福建早古生代林田群复理石建造浅析
2019-04-01石志华魏争音长乐
石志华,魏争,音长乐
福建早古生代林田群复理石建造浅析
石志华,魏争,音长乐
(成都理工大学 地球科学院,成都 610059)
福建早古生代主要分布于武夷山脉东南侧,沿邵武-长汀、永安-龙岩呈北东向带状展布,总体上属于以泥砂质为主的复理式建造。复理石建造组份相对复杂。通过对林田群矿物组份进行分析,表明了林田群下段的邵武-长汀海湾之地势乃北高南低,同时也反映了北部的香岭地区距剥蚀区较近、陆源物质丰富等特征;林田群上段距武夷陆块较近,陆源物质来源丰富。并结合岩相地理分析,林田群下段是在早中寒武世早期一种海域广阔、水文流畅,氧化作用比较充份的环境下接受了沉积,组成林田群下段的砂质复理石建造。
复理石建造;早古生代;矿物组份;福建
复理石建造系指富含复理石层的一套沉积岩石韵律组合[1],矿物组份复杂,记录了其沉积环境。福建省复理石建造主要出露于闽西、闽西北一带,形成于强烈造山作用后期。
1 地质概况
1.1 大地构造
福建省位于中国东南沿海,大地构造上处于太平洋板块与欧亚板块的俯冲应力区。由加里东运动的北西-南东方向水平挤压力促成了其武夷山脉北段由海转陆的隆起,南段则形成于华力西-印支构造旋回。福建复理石建造主要出露于武夷山脉东南侧,沿邵武-长汀、永安-龙岩大致呈北东向带状展布。岩石类型呈现以浅变质的泥沙质细碎屑岩为主及少量硅、钙质成积,厚度较大特点[2]。
1.2 地层分布
按岩性组合特征及部分古生物资料分析[3],福建省寒武系地层可进一步划分为中下寒武统林田群下段及上段和上寒武统东坑口群。
林田群下段复理石主要分布在邵武-长汀海湾之泰宁香岭、宁化治平、长汀林田一带及永安-龙岩海湾之涓坑等地,以邵武~长汀海湾之林田等地出露较全,顶底界限清楚。
林田群上段复理石主要分布于邵武-长汀海湾之五福羊、治平、林田及永安-龙岩海湾之李坊、涓坑、湖营等地。以永安李坊、宁化治平发育较全。
1.3 岩性
林田群下段岩石类型主要为灰、深灰色变质中细粒、细粒石英砂岩、不等粒长石石英砂岩夹变质粉砂岩、灰黑色含炭质千枚状板岩、千枚岩及千枚状泥页岩。香岭、王坊等地偶尔可见变质凝灰质砂岩,长汀地区近底部偶夹灰黑色薄层或透镜状变质硅质岩,下部夹一层变质含砾含长石石英砂岩。
林田群上段岩石类型主要有灰、深灰色变质中细粒含长石石英砂岩、变质中细粒、细粒石英砂岩、千枚岩、千枚状砂质页岩、千枚状硅质页岩(或变质含泥硅质岩)及重晶石矿层、结晶灰岩或大理岩透镜体。
2 复理石建造特征
2.1 林田群下段
对长汀林田、宁化治平、泰宁香岭及永安涓坑-伏台坑剖面38件变质砂岩类岩石薄片,对其碎屑矿物与杂基胶结物含量统计(表1),碎屑矿物含量多为50%~85%,杂基胶结物含量为15%~50%。碎屑矿物由石英、少量长石、微量之重矿物、云母及岩屑(砾石)等组成。粒度自0.05~1.6mm不等,以中细粒(0.1~0.35毫米)及细粒级(0.05~0.1mm)为主。磨圆度不高,常呈棱角状,偶尔有次圆状。除香岭剖面具不等粒砂状结构外,多呈中细粒、细粒砂状结构[4]。
从碎屑石英及胶结物绢云母含量之变化规律,表明邵武-长汀海湾之地势乃北高南低,同时也反映了北部的香岭地区距剥蚀区较近、陆源物质丰富、粒级混杂明显及快速堆积等特征。岩屑(砾石)的成份、结构及分布,反映了治平北西侧和林田东侧距剥蚀区近,基底偶有露出水面遭受剥蚀冲刷,从而形成磨圆度差、岩屑(砾石)成份复杂的含砾石英砂岩。据此,可推测邵武-长汀海湾两侧皆为北东向展布之隆起区。
2.2 林田群上段
对宁化治平、清流廖坊、长汀大源坝-坝下、林田及永安曲丰、涓坑-伏台坑、李坊37线剖面46件变质砂岩类岩石薄片中碎屑矿物及杂基胶结物含量统计(表2),碎屑矿物总量一般为50%~75%、少数达85%,杂基胶结物总量为15%~50%。碎屑矿物主要由石英、少量长石、片状白云母及微量岩屑,重矿物组成,粒级混杂,粒径0.04~0.8mm,以0.05~0.1mm之细粒级和0.5~0.3mm之中细粒级为主。磨圆度不高,多呈棱角状或次棱角状、少数为次圆状,具变余细粒砂状结构及中细粒砂状结构。
碎屑及胶结物含量在各剖面上差异较大。在邵武-长汀海湾,大致自北东(廖坊、治平)往南西(大源坝、林田)逐渐增高;而永安-龙岩海湾自北东(曲丰)往南西(涓坑)则有由高到低之变化趋势[5]。其中邵武-长汀海湾碎屑石英含量又普遍高于永安-龙岩海湾,表明了邵武-长汀海湾距武夷陆块较近,陆源物质来源丰富。
表2 林田群上段含重晶石砂泥质复理石变质砂岩类岩石碎屑矿物与杂基胶结物组份含量统计表
3 岩相古地理分析
福建省现地形主要以山地、丘陵为主,但在早古生代约4~6亿年前,其地势较低,主要为海域,自寒武纪加里东造山运动的挤压使海水倒退、并促成了武夷山脉的逐渐隆起。
3.1 早中寒武世早期
从长汀林田直至明溪王坊、泰宁香岭,中下寒武统林田群下段与震旦系均呈整合接触;往北至邵武、崇安一带,由于地层出露零星,岩石变质较深,接触关系不明显。
早中寒武世早期的地壳运动是造陆性质的,促使沿现今武夷山脉进一步抬升,也奠定了早中寒武世早期武夷陆块为剥蚀区,以邵武-长汀、三明-龙岩和周宁-安溪沉积区北西高、南东低的地势[6]。
在这样一种海域广阔、水休流畅,氧化作用比较充份的环境下接受了早中寒武世早期(林田群下段)沉积。形成的沉积物以灰至深灰色砂岩为主,次为粉砂岩、泥岩,局部有透镜状、薄层状硅质岩和含炭质泥岩,组成林田群下段砂质复理石建造。
3.2 早中寒武世晚期
林田群上段由一套厚度变化较大的细碎屑岩组成,其下与林田群下段整合接触,此期的古地理面貌,只是由于加里东旋回早期运动地壳上升,成积区海水从南西、南东退出,表现出武夷陆块剥蚀区的面积不断加大[7],但总体与古地理面貌与下段时期变化不大。
4 结语
1)福建省下古生代林田群地层岩石类型以砂岩、粉砂岩、千枚岩等为主,主要分布于邵武-长汀、永安-龙岩等地,呈现出复理石建造的特点。
2)福建下古生界复理石物质组成,矿物成份都很复杂,成份及结构成熟度都很低,碎屑矿物中普遍出现泥化程度不等的长石,局部尚见成份复杂之岩屑,反映出典型富陆源碎屑复理石之特点。
3)从岩相古地理分析,加里东运动及燕山运动的挤压力促成了造成了武夷山脉北段的隆起、海退,而复理石建造正好记录了这个阶段。
[1] 朱玉磷, 张金塔. 对福建西部早古生代地层划分及对比问题的商榷[J]. 福建地质, 1988, 7(02): 142-161.
[2] 张庆龙, 林奕源, 徐士银, 等. 福建省地体构造划分及构造演化[J]. 资源调查与环境, 2008, (03): 168-176.
[3] 朱玉磷, 邱盛安. 福建西部早古生代杂砂岩特征及其源区和构造背景[J]. 地质论评, 1989, (06): 501-511.
[4] 李祖光, 福建构造地貌发育机制初探[J]. 福建师范大学学报, 1988, (02): 94-99.
[5] 李兼海, 朱义华, 李仁杰. 论福建西部早古生代地层的划分及对比[J]. 福建地质, 1983, (01): 1-20.
[6] 李兼海, 朱义华, 李仁杰. 论福建西部早古生代的沉积建造及岩相古地理环境[J]. 福建地质, 1983, (04): 98-101.
[7] 郭令智, 施央申, 马瑞士, 等. 中国东南部地体构造的研究[J]. 南京大学学报, 1984, (04): 732-739.
A Preliminary Study of Flysch Formation of the Lower Paleozoic Lintian Group in Fujian
SHI Zhi-hua WEI Zheng YIN Chang-le
(College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059)
The Lower Paleozoic Lintian Group is exposed on the southeastern side of the Wuyi Mountains and distributed along the NE-trending Shaowu-Changting and Yongan-Longyan belts. Generally, it belongs to the flysch formation composed mainly of algillo-arenaceous sediments. This paper deals with characteristics of the same flysch formation based on mineral composition in combination with sedimentary facies and paleogeography.
flysch formation; Lower Paleozoic; mineral composition; Fujian
2018-05-17
石志华(1995-),男,福建龙岩人,硕士在读,主要研究方向:矿物学、岩石学、矿床学
P588.2
A
1006-0995(2019)01-0007-04
10.3969/j.issn.1006-0995.2019.01.002