桂東南大瑤山地區(qū)南華紀(jì)－寒武紀(jì)砂巖地球化學(xué)特征及對(duì)沉積構(gòu)造環(huán)境的指示

農(nóng)軍年，郭尚宇，孫明行，李昌明，石偉民，覃初禮

NONG Jun-Nian1，GUO Shang-Yu2，SUN Ming-Hang2，LI Chang-Ming1，SHI Wei-Min1，QIN Chu-Li1

（1.中國(guó)-東盟地學(xué)合作中心，南寧530023；2.廣西地質(zhì)調(diào)查院，南寧530023）

（1.China-ASEAN Geological Cooperation Center，Nanning 530023，Guangxi，China；2.Guangxi Institute of Geological Survey，Nanning 530023，Guangxi，China）

前人對(duì)華南加里東期造山帶的構(gòu)造屬性做了大量研究，但至今華南加里東期的構(gòu)造屬性仍然存在巨大的爭(zhēng)議。歸納起來分歧的核心問題為揚(yáng)子陸塊和華夏陸塊之間于加里東期是否存在華南洋。一些學(xué)者認(rèn)為揚(yáng)子陸塊和華夏陸塊之間于早古生代存在華南洋，直至早古生代末華南洋才閉合，華南加里東造山帶應(yīng)屬弧-陸或陸-弧-陸碰撞拼貼的造山帶[1-5]；而另一些學(xué)者認(rèn)為揚(yáng)子陸塊與華夏陸塊自新元古代拼貼完成后一直處于陸內(nèi)格局，兩者間于早古生代不存在洋盆，華南加里東運(yùn)動(dòng)是陸內(nèi)俯沖/碰撞的褶皺造山運(yùn)動(dòng)[6-9]。因此新元古代至早古生代期間揚(yáng)子陸塊和華夏陸塊之間的盆地性質(zhì)的厘定，是研究華南加里東期構(gòu)造屬性的關(guān)鍵。大量資料研究表明，沉積巖的化學(xué)物質(zhì)組成特征可以很好記錄物源區(qū)的性質(zhì)及沉積盆地的構(gòu)造環(huán)境[10-11]。桂東南大瑤山地區(qū)處于揚(yáng)子陸塊和華夏陸塊結(jié)合地帶，區(qū)內(nèi)南華紀(jì)-寒武紀(jì)地層廣泛出露，是厘定該時(shí)期揚(yáng)子陸塊與華夏陸塊間是否存在“華南洋”的關(guān)鍵地帶。雖然有些學(xué)者對(duì)華南加里東期的巖相古地理特征做過研究[12]，但以沉積巖的地球化學(xué)特征手段研究該區(qū)南華紀(jì)-寒武紀(jì)物源性質(zhì)與沉積-構(gòu)造環(huán)境仍然相對(duì)薄弱。本文在桂東南大瑤山地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)野外地質(zhì)調(diào)查和巖相學(xué)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)該區(qū)南華紀(jì)-寒武紀(jì)地層中的砂巖進(jìn)行系統(tǒng)的主量元素、微量元素以及稀土元素的研究，通過地球化學(xué)組成特征判別南華紀(jì)-寒武紀(jì)構(gòu)造環(huán)境，綜合當(dāng)前華南地質(zhì)研究成果資料，探討華南地區(qū)新元古代-早古生代的構(gòu)造屬性。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

圖1研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖及采樣點(diǎn)（據(jù)文獻(xiàn)[13]修改）Fig.1 Geological schematic map of the studied area and sampling locations

研究區(qū)大地構(gòu)造處于揚(yáng)子陸塊與華夏陸塊的結(jié)合帶（圖1），大瑤山隆起東南緣。區(qū)內(nèi)出露大量南華紀(jì)-寒武紀(jì)地層，主體為一套由砂巖、泥巖組成的類復(fù)理石連續(xù)沉積建造。南華系巖性為一套淺變質(zhì)的灰綠、青灰中-厚層狀不等粒巖屑石英砂巖、石英雜砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖構(gòu)成向上變薄變細(xì)沉積旋回組合，下未見底，與上覆震旦系硅質(zhì)巖呈整合接觸。震旦系為一套淺變質(zhì)的灰綠、青灰色不等粒雜砂巖，粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥頁(yè)巖組合夾多層灰、灰白色薄－厚層狀硅質(zhì)巖或硅質(zhì)頁(yè)巖。震旦系頂?shù)拙鶠楣栀|(zhì)巖，與上覆寒武系砂巖呈整合接觸。寒武系為一套淺變質(zhì)的厚層—塊層狀變質(zhì)中細(xì)粒雜巖、長(zhǎng)石石英雜砂巖、巖屑石英砂巖、泥巖，與上覆泥盆系礫巖呈角度不整合接觸。南華紀(jì)－寒武紀(jì)地層發(fā)育水平層理、包卷層理，變形構(gòu)造，局部見正粒序?qū)永?，微凹凸不平的沖刷面，重荷模、溝模。此外，發(fā)育有砂包泥（圖2a）、板狀交錯(cuò)層理（圖2b）、泥礫等相對(duì)高能的淺水沉積環(huán)境的標(biāo)志物，受加里東運(yùn)動(dòng)影響強(qiáng)烈變形，形成NE－SW向?yàn)橹鞯木o密線狀褶皺，爾后被加里東期花崗巖體侵位，并被下泥盆統(tǒng)角度不整合覆蓋。

2 樣品采集與測(cè)試

在藤縣東榮鎮(zhèn)北面、木格鄉(xiāng)西部、古龍鎮(zhèn)南面、平福鄉(xiāng)等地，分別采集了南華系、震旦系和寒武系砂巖樣品7件、2件和12件（采樣位置見圖1），并對(duì)這些樣品進(jìn)行主量元素、微量元素及稀土元素測(cè)試分析。樣品測(cè)試在廣州澳實(shí)分析檢測(cè)有限公司完成。主量元素的測(cè)定：首先將試樣與含有硝酸鋰的助熔劑充分混合，至高溫熔融，然后將熔融物倒入鉑金模子使其形成扁平玻璃片狀，再用X熒光光譜儀測(cè)試分析。X熒光光譜儀的分析精密度與準(zhǔn)確度優(yōu)于3%。微量元素的測(cè)定：首先將樣品與偏硼酸鋰/四硼酸鋰熔劑均勻混合，然后放置于溫度大于1025°C的熔爐中熔化，待熔液冷卻后，用氫氟酸、鹽酸和硝酸定容，最后用等離子體質(zhì)譜儀（ICPMS）進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，分析精度優(yōu)于5%。

3 分析結(jié)果

3.1 主量元素

圖2南華系野外及境下照片F(xiàn)ig.2 Macroscopic and microscopic photographs of Nanhua Period stratum

南華紀(jì)－寒武紀(jì)砂巖樣品的主量元素組成基本相近，詳見表1。具有如下特征：SiO2含量中等，介于52.0～79.0 wt%；Al2O3含量9.63～23.90 wt%；Fe2O3含量1.26～8.84 wt%，CaO含量0.01～0.27 wt%，MgO含量0.50～4.29 wt%；K2O含量1.88～6.87 wt%；Na2O含量0.03～2.02 wt%；Ti2O含量0.51～1.06 wt%。Al2O3/SiO2比值為0.13～0.43，平均值為0.25；Fe2O3/MgO比值 為1.27～4.86，平 均 值 為2.87；Al2O3/（CaO+Na2O）比值為5.36～320.00，平均值為102.81，K2O/Na2O比值為1.06～98.33，平均值為33.20。

3.2 微量元素特征

微量元素含量見表2。南華紀(jì)－寒武紀(jì)砂巖樣品在微量元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上（圖3），表現(xiàn)出相似的變化曲線：虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、P、Ti和大離子親石元素Rb、K、Sr，富集高場(chǎng)強(qiáng)元素Th、U、Ta、Ce、Zr、Hf和大離子親石元素Ba，與被動(dòng)大陸邊緣樣品的特征相似。Rb/Sr介于1.01－15.96，平均值為5.08；Ba/Sr介于9.17－104.51，平均值為29.32。

3.3 稀土元素特征

稀土元素含量見表2。稀土總量較高，∑REE=97.99～359.11μg/g，平均值為234.19μg/g；∑LREE/∑HREE為4.24～15.09，（La/Yb）N為4.60～18.94，（La/Sm）N為3.02～7.00，屬 輕 稀 土 富 集 型，且LREE與HREE分異較明顯。在球粒隕石化標(biāo)準(zhǔn)化圖（圖3）中呈輕稀土相對(duì)富集，重稀土平緩的右傾配分模式，具有明顯Eu負(fù)異常，Eu/Eu*值為0.54～0.79，平均值為0.64；Ce異常變化較大，Ce/Ce*值為0.38～1.05，平均值為0.81。以上特征與被動(dòng)大陸邊緣樣品的稀土元素特征相似（圖4）。

圖3微量元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖[14]Fig.3 Primitive mantle normalized trace elements spidergram

圖4稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線圖[14]Fig.4 Chondrite normalized rare earth elements patterns

10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 54.4 74.5 77.5 52.8 56.4 23.42 12.32 11.18 22.11 23.57 6.31 3.61 4.00 7.57 5.74 0.01 0.03 0.02 0.08 0.01 1.38 1.34 1.28 2.40 1.18 0.12 2.02 0.53 0.12 0.14 5.73 2.15 1.88 6.55 6.13 0.85 0.51 0.62 0.93 0.91 0.01 0.02 0.03 0.03 0.01 0.11 0.09 0.10 0.09 0.04 0.15 0.09 0.06 0.19 0.13 0.02 0.02 0.02 0.03 0.02 6.55 2.35 3.12 7.17 5.48 99.01 99.04 100.31 100.04 99.72 0.43 0.17 0.14 0.42 0.42 47.75 1.06 3.55 54.58 43.79 180.15 6.01 20.33 110.55 157.13 0.24 0.17 0.17 0.30 0.26 27.55 24.16 18.03 23.77 25.90紀(jì)10-1 77.4 10.02 4.07 0.20 1.30 1.67 2.10 0.68 0.04 0.13 0.06 0.02 1.57 99.29 0.13 1.26 5.36 0.21 14.74果（wt%）結(jié)析分素元量主巖砂紀(jì)武-寒紀(jì)華南南東桂1表Table 1 Major elements of Nanhuan-Cambrian Sandstone in Southeastern Guangxi 武寒紀(jì)旦震紀(jì)華南83-13 83-12 82-8 82-7 81-3 81-1 7-5 7-2 104-19 103-21 101-7 97-5 55.5 57.2 60.7 73.3 66.7 79.0 69.7 72.8 75.9 77.3 74.2 76.1 23.9 23.6 22.4 12.45 17.35 12.80 13.31 11.67 11.10 9.75 12.15 12.00 5.21 4.87 2.16 5.00 3.26 1.26 5.43 5.58 4.45 5.01 4.33 3.17 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02 0.01 0.16 0.02 0.03 0.03 0.01 0.27 1.48 1.36 1.70 1.68 1.60 0.50 2.38 2.13 1.65 1.50 1.56 1.60 0.08 0.09 0.07 0.69 0.06 0.03 1.89 0.48 1.51 1.10 0.06 1.38 6.84 6.26 6.87 2.59 5.90 2.13 2.69 1.96 1.94 1.88 2.53 2.51 0.92 1.06 0.78 0.66 0.84 0.51 0.71 1.01 0.55 0.76 0.73 0.70 0.01 0.01 0.01 0.05 0.01<0.01 0.05 0.06 0.06 0.05 0.01 0.02 0.04 0.04 0.03 0.13 0.06 0.06 0.14 0.17 0.06 0.06 0.08 0.17 0.19 0.18 0.15 0.09 0.35 0.15 0.05 0.07 0.05 0.05 0.08 0.07 0.02 0.02 0.02 0.01 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 5.49 5.49 4.85 3.29 3.40 3.46 2.53 3.55 2.57 2.33 3.88 2.44 99.79 100.34 99.81 100.07 99.75 99.96 99.00 99.54 99.94 99.90 99.71 100.51 0.43 0.41 0.37 0.17 0.26 0.16 0.19 0.16 0.15 0.13 0.16 0.16 85.50 69.56 98.14 3.75 98.33 71.00 1.42 4.08 1.28 1.71 42.17 1.82 265.56 214.55 248.89 17.54 216.88 320.00 6.49 23.34 7.21 8.63 173.57 7.27 0.29 0.27 0.31 0.21 0.34 0.17 0.20 0.17 0.17 0.19 0.21 0.21 25.98 22.26 28.72 18.86 20.65 25.10 18.75 11.55 20.18 12.83 16.64 17.14 94-2 91-11 91-3 59.3 52.0 75.9 17.80 20.9 9.63 7.92 8.84 5.25 0.04 0.05 0.01 3.79 4.29 1.74 1.02 0.10 0.71 3.72 5.95 2.38 0.88 0.87 0.87 0.03 0.06 0.05 0.14 0.16 0.11 0.08 0.22 0.08 0.02 0.02 0.01 4.31 5.76 2.54 99.15 99.35 99.38 0.30 0.40 0.13 3.65 59.50 3.35 16.79 139.33 13.38 0.21 0.28 0.25 20.23 24.02 11.07代時(shí)號(hào)樣SiO2 O3 Al2 O3 Fe2 CaO MgO O Na2 O K2 TiO2 MnO O5 P2 BaO O3 Cr2 LOI Total /SiO2 O3 Al2 O O/Na2 K2 O)/(CaO+Na2 O3 Al2 O3 O/Al2 K2/TiO2 O3 Al2

10-6 31.7 237 1445 25.1 1.3 16.8 31.7 162 4.7120 7.9631 510.55 170454.6 73.3 12.45 43.7 8.22 1.38 6.42 1.09 6.75 1.41 4.07 0.57 4.10 0.59 34.5 218.65 193.65 25.00 7.75 9.55 0.56 0.66 10-5 59.3 90.5 633 12.55 0.8 10.6 59.3 187 5.160 2.36 15.7 36.56 61266.2 48.9 12.90 49.7 9.70 2.00 9.44 1.21 6.24 1.22 3.23 0.41 2.80 0.39 33.4 214.34 189.40 24.94 7.59 16.96 0.63 0.38 10-4 19.4 75.1 563 21.61 12.3 19.4 347 8.770 3.27 14.1 36.5 65262.8 82.7 13.50 46.2 8.95 1.63 5.81 0.85 4.75 0.93 2.70 0.40 2.62 0.41 22.2 234.25 215.78 18.47 11.68 17.19 0.65 0.66 10-3 31 260 1855 21.4 1.3 18.331193 5.3250 7.31 33.6 69.4 960458.3 105.0 14.25 53.6 12.45 2.28 11.40 1.77 10.35 2.20 6.42 0.95 6.23 1.03 57.7 286.23 245.88 40.35 6.09 6.71 0.57 0.87果（μg/g）結(jié)析分素元土稀和素元量微巖砂紀(jì)武-寒紀(jì)華南南東2桂表Table 2 Trace elements and REE composition of Nanhuan-Cambrian Sandstone in Southeastern Guangxi紀(jì)武寒紀(jì)旦震紀(jì)華南10-2 10-1 83-13 83-12 82-8 82-7 81-3 81-1 7-5 7-2 101-7 103-21 104-19 97-5 94-2 34.9 263 1315 47.4 93.3 506 43.5 309 1470 32.1 265 1425 40.2 314 1220 33.1 111.5 548 144 260 2820 83.4 83.9 1195 52.3 139.5 508 23.6 96631 37.2 86341 33.8 83.8 389 12.7 95.3 582 45.7 114.5 547 44.9 174 597 26.91.3 18.1 34.9 30.7 1.2 14.1 47.4 26.51.4 18.7 43.5 18.8 1.5 18.3 32.1 20.31.3 16.2 40.2 20.7 1.2 14.1 33.1 16.11.2 18144 12.85 0.8 9.9 83.4 16.15 1.2 1452.3 23.4 1.4 15.5 23.6 10.35 0.8 8.9 37.2 17.951 10.9 33.8 15.25 1.1 11.6 12.7 15.451 12.2 45.7 20.7 1.3 1644.9 146 4.2130 8.6 393 10.490 4.28 159 4.7150 10.5 205 6150 10.1 144 4.4130 9.62 379 10.680 3.3 233 6190 10.1 216 6.160 3.7 260 7110 5.3 456 12.1 120 4.6 193 5.780 4.43 371 10.880 4.89 279 8.1100 4.29 269 7.980 4.07 261 7.6130 6.86 32.8 66.78 152493.5 13.5 34.84 64174.0 33.9 65.37 169560.7 33.1 63.7 197447.1 30.1 64.96 142662.5 18.1 44.19 86241.9 28.9 56.49 631359.0 14.4 22.3 74337.5 19.2 43.29 97348.3 16.5 45 95267.9 13.9 42.15 79223.0 12.9 33.1 84276.3 17.1 44.62 98218.9 15.6 42.82 83237.0 25.1 54.4 134341.7 100.0 120.0 110.5 77.6 107.5 78.2 85.4 68.0 85.8 131.0 48.1 80.9 39.4 69.7 80.4 21.0 17.10 11.10 9.45 12.00 8.83 14.25 7.95 11.35 14.85 4.95 17.40 4.21 8.44 10.15 76.3 60.5 36.6 32.6 39.2 30.1 53.3 27.7 45.2 52.3 17.4 59.0 13.8 29.6 36.3 13.55 11.65 5.60 5.41 6.52 5.32 10.85 5.17 8.67 9.90 3.40 9.97 2.82 5.30 6.90 2.32 1.84 1.06 1.21 1.21 1.24 2.60 1.22 1.72 2.05 0.77 1.84 0.67 1.08 1.49 9.09 8.64 5.89 5.09 4.76 12.15 4.96 7.71 8.32 3.27 7.67 3.79 4.80 6.21 1.30 1.28 1.10 0.82 0.72 0.66 2.16 0.81 1.09 1.16 0.57 1.17 0.80 0.80 1.06 7.07 7.25 6.49 4.75 4.07 3.86 14.05 4.37 7.06 7.56 3.43 6.05 5.35 4.57 6.19 1.41 1.44 1.40 1.01 0.85 0.79 3.19 0.93 1.47 1.49 0.75 1.13 1.12 1.01 1.26 3.96 3.94 4.07 3.02 2.59 2.49 9.96 2.50 4.18 4.06 2.34 3.34 3.26 2.97 3.65 0.57 0.63 0.59 0.45 0.38 0.38 1.34 0.32 0.61 0.61 0.33 0.44 0.45 0.42 0.57 3.99 4.08 3.76 3.12 2.57 2.39 8.93 2.17 4.01 3.91 2.22 2.89 2.95 2.61 3.25 0.65 0.59 0.56 0.49 0.42 0.40 1.37 0.31 0.59 0.62 0.33 0.47 0.47 0.43 0.53 36.0 37.2 40.6 29.5 23.6 22.0 101.5 25.7 42.6 42.7 20.3 29.1 31.9 28.9 37.3 334.71 312.94 249.42 192.12 245.29 176.56 278.55 163.91 227.76 305.73 110.86 268.57 97.99 168.73 199.66 306.67 285.09 225.56 173.37 228.93 165.59 225.40 147.54 201.04 278.00 97.62 245.41 79.80 151.12 176.94 28.04 27.85 23.86 18.75 16.36 10.97 53.15 16.37 26.72 27.73 13.24 23.16 18.19 17.61 22.72 10.94 10.24 9.45 9.25 13.99 15.09 4.24 9.01 7.52 10.03 7.37 10.60 4.39 8.58 7.79 16.81 13.01 11.58 10.83 17.44 12.58 4.74 12.40 8.64 12.46 7.43 18.94 4.60 10.17 9.20 0.60 0.54 0.56 0.69 0.63 0.79 0.69 0.73 0.63 0.67 0.70 0.62 0.63 0.64 0.68 0.53 0.80 0.97 0.85 0.90 0.95 0.70 0.92 0.87 0.97 1.05 0.52 1.04 0.93 0.93 91-11 16.6 265 1735 21.31.2 14.6 16.6 173 5.1160 10.9 30.2 63.76 185782.8 107.5 20.9 81.4 15.20 3.62 16.00 2.25 11.50 2.43 7.16 1.01 6.30 1.04 79.9 359.11 311.42 47.69 6.53 9.43 0.70 0.62 91-3 20.6 106 627 19.75 1.1 12.6 20.6 466 12.4 100 9.83 12.3 42.98 90462.9 106.0 14.55 52.5 9.44 1.94 8.01 1.21 6.24 1.32 3.66 0.59 3.60 0.63 34.8 272.59 247.33 25.26 9.79 12.53 0.66 0.83代時(shí)號(hào)樣Sr RbBa ThTa NbSrZr HfCr CsGa SnU VWLa CePr NdSmEu GdTb DyHoEr TmYb LuYΣREE LREE HREE LREE/HREE/YbN LaN δEu δCe

4 討論

4.1 物源成分

Roser和Korsch[15]根據(jù)TiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O等的變化建立了多變量判別函數(shù)（F1，F(xiàn)2）圖解，將物源區(qū)分為長(zhǎng)英質(zhì)火成物源區(qū)、中性巖火成物源區(qū)、石英巖沉積物源區(qū)及鎂鐵質(zhì)火成物源區(qū)。本文大多數(shù)樣品落入石英巖沉積物源區(qū)，次為中性巖火成物源區(qū)及長(zhǎng)英質(zhì)火成物源區(qū)（圖5），反映其物源主要為長(zhǎng)英質(zhì)巖石區(qū)和中性巖火成物源區(qū)。根據(jù)前人研究：若沉積物源自長(zhǎng)英質(zhì)巖石，Al2O3/TiO2為19～28；若源自鎂鐵質(zhì)巖石，Al2O3/TiO2大于14[16]。本次樣品的Al2O3/TiO2比值介于11.07～28.72（平均為20.39），大多數(shù)樣品的Al2O3/TiO2比值介于19～28，說明物源主要以長(zhǎng)英質(zhì)巖石為主，可能含有少量的鐵鎂質(zhì)巖石。

地殼和地幔的物質(zhì)成分具有明顯差異，有些元素的異常和比值對(duì)是否存在幔源物質(zhì)的加入反映非常靈敏。當(dāng)有幔源物質(zhì)加入時(shí)，δEu大于1、Tb/Yb比值大于1、Th/U比值小于3.8、La/Th比值小于2.8[17－18]。研究區(qū)南華紀(jì)－寒武紀(jì)砂巖的Eu負(fù)異常較明顯，δEu值為0.54～0.79，Tb/Yb比值明顯小于1（0.24～0.43，平均0.31）；Th/U比值為1.91～6.63，平均值為4.44。前人研究表明Rb/Cs比值在洋中脊玄武巖為80，在下地殼為60，而在上地殼為30，三種環(huán)境中Rb/Cs比值逐漸降低[19]。本次樣品的Rb/Cs比值為10.78～38.35，平均值25.91，低于或者接近上地殼比值，暗示其主要來源于上地殼。Cr/Zr比值能夠反映物源區(qū)中長(zhǎng)石英質(zhì)巖石和鎂鐵質(zhì)巖石的比例[20]，樣品Cr/Zr比值總體低（0.21～1.30，平均0.53），暗示物源主要為長(zhǎng)英質(zhì)巖石。上述參數(shù)與有幔源物質(zhì)加入時(shí)所表現(xiàn)的特征相反，說明研究區(qū)南華紀(jì)－寒武紀(jì)物源主要為殼源物質(zhì)，沒有或僅有少許幔源物質(zhì)加入。

圖5桂東南地區(qū)南華紀(jì)－寒武紀(jì)砂巖主量元素的物源判別函數(shù)圖解[15]Fig.5 Provenance discrimination function diagram of major elements for Nanhuan－Cambrian Sandstones in southeastern Guangxi

綜上所述，桂東南南華紀(jì)－寒武紀(jì)沉積巖的物源主要來自上地殼長(zhǎng)英質(zhì)、石英質(zhì)巖石，沒有或僅有少許幔源物質(zhì)加入。

4.2 構(gòu)造背景

南華紀(jì)－寒武紀(jì)期間，華夏陸塊與揚(yáng)子陸塊之間的大地構(gòu)造屬性存在“活動(dòng)陸緣”、“島弧”或者是“被動(dòng)陸緣”不同觀點(diǎn)[3，21－22]。本次對(duì)華南紀(jì)－寒武紀(jì)砂巖特征元素含量、元素判別式等綜合分析表明，其最接近被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境下形成的砂巖，具體分析如下。

樣品特征元素含量平均值與各典型構(gòu)造環(huán)境參數(shù)對(duì)比分析（表3），主量元素表現(xiàn)出被動(dòng)大陸邊緣、大洋島弧及活動(dòng)大陸邊緣特征。據(jù)Roser等[15]由主量元素構(gòu)建的構(gòu)造環(huán)境判別圖解顯示本區(qū)大部分樣品落入被動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造區(qū)（圖6和圖7），個(gè)別樣品落于活動(dòng)大陸邊緣區(qū)內(nèi)與被動(dòng)大陸邊緣的邊界，指示了被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境。

從稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖（圖4）表明，桂東南南華系－寒武系雜砂巖的REE配分模式與被動(dòng)大陸邊緣非常相似，而與大陸島弧及大洋島弧明顯不同。前人研究表明Ce在洋中脊附近

呈現(xiàn)明顯的負(fù)異常（～0.28），在開闊大洋處呈現(xiàn)明顯負(fù)異常（～0.56），在大陸邊緣處呈現(xiàn)弱負(fù)異常或正異常（0.84～0.93）[25]。同時(shí)δCe能夠較靈敏反映沉積環(huán)境為還原或者氧化條件，若δCe比值大于1為正異常，表示還原環(huán)境；若δCe比值小于0.95時(shí)，表示氧化環(huán)境[26]。本次大多數(shù)樣品Ce呈現(xiàn)弱負(fù)異?；蛘惓Ｌ卣?，且δCe值小于0.95，暗示本區(qū)為大陸邊緣附近的淺海環(huán)境。樣品稀土元素豐度值均高于Taylor等[27]發(fā)表的大洋島弧、大陸島弧、活動(dòng)大陸邊緣及被動(dòng)大陸邊緣數(shù)據(jù)，Rb/Sr、Ba/Sr的比值也明顯高于大洋島弧、大陸島弧、活動(dòng)大陸邊緣及被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境相應(yīng)的比值，并與被動(dòng)大陸邊緣的各個(gè)參數(shù)較為接近。被動(dòng)大陸邊緣一般經(jīng)歷更高程度的陸殼演化過程，其組成的巖石往往含有大量早期（古元古代－中元古代）島弧或者活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境背景下所形成的巖石，在此情況下所形成的沉積巖的地球化學(xué)特征將不同程度的表現(xiàn)出活動(dòng)大陸邊緣或大陸島弧環(huán)境信息。此外，被動(dòng)大陸邊緣的構(gòu)造穩(wěn)定性是相對(duì)的，部分被動(dòng)大陸邊緣可能也存在一定的活動(dòng)性，受活動(dòng)影響的沉積物會(huì)包含有活動(dòng)大陸邊緣的地球化學(xué)信息[28]。在穩(wěn)定的環(huán)境中母巖能夠充分的風(fēng)化，稀土元素可以逐漸積累，而使其豐度變大。被動(dòng)大陸邊緣的“穩(wěn)定”環(huán)境完全滿足了這一條件，因而可推斷研究區(qū)更具有被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境的特征。

表3桂東南地區(qū)南華紀(jì)-寒武紀(jì)砂巖與不同構(gòu)造環(huán)境沉積巖的化學(xué)組成對(duì)比Table 3 Comparison of chemical composition of Nanhuan-Cambrian Sandstones in Southeastern Guangxi and different tectonic settings

圖6 K2O/Na2O－SiO2圖解[24]Fig.6 Diagrams of K2O/Na2O－SiO2

圖7 K2O/Na2O－SiO2/Al2O3圖解[24]Fig.7 Diagrams of K2O/Na2O－SiO2/Al2O3

本文通過對(duì)桂東南大瑤山地區(qū)南華紀(jì)－寒武紀(jì)砂巖地球化學(xué)特征所反映的沉積盆地為被動(dòng)大陸邊緣的結(jié)論也得到沉積學(xué)、古生物學(xué)等方面的支持：筆者在大瑤山地區(qū)于南華系（藤縣平幅鄉(xiāng)古店、那益、那狀等一帶）和寒武系（藤縣東榮鎮(zhèn)南面、古龍鎮(zhèn)彩塘村、東榮鎮(zhèn)南面等一帶）均發(fā)現(xiàn)砂包泥、交錯(cuò)層理、泥礫等淺水沉積環(huán)境的標(biāo)志物；于寒武系粉砂巖中采集到腕足類、三葉蟲等發(fā)育于淺海環(huán)境古生物化石。舒良樹等對(duì)華南7省沉積序列的研究也表明，震旦紀(jì)－早古生代期間揚(yáng)子地塊和華夏地塊均為淺海沉積環(huán)境，形成厚大于3000 m的富含珊瑚、三葉蟲、角石、腕足類的碳酸鹽巖沉積序列夾炭質(zhì)巖、硅質(zhì)巖組合或泥砂質(zhì)沉積序列夾炭質(zhì)巖和碳酸鹽巖組合[8]；寒武紀(jì)－奧陶紀(jì)期間從揚(yáng)子到江南再到華夏，沉積環(huán)境為逐漸過渡而并無(wú)沉積相的突變[29]；同時(shí)華南震旦紀(jì)－奧陶紀(jì)形成的沉積巖系遭受強(qiáng)烈擠壓褶皺和逆沖變形，隆升為陸并接受剝蝕，導(dǎo)致區(qū)域缺失志留紀(jì)地層[8]。此外，華南地區(qū)早古生代（加里東期）花崗巖呈面狀展布特征[30－31]，與典型洋陸造山帶形成帶狀展布的鈣堿性巖漿作用分布特征不相吻合[31]，且迄今華南內(nèi)陸尚未發(fā)現(xiàn)令人信服的與洋殼俯沖有關(guān)的早古生代島弧火山巖、蛇綠巖及同期高壓變質(zhì)巖的證據(jù)[30，32]。因此，揚(yáng)子陸塊至華夏之間是連續(xù)統(tǒng)一的陸內(nèi)海盆，華夏陸塊和揚(yáng)子陸塊在早古生代是統(tǒng)一大陸板塊中的兩個(gè)陸塊[21，31，33－36]。

綜合上述，大瑤山地區(qū)南華紀(jì)－寒武紀(jì)期間的沉積盆地為被動(dòng)大陸邊緣環(huán)境，新元古代至早古生代期間華夏陸塊與揚(yáng)子陸塊之間不存在“華南洋”。

5 結(jié)論

（1）地球化學(xué)特征表明，桂東南大瑤山地區(qū)南華紀(jì)－寒武紀(jì)沉積物的物源主要來自上地殼石英質(zhì)、長(zhǎng)英質(zhì)巖石，沒有或僅有少許幔源物質(zhì)加入。

（2）通過對(duì)桂東南大瑤山地區(qū)南華紀(jì)－寒武紀(jì)沉積物地球化學(xué)特征研究，并結(jié)合古生代沉積環(huán)境、生物演化、地層學(xué)、韌性變形運(yùn)動(dòng)學(xué)等區(qū)域地質(zhì)資料認(rèn)為該區(qū)在南華紀(jì)－寒武紀(jì)期間為被動(dòng)大陸邊緣淺海盆地（陸內(nèi)裂谷）環(huán)境，而非大洋。