福建寧化禾口紅層盆地沙縣組的年代學及源區(qū)特征

陳淑華

(福建省地質調查研究院，福州，350013)

寧化禾口盆地是福建白堊紀紅層盆地含化石門類最多，屬種最豐富的盆地之一，其地層劃分對比及古生物群的研究歷來受到省內外廣大地質工作者重視。近幾十年來，研究者對該盆地紅層的研究主要集中在地層劃分對比和古生物方面[1-5]，并取得了一系列的成果。但紅層由于巖性、巖相變化迅速，生物化石分布局限，以及各門類生物在演化上的差異或因地層劃分不當等原因，各研究者對紅層的時序及地層劃分對比還存在著不同的認識和分歧，因此，對紅層開展高精度LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年，重新厘定其形成時代顯得尤為重要。

筆者在野外地質調查和綜合區(qū)域地質研究成果的基礎上，對禾口盆地沙縣組碎屑巖及其侵入巖開展高精度的LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年，厘定其形成的地質時代，并通過碎屑鋯石U-Pb年齡譜，結合周緣地質體的出露情況和構造演化特征探討其物源區(qū)[6-9]，為福建省晚中生代地層研究與對比及盆地演化提供證據。

1 地質背景

福建寧化禾口盆地位于閩贛交界的武夷山脈中段，盆地受北東向的崇安—石城斷裂控制，為一狹長的斷陷盆地，省內出露面積為230 km2。盆地周邊出露的地層主要有青白口—南華紀的黃潭(巖)組，為一套變質中酸性火山碎屑巖建造；震旦紀的樓前組和西溪組，為一套淺變質陸緣中酸性火山巖、沉積-火山碎屑巖建造；寒武紀林田組，主體為一套海相火山-沉積建造；石炭紀林地組，為一套單陸屑建造；侏羅紀的梨山組和漳平組，為一套雜色復陸屑建造；白堊紀的沙縣組和均口組，主要為一套河流-湖泊相的碎屑巖建造；侵入體為加里東期巖體和燕山中期巖體(圖1)。

圖1 寧化禾口盆地地質簡圖Fig.1 Geological sketch map of Hekou basin in Ninghua county1—沙縣組；2—均口組；3—漳平組；4—梨山組；5—林地組；6—林田組；7—西溪組；8—樓前組；9—黃潭組；10—志留世正長花崗巖；11—志留世二長花崗巖；12—晚侏羅世二長花崗巖；13—正斷層/逆斷層；14—斷層/推覆斷層；15—侵入結構相界線； 16—角度不整合界線；17—采樣點位置；18—產狀；19—省界

沙縣組分布于盆地西北部，與下伏均口組呈整合接觸或不整合超覆于更老地層之上。巖性為紫紅色中-厚層狀砂巖、薄層狀粉砂巖、粉砂質泥巖和泥巖，夾有含礫砂巖和復成分砂礫巖。盆地內沙縣組分為2個巖性段：下段為紫紅色復成分礫巖、砂礫巖、巖屑砂巖夾黃綠色粉砂質泥巖，發(fā)育大型斜層理；上段為紫紅色、灰綠-黃綠色粉砂巖、粉砂質泥巖、含鈣粉砂巖、泥巖夾薄層長石巖屑砂巖。巖石以鈣質、泥質膠結為主，硬度低、抗風化能力較弱，易于濕解和片狀、粉末狀風化，形成低矮平緩的山崗丘陵，僅局部見有陡崖赤壁。

2 樣品采集及測試方法

2.1 樣品采集

樣品HKTW采自盆地西北部沙縣組上段，巖性為紫紅色鈣質粉砂巖；樣品HBTW采自盆地南部的虎背亭，巖性為閃長玢巖，為沙縣組下段的侵入體。

樣品HKTW為紫紅色鈣質粉砂巖(照片1-a)，巖石呈粉砂狀結構，塊狀構造，由陸源碎屑(80%)、鈣質(19%)和氧化鐵(1%)組成(照片1-b)。陸源碎屑分選性好，粒徑以0.04～0.06 mm為主，呈次滾圓狀-次棱角狀，長軸略顯定向排列。陸源碎屑成分有石英、斜長石、千枚巖等，各碎屑分布均勻。鈣質已重結晶為方解石礦物，粒徑在0.02～0.04 mm，被氧化鐵浸染。

閃長玢巖(HBTW)產于禾口盆地的南部，呈脈狀侵入于沙縣組紫紅色粉砂巖和粉砂質泥巖中，巖石易于風化，由于節(jié)理發(fā)育，多呈球狀風化(照片1-c)。巖石呈斑狀結構，塊狀構造。斑晶為斜長石(10%)和角閃石(5%)，粒徑在0.2～1.5 mm，雜亂排列，部分斑晶聚集在一起(聚斑結構)。斑晶斜長石呈半自形晶，板狀外形，有裂縫，已被碳酸鹽礦物取代，僅保留斜長石假象；斑晶角閃石呈半自形晶，柱狀，已被似綠泥石、鐵質礦物取代，僅保留角閃石假象?；|礦物成分有斜長石、角閃石和磁鐵礦，各礦物分布均勻，雜亂排列，礦物粒徑為0.02～0.15 mm。次生變質礦物為碳酸鹽巖(照片1-d)。

照片1 寧化禾口盆地沙縣鈣質粉砂巖、閃長玢巖的野外照片(a)(c)和顯微鏡下照片(b)(d)Photo.1 Field photo (a) (c) and under-microscope photograph (b) (d) of Shaxian calcareous siltstone and diorite porphyrite in Hekou basin,Ninghua county

2.2 測試方法

樣品破碎和鋯石分選由河北省廊坊市誠信地質公司完成，陰極發(fā)光(CL)照相和制靶由北京鎬年領航科技有限公司完成。鋯石微區(qū)原位U-Pb同位素年齡分析在西北大學大陸動力學國家重點實驗室的LA-ICP-MS儀器上用標準測定程序進行[10，11]。樣品的同位素比值和元素含量數據處理采用GLITTER(ver4.0，Macquarie University)程序，并采用Andersen軟件(Andersen，2002)對測試數據進行普通鉛校正，年齡計算及諧和圖繪制采用ISOPLOT(3.0版)軟件完成[12]。

3 鋯石形態(tài)及測試結果

此次主要采用圖解法來處理相關數據，當U-Pb年齡值小于1 000 Ma時，采用鋯石206Pb/238U表面年齡及其加權平均值；當U-Pb年齡值≥1 000 Ma時，采用鋯石207Pb/206Pb表面年齡及其加權平均值[13]。

3.1 樣品HKTW(鈣質粉砂巖)

樣品HKTW的代表性鋯石陰極發(fā)光圖像(圖2)，分析結果(表1)，鋯石諧和圖、相對頻率圖(圖3)。

圖2 寧化禾口盆地沙縣組鈣質粉砂巖(HKTW)代表性碎屑鋯石CL圖像Fig.2 CL images of representative detrital zircon for Shaxian Formation in Hekou basin，Ninghua county

Table1ThezirconsLA-ICP-MSU-PbdatingofcalsiltstoneforShaxianFormationinHekoubasin,Ninghuacountry

測點含量(10-6)ThUTh/U同位素比值207Pb/206Pb1s207Pb/235U1s206Pb/238U1s同位素年齡(Ma)207Pb/206Pb1s207Pb/235U1s206Pb/238U1s207Pb/206Pb1s207Pb/235U1s206Pb/238U1s01163.45556.970.29 0.057 3 0.001 4 0.564 3 0.013 0 0.071 5 0.000 6 501.454454.3844540267.17421.050.16 0.163 1 0.002 0 10.147 2 0.103 7 0.451 2 0.003 6 2 488212 448.392 400.81603193.54450.10.43 0.056 1 0.001 7 0.544 5 0.015 7 0.070 4 0.000 7 457.266441.410438.3404216.38542.460.40 0.078 8 0.001 2 2.074 5 0.028 4 0.191 0 0.001 5 1 166.1311 140.491 126.9805337.43420.830.80 0.054 1 0.003 2 0.364 4 0.021 1 0.048 8 0.000 8 375128315.516307.450699.07164.690.60 0.057 8 0.004 7 0.558 2 0.044 2 0.070 0 0.001 5 522.4169450.329436.3907190.08497.890.38 0.059 0 0.002 0 0.559 4 0.018 1 0.068 7 0.000 7 567.772451.112428.540886.59226.240.38 0.053 6 0.009 8 0.293 3 0.052 5 0.039 7 0.001 7 352.3368261.241251.11110132.13258.730.51 0.057 4 0.002 9 0.559 5 0.027 4 0.070 7 0.001 0 506.5108451.218440.3611117.12306.070.38 0.049 1 0.006 9 0.186 3 0.025 4 0.027 5 0.000 9 154.6298173.522174.8612308.01271.131.14 0.058 1 0.002 3 0.550 8 0.021 2 0.068 7 0.000 8 534.786445.514428.251382.56309.090.27 0.053 6 0.001 9 0.365 9 0.012 1 0.049 5 0.000 5 354.476316.69311.4314369.6715.90.52 0.075 7 0.001 5 1.964 5 0.034 9 0.188 1 0.001 7 1 087.6381 103.4121 111.2915105.0697.341.08 0.055 0 0.002 9 0.542 7 0.028 1 0.071 6 0.001 1 410.2115440.219445.8616425.01443.730.96 0.055 9 0.001 6 0.544 3 0.014 7 0.070 7 0.000 7 44662441.210440.1417369.43591.720.62 0.159 4 0.001 8 8.444 5 0.075 0 0.384 2 0.002 9 2 449192 28082 095.8141862.76155.910.40 0.114 5 0.001 9 5.502 9 0.084 0 0.348 5 0.003 2 1 871.9301 901131 927.41519118.18174.760.68 0.078 0 0.001 9 1.747 9 0.039 9 0.162 4 0.001 6 1 147.7471 026.415970.1920113.72306.150.37 0.054 1 0.004 7 0.367 9 0.031 1 0.049 4 0.001 1 372.9185318.123310.5721125.55201.090.62 0.049 4 0.004 0 0.183 6 0.014 4 0.027 0 0.000 5 164.4178171.212171.6322166.34168.70.99 0.051 1 0.005 0 0.184 2 0.017 4 0.026 1 0.000 6 246.7209171.615166.2423149.89168.720.89 0.052 2 0.006 7 0.289 5 0.036 2 0.040 2 0.001 2 292269258.129254.3824220.57301.240.73 0.056 0 0.008 0 0.297 3 0.041 5 0.038 5 0.001 4 450.4290264.332243.6825483.18466.511.04 0.055 9 0.002 0 0.536 7 0.018 3 0.069 6 0.000 8 447.677436.212433.9526146.17228.960.64 0.056 5 0.002 2 0.559 0 0.020 5 0.071 7 0.000 8 471.983450.913446.5528125.49304.540.41 0.111 8 0.001 5 5.240 9 0.062 0 0.340 0 0.002 8 1 828.5251 859.3101 886.51329114.51237.470.48 0.055 9 0.002 50.553 30.023 70.071 80.000 9446.795447.215447.163094.73273.240.350.109 60.001 64.974 20.061 50.329 00.002 81 793.2261 814.9101 833.51331391.871631.090.240.048 80.001 50.152 10.004 40.022 60.000 2135.969143.84144.213366.95113.940.590.051 20.005 00.179 20.017 10.025 40.000 6247.4210167.315161.7434158.13206.320.770.069 00.001 81.540 20.037 40.162 00.001 7897.252946.615967.8935110.79146.90.750.050 70.008 70.153 00.025 50.021 90.000 9227.1353144.622139.6536176.32185.660.950.050 20.003 40.183 50.012 20.026 50.000 520415217111168.7337154.01194.140.790.080 60.001 62.272 30.042 80.204 40.001 91 212.3391 203.7131 198.91040102.94379.490.270.112 20.001 55.198 70.058 60.336 10.002 71 834.9241 852.4101 868.11342213.01274.120.780.052 10.005 50.183 00.018 80.025 50.000 7288.4225170.716162.34

續(xù)表1

圖3 寧化禾口盆地沙縣組鈣質粉砂巖(HKTW)鋯石U-Pb年齡諧和圖及相對頻率圖(角圖)Fig.3 Concordia diagrams and relative probability plot of zircon U-Pb isotopes for Shaxian Formation in Hekou basin,Ninghua country

對樣品HKTW進行了88個測試點分析，顯微鏡下的鋯石主要呈無色，少數為紅褐色，粒徑在40～200 μm。大多數鋯石呈棱角狀-次棱角狀，顯示為短距離的搬運，少數為次圓狀，顯示遠距離搬運?？傮w上鋯石晶形完好，內部具細微的振蕩生長環(huán)帶結構，鋯石的長寬比為1.5∶1～3∶1，Th/U值為0.16～1.19，平均值為0.57，屬于典型的巖漿成因鋯石[14]。選擇88顆不同類型的鋯石進行測年，剔除16個偏離諧和線外的數據，其余均在諧和線上及其附近，剩余的72個數據能夠反映物源區(qū)碎屑鋯石的分布特征。

禾口盆地沙縣組鈣質粉砂巖中72個鋯石年齡分布范圍較大，為(94.4±1.5)Ma～(2 488±21)Ma，而且碎屑鋯石內部結構和組成都存在變化，表明來自不同類型巖石組成的物源區(qū)。從鋯石U-Pb年齡頻譜分布圖上可看出具有多峰值特征，碎屑鋯石的年齡大部分集中5個區(qū)間：①117.6～195.7 Ma，峰值年齡為(168.2±3)Ma(n=17，MSWD=1.5)；②243.6～262.9 Ma，峰值年齡為(254.4±5.3) Ma(n=7，MSWD=1.8)；③428.5～447.1 Ma，峰值年齡為(438.7±2.8)Ma(n=21，MSWD=1.3)；④958.4～1 212.3 Ma，峰值年齡為(983±45)Ma(n=9，MSWD=15)；⑤1 755.6～1871.9 Ma，峰值年齡為(1 799±26)Ma(n=11，MSWD=1.7)。此外還有(312.2±8.5)Ma(n=4，MSWD=1.4)和(2 467±250)Ma(n=2，MSWD=1.9)的次峰值年齡。

3.2 樣品HBTW(閃長玢巖)

碳酸鹽化閃長玢巖(HBTW)挑選22顆鋯石進行同位素測年分析(表2)。大多數鋯石為長柱狀自形晶體，少量發(fā)生了碎裂。代表性鋯石的陰極發(fā)光圖像(CL)如圖4所示，內部結構具細微的振蕩生長環(huán)帶或條橫狀吸收，且 Th/U的比值大部分大于0.4，為典型的巖漿成因鋯石[15]。為了避免干擾，所選擇的測點均位于環(huán)帶上，以保證定年的準確性。鋯石顆粒均無后期變質殼，表明這些鋯石是巖漿形成后一次結晶形成的，代表的是巖漿冷卻結晶年齡。

表2寧化禾口盆地南部碳酸鹽化閃長玢巖(HBTW)LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年結果

Table2ThezirconsLA-ICP-MSU-PbdatingofcalsiltstoneforShaxianFormationinthesorthHekoubasin，Ninghuacounty

測點含量(10-6)ThUTh/U同位素比值207Pb/206Pb1s207Pb/235U1s206Pb/238U1s同位素年齡(Ma)207Pb/206Pb1s207Pb/235U1s206Pb/238U1s207Pb/206Pb1s207Pb/235U1s206Pb/238U1s0174.7528.030.140.056 7 0.001 7 0.440 9 0.012 9 0.056 4 0.000 6 480.967370.99353.4402193.4594.130.33 0.049 7 0.002 1 0.155 2 0.006 2 0.022 6 0.000 3 181.594146.55144.3203261.21352.130.74 0.064 2 0.002 9 1.078 1 0.046 4 0.121 9 0.001 7 746.691742.723741.41004282.06473.280.60 0.051 6 0.002 4 0.161 0 0.007 1 0.022 6 0.000 3 266.5102151.56144.32051 738.921 462.051.19 0.224 4 0.011 2 0.390 4 0.017 6 0.012 6 0.000 3 3 012.878334.71380.8206256.821 317.090.19 0.065 6 0.004 0 0.265 1 0.015 6 0.029 3 0.000 5 792.3123238.712186.3307180.61312.140.58 0.062 8 0.004 0 0.524 8 0.032 7 0.060 6 0.001 1 702.6131428.322379.1708480.861 451.910.33 0.058 4 0.004 9 0.103 7 0.008 4 0.012 9 0.000 3 542.8172100.1882.5209203.461 802.670.11 0.047 7 0.003 4 0.084 7 0.006 0 0.012 9 0.000 2 81.816482.5682.5110174.18338.210.52 0.055 2 0.002 7 0.508 7 0.024 4 0.066 9 0.000 9 419107417.616417.36111 209.331 640.390.74 0.073 8 0.005 6 0.132 3 0.009 6 0.013 0 0.000 3 1 035.8145126.2983.3212161.53356.020.45 0.048 8 0.002 6 0.152 7 0.007 8 0.022 7 0.000 3 136.2119144.37144.8213308.16619.270.50 0.052 5 0.002 1 0.163 2 0.006 3 0.022 6 0.000 3 305.989153.55143.82142 882.662 741.881.05 0.080 6 0.005 0 0.142 7 0.008 4 0.012 8 0.000 2 1 212.4116135.5782.2215436.3767.740.57 0.077 5 0.004 3 0.386 4 0.020 8 0.036 1 0.000 6 1 135.1108331.715228.9416465.852 019.290.23 0.060 8 0.005 9 0.108 0 0.010 2 0.012 9 0.000 3 631.3197104.1982.6217363.1880.580.41 0.058 8 0.004 3 0.226 8 0.015 9 0.028 0 0.000 5 559.7150207.513177.83183 995.486 101.960.65 0.077 4 0.002 9 0.137 3 0.004 9 0.012 9 0.000 2 1 132.273130.6482.4119810.38627.061.29 0.140 9 0.011 5 0.301 8 0.023 0 0.015 5 0.000 5 2 238.5134267.81899.4320356.28362.950.98 0.055 4 0.006 5 0.170 8 0.019 5 0.022 4 0.000 6 427.7242160.117142.6421970.722 294.950.42 0.064 2 0.003 6 0.112 2 0.006 0 0.012 7 0.000 2 748113107.9581.2122659.192 3210.28 0.174 8 0.010 9 0.394 8 0.022 8 0.016 4 0.000 4 2 604.3101337.817104.73

圖4 寧化禾口盆地沙縣組閃長玢巖(HBTW)代表性巖漿鋯石Cl圖像Fig.4 Representative magmatic zircon images of diorite porphyrite (HBTW) of Shaxian formation in Hekou Basin, Ninghua

從鋯石CL圖像及LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年結果可知，主要集中在(80.8±2)Ma～(83.3±2)Ma和(142.6±2)Ma～(144.8±2)Ma 2個區(qū)間內，峰期年齡分別為82.4 Ma和143.5 Ma。(80.8±2)Ma～(83.3±2)Ma年齡段206Pb/238U表面年齡加權平均值為(82.2±1)Ma(n=8, MSWD=0.25)，因諧和度較差，該年齡一定程度上代表了閃長玢巖的結晶年齡或成巖年齡。(142.6±2)Ma～(144.8±2)Ma的表面年齡，其加權平均值為(144.2±1.7)Ma，可能為巖漿在上升過程中捕獲鋯石的年齡。

4 討論

4.1 沙縣組沉積巖沉積時限

(1)在寧化禾口盆地沙縣組地層出露廣泛，但對于沙縣組這套地層的劃分和時代確定，不同時期各有差異。最早對禾口盆地這套紫紅色碎屑巖進行研究，可追溯到陳旭等人[注]福建省地質土壤調查所，福建清流、寧化、連城、長汀等縣第二號，1941。在清流、寧化地質調查時，將其劃分為官寨紅砂巖，時代定為早第三紀。1960年南京大學地質系首次在盆地中部鳳山一帶采獲瓣鰓及鱉類化石，將其劃分為第三紀赤石群[注]南京大學地質系，福建清寧一帶1∶20萬地質簡測報告書，1960。；70年代初在寧化開展1∶20萬區(qū)調工作時，劃分為下白堊統(tǒng)沙縣組[注]福建省區(qū)域地質調查隊，寧化幅1∶20萬區(qū)域地質調查報告，1972。；70年代末，福建省石油地質隊曾將寧化禾口盆地沙縣組下部含“T-P-N” 雙殼類化石的紫紅色粉砂巖夾灰綠色泥巖的地層另劃出，命名為“禾口組”[16]；80年代，福建省地質礦產局采用了禾口組一名，將其層位置于沙縣組之下，時代置早白堊世[17]；90年代初，梁詩經等[注]福建省區(qū)域地質調查隊，福建省白堊紀紅層、火山盆地地層時序、對比及含礦性研究，1991。將該盆地沙縣組定義為整合于均口組之上的一套含鈣質較高夾灰白色條帶的紫紅色層，時代置早白堊世晚期；90年代末，福建省地質礦產局[18]認為原禾口盆地所建禾口組巖石組合特征與沙縣組無異，二者皆可互比，禾口組實為沙縣組的一部分，因此將禾口組歸入沙縣組，同時將沙縣組與均口組、崇安組歸并為赤石群，屬赤石群中部的紫紅色細碎屑巖，時代置早白堊世晚期-晚白堊世早期；福建省地質調查研究院[19]將沙縣組定義為一套河、湖相沉積的紅色細碎屑巖，與下伏均口組呈整合接觸或超覆于其他老地層之上，上被崇安組整合覆蓋，時代置于晚白堊世。

(2)筆者通過對該組底部沉積巖中碎屑鋯石及其侵入巖的U-Pb同位素測年，得出了鋯石U-Pb精確定年，從而限定了禾口盆地沙縣組的時代。碎屑鋯石中最年輕的單顆鋯石年齡通常被用來限定地層單元的沉積下限，鈣質粉砂巖中碎屑鋯石的年齡介于94.4～2 488 Ma，最年輕的1顆鋯石的206Pb/238U年齡為(94.4±1)Ma，這與在泰寧盆地、上杭盆地對該組所含的火山巖的定年結果(92～101 Ma未發(fā)表)相吻合，并認為以94.4 Ma的年齡數據作為禾口盆地沙縣組的沉積下限較為合理。而碳酸鹽化閃長玢巖侵入于沙縣組紫紅色粉砂巖和粉砂質泥巖中，通過鋯石測年得到可代表閃長玢巖侵入時的加權平均年齡為(82.2±1)Ma，時代歸為晚白堊世。故認為禾口盆地沙縣組的沉積時限在94.4～82.2 Ma。

4.2 碎屑鋯石年代學的物源分析及地質意義

根據LA-ICP-MS同位素分析，發(fā)現(xiàn)禾口盆地碎屑鋯石U-Pb年齡變化值在94.4～2 488 Ma，具有多峰值特征，其中小于450 Ma有54顆，占3/4，集中于117.6～195.7 Ma、243.6～262.9 Ma、428.5～447.1 Ma 3個區(qū)間。大于450 Ma的鋯石占1/4，主要集中于958.4～1 212.3 Ma 、1 755.6～ 1 871.9 Ma 2個區(qū)間。

(1)117.6～195.7 Ma，峰值年齡為(168.2±3)Ma(n=17，MSWD=1.5)，鋯石在CL圖像上顯示較為光亮，顏色較淺，均發(fā)育致密的振蕩環(huán)帶結構，具有典型巖漿鋯石的特征。鋯石呈自形、柱狀，表明來自與沉積位置較近的蝕源區(qū)。這個期間，研究區(qū)附近以小規(guī)模的火山噴發(fā)及其與火山活動同時、同源頻繁的巖漿侵入為特征。這個階段的鋯石特征、年齡組合與寧化水茜沿口一帶發(fā)育的火山巖(年齡161～174 Ma)相一致，部分鋯石年齡(139.6～144.2 Ma)與侵入閃長玢巖的鋯石年齡相吻合。這些燕山期的火山巖和侵入體在晚白堊世沙縣組沉積期已經抬升到地表遭受剝蝕，成為該盆地的重要沉積物源區(qū)之一。

(2)243.6～262.9 Ma，峰值年齡為(254.4±5.3)Ma(n=7，MSWD=1.8)，鋯石均呈現(xiàn)清晰且致密的振蕩環(huán)帶，Th/U比值大部分大于0.4，為巖漿成因鋯石，代表另一期的巖漿活動事件。研究區(qū)附近這一時期的花崗巖分布較廣，如清流圍埔?guī)r體的鋯石U-Pb同位素年齡為248 Ma、明溪洋坊巖體鋯石SHRIMP同位素年齡為(242±4)Ma[19]，與此次研究的巖漿鋯石的信息相對應，說明印支期巖漿巖帶也為沙縣組地層提供物質來源。

(3)428.5～447.1 Ma，峰值年齡為(438.7±2.8)Ma(n=21，MSWD=1.3)，鋯石的長寬比為1.5∶1～3∶1，且鋯石都發(fā)育振蕩環(huán)帶，Th/U比值在0.29～1.04，為巖漿成因，表明這期的巖漿活動在研究區(qū)附近非常強烈，也是主要峰值集中區(qū)。這一年齡段正是全球各地褶皺造山-巖漿活動的高峰期，稱為加里東運動。而盆地周邊發(fā)育著大規(guī)模的加里東期巖體，其形成年代為400～450 Ma，如寧化巖體獲得全巖Rb-Sr等時線年齡為401～422 Ma[20]，與沙縣組中獲得大量加里東期巖漿鋯石的信息是一致的。因此盆地周邊的加里東期巖體是晚白堊世沙縣組沉積物最主要物源區(qū)。

(4)958.4～1 212.3 Ma，峰值年齡為(983±45)Ma(n=9，MSWD=15)，鋯石形態(tài)也表現(xiàn)出巖漿鋯石的特征。晉寧期的巖漿活動在盆地周邊也有出現(xiàn)，如寧化濟村黑云母斜長變粒巖鋯石測年結果中Pb-Pb年齡在1 052.7～1 307.6 Ma[注]閩西地質大隊，1∶5萬寧化縣幅、石城縣幅、中沙幅、小松幅區(qū)域地質調查報告，1991。，將樂大源巖體獲得鋯石Pb-Pb年齡(1 010±12)Ma[21]，與這次獲得的碎屑鋯石年齡數據相符，表明晉寧期的巖漿巖發(fā)育區(qū)也為沙縣組提供了該年齡的物源。

(5)1 755.6～1 871.9 Ma，峰值年齡為(1 799±26)Ma(n=11，MSWD=1.7)，大部分為巖漿鋯石，表明在這區(qū)間也有較強烈的巖漿活動。如建寧上坪巖體侵入古元古代天井坪巖組，英云閃長質片麻巖鋯石Pb-Pb同位素年齡(1 714±20)Ma[22]，建寧天井坪巖組斜長角閃巖的SHRIMP鋯石U-Pb年齡為(1 766±19)Ma[23]，屬于呂梁運動產物。表明盆地周邊的古老結晶基底在晚白堊世已剝蝕出露地表，并向禾口盆地提供碎屑物。

(6)2 449～2 488 Ma的碎屑鋯石有2顆，這2顆古老的巖漿鋯石指示了閩西北前寒武紀基底的信息，這一結果也得到近年來一些研究成果的驗證，Wan等[24]在閩西北麻源群及萬全群中都有得到相似的碎屑鋯石年齡，這些鋯石顯示出的年齡特征表明閩西北有可能是前寒武紀的物源區(qū)，也可能基底存在于閩西北或附近，供應了古元古代的碎屑物質。但這2顆古老的鋯石是否是古老地殼物質的再循環(huán)，還需做進一步的研究來論證。

5 結論

(1)研究區(qū)沙縣組沉積巖中年齡最小的碎屑鋯石年齡為94.4 Ma，其侵入巖的鋯石U-Pb年齡值為82.2 Ma，推斷其沉積年齡在94.4～82.2 Ma，將其時代歸屬為晚白堊世。

(2)通過LA-ICP-MS技術，得出沙縣組鈣質粉砂巖中的碎屑鋯石包含了豐富的物源信息，峰值集中于161.7～174.8 Ma 、243.6～262.9 Ma、428.5～447.1 Ma。其中主峰值為428.5～447.1 Ma，表明加里東期巖體是該盆地的最主要物源區(qū)。另外，燕山期、印支期的巖漿巖帶也為沙縣組提供物質來源，這些主要來自于盆地周邊出露的地質體。

本次工作得到了國家自然科學基金、福建省地礦局科研項目資助；感謝徐維光專家在資料收集和野外考察給予的幫助；感謝張開畢、徐維光等專家在編寫過程中提出的寶貴意見。