江西南部版石盆地火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

王保峰， 巫建华

(东华理工大学地球科学学院，江西抚州 344000)

江西南部版石盆地火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

王保峰， 巫建华

(东华理工大学地球科学学院，江西抚州 344000)

应用SHRIMP锆石U-Pb定年方法，对江西南部三南 寻乌火山岩带版石盆地原鸡笼嶂组凝灰岩和原版石组流纹岩开展年代学研究。结果表明，凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为(142.5±1.3)Ma，流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为(131.4±1.3)Ma。根据新的国际地层表，晚侏罗世与早白垩世的界线划在(145.5±4.0)Ma，版石盆地原鸡笼嶂组和原版石组均形成于早白垩世早期。版石盆地火山岩系属同一个火山旋回的产物，且岩石组合与江西北部峡江 广丰火山岩带武夷群一致，其中原鸡笼嶂组可归入鹅湖岭组，原版石组可归入石溪组。

长英质火山岩;SHRIMP锆石U-Pb年龄;地层划分;早白垩世早期;江西版石

中国东南部中生代晚期最重要的地质事件是强烈的构造-岩浆活动，形成了以中酸性火山-侵入岩为主体的构造-岩浆岩带。江西位于该构造-岩浆带的西部，中生代晚期火山岩系发育，构成了大小不一的十几个火山盆地，并在空间上形成南、北两个火山岩带，即北部的峡江-广丰火山岩带和南部的三南(龙南、全南、定南)-寻乌火山岩带。南、北火山岩带火山岩系的岩石地层划分和地质时代归属一直是地质工作者研究的热点(李清龙等，1999;张利民，1979，1991;许玩宏等，1994;赖章忠等，1996;巫建华等，1994，1996a，1996b，1999a，1999b，1999c，2000，2002;孔兴功等，1999，2000;章邦桐等，2001，2008;陈志刚等，2003;高维等，2009)，并取得了丰硕的成果。但是，位于三南-寻乌火山岩带版石盆地的火山岩系，无论是岩石地层划分还是地质时代归属至今未取得统一的认识。

江西区调队在开展1∶20万寻乌幅地质调查时，将版石盆地底部的火山岩层划归晚侏罗世菖蒲群，中上部的杂色沉积岩和流纹岩归于早白垩世，并以版石镇竹高篆剖面为层型创建版石组①江西省地质局地质调查大队.1973.1/20万《寻乌幅》区域地质调查报告(内部印刷).;江西省地质矿产局(1984)认为“版石组与其归属早白垩世，还不如归属晚侏罗世，并入鸡笼嶂组”;赣南地调队则将原版石组中上部的火山岩肢解出来，称为门山寨组，时代归于古近纪②江西地质矿产勘查开发局赣南地质调查大队.1995.中华人民共和国1/5万《版石幅》地质图说明书.;江西省地质矿产厅(1997)认为，原版石组与赣东北早白垩世火把山群相当，将其所代表的地层改称火把山群;巫建华等(1999b，1999c，2000，2002)认为，原版石组包含两个火山岩相，应划分为两个岩组，并将原版石组升组为群称版石群，时代归早白垩世，进而将版石群下部的砾岩、砂岩、页岩夹火山碎屑岩组合引称合水组，上部的流纹岩、流纹质凝灰岩、熔结凝灰岩组合引称优胜组。

庄贤贵等(1994)、赖章忠等(1996)对版石盆地火山岩的同位素年代学曾开展过不同程度的工作，但未形成统一的认识，且部分年龄值与野外地质特征明显不符。如庄贤贵等(1994)测得原版石组流纹岩全岩Rb-Sr等时线年龄为32 Ma;但未提供原始分析数据和等时线图，难以判断其可信度;赖章忠等(1996)测得原鸡笼嶂组火山岩全岩Rb-Sr等值线年龄为154 Ma，原版石组流纹岩全岩Rb-Sr等时线年龄为72.2 Ma，不仅未提供原始分析数据，而且认为原版石组流纹岩七个样品中的三个样品可能受到绿泥石化的干扰，因离散度较高而被剔除。为了准确地确定版石盆地火山岩的地质时代，笔者采用目前公认精确度较高的SHRIMP锆石UPb定年法，对原鸡笼嶂组凝灰岩和原版石组流纹岩进行了测试。

1 地质背景

版石盆地位于中国东南部中生代岩浆岩带西部，南岭EW向岩浆岩带，处于南岭EW向构造带、三南-上饶NE 向构造隆起带及怀玉山-武夷山NNE向隆起带三者的复合部位。盆地出露面积约7 km2，呈NEE向展布(图1)，NEE—NNE向逆冲断层发育，导致震旦系(硅质)板岩、砂岩和寒武系的变质砂岩逆冲到原鸡笼嶂组火山岩之上，盆地内杂色沉积岩层产状近乎直立，并形成紧密褶皱。上白垩统河口组厚层状褐红色砾岩层角度不整合覆盖在原版石组火山岩系之上，后者倾角约35°，构造变形较弱，暗示该区的强烈构造变形发生在火山岩系形成之后、上白垩统河口组砾岩层沉积之前。

图1 版石盆地地质图②Fig.1 The geological map of Banshi basin

盆地内的火山岩系自下而上可分为四段:第一段为原鸡笼嶂组流纹质熔结凝灰岩、凝灰岩、含角砾凝灰岩，喷发不整合于震旦—寒武系变质砂岩之上;第二段为原版石组下部黄绿色细砾岩、含细砾砂岩、凝灰质砂岩、灰绿色薄层状页岩和黑色油页岩;第三段为原版石组中部灰白色角砾凝灰岩、褐红色流纹岩，局部可见流纹质集块岩;第四段为原版石组上部杂色厚层状长石石英砂岩、砂砾岩夹泥岩及粘土岩。本次研究的样品分别采自第一段和第三段(图2)。第一段凝灰岩(样号:BS201)采自围东采石场，坐标为 N25°18'26.2″，E115°21'46.3″;第三段流纹岩(样号:BS003)采自门山寨采石场，坐标为 N25°18'53.5″，E115°21'58.3″。

2 分析方法

在选取锆石前，先将样品破碎，洗去粉尘，保留重矿物，然后人工淘洗并用重选法和磁选法选择富集锆石(选矿工作在河北省区域地质调查研究所廊坊实验室完成)，接着在双目镜下手工精选单颗粒锆石，选取结晶程度较好的锆石并与RSES标准锆石(TEM417 Ma)制成环氧树脂样品靶。抛光后进行透射光、反射光和阴极发光的照相。SHRIMP锆石U-Pb定年分析在中国地质科学院北京离子探针SHRIMPⅡ上完成。样品锆石在靶台上显示CL图像对照可见光进行标点选样，选择晶形好、表明光洁、环带明显、无包裹体的颗粒锆石区域进行测点，以获得较准确的火山岩成岩年龄。

图2 版石盆地竹篙篆剖面图①Fig.2 The profile of Zhugaozhuan in Banshi basin

数据处理、年龄计算采用Ludwig博士编写的SQUID 1.0及ISOPLOT程序，测试数据采用204Pb进行普通铅校正。单个测试点的误差均为1σ。具有95%置信度。因年轻锆石(＜1 000 Ma)中放射成因207Pb的量较少，分析中容易产生较大的误差，故对年轻的锆石使用206Pb/238U年龄。

3 分析结果

凝灰岩(样号:BS201)和流纹岩(样号:BS003)样品的锆石阴极发光图像(CL)均显示生长振荡环带和韵律结构(图3)，为典型的岩浆成因的结晶锆石，它们U-Pb同位素年龄分析结果列于表1。从表1可以看出，BS201凝灰岩样品的锆石 U(125×10-6～788×10-6)，Th含量(83×10-6～510×10-6)和Th/U(0.38～0.99)较高、分布较集中，显示出岩浆成因锆石的特征。排除测点1.1，12.1(为继承锆石)和13.1(U，Th的含量偏高)，其余11个测点皆分布于谐和线之上(图4a)，206Pb/238U加权平均年龄为(142.5±1.3)Ma(MSWD=1.7，N=11)，代表了凝灰岩的形成年龄;BS003流纹岩样品的锆石 U(168×10-6～507×10-6)，Th含量(89×10-6～382×10-6)和 Th/U(0.55～0.99)较高、分布较集中，也显示出岩浆锆石的特征。排除测点1.1和2.1(U，Th的含量偏低)，其余12个测点分布于谐和线之上及其附近(图4b)，206Pb/238U加权平均年龄为(131.4±1.3)Ma(MSWD=0.97，N=12)，代表了流纹岩的形成年龄。根据国际地层表(Gradsrein et al.，2004;章森桂等，2009)，晚侏罗世与早白垩世的界线划在(145.5±4.0)Ma，版石盆地原鸡笼嶂组凝灰岩和原版石组流纹岩均形成于早白垩世早期。

图3 版石盆地火山岩部分锆石高清阴极发光图像、测点位置及年龄结果Fig.3 Cathode luminescence photomicrographs，measured points and age dates(206Pb/238U)of zircons of volcanic rocks from Banshi basin

表1 版石盆地火山岩锆石SHRIMP U-Pb年龄测定结果Tab.1 Zircons SHRIMP U-Pb ages of volcanic rocks from Banshi basin

4 地质意义

4.1 版石盆地的火山岩系为一个火山旋回的产物

图4 版石盆地火山岩SHRIMP锆石U-Pb谐和图Fig.4 The concordant diagrams showing SHRIMP U-Pb dating of zircons of volcanic rocks from Banshi basin

中国东南部中生代火山活动可分为三期:第一期主要分布于湘南—赣南—粤北—闽西南，由双峰式火山岩组合、碱性玄武岩组合组成，地质时代属早—中侏罗世;第二期分布广泛，以英安岩—流纹岩组合为特征，地质时代属早白垩世早期;第三期分布较广泛，由双峰式火山岩组合、中基性火山岩组合为特征，地质时代属早白垩世晚期(尹家衡等，1997;巫建华等，1999a，2002;邢光福等，1999;张敏等，2009;余心起等，2003;舒良树等，2004;孙志明等，2009)。本文获得的原版石组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为(131.4±1.3)Ma、原鸡笼嶂组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为(142.5±1.3)Ma，两者年龄相近，且均在中国东南部大规模英安岩-流纹岩组合形成的时间范围内。如峡江-广丰火山岩带石溪盆地武夷群石溪组粗面岩的SHRIMP锆石 U-Pb年龄为(137.0±0.94)Ma(刘飞宇等，2009)，相山盆地武夷群如意亭组英安岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(136.6±2.7)Ma(何观生等，2009);与版石盆地毗邻的蔡坊盆地武夷群鹅湖岭组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb为(130.79±0.73)Ma(徐勋胜等，2010)。可见，版石盆地原鸡笼嶂组和原版石组的火山岩均为早白垩世早期火山旋回的产物，代表了一个火山旋回的产物。

4.2 版石盆地火山岩系可归入武夷群

峡江 广丰火山岩带武夷群分为如意亭组、鹅湖岭组和石溪组三个组，其中鹅湖岭组以火山碎屑岩为主少量透镜状沉积岩，属喷发相，代表火山活动喷发期的产物;石溪组以灰绿、黄绿色沉积岩为主夹中酸性火山岩，属喷发沉积相，代表火山活动沉陷期的产物(左跃明等，1999a，1999b，2001;巫建华等，1994，1996a，1996b，2002)。版石盆地原鸡笼嶂组的中酸性火山岩，以流纹英安质凝灰岩为主，与武夷群鹅湖岭组喷发性的火山碎屑岩岩相一致;原版石组第一段与第三段皆为以泥岩、砾砂岩为主的沉积组合，夹第二段发育酸性流纹岩，构成了喷发沉积相的火山 沉积组合，与武夷群石溪组的沉积岩夹中酸性火山岩建造相同;版石地区的剖面结构与赣东北的特征也相同。同时，本文所获得的SHRIMP锆石U-Pb年龄与武夷群鹅湖岭组和石溪组的火山岩年龄相近，所以版石盆地火山岩系不仅岩石组合与武夷群相同，而且其形成的地质时代与北武夷区的武夷群也一致。因此，版石盆地原鸡笼嶂组可归入鹅湖岭组、原版石组可归入石溪组。

5 结论

综上所述，可得出以下结论:

(1)江西版石盆地原鸡笼嶂组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为(142.5±1.3)Ma，原版石组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为(131.4±1.3)Ma。根据国际地层表(章森桂等，2009)，晚侏罗世与早白垩世的界线划在(145.5±4.0)Ma，版石盆地原鸡笼嶂组凝灰岩和原版石组流纹岩均形成于早白垩世早期。

(2)江西版石盆地原鸡笼嶂组长英质火山岩和原版石组长英质火山岩与中国东南部中生代大规模长英质火山岩形成的地质时代一致，为同一个火山旋回的产物。

(3)江西版石盆地原鸡笼嶂组和原版石组的岩石组合分别与峡江 广丰火山岩带武夷群的鹅湖岭组和石溪组一致，且层位相当，原鸡笼嶂组所代表的地层可归入鹅湖岭组，原版石组所代表的地层可归入石溪组。

致谢:参与部分野外工作的还有刘飞宇、项媛馨、胡文洁等;在锆石测试过程中，北京离子探针中心的杜利林博士、翟庆国博士给予了耐心指导;中国地质科学院邓平研究员、刘平华博士以及中国科学院祝禧艳博士也给予了热心的帮助，在此一并感谢。

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SHRIMP Zircon U-PbAge and its Significances of Volcanic Rocks from Banshi Basin in South Jiangxi Province

WANG Bao-feng，WU Jian-hua
(Faculty of Earth Sciences，East China Institute of Technology，Fuzhou，JX 344000，China)

SHRIMP zircon U-Pb dating is applied to geochronological study for tuff of original Jilongzhang formation and rhyolite of original Banshi formation in Banshi basin，located in the Sannan(Longnan，Dingnan，Quannan)-Xunwu volcanic rocks belts in the south of Jiangxi.The result shows that zircon SHRIMP U-Pb age of the tuff is(142.5±1.3)Ma and the age of the rhyolite is(131.4±1.3)Ma.According to the latest international stratigraphic chart，the boundary between Jurassic and Cretaceous is(145.4 ±4.0)Ma.So original Jilongzhang Formation and original Banshi Formation in Banshi basin were formed during early Early Cretaceous.The volcanic series in Banshi basin belongs to only one volcanic cycle.The features of the rock associations consistent with Wuyi group on the Xiajiang-Guangfeng volcanic rocks belts in the north of Jiangxi，so original Jilongzhang formation falls under E’huling formation and original Banshi formation falls under Shixi formation.

felsic volcanic rocks;SHRIMP zircon U-Pb age;stratigraphic division;early Early Cretaceous;Banshi in Jiangxi

P588.14

:A

:1674-3504(2011)01-018-07

10.3969/j.issn.1674-3504.2011.01.003

2010-07-25

中国核工业地质项目“中国中新生代铀成矿作用”(2008-69)

王保峰(1984—)，男，硕士生，主要从事火成岩与铀成矿方面的研究。E-mail:chunfengwuqing@126.com *通讯作者:巫建华(1960—)，男，博士，主要从事火山地质与铀矿地质方面的研究。E-mail:jhwu@ecit.cn