formation

2 火山巖巖石學(xué)特征

2.1 巖性特征

粵北大瑤山地區(qū)震旦紀(jì)－寒武紀(jì)地層的火山巖夾層主要為火山-沉積碎屑巖類，熔結(jié)火山碎屑巖類目前僅見于樂昌大源鄉(xiāng)湖洞七里坑剖面。

火山-沉積碎屑巖類巖性主要有變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒-細(xì)粒長石石英砂巖、變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒-細(xì)粒巖屑石英砂巖、變質(zhì)沉凝灰?guī)r等，局部見含火山角礫變質(zhì)凝灰質(zhì)長石石英砂巖。巖質(zhì)具變質(zhì)沉凝灰結(jié)構(gòu)或變質(zhì)凝灰質(zhì)砂狀結(jié)構(gòu)，具層理構(gòu)造?；鹕剿樾家孕∮? mm的凝灰物質(zhì)為主，包括晶屑、巖屑、玻屑及火山塵，晶屑、巖屑、玻屑可有不同程度的磨圓，呈棱角－次棱角狀。沉凝灰?guī)r以火山物質(zhì)為主，火山碎屑占50%～90%，正常沉積碎屑次之；凝灰質(zhì)沉積巖以沉積碎屑為主，火山碎屑僅占10%～50%。鏡下可見到雞骨狀、凹面棱角狀玻屑（圖4右下）。

變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，巖石具隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（鏡下為變余熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu)，圖4左上），片理化構(gòu)造。巖石主要由塑變巖屑組成，含少量半塑變巖屑、石英晶屑、硅化剛性玻屑。塑變巖屑呈蛇形、蚯蚓狀，近于平行熔結(jié)、壓結(jié)在一起，具定向性，形成假流動構(gòu)造。絕大部分塑變巖屑具較強的絹云母化蝕變，以弱定向分布的絹云母（主）及雜亂分布的隱晶質(zhì)長英霏細(xì)物組成，為流紋質(zhì)塑變巖屑；少部分塑變巖屑具硅化作用，以隱晶質(zhì)長英霏細(xì)物及次生石英為主。塑變巖屑雖發(fā)生次生蝕變作用，但火山碎屑邊界清晰可見。部分巖石含正常沉積的單晶石英碎屑及多晶石英碎屑，占4%～10%不等。巖石中大部分塑變火山碎屑直接熔結(jié)在一起，少部分火山碎屑間隙可見基質(zhì)，基質(zhì)由火山塵屑及鐵質(zhì)組成，火山塵屑已經(jīng)變質(zhì)重結(jié)晶為絹云母，并作定向分布，形成弱的片理化構(gòu)造。

2.2 副礦物特征

牛角河組火山巖獲得3個人工重砂分析結(jié)果，樣品采自七里坑剖面的變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r（D2088-4，D2088-9）和下寨剖面的變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒巖屑石英砂巖（D8001-9），副礦物由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室鑒定。熔結(jié)凝灰?guī)r屬鋯石－銳鈦礦型，凝灰質(zhì)砂巖屬鋯石－白鈦石－磷灰石型。變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r鋯石明顯可分為玫瑰色和黃粉色兩種，玫瑰色鋯石一般呈次渾圓-渾圓粒狀，來自沉積巖的母巖，占80～90%；黃粉色鋯石

表1 早寒武世火山巖巖石化學(xué)特征表Table 1 Petrochemical feature of the lower Cambrain volcanic rocks

圖5 早寒武世火山巖TAS圖解Fig.5 TAS diagram for the lower Cambrain volcanic rocks

圖6 早寒武世火山巖堿度指數(shù)圖解Fig.6 A.R-SiO2diagram for the lower Cambrain volcanic rocks

晶形較好，可能以新生鋯石為主，占10%～20%。

2.3 巖石化學(xué)特征

火山巖共獲得5個巖石化學(xué)分析結(jié)果（表1），樣品采自七里坑剖面及下寨剖面。在火山巖TAS圖解上（圖5），D2088-4位于英安巖-流紋巖的界線附近，其余位于流紋巖區(qū)。表1中A/CNK遠(yuǎn)大于1.1，屬強過鋁質(zhì)火山巖。

巖石的SiO2＞70%，用AR-SiO2圖解（圖6）判別巖石系列，屬“鈣堿性+拉斑玄武巖系列”。樣品D2088-3和D2088-4的FeO*/MgO遠(yuǎn)大于5，無法利用FeO*-FeO*/MgO圖解和SiO2-FeO*/MgO圖解進(jìn)一步區(qū)分鈣堿性和拉斑玄武巖系，據(jù)地質(zhì)事實，這些樣品不可能是拉斑玄武巖系，應(yīng)為鈣堿性系列。

2.4 巖石地球化學(xué)特征

火山巖的微量元素、稀土元素共分析5個樣品（表2、表3）。

變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r與維諾格拉多夫花崗巖值（1962）比較，Cr、V、Ba、Sc、Ti較高，Ta、Co、Li、Ce、Nd、Sm、Tb、Y較低，U、Th、Zr、Nb、Rb、Cs相近，成礦作用不明顯。

表2 早寒武世火山巖微量元素含量（單位：10-6）Table 2 Trace elements content of the lower Cambrain volcanic rocks

表3 早寒武世火山巖稀土元素含量（10-6）及參數(shù)Table 3 Rare earth elements content of the lower Cambrain volcanic rocks

稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式（圖7）為一向右傾斜的輕稀土富集型曲線，其中變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r的δEu值0.73～0.78，銪虧損較弱，凝灰質(zhì)砂巖的δEu值0.39，銪虧損中等。

3 火山巖構(gòu)造環(huán)境判別

粵北大瑤山地區(qū)的震旦紀(jì)－寒武紀(jì)的火山巖巖性以變質(zhì)沉凝灰?guī)r、變質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖為主，局部夾變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r，屬海底火山噴發(fā)。據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，當(dāng)時的構(gòu)造背景為活動陸緣盆地，沉積以砂巖為主體夾粉砂巖、泥巖的類復(fù)理石建造。

將七里坑剖面上的4個變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r樣品分析結(jié)果投Pearce的火成巖判別圖解（圖8），主要位于VAG區(qū)，屬火山弧火成巖。

4 火山活動時代

圖7 火山巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖Fig.7 Chondrite-normalized REE pattern of the lower Cambrain volcanic rocks

圖8 早寒武世火山巖環(huán)境判別圖解Fig.8 Discriminate tectonic-environment diagram for the lower Cambrain volcanic rocks

本次工作在震旦紀(jì)－寒武紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)大量的火山巖，屬較為重要的發(fā)現(xiàn)，挑選其中3個典型的火山巖樣品進(jìn)行LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測試。D8001-9為變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒巖屑石英砂巖（采自同一位置的D8001-1樣品鑒定為絹云母化流紋質(zhì)凝灰?guī)r）；D2088-4、D2088-9為變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r。

三個樣品的人工重砂及鋯石挑選均由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究實驗室完成，鋯石陰極發(fā)光圖像由武漢上譜分析科技有限責(zé)任公司和北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司兩家單位完成（圖9）。

鋯石U-Pb同位素定年利用激光剝蝕電感耦合等離子質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)分析完成。測試單位包括中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室和南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室兩家單位。兩家單位儀器相同，激光剝蝕系統(tǒng)為 GeoLas 2005，ICP-MS為Agilent 7500 a。激光剝蝕過程中采用氦氣作載氣、氬氣為補償氣以調(diào)節(jié)靈敏度，二者在進(jìn)入ICP之前通過一個T型接頭混合。在等離子體中心氣流（Ar+He）中加入了少量氮氣，以提高儀器靈敏度、降低檢出限和改善分析精密度。樣品測試過程中采用束斑直徑為32μm，每個時間分辨分析數(shù)據(jù)包括大約20～30 s的空白信號和50 s的樣品信號。U-Pb同位素定年中采用鋯石標(biāo)準(zhǔn)91500作外標(biāo)進(jìn)行同位素分餾校正，每分析5個樣品點，分析2次91500。對于與分析時間有關(guān)的U-Th-Pb同位素比值漂移，利用91500的變化采用線性內(nèi)插的方式進(jìn)行了校正。對分析數(shù)據(jù)的離線處理（包括對樣品和空白信號的選擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年齡計算）采用軟件ICPMSDataCal[10-11]完成。詳細(xì)的儀器操作條件和數(shù)據(jù)處理方法同文獻(xiàn)[10-12]。

圖9 早寒武世火山巖鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.9 Cathodoluminescence images of zircons from the lower Cambrain volcanic rocks

其中樣品D2088-4、D2088-9經(jīng)過2次測年，為了方便區(qū)分，D2088-4樣品第一次測年測點編號1～15，第二次測年測點編號21～38；D2088-9樣品第一次測年測點編號1～21，第二次測年測點編號31～37。三個樣品共分析89個測點（表4），這些鋯石大多具有很好的諧和性，即在207Pb/235U-206Pb/238U投影圖上落在諧和線上或者附近（圖10），這些諧和線上的鋯石年齡即可代表它們的真實形成年齡，只有幾顆鋯石的不諧和性大于10%，投影點偏離諧和線，它們的真實年齡應(yīng)該老于207Pb/206Pb表面年齡。其中D2088-4樣品的33、34測點的年齡協(xié)和性差；D2088-9樣品的1、4、31、32測點的年齡協(xié)和性差；D2088-4樣品的第38測點的年齡與地質(zhì)事實不符，可能為第二次挑鋯石時出現(xiàn)個別混樣，予于剔除。其余82個測點的206Pb/238U年齡介于614～2869 Ma之間，年齡值較為分散，其統(tǒng)計結(jié)果列于表5中。

圖10 火山巖鋯石U-Pb年齡諧和圖及鋯石年齡頻率直方圖Fig.10 U-Pb concordia diagram and cumnlative probability diagram of zircons age from t volcanic rocks

表5 火山巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素測年結(jié)果統(tǒng)計Table 5 LA-ICP-MS zircon U-Pb isotope analysis data statistical table from the volcanic rocks

時代討論：

（1）鋯石晶形較差，基本上為碎屑鋯石，年齡值較為分散，說明碎屑鋯石是多來源的。年齡值較為分散，說明碎屑鋯石是多來源的。其峰值出現(xiàn)在900～1000 Ma；640～850 Ma的年齡值約占25%，表明青白口紀(jì)末－南華紀(jì)巖漿活動較為強烈；區(qū)內(nèi)還有不少大于2400 Ma的碎屑鋯石，暗示有些碎屑鋯石來源于古元古代－新太古代的巖漿活動。

（2）本區(qū)沒有獲得早寒武世的年齡值，其中晶形完好、環(huán)帶清晰的鋯石主要出現(xiàn)在700～750 Ma（例如D2088-4的25、31、37測點）和880～1000 Ma（例如D8001-9的4、9、20測點，D2088-9的33～37測點）。

（3）大瑤山地區(qū)的前泥盆紀(jì)地層中存在大量的火山物質(zhì)，火山巖分布較為集中，快速尖滅。七里坑剖面出現(xiàn)大量塑變巖屑（其中第5層的D2088-13樣品塑變巖屑達(dá)98%，已相當(dāng)于酸性熔巖，為噴溢相）?；鹕綆r采于早寒武世地層，但鋯石U-Pb年齡并沒有獲得早寒武世的地質(zhì)年齡值，鋯石無論晶形好壞，年齡值都偏大，其原因值得進(jìn)一步探討。如果全為捕虜碎屑鋯石，很難解釋噴溢相中為什么采不到巖漿鋯石？

（4）粵北大瑤山地區(qū)的震旦紀(jì)－寒武紀(jì)地層采集到較多的光面球藻（Leiosphaeridia）、瘤面球藻（Lophosphaeridium），還見到棘球藻（Heliosphaeridium）和單軸海綿骨針（Uniaxial sponge spicules），光面球藻從前寒武紀(jì)至顯生宙穿時分布，不具有特定時代意義，瘤面球藻通常見于新元古代晚期至顯生宙地層。這套地層被泥盆紀(jì)地層角度不整合覆蓋，空間上與粵北有確鑿化石依據(jù)的寒武－奧陶紀(jì)地層不相鄰，地層時代沒有確鑿的依據(jù)。

5 結(jié)論

（1）粵北大瑤山地區(qū)前泥盆紀(jì)地層中新發(fā)現(xiàn)火山巖，巖性主要為火山－沉積碎屑巖類的變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒巖屑石英砂巖、變質(zhì)凝灰質(zhì)不等粒長石石英砂巖、變質(zhì)沉凝灰?guī)r等，局部夾變流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r。這些火山巖分布不均勻，厚度變化較大，最厚達(dá)407.9 m，薄者僅十幾米，橫向上快速尖滅，很難進(jìn)行區(qū)域?qū)Ρ取?/p>

（2）LA-ICP-MS鋯石 U-Pb同位素分析的206Pb/238U年齡介于614～2869 Ma之間，年齡值較為分散，說明碎屑鋯石是多來源的。其峰值出現(xiàn)在900～1000 Ma；640～850 Ma的年齡值約占25%，表明青白口紀(jì)末－南華紀(jì)巖漿活動較為強烈；區(qū)內(nèi)還有不少大于2400 Ma的碎屑鋯石，暗示有些碎屑鋯石來源于古元古代-新太古代的巖漿活動。

（3）粵北大瑤山地區(qū)的前泥盆紀(jì)地層的時代歸屬仍有疑慮，其空間上與粵北其他地方有確鑿化石依據(jù)的寒武－奧陶紀(jì)地層不相鄰，時代與火山巖年齡數(shù)據(jù)矛盾，值得進(jìn)一步研究。

本文是“廣東1∶5萬坪石鎮(zhèn)幅、沙坪鄉(xiāng)幅、樂昌縣幅、乳陽林業(yè)局幅、桂頭鎮(zhèn)幅區(qū)調(diào)”項目的集體成果，參加野外地質(zhì)調(diào)查工作的同志還有馮鏡權(quán)、戴春、賴桂林、柯長書、陳玉川等。鋯石U-Pb同位素測試過程中，分別得到南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室的武兵研究員和中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室的胡兆初研究員的幫助；中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）的曾佐勛教授曾在野外指導(dǎo)工作；成文過程中與龍文國研究員進(jìn)行了有益的探討；黃繼春高級工程師詳細(xì)審閱全文并提出寶貴意見，在此一并致謝！

[1]廣東省地質(zhì)局761隊4分隊.1∶20萬廣東省韶關(guān)幅綜合區(qū)域地質(zhì)測量總結(jié)報告[R].1959.

[2]廣東省地質(zhì)局.1∶20萬韶關(guān)幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告（修編再版）[R].1982.

[3]廣東省地質(zhì)調(diào)查院，廣東省佛山地質(zhì)局.1∶25萬韶關(guān)市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告（修測）[R].2009.

[4]湖南省地質(zhì)調(diào)查院.1∶25萬郴州市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告（修測）[R].2004.

[5]湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局.全國地層多重劃分對比研究(43)：湖南省巖石地層[M].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1997.

[6]廣東省地質(zhì)礦產(chǎn)局.全國地層多重劃分對比研究(44)：廣東省巖石地層[M].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1996.

[7]廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局.全國地層多重劃分對比研究(45)：廣西壯族自治區(qū)巖石地層[M].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1997.

[8]江西省地質(zhì)礦產(chǎn)局.全國地層多重劃分對比研究(36)：江西省巖石地層[M].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1997.

[9]葉天竺,張智勇,肖慶輝,等.成礦地質(zhì)背景研究技術(shù)要求[M].北京：地質(zhì)出版社，2010.

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Liu H D,Tang F G,Wang F H,Luo S J,Liao S T,Shao X Y and Zhang Z J.The Geochemistry features and zircon LA-ICP-MS U-Pb Ages of the volcanic rocks from the Pre-Devonian strata in Dayaoshan area，North Guangdong Province., 2014,30(4):328-341.

By 1:50000 geological mapping and measured sections,the first discovery of multi-layer volcanic rock in Sinian-Cambrian strata in Dayaoshan area,North Guangdong Province.Those volcanic rocks are mainly composing of volcano-sedimentary clastic rocks including metamorphic tuffaceous inequigranular lithic quartz sandstone,metamorphic tuffaceous inequigranular feldspar quartz sandstone,sedimentary tuff,locally variable rhyolitic ignimbrite.The zircons from variable rhyolitic ignimbrite,metamorphic tuffaceous sandstone were determined by LA-ICP-MS method,and yielded206Pb/238U ages of 614～2869 Ma,the dispersed ages indicated the detrital zircons are of multi sources.The difference between zircon U-Pb ages and strata formation time indicated that the formation age of Pre-Devonian strata of Dayaoshan area,Northern Guangdong Province need further research.

Pre-Devonian strata;volcanic rocks;zircon U-Pb dating;Dayaoshan area,North Guangdong Province

P588.14；

A

1007-3701(2014)04-328-14

10.3969/j.issn.1007-3701.2014.04.004

2014-07-04；

2014-09-01.

中國地質(zhì)調(diào)查局“南嶺成礦帶地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查”項目（1212011120797）;廣東區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與片區(qū)總結(jié)（12120113012700）.

劉輝東（1971—），男，高級工程師，長期從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，E-mail：fslhd@163.com.