桂東大瑤山與桂北震旦紀(jì)巖石地層對(duì)比初論

唐奎保盧岸羅志軍秦建林

（1.廣西區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院廣西 桂林 5410032.廣西興安縣國(guó)土資源局廣西 桂林 5413023.廣西地礦資源勘查開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司廣西 南寧 530000）

桂東大瑤山與桂北震旦紀(jì)巖石地層對(duì)比初論

唐奎保1盧岸1羅志軍2秦建林3

（1.廣西區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院廣西 桂林 5410032.廣西興安縣國(guó)土資源局廣西 桂林 5413023.廣西地礦資源勘查開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司廣西 南寧 530000）

本文從巖性組合特征及沉積相、地球化學(xué)特征與成因幾個(gè)方面入手，對(duì)桂東大瑤山和桂北地區(qū)的震旦紀(jì)巖石地層單位進(jìn)了初步的對(duì)比研究，認(rèn)為大瑤山地區(qū)的整個(gè)震旦系培地組（Zp）與桂北地區(qū)的震旦系陡山沱組（Z1d）和老堡組（Z2l）可以進(jìn)行對(duì)比，其內(nèi)部有部分區(qū)段或?qū)游灰部上嗷?duì)比。

桂東大瑤山；桂北；培地組；陡山沱組；老堡組；對(duì)比

1 前言

據(jù)目前已有的基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查資料反映，在震旦紀(jì)桂東大瑤山地區(qū)出露的地層只劃分有震旦系培地組（Zp）1個(gè)組[1～3]，而在桂北出露的地層自老往新劃分有震旦系陡山沱組、老堡組2個(gè)組[2～5]（表1），兩地區(qū)相應(yīng)用的地層分界或分區(qū)線為廣西荔浦大斷裂[1]、[3]。這3個(gè)巖石地層單位中即有相同的也有不同的巖性和巖性組合，因均無(wú)化石對(duì)比依據(jù)，并且從大瑤山金秀縣城一帶到北部永福縣大園溝和牛河一帶及龍勝縣和三江縣境內(nèi)，之間被上述大斷層錯(cuò)動(dòng)和存在有寬廣的上覆寒武系、泥盆系和石炭系及第四系等新地層的覆蓋，而無(wú)法看到它們之間的相互關(guān)系或變化情況，它們之間如何對(duì)比是一個(gè)比較難的基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題，前人只作過(guò)簡(jiǎn)略的分析，因此對(duì)這兩個(gè)地區(qū)上述3個(gè)巖組進(jìn)行對(duì)比，搞清它們之間的內(nèi)在關(guān)系、時(shí)空位置及異同點(diǎn)有著較重要的地質(zhì)意義。為此，我們通過(guò)收集1/25萬(wàn)鹿寨縣幅和1/5萬(wàn)龍勝幅等多幅區(qū)調(diào)資料，利用蔡明海（2000）和彭軍（1999）等人有關(guān)桂東和湘黔桂震旦紀(jì)硅質(zhì)巖的地球化學(xué)研究資料，從相應(yīng)的巖石與組合及沉積相特征、地球化學(xué)特征與成因幾個(gè)方面入手對(duì)其進(jìn)行了對(duì)比研究。

表1 桂東大瑤山地區(qū)與桂北地區(qū)震旦系巖石地層劃分對(duì)比表

2 桂東大瑤山培地組與桂北陡山沱組和老堡組的特征及對(duì)比

2.1 巖性巖相特征及其對(duì)比

2.1.1 巖性巖相特征

培地組（Zp）：在桂東大瑤山地區(qū)，以金秀縣老山采育場(chǎng)剖面（圖1）[1]20～38層為例，其下伏地層為南華系橋頭組（Nhq）頂部一套（19層）104m厚的灰綠色厚-塊狀不等粒長(zhǎng)石石英砂巖夾薄-中層泥巖、中厚層細(xì)粒雜砂巖、薄層粉砂巖的一套巖石組合；培地組的下部（剖面20～23層）為灰-綠灰色及黃綠、淡綠色薄層-中層狀泥巖與灰綠色中層-塊狀細(xì)粒雜砂巖不等厚互層，夾少量灰綠色中薄層粉砂巖和4套白色、灰白色重結(jié)晶粉晶硅質(zhì)巖層，其中的底部約2m厚之間為灰-綠灰色薄層泥巖夾約1m厚的白色、灰白色薄中層狀重結(jié)晶粉晶硅質(zhì)巖，最上一套（剖面23層）互層中，發(fā)育有波痕構(gòu)造，反映由較強(qiáng)海侵到周期性海侵、海退形成的次深海-深海海槽盆相兼淺海陸棚-陸坡相沉積，發(fā)展到較淺海陸棚沉積；中下部（剖面24～26大層）出現(xiàn)兩大套較發(fā)育的藍(lán)灰-灰綠色、綠灰色薄-微薄層狀粉砂質(zhì)泥巖和泥巖，夾一套灰-灰綠色厚中層狀細(xì)粒雜砂巖及中層粉砂巖，反映為兩次較廣泛海退形成的次深海槽盆相沉積為主，期間夾一套淺海陸棚—陸坡相沉積；中-上部（剖面27～37大層）巖性是一套灰-灰綠色中—塊狀細(xì)粒雜砂巖及個(gè)別塊狀不等粒雜砂巖與泥巖的類復(fù)理石韻律層，共夾有4～5套白色、灰白色重結(jié)晶狀厚中層粉晶硅質(zhì)巖層及個(gè)別結(jié)核體，中上部局部仍可見(jiàn)波痕，從其顏色、巖性和濁流成因看，屬于淺海陸棚-陸坡相兼次深海-深海海槽盆相沉積；頂部（剖面38層）出現(xiàn)兩套廣海深海相的淺灰-灰白色和灰-深灰色厚-中薄層狀硅質(zhì)巖夾一套淺海陸棚—陸坡相的灰綠色中及薄層狀粉砂泥巖、中層粉砂巖（圖1），往北東東到昭平縣庇江一帶，頂部?jī)商坠栀|(zhì)巖間還夾有淡綠-灰綠色中厚層細(xì)-中細(xì)粒雜砂巖[1]。

圖1 金秀縣老山采育場(chǎng)南華系-震旦系培地組實(shí)測(cè)剖面圖[1]

陡山沱組（Z1d）：在桂北的三江、永福、龍勝及相鄰的湘黔地區(qū)，其下部主要是深海盆地相的頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖和炭質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖及錳質(zhì)頁(yè)巖，有的地方夾有少量的深水陸棚-陸坡相雜砂巖及粉砂巖，局部層位因海平面變淺產(chǎn)生沉積相的遷移而出現(xiàn)有淺海陸棚內(nèi)緣或臺(tái)地相白云巖層或透鏡體及濱淺海相赤鐵礦層，局部含磷、錳和黃鐵礦結(jié)核；中、上部仍以深海盆地相頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、硅質(zhì)頁(yè)巖為主，同樣夾淺海陸棚內(nèi)緣或臺(tái)地相白云巖層或透鏡體，局部夾深海盆地相硅質(zhì)巖條帶及深水陸棚-陸坡相粉砂巖及雜砂巖，局部地區(qū)頂部出現(xiàn)深水陸棚-陸坡相雜砂巖[1～5]。

在永福縣西部的大園溝一帶，2015年2月經(jīng)本人與武漢地調(diào)中心宋芳等人對(duì)1：25萬(wàn)鹿寨縣幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中修編的大園溝陡山沱組剖面（圖2）[1]重新調(diào)查，認(rèn)為該地陡山沱組厚度較大，原劃定的陡山沱組之上覆地層清溪組應(yīng)全屬陡山沱組，且未及頂。該剖面的陡山沱底部為較深海盆地相的淺灰色中薄層泥巖；近底部（2層中-上）是一套較深水陸棚-陸坡相淺灰色中厚層狀細(xì)粒雜砂巖和因海平面變淺引起沉積相的遷移而出現(xiàn)的淺海陸棚內(nèi)緣或臺(tái)地相的含白云質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖夾白云巖透鏡體，之上（3～5層）出現(xiàn)一套較深海盆地相的淺灰色中層含硅質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖、中薄層泥巖和一套淺海陸棚內(nèi)緣或臺(tái)地相的淺灰色中-薄層狀含白云質(zhì)或含菱鐵礦泥巖，之間夾一套深海盆地相的灰白、紫紅色中薄層狀及厚層狀含鐵質(zhì)硅質(zhì)巖及灰色薄層硅質(zhì)巖和硅質(zhì)泥巖；下部（6層）主要是較深海盆地相的灰色、淺灰色、黃綠色薄-中層泥巖、鈣質(zhì)泥巖或灰色、淺灰色厚中層粉砂巖與深海盆地相的淺灰-白色薄-厚層狀硅質(zhì)巖互層或夾較多淺海陸棚內(nèi)緣或淺海臺(tái)地相的淺灰-白色、褐黃色薄-厚層狀白云巖；中到上部（7～17層之上直到大園溝口下游的葫子坳水電站）以較深水陸棚-陸坡相的灰色、灰綠色中層—塊狀中—細(xì)粒及細(xì)粒和中粒雜砂巖為主，夾少量較深海盆地相的黑色、深灰色中-薄層泥巖和多套深海盆地相的黑色、深灰色及灰白色中-薄層硅質(zhì)巖，偶夾淺海陸棚內(nèi)緣或淺海臺(tái)地相的厚中層白云巖或透鏡體（圖2）。

在永?？h城北西部的泡口重晶石礦區(qū)，出露的陡山沱組厚度也較大，巖性以較深水陸棚-陸坡相的雜砂巖和泥巖及粉砂巖為主，也夾有多套廣海深海相硅質(zhì)巖層，偶夾淺海陸棚內(nèi)緣或淺海臺(tái)地相的白云巖。

老堡組（Z2l）：在桂北三江、永福、龍勝地區(qū)，主要是一大套的灰、深灰色、灰黑色薄-中層狀硅質(zhì)巖，局部地區(qū)夾少量的炭質(zhì)泥巖和炭質(zhì)硅質(zhì)泥巖，是廣海深海相沉積[2～5]。在永?？h西部大園溝下游的葫子坳水電站和白石巖一帶，老堡組主要也是一大套的灰、深灰色、灰黑色薄-中層狀硅質(zhì)巖夾少量的炭質(zhì)泥巖和炭質(zhì)硅質(zhì)泥巖。在桂北的永?？h城北部的牛河大橋到里旺一帶和北西部的泡口重晶石礦區(qū)，老堡組中出現(xiàn)兩大套中-薄層硅質(zhì)巖，中部夾有一大套的泥巖和雜砂巖。

圖2 永福縣永安鄉(xiāng)大園溝震旦系陡山沱組修編剖面圖[1]

2.1.2 巖性巖相的對(duì)比

從以上震旦系各組的巖性和沉積相可以看出，桂東大瑤山地區(qū)和具代表性的金秀老山采育場(chǎng)剖面的培地組與桂北地區(qū)的陡山沱組和老堡組之間存在有相應(yīng)的巖性區(qū)段或?qū)游豢蛇M(jìn)行對(duì)比。

桂東培地組底-下部的泥巖與雜砂巖之不等厚互層夾粉砂巖、粉晶硅質(zhì)巖層的層位可大致與桂北陡山沱組底部和下部的頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖和碳質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖、錳質(zhì)頁(yè)巖及所夾的雜砂巖、粉砂巖和白云巖及赤鐵礦層的巖性段對(duì)比，因其間有相近相同的泥巖、含硅質(zhì)巖石和硅質(zhì)巖、雜砂巖等可對(duì)比，其中培地組下部最上一套（剖面23層）發(fā)育波痕構(gòu)造的較淺海陸棚相泥巖與雜砂巖的互層夾粉砂巖的層位可與代表較淺水環(huán)境的陡山沱組下部最上的幾層白云巖層或赤鐵礦層對(duì)應(yīng)；從沉積相方面看，兩地相應(yīng)層位的這些巖石組合，實(shí)際上相應(yīng)反映的是次深海-深海海槽盆相兼淺海陸棚—陸坡相與深?；蜉^深海盆地相兼深水陸棚-陸坡相及淺海陸棚內(nèi)緣或臺(tái)地相的對(duì)比，其沉積相有近似的特征。

桂東培地組的中下部-上部的巖石組合可大體上相當(dāng)于上述桂北陡山沱組中至上部的層位。相應(yīng)反映了培地組中下部則是從廣泛海侵的次深海槽盆相沉積為主（夾一套淺海陸棚-陸坡相沉積）開(kāi)始，向上到周期性出現(xiàn)淺海陸棚-陸坡相兼次深海-深海槽盆相的變化過(guò)程；而桂北陡山沱組中-上部的巖石組合卻大致上繼承了下部的沉積相，也為深海、較深海盆地相到深水陸棚—陸坡相和偶兼淺海陸棚內(nèi)緣或臺(tái)地相的多次重復(fù)變化過(guò)程。兩地區(qū)各地層在此一相應(yīng)的巖性段或?qū)游粌?nèi)，各自的巖相變化規(guī)律大致相類似，也具可對(duì)比性。

從桂東的培地組底到上部的巖石和巖石組合及沉積相以及總厚度來(lái)看，均接近或更易于與上述桂北永?？h大園溝和泡口重晶石礦區(qū)一帶的陡山沱組底到頂部的層位相對(duì)比，其中有較多相應(yīng)和相同的巖石和巖石組合及沉積相相對(duì)應(yīng)，如兩地相應(yīng)的硅質(zhì)巖或含硅質(zhì)巖夾層是較好的可對(duì)比層，而相應(yīng)用的雜砂巖及泥巖、粉砂巖也可大體進(jìn)行類比；再是各組的厚度也均較大和較接近，分別為811m和＞712m，對(duì)比性較強(qiáng)。

桂東大瑤山地區(qū)的培地組頂部（38層）出現(xiàn)的兩套淺灰-灰白色和灰-深灰色厚-中薄層狀硅質(zhì)巖可與桂北地區(qū)包括永?？h大園溝口下游的葫子坳水電站和白石巖一帶老堡組的灰色、深灰、灰黑色薄層-中層狀硅質(zhì)巖夾硅質(zhì)泥巖、炭質(zhì)硅質(zhì)泥巖組合相對(duì)比，因?yàn)樗鼈兌际菑V海深海相沉積；另外桂東培地組這兩套硅質(zhì)巖之間所夾的淺海陸棚-陸坡相灰綠色薄層粉砂質(zhì)泥巖、中層粉砂巖及中厚層細(xì)-中細(xì)粒雜砂巖，在區(qū)域上比較穩(wěn)定，往北已延伸到桂北永?？h城北西部的泡口重晶石礦區(qū)和北側(cè)的牛河大橋到里旺一帶，可以完全對(duì)比。

2.2 培地組與老堡組硅質(zhì)巖地球化學(xué)特征與成因?qū)Ρ?/p>

據(jù)宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所蔡明海等對(duì)大瑤山地區(qū)培地組頂部硅質(zhì)巖的地球化學(xué)研究[6]和成都理工學(xué)院彭軍等對(duì)湘黔桂老堡組硅質(zhì)巖的地球化學(xué)研究[7]結(jié)果表明，兩地區(qū)硅質(zhì)巖的地球化學(xué)特征有一定相似性，其成因大致是相同的，均為熱水成因?yàn)橹?，伴有生物等作用。雖然彭軍等所采老堡組硅質(zhì)巖的8個(gè)樣品中有的可能不在桂北地區(qū)，但湘黔桂老堡組或留茶坡組是公認(rèn)的或可對(duì)比可連接的同一套巖石地層單位，其硅質(zhì)巖系列組合特征與沉積相是大致上相同的，因此樣品的地球化學(xué)特征基本上可代表桂北的老堡組硅質(zhì)巖。

2.2.1 常量元素地化特征與成因?qū)Ρ?/p>

蔡明海等對(duì)培地組上部或頂部青灰色水平紋層狀硅質(zhì)巖（A）、灰白色條紋塊狀硅質(zhì)巖（B）、不規(guī)則條帶狀含碳硅質(zhì)巖（C）之三種硅質(zhì)巖共采5塊樣進(jìn)行地化分析[6]。彭軍等在對(duì)湘黔桂老堡組或留茶坡組硅質(zhì)巖共采8個(gè)樣進(jìn)行分析研究[7]。兩地區(qū)常量元素含量平均值如表2。

表2 大瑤山地區(qū)培地組頂部硅質(zhì)巖與湘黔桂地區(qū)老堡組硅質(zhì)巖化學(xué)成分平均含量（%）

大瑤山地區(qū)培地組頂部硅質(zhì)巖的平均化學(xué)成分從表2顯示：以SiO2為主，其平均含量為89.85%，陸相元素K和親生物元素P含量較低，這與熱水成因的硅質(zhì)巖特征相似而有別于正常化學(xué)沉積及生物沉積的巖石?，F(xiàn)代大洋中脊熱水體系中MgO是嚴(yán)重虧損的組分，東太平洋中脊350℃熱水中的MgO含量為零，因此可把熱水體系中的MgO的增高作為海水對(duì)體系污染或混和的指標(biāo)。本區(qū)硅質(zhì)巖中MgO含量少于0.47%，平均0.18%，ω（SiO2）/ω（MgO）的比值介于269～4902之間，反映了硅質(zhì)巖形成與熱水作用有關(guān)。TiO2、CaO、MgO、Na2O、P2O5平均含量均較低，其中的CaO、Na2O、MnO含量指標(biāo)卻反映與生物作用有關(guān)。

湘黔桂或桂北地區(qū)老堡組硅質(zhì)巖的平均化學(xué)成分從表2可以看出：SiO2含量較高，平均高達(dá)95.13%，而其它氧化物的含量很低，其中FeO、MnO含量與典型的熱水硅質(zhì)巖含量相近，F(xiàn)e2O3、P2O5含量介于兩者間，MgO含量為0.15%與大瑤山地區(qū)硅質(zhì)巖的MgO 0.18%相近，為偏熱水成因；但SiO2、Al2O3、TiO2、CaO、Na2O、K2O含量與典型生物硅質(zhì)巖含量相近；另外，在彭軍所作的A-Fe-Mn三角形成因判別圖[7]上，本區(qū)8個(gè)硅質(zhì)巖樣品投影點(diǎn)均落在熱水沉積硅質(zhì)巖區(qū)內(nèi)，但多靠近生物硅質(zhì)巖的范圍。由此得出本區(qū)硅質(zhì)巖總體化學(xué)成分特征介于熱水硅質(zhì)巖成因與生物硅質(zhì)巖因之間的結(jié)論或兩者共同共同作用的產(chǎn)物。

另外，常華進(jìn)等在對(duì)桂北泗里口老堡組硅質(zhì)巖的常量、稀土元素特征及成因研究[8]中，認(rèn)為老堡組中-上部硅質(zhì)巖成因主要是與生物和有機(jī)質(zhì)降解有關(guān)，但認(rèn)為老堡組下部仍為熱水成因的硅質(zhì)巖，中部的部分樣品的稀土元素特征顯示也屬熱水成因。在硅質(zhì)巖成因的Al-Fe-Mn三角形判別圖中，老堡組的13個(gè)硅質(zhì)巖樣品中，有7個(gè)是落在生物硅質(zhì)巖成因區(qū)內(nèi)，且均為老堡組中-上部的樣品，但該地老堡組下部2個(gè)樣品仍落在熱水硅質(zhì)巖成因區(qū)內(nèi)，還有3個(gè)是處于兩種成因區(qū)之間或區(qū)外。我們認(rèn)為老堡組中-上部落入生物硅質(zhì)巖成因區(qū)的樣品，除可能與生物作用有關(guān)外，不排除部分樣品結(jié)果可能是由沉積此層位硅質(zhì)巖時(shí)混入的陸源碎屑物和有機(jī)質(zhì)而引起的假象，并不全是生物成因。事實(shí)上該地老堡組中-上部的硅質(zhì)巖具有向上顏色變深、含炭和有機(jī)質(zhì)增加并于上部夾有炭質(zhì)頁(yè)巖、炭質(zhì)硅質(zhì)頁(yè)巖的特征；另一個(gè)問(wèn)題是該地和整個(gè)桂北地區(qū)的老堡組硅質(zhì)巖中至今仍未發(fā)現(xiàn)有可靠的生物化石的存在。

兩地區(qū)相應(yīng)的巖石地層中硅質(zhì)巖均具有常量元素SiO2含量均較高、FeO、MnO等其它氧化物均很低的特點(diǎn)，且均反映出與熱水成因?yàn)橹鞑⒂猩镒饔脜⑴c有關(guān)；并且彭軍和常華進(jìn)對(duì)桂北地區(qū)老堡組硅質(zhì)巖成因的Al-Fe-Mn三角形判別圖的研究結(jié)果均有熱水成因也有生物成因的特征，與桂東大瑤山地區(qū)培地組相比也有較密切的成因聯(lián)系，由此說(shuō)明大瑤山地區(qū)培地組頂部可與湘黔桂或桂北地區(qū)的老堡組對(duì)比。

2.2.2 微量元素地化特征與成因?qū)Ρ?/p>

大瑤山地區(qū)培地組頂部硅質(zhì)巖的微量元素特征：對(duì)本組上述三種硅質(zhì)巖共采4個(gè)樣進(jìn)行微量元素分析研究，計(jì)算結(jié)果表明：第A類硅質(zhì)巖ω（Fe+Mn）/ω（Ti）＜10，ω（Al）/ω（Al+Fe+Mn）為0.68，而B(niǎo)、C兩類硅質(zhì)巖ω（Fe+Mn）/ω（Ti）均大于10，ω（Al）/ω（Al+Fe+Mn）為0.07～0.08。據(jù)研究，海相沉積巖的ω（Al）/ω（Al+Fe+Mn）比值是衡量沉積物中熱水沉積物含量多少的標(biāo)志，其比值隨著熱水沉積物含量增加而減少（Bostrometal.，1973；Yamamoto，1987；Adachietal.，1986）。例如：現(xiàn)代深海粘土的比值為0.54，陸棚遠(yuǎn)濱粘土的比值為0.613，頁(yè)巖中相應(yīng)的平均比值為0.62，典型的生物成因硅質(zhì)巖的比值為0.60。與噴流作用有關(guān)的熱水沉積物ω（Al）/ω（Al+Fe+Mn）的比值則低得多，東太平洋隆起的金屬軟泥的比值低于0.01，加拉帕戈斯裂谷硅質(zhì)噴口附近SiO2堆積物中的比值則近于零值，北太平洋海底噴流成因的燧石的這種比值為0.03～0.04。相對(duì)比可看出B、C兩類硅質(zhì)巖與熱水沉積作用有關(guān)，A類硅質(zhì)巖則與生物沉積有關(guān)。在Al-Fe-Mn的關(guān)系圖（圖3）中，可見(jiàn)B、C兩類硅質(zhì)巖的成分落入Fe-Mn單元的熱水硅質(zhì)巖區(qū)（Ⅱ），而A類硅質(zhì)巖則落入生物成因的硅質(zhì)巖區(qū)（Ⅰ）。以上兩方面均反映出培地組硅質(zhì)巖主要是熱水沉積成因的，次有生物沉積成因的。

圖3 培地組硅質(zhì)巖AI、Fe、Mn三角形圖解[6]（椐蔡明海，2000）

湘黔桂或桂北地區(qū)的老堡組硅質(zhì)巖微量元素特征：該地老堡組上述8個(gè)硅質(zhì)巖樣品的微量元素分析結(jié)果顯示，該區(qū)內(nèi)Ba、As、Sb、Ag、和U平均含量分別為7129×10-6、9.5×10-6、9.3×10-6、1.24×10-6、和9.7×10-6，分別是地殼克拉克值的17、5、47、18和3.6倍，據(jù)研究含量較高的Ba、As、Sb、Ag、和U是熱水沉積的重要標(biāo)志，因此這些微量元素含量特征表現(xiàn)出一定的熱水沉積硅質(zhì)巖地球化學(xué)特征。一般情況下，大多沉積巖與其它地質(zhì)體中的釷含量高于鈾含量，但在熱水沉積巖中則剛相反，為鈾高于釷含量，這是因?yàn)闊崴练e有較高的沉積速率、常常相對(duì)富含鈾。故熱水沉積巖中U/Th＞1，而一般的水成沉積巖中U/Th＜1（Rona，1978）。依據(jù)這一研究結(jié)論，經(jīng)計(jì)算本地區(qū)老堡組的U/Th比值均＞1，介于33.8～1.8之間（平均5.1），也表現(xiàn)出熱水沉積巖的地球化學(xué)特征。Rona（1978）利用Fe-Mn-（Ni+Cu+Co）×10三角形圖解成功地分出熱水沉積物與非熱水沉積物，按這一方法彭軍將該區(qū)硅質(zhì)巖Fe2O3、FeO、MnO含量百分比換算成Fe（全鐵）、Mn元素含量，結(jié)合Co、Ni、Cu之含量數(shù)據(jù)，投影到Fe-Mn-（Ni+Cu+Co）×10三角形圖上，結(jié)果8件樣品投影點(diǎn)均位于熱水沉積區(qū)（圖4）。

圖4 老堡組硅質(zhì)巖的Fe-Mn-（Ni+Co+Cu）×10三角形圖解[7]（椐彭軍，1999）

以上微量元素地球化特征說(shuō)明桂東培地組頂部與湘黔桂或桂北老堡組的硅質(zhì)巖在成因上是一次的，主要是熱水成因，也伴隨有生物成因作用，因此它們?cè)谶@方面是可對(duì)比的。

2.2.3 稀土元素地球化學(xué)特征與成因?qū)Ρ?/p>

大瑤山地區(qū)培地組頂部4個(gè)硅質(zhì)巖樣品的稀土元素分析結(jié)果表明，硅質(zhì)巖稀土總量相對(duì)較低（∑REE為26.906×10-6～101.05×10-6），輕稀土中等富集（LREE/HREE為7.01～11.35，）其北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化的配分曲線為總體略向右傾的平緩曲線（圖5），δEu為弱的負(fù)異常，δCe為弱正異常。稀土總量與區(qū)內(nèi)培地組正常沉積（∑REE為194.18×10-6～345.22×10-6）相比顯著偏低，反映二者沉積源有所不同。該地區(qū)的硅質(zhì)巖的分配模式與典型的熱水硅質(zhì)巖相比既有相同之處也存在差異，其輕稀土ω（LREE）大于重稀土ω（HREE），這可能與陸源混入物有關(guān)，出現(xiàn)鈰的弱正異常表明其形成于厭氧環(huán)境。研究資料表明，洋中脊環(huán)境δCe平均值為0.3，大洋盆地環(huán)境δCe平均值為0.55，大陸邊緣環(huán)境鈰的負(fù)異常不明顯，甚至為正異常，δCe值變化范圍為0.79～1.54。區(qū)內(nèi)硅質(zhì)巖的δCe介于0.88～1.17之間，表明是在大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境下形成的。從其δEu為弱負(fù)異常、∑REE偏低看具熱水沉積成因，但從δCe為弱正異常及LREE多、HREE少又顯示出非熱水沉積成因特征。

圖5 培地組硅質(zhì)巖稀土元素北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化圖解[6]

湘黔桂或桂北地區(qū)老堡組硅質(zhì)巖稀土元素特征：從硅質(zhì)巖成因方面看，研究資料表明：熱水沉積硅質(zhì)巖具有稀土總量低，鈰的虧損較明顯，而銪的虧損不明顯，甚至出現(xiàn)正異常駐，且重稀土（HREE）有富集趨勢(shì)；而非熱水沉積則以REE總量高、鈰為正異常和LREE＞HREE為物征。該區(qū)上述8件樣品硅質(zhì)巖的REE總量從5.64×10-6～52.79×10-6（平均19.19×10-6），稀土元素總量較低，但變化范圍大；δCe值從0.37～0.75（平均0.53），呈明顯的負(fù)異常；δEu值從0.58～0.97（平均0.77），呈弱的負(fù)異常。8件硅質(zhì)巖樣品都具有LREE＞HREE的特征，但La/Yb比值低，主要介于2.04～15.60之間（平均5.7），說(shuō)明輕重稀土比值低，重稀土相對(duì)富集。硅質(zhì)巖的這些稀土元素地球化學(xué)特征表明該地區(qū)硅質(zhì)巖具有一定的熱水沉積特征，但并非典型的熱水沉積成因的硅質(zhì)巖，而屬于有熱水參與的過(guò)渡類型成因沉積的硅質(zhì)巖。該區(qū)硅質(zhì)巖的稀土元素在經(jīng)北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化REE分布模式曲線圖（圖6）上，顯示一定程度的向左傾斜，但傾斜程度有所差別，樣品MDN-4、XPN-1和YDN-1傾斜程度最高，說(shuō)明熱水沉積物比例最大；其次是樣品YDN-2、SH-4；而樣品TDN-35、PDN-3和NDN-4僅微弱的向左傾斜，說(shuō)明熱水沉積物占比例最小。因此，稀土元素分布曲線也同樣說(shuō)明了該地區(qū)老堡組硅質(zhì)巖雖然是熱水作用沉積為主，但還有其它成因作用的參與，不是典型的純熱水沉積成因。

圖6 老堡組硅質(zhì)巖經(jīng)北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化的REE分布圖[7]

兩地區(qū)相應(yīng)的培地組頂部和老堡組中硅質(zhì)巖的稀土元素地球化學(xué)特征均反映有∑REE相對(duì)較低、LREE＞HREE、δEu呈弱的負(fù)異常3個(gè)共同特征，而且兩地各地層組中硅質(zhì)巖稀土元素的上述各地化特征均顯示有硅質(zhì)巖成因是相同相似的，即以熱水沉積為主，還有非熱水成因的作用參與。因此從上述稀土元素的共同特征及成因有相同相似性看，大瑤山地區(qū)培地組頂部硅質(zhì)巖與湘黔桂或桂北地區(qū)老堡組硅質(zhì)巖大致是同時(shí)在一個(gè)環(huán)境下形成的，從而證明這兩個(gè)地層層位是可以相互對(duì)比的。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)上述兩地區(qū)震旦紀(jì)培地組與陡山沱組到老堡組的巖性巖相特征、硅質(zhì)巖地球化學(xué)特征與成因幾個(gè)方面進(jìn)行分析和研究對(duì)比，得到如下認(rèn)識(shí)：

（1）從巖性組合及沉積相特征反映：桂東大瑤山地區(qū)的整個(gè)培地組可與桂北的陡山沱組和老堡組對(duì)比，其中培地組從底到上部大致可與陡山沱組全組對(duì)比；培地組底-下部可大致與陡山沱組底部-下部對(duì)比；培地組的中下部-上部可大體上與陡山沱組中-上部對(duì)比；培地組底到上部更易于與桂北永福縣大園溝和泡口重晶石礦區(qū)一帶新重確定的陡山沱組底到頂部的層位相對(duì)比；培地組頂部（剖面38層）出現(xiàn)的兩套硅質(zhì)巖可與桂北地區(qū)包括永福縣大園溝口下游的葫子坳水電站和白石巖一帶重新確定的老堡組硅質(zhì)巖夾硅質(zhì)泥巖、炭質(zhì)硅質(zhì)泥巖組合相對(duì)比；另外培地組這兩套硅質(zhì)巖和之間所夾的泥巖、粉砂巖及雜砂巖類，可完全與桂北永?？h城北西部的泡口重晶石礦區(qū)和北側(cè)的牛河大橋到里旺一帶老堡組兩套硅質(zhì)巖及所夾的泥巖、粉砂巖、雜砂巖類對(duì)比。

（2）桂東大瑤山培地組頂部與湘黔桂或桂北老堡組中硅質(zhì)巖的常、微量元素和稀土元素的地球化特征均顯示具有較多共同特征，特別是所反映的成因均具有相同相似性即均以熱水作用成因?yàn)橹鞑⒂猩镒饔脜⑴c或兼有生物成因，之間有較密切的成因聯(lián)系，說(shuō)明兩地相應(yīng)層位的硅質(zhì)巖具有較強(qiáng)的可對(duì)比性，更進(jìn)一步說(shuō)明桂東大瑤山培地組頂部或較上部硅質(zhì)巖類為主的層位與桂北整個(gè)老堡組是可以對(duì)比的。

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P534.31

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1004-7344（2016）16-0148-04

2016-5-21

唐奎保（1960-），男，地質(zhì)礦產(chǎn)工程師，水文地質(zhì)高級(jí)工程師，本科，主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查工作。

盧岸（1981-），男，地質(zhì)礦產(chǎn)助理工程師，本科，主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查工作。

羅志軍（1963-），男，工程師，本科，主要從事礦產(chǎn)和地質(zhì)環(huán)境管理等工作。

秦建林（1973-），男，地質(zhì)礦產(chǎn)助理工程師，本科，主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查工作。