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皖南屯溪地区发现晚侏罗世火山岩

2015-12-29任鑫鑫黄建东刘佳毕治国

安徽地质 2015年4期
关键词:屯溪侏罗世熔岩

任鑫鑫,黄建东,刘佳,毕治国

(1 安徽省地质博物馆, 安徽合肥 230001;2 合肥工业大学资源与环境工程学院, 安徽合肥 230009; 3 安徽省地质矿产勘查局327地质队, 安徽合肥 231607)

皖南屯溪地区发现晚侏罗世火山岩

任鑫鑫1,2,黄建东1,刘佳1,毕治国3

(1 安徽省地质博物馆, 安徽合肥 230001;2 合肥工业大学资源与环境工程学院, 安徽合肥 230009; 3 安徽省地质矿产勘查局327地质队, 安徽合肥 231607)

屯溪盆地洪琴组红层之上广泛分布着一套火山岩系,岩性上以中酸性的火山碎屑岩、火山熔岩为主。最初认为其属早白垩世石岭组双峰式喷发的一部分,进一步研究后认为其不整合于炳丘组之下,且岩性上区别于石岭组火山岩,经锆石U-Pb法定年确定时代上为晚侏罗世晚期,定名屯溪组。

火山岩;晚侏罗世;屯溪地区

0 引言

自全国第三届地层会议将中国南方晚侏罗世火山岩全部划入早白垩世后,晚侏罗世便不存在火山岩。但笔者在进行“皖南地区恐龙化石群调查与研究”时发现含恐龙化石(汪隆武,2006;黄建东等,2014)的中侏罗统洪琴组之上有大量的火山岩覆盖,而该火山岩又被以往一致认为属于早白垩世的炳丘组覆盖,且炳丘组以上还有一套火山岩被认为为石岭组。

屯溪火山岩盆地内广泛分布一套以中酸性为主的火山岩,分布于王村水山、屯溪黄口、阳湖三充一带,面积约5km2。岩性上以流纹质火山碎屑岩、火山熔岩为主。早期的地质调查认为该区域火山岩属石岭组,并把屯溪附近流纹质火山岩划分为石岭组上段,属于石岭组双峰式喷发的一部分①。

本次工作选择屯溪盆地洪琴组之上火山岩为研究对象,开展LAICP-MS锆石年代学、地球化学和区域地层对比研究,以期为屯溪盆地乃至皖南地区中生代中期火山岩的演化过程的研究提供依据。

1 实测剖面及样品

屯溪盆地位于扬子板块的东南部地带,主体部分为俗称的“江南古陆”东段(图1)。

图1 屯溪组实测剖面所在位置区域简图Fig.1 Regional sketch of the location of measured profile of the Tunxi Formation

燕山期发生了大规模钙碱性岩浆岩侵入与喷发活动。而晚侏罗世-早白垩世是区内最重要的岩浆活动时期(翁望飞等,2011)。本次分析的样品采自黄山市屯溪区南东侧黄口螺蛳顶,总计5块,其中4块用于硅酸盐主量元素分析,1块用于测年。

笔者在黄山市屯溪区黄口螺蛳顶实测了该套火山岩剖面,层序如下(图2):

图2 屯溪组实测剖面图Fig.2 Measured profile of the Tunxi Formation

9.深灰色英安质凝灰熔岩 5.47m

8.紫色流纹质凝灰熔岩 39.57m

7.紫红色英安质含球粒晶屑凝灰岩12.46m

6.紫色英安质凝灰岩 1.25m

5.紫灰色火山角砾岩 1.31m

4.灰紫色流纹质凝灰熔岩 31.4m

3.暗灰色流纹质晶屑玻屑凝灰岩15.65m

2.灰紫色英安质凝灰熔岩 3.35m

1.浅灰绿色流纹质晶屑凝灰岩30.74m

~~~喷发不整合~~~~~

下伏地层:中侏罗统洪琴组紫红色中薄层粉砂质泥岩

屯溪组(J3t) 总厚度 >244.97m(未见顶)

12.灰色流纹斑岩 44.49m

11.粉紫色含球粒流纹岩 3.20m

10.紫色流纹质凝灰熔岩 56.08m

2 分析方法

2.1 主量元素

主量元素测定采用X荧光光谱方法(XRF),在国土资源部合肥矿产资源监督检测中心完成,熔片之前用重量法确定样品的烧失量(LOI),标样(BHVO-2,MRG-1,W-2)的重复分析表明数据复查好于3%。

2.2 锆石测年

锆石单矿物挑选由河北省地勘局廊坊实验室完成,阴极发光图像有北京锆年领航科技有限公司完成,锆石U-Pb同位素分析在合肥工业大学LA-ICP-MS实验室完成。锆石定年采用仪器为Agilent 7500a ICP-MS,实验原理和具体测试方法见文献(Yuan et al.,2004),数据处理采用ICPMSDataCal 7.6软件计算(Liu et al.,2010),并采用Anderson(2002)的方法进行普通铅校正,年龄的计算及其图件的编制采用Isoplot(3.0版)完成。

3 结果

3.1 锆石定年

本次锆石U-Pb定年的样品为P3-TW01,该样品中的锆石多为自形晶,呈短柱状,粒径为40~110 μm,长宽比为2∶1~3∶1,阴极发光(CL)图像显示这些锆石具显著的震荡环带(图4)。分析结果显示(表1),Th/U加权平均年龄为149.9±2.7 Ma(图5)。锆石CL图像和Th/U比值(>0.4)均表明,这些锆石属于典型的岩浆锆石,其年龄应代表岩浆的侵位年龄。

图3 黄口螺蛳顶火山岩锆石阴极发光图像及LA-ICP-MS定年结果Fig.3 Zircon cathode luminescence image and LA-ICP-MS dating of the Luosiding volcanics, Huangkou

3.2 地球化学(主量元素)

主量元素分析结果(表2)。其中SiO2含量变化较小,为72.92%~73.80%;其他主量元素的含量变化范围也较小,4个样品表现出较一致的主量元素组成。根据SiO2含量划分,样品均为酸性岩,在TAS图上(图6),样品均落在流纹岩区域内。4个样品的全岩Na2O+K2O含量变化范围为7.18%~7.80 %,具有富碱特征。全岩Al2O3含量为13.93%~14.50%;全岩Na2O含量为3.15%%~3.47%;全岩K2O含量为3.85%~4.17%;全岩CaO含量为0.60%~1.16%。通过计算,4个样品的钙碱指数A/CNK变化范围为1.16~1.30,均属于过铝质岩石,岩石内常见矿物应为长石、黑云母等,与样品岩矿鉴定结果一致。[铝饱和指数A/CNK= mole Al2O3/( Na2O+K2O+CaO)]。

表1 黄口螺蛳顶火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb测年数据Table1 Zircon LA-ICP-MS U-Pb datings of Luosiding volcanics, Huangkou

图4 Th/U加权法计算出平均年龄为149.9±2.7 MaFig.4 Th/U weighted average age of 149.9±2.7 Ma

图5 黄口螺蛳顶火山岩采集样品进行主量元素TAS图Fig.5 TAS diagram of major elements of rocks sampled from volcanics at Luosiding, Huangkou

表2 黄口螺蛳顶屯溪组火山岩主量元素(%)分析结果Table2 Analytic results of major elements (%) of the Tunxi Formation of volcanics at Luosiding, Huangkou

4 结论

综上所述,笔者认为:

(1)屯溪地区洪琴组之上的火山岩的成岩年龄为149±2.7 Ma,与原有认识的该区域火山岩统一为石岭组,成岩年龄在113 Ma有所不同,时代上应由早白垩世划归为晚侏罗世。

(2)屯溪地区的该套岩石在地层叠覆关系上在下白垩统炳丘组与中侏罗统洪琴组之间。岩性上以偏酸至酸性火山岩为特征而区别以中性火山岩为特征的石岭组,故另立新名,命名屯溪组,并将屯溪黄口上侏罗统屯溪组剖面定为建组剖面。定义屯溪组为分布在屯溪一带,区域不整合于洪琴组之上不整合于炳丘组砾岩之下的紫、紫红、灰色流纹质火山熔岩及火山碎屑岩,厚>244.97m,主要分布在屯溪黄口、阳湖等地。

(3)屯溪组火山岩的发现,对整个皖南地区中生代火山岩的深入研究具有一定意义,而且对本省及邻区确实存在晚侏罗世火山岩提供了证据。

致谢:工作中得到了南京大学潘国强教授指导和安徽省地质调查研究院姜立富教授级高工的帮助,在此一并表示感谢。

[1]Anderson T.Correction of common leadin U-Pb analyses that do not report204Pb[J].Chemical Geology,2002,192(1-2):59~79.

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[7]刘建敏,闫峻,李全忠,宋传中,刘晓强,谢建成.铜陵姚家岭岩体的锆石定年和岩石成因[J].地质科学,2014,49(2):494~512.

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[9]翁望飞,支利庚,蔡连友,徐生发,王邦明.皖南中生代高钾钙碱性埃达克岩地球化学特征及岩石成因[J].地质调查与研究,2011,35(2):101~107.

LATE JURASSIC VOLCANICS DISCOVERED IN THE TUNXI AREA OF SOUTH ANHUI

RRE Xin-xin1,2, HUANG Jian-dong1, LIU Jia1, BI Zhi-guo3
(1 Geological Museum of Anhui Province, Hefei,Anhui 230001,China; 2 School of Resources and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei,Anhui 230009, China;3 No.327 Unit of Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province ,Hefei,Anhui 231607,China)

The Hongqin Formation of red bed in the Tunxi Basin is overlain by a series of volcanics widely, which are mainly of intermediate-acid volcanoclastic rock and volcanic lava.These rocks were previously thought to be a part of bimodal type eruption of early Cretaceous Shiling Formation, however, by further study they are found unconformably underlying the Bingqiu Formation and different from the Shiling Formation of volcanics in lithology and determined as old as late Late Jurassic by zircon U-Pb dating and named the Tunxi Formation.

volcanic; Late Jurassic; Tunxi area

P534

:A

1005-6157(2015)04-0241-4

2015-08-11

任鑫鑫(1986-),男,湖北襄樊人,助理工程师,现主要从事古生物学与地层学研究工作。

①兰田幅、休宁幅、屯溪幅1∶5万区域地质调查报告。

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