浙江江山寒武系碎屑鋯石U-Pb年齡與沉積指向構(gòu)造及其古地理意義.pdf

2016 年 9 月，第 22 卷，第 3期，474-485頁 Sep 2016，Vol. 22，No.3， pp. 474-485 高校地質(zhì)學(xué)報(bào) Geological Journal of China Universities 浙江江山寒武系碎屑鋯石U-Pb年齡與沉積指向構(gòu)造 及其古地理意義 黃仁波，劉家潤*，楊振宇，焦文軍，李永祥 南京大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，南京210023 摘要：浙江江山北部處于緊鄰江山-紹興斷裂帶的揚(yáng)子地塊邊緣；寒武系楊柳崗組陸源碎屑巖夾層中的碎屑鋯石 LA-ICP-MS U-Pb定年結(jié)果表明，年齡范圍為5153340 Ma，主峰年齡828 Ma，其次為727 Ma及916 Ma；與鄰區(qū)的對比結(jié)果 顯示，研究區(qū)碎屑鋯石年譜與華夏地塊閩西北贛中東部以及揚(yáng)子地塊贛東北皖南地區(qū)可對比，尤其與前者最為相近， 而與華夏地塊閩西南贛南地區(qū)差異顯著。楊柳崗組及其上覆華嚴(yán)寺組同沉積褶皺以及下伏大陳嶺組單向斜層理特征表 明，沉積基底向北西傾斜，沉積物搬運(yùn)方向由南東向北西。綜合這兩方面推測：在楊柳崗組沉積時(shí)期，研究區(qū)具有向北西 傾斜的沉積基底，向東南方向應(yīng)與剝蝕區(qū)相連，陸源碎屑物應(yīng)源自其東南方向的華夏地塊東部；剝蝕區(qū)可能位于現(xiàn)今包括 江紹構(gòu)造帶在內(nèi)的浙江中部，向北西方向主要提供前寒武系陳蔡群和相當(dāng)于河上鎮(zhèn)群以及少量雙溪塢群或者三者剝蝕物再 沉積地層的剝蝕物質(zhì)。 關(guān)鍵詞：碎屑鋯石U-Pb年齡；沉積指向性構(gòu)造；陸源碎屑源區(qū)；楊柳崗組；浙江江山 中圖分類號：P597.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-7493（2016）03-0474-12 DetritalZirconGeochronologyandDirectionalStructuresof CambrianSedimentsinJiangshanofZhejiangProvenceandTheir PalaeogeographicSignificance HUANG Renbo, LIU Jiarun*, YANG Zhenyu, JIAO Wenjun, LI Yongxiang School of Earth Sciences and Engineering , Nanjing University, Nanjing 210023，China Abstract: In this study, the age spectra of detrital zircons and sedimentary directional structures are used to investigate the paleogeographic features, especially the paleogeography in east Cathaysian Block. The dating results of detrital zircons from clastic interlayers of the Yangliugang Formation in northern Jiangshan of Zhejiang Province, which lies on the southeastern margin of the Yangtze Block, show that the ages range from 515 Ma to 3340 Ma, with a major peak at 828 Ma and secondary peaks at 727 Ma and 916 Ma in the detrital age spectrum. Moreover, the result of spectrum correlation suggests that northern Jiangshan might be affinity to northwestern Fujian and eastern central Jiangxi in the Cathaysian Block as well as northeastern Jiangxi and southern Anhui in the Yangtze Block, however, irrelative with southwestern Fujian and southern Jiangxi in the Cathaysian Block. On the other hand, the features of sedimentary directional structures, which include syndepositional slump folds in the Yangliugang Formation and the overlying Huayansi Formation and cross beddings in the underlying Dachenling Formation, indicate that the sedimentary basement inclined toward the northwest and the sediment transport direction was from the southeast to the northwest during depositional periods of these formations. And then, it can be deduced that the provenance of zircon-bearing clastics in the Yangliugang Formation might be DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2016016 _ 收稿日期： 2016-02-06；修回日期：2016-04-10 基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目 （41230208） 作者簡介：黃仁波，男，1986年生，古生物學(xué)及地層學(xué)專業(yè)碩士研究生；E-mail: 324409483 *通訊作者：劉家潤，男，教授；E-mail： jiarunliu 3 期黃仁波等：浙江江山寒武系碎屑鋯石U-Pb年齡與沉積指向構(gòu)造及其古地理意義 在江山-紹興斷裂帶之東南的浙江地區(qū)，前中 生代地層僅出露有前寒武系八都群、陳蔡群變質(zhì)巖 地層（浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1996） ，涉及該地區(qū)自 晉寧運(yùn)動(dòng)之后至印支運(yùn)動(dòng)之前的古地理認(rèn)識幾乎都 是基于鄰區(qū)資料的推測。在這些推測（如：劉鴻 允，1955；盧衍豪等，1965；關(guān)思聰?shù)龋?984；王 鴻禎等，1985；劉寶珺等，1994；馮增昭等， 2001，2002a，2002b，2004；王清晨等，2007；馬 永生等，2009；戎嘉余等，2010；等）中，多有不 一致、相互抵觸之處，推測所依據(jù)的資料包括地層 學(xué)、古生物學(xué)和沉積巖相等，研究視角局限。顯 然，對江紹斷裂帶東南古地理特征的認(rèn)識還有待深 入，特別是在研究途徑上尚需拓展。隨著鋯石定年 技術(shù)的發(fā)展，碎屑鋯石對陸源碎屑源區(qū)的示蹤意義 日益凸顯，近二十年來利用碎屑鋯石追蹤源區(qū)已經(jīng) 取得了許多成果。然而，缺少沉積指向性制約的碎 屑鋯石示蹤源區(qū)具有多解性、不確定性。 針對上述兩方面，本文嘗試性以沉積指向性 構(gòu)造結(jié)合碎屑鋯石的研究為途徑，根據(jù)來自浙江 江山北部地區(qū)寒武系的材料，主要探討了楊柳崗 組沉積時(shí)期江紹斷裂帶之東南的古地理基本特 征，初步確定了在寒武紀(jì)華夏地塊東部可能存在 陸源碎屑物源區(qū)，期望對華夏地塊自晉寧運(yùn)動(dòng)以 來古地理的研究有所推進(jìn)。文中有關(guān)寒武系碎屑 鋯石年譜以及沉積指向構(gòu)造，在浙西北地區(qū)前人 未有報(bào)道，因而本文也具有研究的資料性意義。 1地質(zhì)概況與研究材料 研究區(qū)位于浙江江山北部，處于緊鄰江紹斷裂 帶的揚(yáng)子地塊東南緣（圖1a） 。在浙江地區(qū)，江紹 斷裂帶之東南未有新元古代成冰紀(jì)三疊紀(jì)早期的 地層露頭，其地質(zhì)歷史知之甚少。斷裂帶之北西， 屬江南造山帶東段，發(fā)育有新元古代拉伸系埃迪 卡拉系以及寒武系三疊系（浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)局， 1996） ，其地質(zhì)歷史的基本特征表現(xiàn)為：在弧（雙 溪塢?。╆懀〒P(yáng)子地塊）碰撞以及陸（華夏地 塊）陸（揚(yáng)子地塊）碰撞之后，弧后盆地轉(zhuǎn)變?yōu)?后撤弧前陸盆地（Wang et al.，2013a、2014） ，相 繼發(fā)育拉伸紀(jì)晚期火山碎屑和陸源碎屑沉積、成冰 紀(jì)冰磧物堆積和早古生代海相沉積。在拉伸紀(jì)晚期 至寒武紀(jì)，研究區(qū)則位于由華南裂谷發(fā)展而來的浙 北盆地（Wang and Li，2001）的南部。 研究區(qū)主要出露的地層有拉伸系埃迪卡拉 系以及寒武系和奧陶系等（圖1b） 。寒武系由連續(xù) 沉積的地層構(gòu)成，由老至新包括荷塘組、大陳嶺 組、楊柳崗組、華嚴(yán)寺組及西陽山組，而荷塘組 與下伏埃迪卡拉系燈影組為平行不整合接觸。在 寒武系灰?guī)r中產(chǎn)有豐富的浮游型球接子類三葉 蟲，而底棲生物化石貧乏（Peng et al.，2009） 。 本文研究材料包括碎屑鋯石以及單向斜層 理、同沉積褶皺，主要來自研究區(qū)新塘塢實(shí)測剖 面（圖1c） 。該剖面大陳嶺組、楊柳崗組、華嚴(yán)寺 組由薄層水平紋層含石英泥晶灰?guī)r構(gòu)成；楊柳崗 組主要由薄層水平紋層泥晶灰?guī)r及泥質(zhì)泥晶灰?guī)r 組成，夾有頁巖以及薄層泥質(zhì)粉砂質(zhì)細(xì)砂巖、泥 質(zhì)粉砂巖，還發(fā)育有灰?guī)r與頁巖、細(xì)砂巖或粉砂 巖的相變接觸帶。本項(xiàng)研究的碎屑鋯石（樣品號 Jx11-3；產(chǎn)地：N284936.9，E1183651.4） 采 自實(shí)測剖面第11層的楊柳崗組下部黃色泥質(zhì)粉砂 質(zhì)細(xì)砂巖夾層；同沉積褶皺發(fā)育于實(shí)測剖面第21 層（屬楊柳崗組）和第29層（屬華嚴(yán)寺組） ，楊柳 崗組的另一些同沉積褶皺出露于新塘塢村西南的 碓邊村；單向斜層理則見于新塘塢村北西的橋頭 塢村大陳嶺組上部。 2碎屑鋯石 2.1樣品制備與實(shí)驗(yàn)方法 在全程避免污染的條件下，將經(jīng)人工重砂法分 選樣品所獲得的碎屑鋯石進(jìn)行制靶及照相，步驟包 括：在雙目鏡下將隨機(jī)挑選的鋯石顆粒粘在雙面膠 located in the nowadays central part of Zhejiang Province of eastern Cathaysian Block, in which there are outcrops of metamorphic rocks with known age corresponding to 42% detrital zircons in this study. Toward the northwest, the detrital source might have supplied clastics eroded from older strata or redeposited materials originated from older strata. These strata mainly include the Chencai Group and the equivalent to Heshangzhen Group and Shuangxiwu Group, which contain intrusive and volcanic rocks. Key words: detrital zircon U-Pb ages; sedimentary directional structures; detrital source; Yangliugang Formation (Cambrian); Northern Jiangshan of Zhejiang Province Corresponding author: LIU Jiarun, Professor; E-mail: jiarunliu 475 高校地質(zhì)學(xué)報(bào)2 2 卷 3 期 上并由環(huán)氧樹脂固定，拋光至鋯石露出核部，對鋯 石進(jìn)行透射光、反射光與陰極發(fā)光（CL）照相。此 后，根據(jù)透射光、反射光和CL圖像，避開裂縫和 包裹體等不利部位確定鋯石顆粒的測點(diǎn)并進(jìn)行測 試。鋯石U-Pb定年采用LA-ICP-MS方法，由連接 Agilent 7500a ICP-MS的Geolas 193 nm激光取樣系 統(tǒng)完成。U-Pb分餾根據(jù)澳大利亞鋯石標(biāo)樣GEMOC GJ-1 （ 207Pb/206Pb age of 60112 Ma；Jackson et al.， 2004）來校正，采用鋯石標(biāo)樣Mud Tank（intercept age of 73212 Ma；Black and Gulson，1978）作為內(nèi) 標(biāo)，以控制分析精度。每次測試流程開始先測試2 個(gè)GJ標(biāo)樣，后測試1個(gè)MT標(biāo)樣和13個(gè)待測樣品 點(diǎn)，最后再測試2個(gè)GJ標(biāo)樣。U-Pb年齡和U、Th 和 Pb 的 計(jì) 數(shù) 由 GLITTER （ver. 4.4） 軟 件 在 線 （.au/GEMOC） 獲得。由于 204Pb信號極 低及載氣中 204Hg的干擾，LA-ICP-MS方法不能直接 精確測得 204Pb含量，因而采用嵌入EXCEL的ComP bCorr#3_15G程序 （Andersen，2002） 進(jìn)行普通鉛 校正。此外，采用Isoplot（ ver 3.23 ）程序（ Ludwig， 2003）繪制鋯石諧和圖與年齡直方頻率圖。 鋯石 U-Pb 測試是在南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床 成礦機(jī)制研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，碎屑鋯石 挑樣和制靶、照相則分別由河北省廊坊市誠信 地質(zhì)服務(wù)有限公司和北京鋯年領(lǐng)航科技有限公 司完成。 2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果 2.2.1鋯石形態(tài)、 CL圖像與Th/U比值 在來自浙江江山楊柳崗組Jx11-3號樣品中，共 獲得碎屑鋯石87顆。鋯石顆粒邊界圓滑，絕大多 數(shù)呈次圓狀次棱狀；粒度偏?。?長軸33111m、短 軸2864 m，圖2） 。根據(jù)CL圖像，鋯石顆?？煞?為四類。其一，具典型振蕩環(huán)帶，呈現(xiàn)巖漿鋯石 的特征，約占顆粒總量的67%，顆粒邊界與振蕩 環(huán)帶呈截割狀（如：圖2，14、51） ；其二，約占 20%，無明顯環(huán)帶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，陰極發(fā)光暗淡，顯示 U含量較高；其三，約占11%，具核-邊結(jié)構(gòu)，鋯 石具有狹窄的增生邊 （如：圖 2 中的 61、52 及 59） ，個(gè)別鋯石顯示核-幔-邊結(jié)構(gòu)，反映了曾遭受 后期構(gòu)造-熱事件；其四，含量極少，約占2%， 鋯石色淺、陰極發(fā)光強(qiáng)，顯局部分帶結(jié)構(gòu)，U含量 較低。多樣的鋯石形態(tài)和CL圖像特征表明，研究 樣品的這些鋯石顆粒經(jīng)歷了長距離搬運(yùn)，來源較 復(fù)雜，應(yīng)為遠(yuǎn)源且至少部分為再循環(huán)沉積物。 樣品中85%鋯石顆粒的Th/U0.4；其他顆粒 的Th/U0.4，且0.1（參見表1） 。根據(jù)前人對鋯 石 的 成 因 判 別 （Maas et al.， 1992； Rubatto， Pre： 前寒武系；ht： 荷塘組；d-y： 大陳嶺組-楊柳崗組；h-s： 華嚴(yán)寺組-西陽山組； O1： 下奧陶統(tǒng)； O1-2： 中-下奧陶統(tǒng)； O2： 中奧陶統(tǒng)； O3h： 黃泥崗組； O3c： 長塢組； C： 石炭系； P： 二疊系。地質(zhì)簡圖據(jù)Peng 等 （2009） 重繪 Pre: Precambrian;ht: Hetang Fm;d-y: Dachenling Fm h-s: Huayansi Fm O1: Lower Ordovician; O1-2Lower to Middle Ordovician; O2: Middle Ordovician; O3h: Huangnigang Fm; O3c: Changwu Fm; C: Carboniferous; P: Permian. The map is modified by Peng et al. (2009) 圖1江山北部地質(zhì)簡圖與材料產(chǎn)地及地層 Fig. 1Sketch geological map showing the locations of the study sites in the northern Jiangshan Zhejiang province 476 3 期黃仁波等：浙江江山寒武系碎屑鋯石U-Pb年齡與沉積指向構(gòu)造及其古地理意義 2002； Hoskin and Black， 2000； Corfu et al.， 2003） ，本文研究的碎屑鋯石主要為巖漿成因。 2.2.2U-Pb年齡 碎屑鋯石 87 次測定結(jié)果如表 1 所示。采用 Black等（2003）所提出的鋯石年齡選取方法，對 于年齡1000 Ma的鋯石，因其含有大量放射性 成因的 Pb 而選用 207Pb/206Pb 表面年齡；對于年齡 1000 Ma的鋯石，因其可用于測量的放射性成 因Pb的含量低和普通Pb校正的不確定性，而選 用更可靠的 206Pb/238U表面年齡。據(jù)此，表1顯示， 最大年齡為334031 Ma （不諧和度-0.5%；圖2， 58） ；最年輕年齡有48611 Ma（不諧和度-5.1%； 圖2，47） 、5148 Ma（不諧和度-40.1%）和515 10 Ma（不諧和度-2.6%；圖2，43） ，前兩者諧和 性低或年輕于樣品產(chǎn)出地層（據(jù)2015年版國際地 質(zhì) 年代表，樣品所在楊柳崗組的沉積年齡 500.5 Ma）而不可選取，因而選取51510 Ma為最 年輕年齡。 在年齡數(shù)據(jù)中，不諧和性處于-10+10之間且 年齡值不小于測試樣品產(chǎn)出地層的數(shù)據(jù)計(jì)有 62 項(xiàng)，約占總項(xiàng)的73%，顯示出大多數(shù)鋯石具有很 好的諧和年齡（圖3左） 。由此，測試鋯石的年齡 范圍為5153340 Ma，年齡頻率主峰值為828 Ma， 次峰值為727 Ma及916 Ma等（圖3右） 。 圖2Jx11-3樣品代表性鋯石的CL圖像、 測點(diǎn)位置 （圓圈） 與年齡 Fig. 2 Representative CL images, analysis spots (circles)， and ages of dated zircons from sample Jx11-3 圖3 Jx11-3樣品LA-ICP-MS U-Pb年齡諧和圖 （左） 與諧和年齡頻率直方圖 （右） Fig. 3LA-ICP-MS U-Pb concordia diagram (left) and isoplot probability density curve and histograms of ages (right) for detrital zircons from sample Jx11-3 477 高校地質(zhì)學(xué)報(bào)2 2 卷 3 期 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 91 242 197 674 125 186 152 191 345 295 156 1456 378 830 406 188 90 305 275 1141 369 232 439 1452 222 562 846 547 299 251 662 112 144 508 154 173 269 491 123 127 223 136 403 394 271 205 387 229 148 129 1273 63 298 209 92 705 98 15 61 136 401 2124 117 207 896 126 370 322 134 806 231 622 424 291 100 502 415 769 395 159 361 1159 527 1344 266 262 342 290 417 138 654 1062 146 378 259 291 89 182 628 68 1445 520 318 1262 178 1056 156 145 628 63 485 293 166 639 266 14 1.49 1.78 0.49 0.32 1.07 0.90 0.17 1.52 0.93 0.91 1.17 1.81 1.64 1.33 0.96 0.64 0.90 0.61 0.66 1.48 0.94 1.46 1.22 1.25 0.42 0.42 3.18 2.09 0.88 0.87 1.59 0.81 0.22 0.48 1.05 0.46 1.04 1.69 1.37 0.70 0.36 2.01 0.28 0.76 0.85 0.16 2.18 0.22 0.95 0.89 2.03 0.99 0.61 0.71 0.55 1.10 0.37 1.04 0.0667 0.0672 0.0712 0.0603 0.0654 0.2297 0.0680 0.0635 0.0699 0.0763 0.1711 0.0647 0.0718 0.0588 0.0641 0.0673 0.0731 0.0660 0.1696 0.0679 0.0585 0.0641 0.1713 0.0594 0.0669 0.0680 0.0582 0.1176 0.0719 0.2030 0.0651 0.0649 0.0696 0.0712 0.0633 0.1068 0.0767 0.0691 0.1857 0.1565 0.0745 0.0638 0.0580 0.0755 0.0610 0.0748 0.0575 0.1547 0.0684 0.1598 0.0586 0.0700 0.0610 0.1827 0.0642 0.1226 0.1607 0.2759 0.0019 0.0013 0.0009 0.0014 0.0026 0.0059 0.0009 0.0023 0.0014 0.0013 0.0033 0.0035 0.0016 0.0010 0.0038 0.0019 0.0029 0.0012 0.0035 0.0020 0.0042 0.0032 0.0109 0.0020 0.0019 0.0017 0.0030 0.0033 0.0108 0.0072 0.0026 0.0023 0.0018 0.0013 0.0079 0.0043 0.0040 0.0038 0.0031 0.0049 0.0057 0.0032 0.0023 0.0018 0.0020 0.0016 0.0036 0.0073 0.0017 0.0046 0.0025 0.0020 0.0023 0.0032 0.0016 0.0052 0.0023 0.0053 1.234 1.276 1.571 0.547 1.167 16.905 1.351 1.020 1.472 1.950 11.466 1.074 1.617 0.711 1.052 1.278 1.413 1.198 11.314 1.321 0.704 1.062 10.709 0.764 0.766 0.691 0.681 4.801 1.314 15.344 1.139 1.119 1.448 1.561 1.021 2.412 1.647 1.373 13.276 6.967 1.366 1.035 0.665 1.325 0.879 1.817 0.620 8.724 1.361 9.953 0.728 1.464 0.866 12.856 1.085 4.653 10.164 25.685 0.035 0.026 0.024 0.013 0.045 0.450 0.022 0.036 0.032 0.037 0.239 0.056 0.038 0.013 0.059 0.036 0.055 0.024 0.242 0.039 0.049 0.051 0.666 0.025 0.022 0.018 0.034 0.139 0.195 0.534 0.045 0.040 0.040 0.032 0.122 0.095 0.082 0.074 0.252 0.218 0.100 0.050 0.026 0.033 0.030 0.043 0.037 0.401 0.034 0.292 0.030 0.042 0.033 0.247 0.028 0.195 0.172 0.528 0.1343 0.1378 0.1601 0.0659 0.1295 0.5337 0.1441 0.1165 0.1526 0.1855 0.4861 0.1206 0.1635 0.0877 0.1190 0.1379 0.1401 0.1316 0.4840 0.1413 0.0876 0.1203 0.4535 0.0934 0.0830 0.0737 0.0850 0.2962 0.1325 0.5485 0.1272 0.1251 0.1510 0.1591 0.1172 0.1638 0.1557 0.1441 0.5187 0.3229 0.1331 0.1178 0.0832 0.1272 0.1046 0.1762 0.0782 0.4100 0.1444 0.4517 0.0903 0.1517 0.1030 0.5103 0.1226 0.2753 0.4589 0.6754 0.0021 0.0020 0.0022 0.0010 0.0025 0.0093 0.0020 0.0021 0.0023 0.0028 0.0076 0.0028 0.0026 0.0013 0.0029 0.0024 0.0028 0.0020 0.0072 0.0025 0.0026 0.0026 0.0123 0.0017 0.0014 0.0012 0.0019 0.0050 0.0028 0.0106 0.0026 0.0023 0.0027 0.0025 0.0053 0.0035 0.0036 0.0036 0.0079 0.0058 0.0040 0.0025 0.0017 0.0022 0.0020 0.0029 0.0019 0.0087 0.0022 0.0085 0.0018 0.0025 0.0021 0.0075 0.0020 0.0060 0.0068 0.0121 827 843 963 613 786 3050 869 724 926 1102 2569 764 979 560 745 846 1017 806 2554 864 549 746 2570 582 836 867 537 1920 984 2850 777 771 916 962 719 1746 1114 903 2704 2419 1054 734 528 1083 639 1063 511 2399 879 2454 550 928 639 2678 749 1995 2463 3340 62 41 27 52 86 42 29 79 43 34 32 118 46 37 127 59 82 39 35 62 163 108 109 73 61 52 115 52 326 59 86 77 56 38 280 75 105 118 28 55 160 108 88 49 73 45 142 83 51 50 94 60 83 30 53 78 24 31 816 835 959 443 785 2929 868 714 919 1099 2562 740 977 545 730 836 894 799 2549 855 541 735 2498 576 577 533 528 1785 852 2837 772 763 909 955 715 1246 988 877 2699 2107 874 721 518 857 641 1052 490 2310 872 2430 556 916 633 2669 746 1759 2450 3335 16 12 9 9 21 26 9 18 13 13 19 28 15 8 29 16 23 11 20 17 29 25 58 15 13 11 20 24 86 33 21 19 16 13 61 28 31 32 18 28 43 25 16 15 16 15 23 42 14 27 18 17 18 18 14 35 16 20 812 832 957 411 785 2757 868 711 916 1097 2554 734 976 542 725 832 845 797 2544 852 541 732 2411 575 514 459 526 1673 802 2819 772 760 907 952 714 978 933 868 2694 1804 806 718 515 772 641 1046 486 2215 869 2403 557 911 632 2658 745 1567 2435 3327 12 12 12 6 14 39 11 12 13 15 33 16 14 8 17 13 16 11 31 14 15 15 54 10 8 7 11 25 16 44 15 13 15 14 31 19 20 20 34 28 23 15 10 12 11 16 11 40 13 38 11 14 12 32 12 30 30 46 -1.9 -1.3 -0.6 -34 -0.2 -11.8 -0.1 -2 -1.1 -0.5 -0.7 -4.3 -0.4 -3.5 -2.9 -1.7 -18 -1.2 -0.4 -1.6 -1.7 -2 -7.4 -1.3 -40.1 -48.8 -2.3 -14.6 -19.7 -1.4 -0.8 -1.5 -1.2 -1.2 -0.8 -47.3 -17.5 -4.2 -0.5 -29.1 -25.1 -2.3 -2.6 -30.5 0.3 -1.8 -5.1 -9.3 -1.2 -2.5 1.2 -2 -1.2 -0.9 -0.5 -24.1 -1.4 -0.5 測點(diǎn) Th （10-6） U （10-6） Th/U 同位素比值 207Pb 206P b 1 207Pb 235U 1 206Pb 238U 1 同位素年齡 （Ma） 207Pb 206Pb 1 207Pb 235U 1 206Pb 238U 1 不諧和度 (%) 表1Jx11-3樣品碎屑鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡分析結(jié)果 Table 1Analytical results of the LA-ICP-MS U-Pb ages for detrital zircons in sample Jx11-3 478 3 期黃仁波等：浙江江山寒武系碎屑鋯石U-Pb年齡與沉積指向構(gòu)造及其古地理意義 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 360 115 41 300 126 107 905 197 176 266 283 134 1450 141 76 59 348 517 133 63 820 145 118 327 281 545 362 164 244 392 247 475 310 189 54 358 468 1483 1400 532 569 807 100 52 127 470 512 120 58 736 1007 95 488 309 421 347 613 295 0.92 0.46 0.09 0.97 0.67 1.98 2.53 0.42 0.12 0.19 0.53 0.24 1.80 1.42 1.46 0.47 0.74 1.01 1.11 1.08 1.11 0.14 1.24 0.67 0.91 1.29 1.04 0.27 0.83 0.1844 0.0869 0.0623 0.1745 0.1791 0.1228 0.0673 0.1069 0.0667 0.0703 0.0666 0.0603 0.0587 0.0670 0.1576 0.0724 0.1055 0.0621 0.0844 0.0657 0.1540 0.0674 0.0659 0.0805 0.0684 0.0702 0.1643 0.1509 0.7134 0.0032 0.0038 0.0022 0.0039 0.0060 0.0026 0.0049 0.0022 0.0040 0.0010 0.0032 0.0010 0.0032 0.0031 0.0114 0.0018 0.0087 0.0066 0.0051 0.0053 0.0049 0.0036 0.0026 0.0021 0.0010 0.0052 0.0028 0.0046 0.0023 13.107 2.623 0.946 11.879 10.639 6.122 1.081 4.561 1.261 1.493 1.214 0.809 0.629 1.271 2.075 1.670 1.187 0.827 1.382 1.189 4.900 1.269 1.183 1.650 1.355 1.228 10.650 9.004 0.757 0.260 0.112 0.033 0.286 0.352 0.135 0.074 0.103 0.073 0.025 0.056 0.016 0.033 0.057 0.134 0.043 0.094 0.084 0.080 0.091 0.157 0.065 0.045 0.044 0.023 0.087 0.202 0.280 0.024 0.5156 0.2188 0.1102 0.4938 0.4309 0.3617 0.1166 0.3095 0.1371 0.1542 0.1325 0.0974 0.0782 0.1377 0.0955 0.1672 0.0816 0.0968 0.1188 0.1313 0.2309 0.1366 0.1303 0.1488 0.1436 0.1271 0.4701 0.4327 0.0769 0.0081 0.0046 0.0020 0.0084 0.0082 0.0055 0.0033 0.0050 0.0036 0.0021 0.0030 0.0015 0.0019 0.0030 0.0037 0.0028 0.0018 0.0037 0.0033 0.0042 0.0043 0.0033 0.0025 0.0026 0.0020 0.0037 0.0070 0.0077 0.0014 2693 1359 684 2602 2645 1997 847 1748 828 936 824 613 554 837 2430 998 1723 678 1302 797 2390 851 802 1208 882 934 2501 2356 967 30 87 77 38 57 39 155 39 129 30 102 38 122 99 126 52 156 236 121 174 55 115 84 52 31 156 29 54 66 2687 1307 676 2595 2492 1993 744 1742 828 928 807 602 495 833 1141 997 794 612 881 796 1802 832 793 990 870 814 2493 2338 572 19 31 17 23 31 19 36 19 33 10 26 9 21 26 44 16 44 47 34 42 27 29 21 17 10 40 18 28 14 2680 1275 674 2587 2310 1990 711 1738 828 924 802 599 485 832 588 997 506 595 723 795 1339 826 789 894 865 771 2484 2318 478 34 24 11 36 37 26 19 25 21 12 17 9 11 17 22 16 10 22 19 24 23 19 14 14 11 21 31 35 8 -0.6 -6.8 -1.6 -0.7 -15.1 -0.4 -17 -0.7 0.1 -1.3 -3 -2.4 -13.4 -0.8 -79.1 -0.1 -73.4 -12.8 -46.9 -0.3 -48.6 -3.3 -1.7 -27.8 -2 -18.6 -0.8 -1.9 -52.5 測點(diǎn) Th （10-6） U （10-6） Th/U 同位素比值 207Pb 206P b 1 207Pb 235U 1 206Pb 238U 1 同位素年齡 （Ma） 207Pb 206Pb 1 207Pb 235U 1 206Pb 238U 1 不諧和度 (%) 3沉積指向性構(gòu)造 本文沉積指向性構(gòu)造系指具有指示沉積時(shí)期 沉積物搬運(yùn)或沉積基底傾斜方向的構(gòu)造，包括單 向斜層理及同沉積褶皺等。后者判別的主要依據(jù) 是緊鄰褶皺巖層存在上覆未褶皺巖層。 研究區(qū)楊柳崗組（圖4b、d）和下伏大陳嶺組 （圖4a） 、上覆華嚴(yán)寺組（圖4c）發(fā)育有單向斜層 理或同沉積褶皺等指向性構(gòu)造，其特征如表2所 示。其中，同沉積褶皺發(fā)育于北蕉向斜轉(zhuǎn)折區(qū)及 東南翼 （圖1b） ，不僅存在上覆緊鄰的未褶皺巖 層，而且褶皺要素與區(qū)域構(gòu)造體系明顯不協(xié)調(diào)， 由此表明這些應(yīng)是沉積時(shí)期由滑塌所致的同沉積 褶皺。 表2中的校正產(chǎn)狀基本上代表了沉積時(shí)期的產(chǎn) 狀。單向斜層理前積紋層校正傾向平均為333， 由此表明大陳嶺組沉積時(shí)期的碳酸鹽顆粒搬運(yùn)方 向由南東至北西。同沉積褶曲軸面校正傾向平均 為157，根據(jù)同沉積褶曲軸面傾向與滑塌方向相 反的原理（ Woodcock，1979；Waldron and Gagnon， 2011；Stow，2012） ，楊柳崗組及華嚴(yán)寺組沉積時(shí) 期的滑塌方向是由南東向北西（大致為337） ，代 表了沉積基底傾斜的坡向。 上述沉積物搬運(yùn)方向與沉積基底坡向，兩者 具有一致性的北西指向。此外，實(shí)測剖面 （圖 1c） 楊柳崗組薄層泥晶灰?guī)r中水平紋層理極其發(fā) 育，夾陸源碎屑巖層，表明了在楊柳崗組沉積時(shí) 期，該剖面地處于正常浪基面之下較大水深，間 隙性接受陸源碎屑沉積。據(jù)此，楊柳崗組灰?guī)r中 所夾含碎屑鋯石的陸源碎屑物應(yīng)來自北西向傾斜 坡的上側(cè)方向，即研究區(qū)的南東方向。 4討論 陸源沉積物源區(qū)是古地理研究中的一項(xiàng)重要 內(nèi)容，可通過沉積區(qū)與物源區(qū)的關(guān)聯(lián)性（即：潛 在源區(qū)暴露并遭受剝蝕以及由沉積搬運(yùn)系統(tǒng)連接 潛在沉積區(qū)；Howard et al.，2009） 來探討物源 區(qū)。碎屑鋯石年齡可揭示潛在的物源區(qū)及其物質(zhì) 續(xù)表1 479 高校地質(zhì)學(xué)報(bào)2 2 卷 3 期 a： 單向斜層理及波痕， 大陳嶺組， 橋頭塢 （N284950.9， E118351.8） ； b-d： 同沉積褶皺； b及c分別發(fā)育于楊柳崗組 （N284938.2， E1183653.3） 及華 嚴(yán)寺組下部 （N284933.4， E1183656.0） ， 新塘塢實(shí)測剖面； d發(fā)育于楊柳崗組 （N28495.9， E1183657.7） ， 碓邊； e-f： 含石英顆粒泥晶灰?guī)r， 正交偏 光， 分別采自楊柳崗組、 大陳嶺組， 新塘塢實(shí)測剖面； 黃色虛線示斜層理前積紋層； 白色虛線曲線、 直線， 分別示褶皺和未褶皺巖層層面 a: cross beddings and ripple marks in the Dachenling Fm, Qiaotouwu (N284950.9, E118351.8); b,c,d: syndepositional folds in the Yangliugang Fm of Xintangwu (N284938.2, E1183653.3), the lower Huayansi Fm of Xintangwu (N28495.9, E1183657.7) and the Yangliugang Fm of Duibian (N2849 5.9, E1183657.7), respectively; e, f: photomicrographs of quartz-bearing grained micritic limestones collected from the Yangliugang Fm and Dachenling Fm respectively, Xintangwu. The yellow dash lines represent foreset laminae; white straight and cure dash lines represent undisturbed horizons and folds, respectively 圖4江山北部寒武系沉積指向性構(gòu)造及含石英灰?guī)r Fig. 4Directional structures and quartz-bearing limestones from the Cambrian strata in the northern Jiangshan 地層 華嚴(yán)寺組 楊柳崗組 大陳嶺組 類別 同沉積 褶曲 同沉積 褶曲 單向 斜層理 野外實(shí)測 地層產(chǎn)狀 16423 16451 27433 13283 31476 沉積或同沉積構(gòu)造產(chǎn)狀 兩翼： 33289， 16221 兩翼： 13837， 35987 兩翼： 538， 14257 兩翼： 27316， 21845 前積紋層： 13258 前積紋層： 14886 求得產(chǎn)狀 軸面： 15560 軸面： 16464 軸面： 34080 軸面： 23328 校正產(chǎn)狀 軸面： 15033 軸面： 16441 軸面： 15949 軸面： 15421 前積紋層： 31225 前積紋層： 35423 地點(diǎn) 新塘塢 實(shí)測剖面 碓邊村 橋頭塢 表2江山北部沉積指向性構(gòu)造數(shù)據(jù)表 Table 2The directional data of structures in the northern Jiangshan 組成和暴露、剝蝕狀態(tài)，而地層中的沉積指向性 構(gòu)造可指示陸源沉積物來源方向，綜合兩者則成 為探討物源區(qū)的有效途徑。 4.1碎屑鋯石年譜對比 包括研究區(qū)在內(nèi)的浙西北地區(qū)發(fā)育有連續(xù)沉 積的寒武系，表明該區(qū)在寒武紀(jì)為持續(xù)接受沉積 的地區(qū)，因而本文研究的楊柳崗組碎屑鋯石應(yīng)來 自浙西北之外鄰近的同期物源區(qū)。浙江江山鄰近 地區(qū)前人已獲得有碎屑鋯石年齡的豐富資料，為 追蹤潛在物源區(qū)而進(jìn)行碎屑鋯