扬子板块和华夏板块结合带 (称之为钦-杭结合带) 的拼合造山过程及其相互关系问题对于揭示华南自新元古代以来的大地构造演化具有重要的科学意义，一直是国内外地质学家关注的焦点 (周新民和朱云鹤, 1993; 杨明桂和梅勇文, 1997; 王剑, 2000; 尹福光等, 2003; 舒良树, 2006; 王鹤年和周丽娅, 2006; Yan et al., 2006; Li et al., 2012; 许效松等, 2012)。然而，该结合带的地质结构因其年代老、晚古生代以来的地层盖层覆盖厚、出露少、隐伏深，且历遭多期构造叠覆与改造变位以及各时期岩浆侵入破坏，使得有关该结合带的许多重要地质问题一直存在严重分歧，尤其是在结合带南西段的广西境内，有关扬子板块和华夏板块的拼合位置、之间的盆地性质和闭合时间、碰撞造山的动力学机制和驱动力以及构造演化过程等关键地质问题一直未达成一致认识 (杨明桂和梅勇文, 1997; 金文山和孙大中, 1997; 殷鸿福等, 1999; 王剑, 2000; 朱介寿等, 2005; Yan et al., 2006; 许效松等, 2012; 周永章等, 2012, 2015; 覃小锋等, 2015)。近十多年来，随着基础地质调查研究工作的不断深入，对云开地块北缘的研究已取得了相当大的进展，在云开地块北缘的陆川县石窝-北流市清水口以及信宜市茶山和罗定市贵子一带发现了元古代洋中脊型 (MORB) 和岛弧型 (IAB) 两种变质基性火山岩 (玄武岩)，证明云开地块北缘可能存在有元古代的古洋壳残片——蛇绿岩 (覃小锋等, 2005, 2007, 2008; 彭松柏等, 2006a)；同位素年代学和地球化学的研究结果表明，云开地区原认为形成于 (中) 新元古代的变质深成侵入岩 (花岗质片麻岩) 实际上为形成于早古生代 (彭松柏等, 2006b; Wang et al., 2007; Wan et al., 2010)，它是洋陆俯冲-碰撞形成的产物 (覃小锋等, 2006, 2008, 2013)。上述新发现和新认识为华南板块南西端元古代-早古生代的构造演化研究提供了重要证据。然而，直到目前，加里东期构造-岩浆活动十分显著的云开地块北缘还未发现有早古生代古洋壳残片 (蛇绿岩) 存在的报道，甚至是在该地区有没有早古生代的中基性火山岩出露，在公开出版的文献中也鲜见有报道。因此，钦-杭结合带南西段南华纪以前存在的大洋 (古华南洋) 是否一直持续到早古生代 (称之为华南残余洋盆)，最后通过加里东运动才最终关闭？还是早期的大洋随着Grenville造山而关闭，华南地区进入陆内发展阶段，并伴随Rondinia超大陆的裂解而形成华南裂谷盆地，不存在华南残余洋盆？目前仍然存在较大的争论。

近年来，笔者在该地区开展区域地质调查研究工作中发现，在云开地块北缘的岑溪地区，沿着岑溪-梧州断裂带两侧出露有一系列 (变质) 中基性火山岩块，这些岩块呈大小不一的岩片状混杂于早古生代复理石建造中，和围岩均呈构造接触关系。本文重点对这些 (变质) 中-基性火山岩进行岩石学、锆石U-Pb年代学和地球化学研究，进而探讨其形成的时代和构造背景。这些新资料对于解决上述存在的重大地质问题以及深入理解和认识扬子板块与华夏板块结合带南西段新元古代以来的地球动力学环境及其构造演化过程具有重要意义。

研究区位于华南板块西南端，华夏古陆与钦-杭结合带的交接部位 (图 1a)。根据《广西壮族自治区区域地质志》(广西壮族自治区地质矿产局, 1985) 的划分，研究区则位于“钦州残余地槽”、“大瑶山凸起”和“云开台隆”三者的接合部位，呈北东-南西向展布的岑溪-梧州深大断裂从研究区的中部通过。区内出露的地层以下古生界为主，沿岑溪-梧州断裂带和岑溪-筋竹断裂带两侧出露有少量上古生界，中-新生界主要分布于东南部的大业盆地和北西部的金鸡盆地以及一些较大的河流两侧。早古生代地层主要为一套浊积岩建造，由于已遭受了一定程度变形变质作用的改造，其岩性组合在空间上变化较大，形成时代也争议较大，其中沿着岑溪-梧州断裂带北西侧波塘-三堡一带分布的下古生界岩石变质程度较深，主要由片岩、片麻岩、变粒岩和石英岩等岩石组成，且岩石混合岩化作用十分强烈，早期的文献中一般将其时代定为中-晚奥陶世 (广西区调队, 1988^①)，而最近完成的1：25万贵县幅区域地质调查报告中则将其与云开地区的地层进行对比，划分为中-新元古界云开岩群，时代定为青白口纪 (广西地质勘查总院, 2013^②)；沿着岑溪-梧州断裂带南东侧新地-白板一带分布的下古生界变质程度很弱，主要由轻变质的砂、泥岩组成，根据岩石中所含笔石等化石，将其划分为奥陶系和志留系；而沿着研究区南部云开地块北缘归义-筋竹一带分布的下古生界，其岩石变质程度也较深，主要由矽线长石黑云石英片岩、石英岩和变粒岩等岩石组成，早期的文献中一般将其划分为志留系、奥陶系和寒武系，部分划分为泥盆系，而1：25万玉林市幅区域地质调查报告中则将其划分元古界 (广西区域地质调查研究院, 2004^③)。此外，研究区内尚分布有大量的早古生代-中生代花岗岩体 (图 1b)，这些花岗岩体属于华南著名的北东向展布的大容山-十万大山海西-印支期巨型构造-岩浆带的重要部分。

①广西区调队. 1988. 1：5万新地圩幅、糯垌圩幅报告 (内部资料)

②广西地质勘查总院. 2013. 1：25万贵县幅区域地质调查报告 (内部资料)

③广西区域地质调查研究院. 2004. 1：25万玉林市幅区域地质调查报告 (内部资料)

图 1

Fig. 1

图 1 云开地块北缘岑溪地区地质略图 (a, 据杨明桂和梅勇文修改, 1997; b, 据广西地质调查研究院, 2002①修改) 1-第四系；2-古近系；3-白垩系；4-泥盆系；5-下古生界；6-早古生代混合岩；7-(变质) 中基性火山岩；8-白垩纪花岗岩；9-侏罗纪花岗岩；10-三叠纪花岗岩；11-二叠纪花岗岩；12-志留纪花岗岩；13-正断层及其产状；14-逆断层及其产状；15-性质不明断层/区域性断层；16-韧性剪切带；17-角度不整合面；18-平行不整合面 Fig. 1 Sketch map showing the geology in Cenxi area, northern margin of Yunkai block (a, modified after Yang and Mei, 1997)

①广西地质调查研究院. 2002. 1：5万区域地质调查云开片区总结 (内部资料)

本文所研究的中-基性火山岩分布于云开地块北缘的岑溪地区，主要沿着岑溪-梧州断裂带两侧出露，呈大小不一的岩片状混杂于早古生代变质岩系中 (图 1b)。野外地质调查表明，其主要出露于三个地方：①岑溪-梧州断裂带北西侧糯垌镇油茶林场-山塘一带出露的变质中基性火山岩：呈岩片状分布于变质较深的片岩、变粒岩和石英岩中，出露宽度最大处达400多米，主要由阳起石岩、斜长阳起石岩和阳起石化基性熔岩、辉绿玢岩等岩石组成。由于遭受了较强烈变形变质作用的改造，岩石中劈理构造发育，且岩石发生了不同程度的退变质现象。其中退变质相对较强的 (斜长) 阳起石岩具纤柱状变晶结构、变余斑状结构，主要由阳起石 (55%~80%)、斜长石 (5%~40%) 及少量石英 (1%~5%)、绿帘石-斜黝帘石 (1%~5%)、透辉石 ( < 2%)、黑云母 ( < 2%) 等矿物组成，副矿物有榍石、钛磁铁矿等 (图 2a, c)。矿物粒度粗细不一，在0.05~1.6mm之间，一些阳起石颗粒达1~2mm，且局部见有透辉石残余分布于其中，推测其可能为原岩的斑晶。阳起石呈纤柱状，常聚集成束状，其间不均匀分布着斜长石和石英；斜长石多为柱板状，少数斜长石和石英呈等轴状镶嵌集合；局部石英、钠长石组成的细脉交代岩石；②岑溪-梧州断裂带南东侧安平镇白板、大爽一带出露的细碧-角斑岩系：据1：5万新地圩幅、糯垌幅区调报告 (广西区调队, 1988) 认为，其主要由细碧岩、角斑岩、枕状玄武岩、凝灰熔岩、火山角砾岩等岩石组成，其夹于下志留统中，二者呈整合接触关系，并根据距火山岩层顶界不远的地层中采获Streotigratoys becki等早志留世笔石化石认为，火山岩喷发时代应在早志留世。而我们对其进行详细的野外地质调查表明，该套细碧-角斑岩系呈岩片状分布于早古生代浊积岩建造中，其与围岩呈构造接触关系，岩石组合上除细碧岩、角斑岩、玄武岩和火山角砾岩外，还存在有较多的中 (-基) 性火山碎屑岩 (安山质晶屑凝灰岩) 类，细碧岩 (玄武岩) 中局部夹有硅质岩，且其围岩中含有丰富的早志留世笔石化石。其中细碧岩 (玄武岩) 具块状构造或枕状构造，斑状结构，基质具间隐结构或交织结构，主要由更长-钠长石 (钠长石化斜长石？)、绿泥石和少量方解石、阳起石、绿帘石等矿物组成，更长-钠长石微晶呈细板条状略具定向分布，构成交织结构 (图 2b, d)。此外，岩石中往往发育有气孔和杏仁构造，野外还见其发育有枕状构造，枕状体大小为5~30cm，枕间有火山凝灰物质和铁质、钙质、玉髓质等沉积物充填。角斑岩一般具块状构造，多发育杏仁状构造，具交织结构，主要由钠长石 (An=4~7) 和一定量绿泥石组成，其中钠长石往往呈长条状大致平行排列，空隙间不均匀地分布着绿泥石等脱玻化产物。中-基性火山碎屑岩 (安山质晶屑凝灰岩) 类的碎屑物主要由辉石和钠长石晶屑为主 (图 2e)，还见有少量安山质岩屑；基质为微晶质结构，主要由斜长石 (钠长石)、绿泥石和少量方解石、铁质、绢云母等矿物组成；③岑溪-梧州断裂带南东侧云开地块北缘归义镇洞尾一带出露的变质基性火山岩：其主要呈岩片状夹于深变质的矽线长石黑云石英片岩、石英岩和变粒岩等岩石中，最大厚度达100多米。主要岩性为斜长角闪岩类 (图 2f)，还见有少量的辉石岩和角闪石岩类，岩石具片麻状构造，细粒柱粒状变晶结构，主要矿物为斜长石 (25%~45%)、角闪石 (40%~75%)、石英 (0~12%) 和少量黑云母、绿帘石、绿泥石等矿物组成。普通角闪石柱体多呈他形-半自形柱状，大小多在0.3~1.0mm，其集合体分布具定向性，有时见角闪石边部具纤闪石化或绿泥石化现象；斜长石呈半自形板柱状-他形粒状，不均匀地分布于角闪石颗粒间，广泛发育聚片双晶，常见其蚀变为绢云母及绿帘石等矿物，粒径多在0.2~0.8mm；石英呈他形粒状集合体充填于斜长石和角闪石间隙中，粒度大小多在0.1~0.4mm。

图 2

Fig. 2

图 2 (变质) 中基性火山岩的野外露头和显微镜下照片 (a、c) 糯垌镇油茶林场一带出露的斜长阳起石岩；(b、d) 安平镇白板一带出露的细碧岩；(e) 安平镇白板一带出露的晶屑凝灰岩；(f) 归义镇洞尾一带出露的斜长角闪岩.Pl-斜长石；Ab-钠长石；Act-阳起石；Chl-绿泥石；Hb-角闪石；Cpx-单斜辉石 Fig. 2 Photos of metamorphic intermediate-mafic volcanic rocks in outcrop and microscope

本次研究对岑溪地区三个地方出露的 (变质) 中-基性火山岩均进行了系统的样品采集，并对其进行详细的显微镜下观察鉴定的基础上，在糯垌镇油茶林场一带的样品中挑选出4个斜长阳起石岩、在安平镇白板-大爽一带的样品中挑选出2个中性火山碎屑岩 (安山质晶屑凝灰岩) 和8个玄武岩、在归义镇洞尾一带的样品中挑选出8个斜长角闪岩新鲜样品进行全岩主量、微量和稀土元素分析。这些样品首先用手工除去风化表皮后在破碎机中碎成直径为1~10mm的碎片，然后在玛瑙磨样机中磨成200目以下的岩石粉末。其中，糯垌镇油茶林场和归义镇洞尾一带样品的主量、微量和和稀土元素测定由核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成，而安平镇白板-大爽一带样品的主量、微量和稀土元素测定由中国地质科学院国家地质实验测试中心完成。主量元素采用X荧光光谱仪测试，检测方法依据GB/T14506.28—1993标准，分析精度优于2%；微量元素和稀土元素在电感耦合等离子体质谱仪 (ICP-MS) 上分析，检测方法依据DZ/T0223—2001标准，其中含量大于10×10^-6的元素测试精度为5%，而小于10×10^-6的元素精度为10%。分析结果及一些参数见表 1。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 (变质) 中基性火山岩的主量元素 (wt%)、微量元素和稀土元素 (×10-6) 分析结果 Table 1 Major (wt%) and trace element (×10-6) compositions of metamorphic intermediate-mafic volcanic rocks 样品号 10YC1-1 10YC1-2 10YC1-3 10YC1-4 10DW1-1 10DW1-2 10DW1-3 10DW1-4 10DW1-5 10DW1-6 10DW1-7 10DW1-8 10DS1-1 10DS1-2 10DS2-3 10DS2-4 10DS2-1 10DS2-2 10DS3-1 10DS3-2 10DS3-3 10DS3-5 位置 糯垌镇油茶林场 归义镇洞尾 安平镇白板、大爽 岩石类型 斜长阳起石岩 斜长角闪岩 安山质晶屑凝灰岩 玄武岩 SiO2 50.26 52.65 49.05 53.38 50.10 51.39 50.13 51.39 50.81 50.59 50.22 50.47 53.61 55.09 49.52 50.53 51.14 50.36 50.83 50.88 46.20 45.57 TiO2 1.18 1.05 1.18 1.30 1.09 1.18 1.14 1.17 1.03 1.69 1.31 1.17 0.5 0.51 0.58 0.6 0.54 0.54 0.56 0.54 0.54 0.54 Al2O3 13.02 12.83 13.15 12.54 14.56 13.47 11.51 13.34 14.72 13.26 13.65 10.92 14.78 14.71 17.12 16.71 15.67 15.85 15.06 15.15 14.95 14.58 Fe2O3 13.22 12.41 12.94 12.04 11.57 11.59 12.23 12.19 11.14 14.00 12.28 13.01 5.33 6.13 1.66 1.73 2.16 2.08 10.84 10.72 11.49 10.31 FeO - - - - - - - - - - - - 2.82 2.64 6.02 5.82 6.11 5.64 1.92 1.83 1.67 1.92 CaO 9.86 8.99 9.38 8.53 10.39 9.14 10.32 8.56 9.73 8.50 8.86 10.63 4.86 3.88 3.93 4.26 4.44 4.95 1.64 1.55 4.21 5.61 MgO 7.82 7.28 7.29 7.35 6.88 7.82 8.84 7.83 6.68 6.54 8.03 9.50 8.11 7.35 11.1 10.9 10.51 10.99 9.36 9.08 8.26 7.78 MnO 0.19 0.18 0.18 0.18 0.21 0.22 0.24 0.20 0.21 0.22 0.20 0.24 0.13 0.11 0.27 0.27 0.25 0.27 0.11 0.12 0.12 0.12 K2O 0.09 0.09 0.11 0.08 0.28 0.18 0.24 0.14 0.24 0.24 0.19 0.20 1.99 1.58 0.74 0.54 0.55 0.63 0.06 0.07 0.06 0.06 Na2O 2.90 3.37 2.94 3.41 3.15 3.77 2.83 3.76 3.56 3.68 3.50 2.47 4.64 4.9 4.43 4.64 4.57 4.31 6.08 6.15 5.81 5.83 P2O5 0.10 0.12 0.10 0.05 0.14 0.10 0.12 0.08 0.13 0.14 0.06 0.10 0.12 0.16 0.14 0.14 0.13 0.12 0.08 0.2 0.11 0.06 LOI 0.89 0.95 3.11 1.03 1.16 1.07 1.91 1.26 1.28 1.09 1.21 1.20 3.15 2.74 3.96 3.66 3.37 3.39 3.44 3.51 6.3 7.27 Total 99.53 99.92 99.43 99.89 99.53 99.93 99.51 99.92 99.53 99.95 99.51 99.91 100.04 99.80 99.47 99.80 99.44 99.13 99.98 99.80 99.72 99.65 Sc 43.4 39.8 43.6 46.9 43.9 47.1 57.2 50.4 42.7 40.8 59.7 57.9 36.2 34.1 41.8 41.4 38.5 35.4 43.2 36.2 38.9 41.7 V 336 294 333 275 293 301 352 342 298 375 331 360 180 197 252 241 247 229 219 192 229 203 Cr 130 123 138 193 223 192 295 199 215 33 259 296 639 625 781 760 730 713 793 684 743 772 Co 49.8 44.6 46.4 48.2 37.0 39.0 46.1 37.5 38.4 27.1 40.1 46.6 44.3 41.9 57 52.8 49 49.2 55.5 46.8 52.3 50.8 Ni 59 54 48 67 67 55 59 50 64 17 74 63 179 170 220 216 213 204 211 183 184 181 Cu 40.9 45.3 61.6 38.0 18.5 18.9 6.56 81.0 75.3 46.3 16.3 4.83 4.55 4.39 8.24 5.2 4.65 12.9 3.85 2.71 2.97 3.36 Zn 82.7 90.2 99.5 82.0 99.0 87.8 83.6 98.5 95.2 108 94.4 80.2 113 101 374 351 184 306 141 107 137 151 Ga 16.8 13.8 17.4 12.4 19.5 15.6 15.8 16.3 18.4 19.7 15.7 15.8 16.4 16.4 17.7 16.3 17.8 14.8 17.1 14.4 14.3 13.6 Rb 1.09 1.23 0.96 0.87 9.74 3.70 11.80 4.22 6.01 2.70 7.46 7.62 73.2 59.4 20.3 14.1 14.3 15.4 1.38 1.35 1.46 1.13 Sr 85.5 78.5 83.6 79.8 283 256.0 174 188 315 197 200 174.0 157 156 239 228 118 220 82.8 69.8 124 128 Zr 51.3 52.4 35.8 46.4 45.0 47.7 45.5 65.2 53.1 65.4 62.3 42.8 87.5 93.1 84.6 83.7 79 76.2 68.9 61.7 63.3 63.9 Nb 2.45 2.33 2.42 1.71 2.93 2.20 2.52 2.46 2.55 3.65 2.42 2.47 4.5 4.89 4.13 4 3.74 3.63 3.59 3.2 3.27 3.31 Ta 0.17 0.17 0.17 0.13 0.19 0.16 0.17 0.17 0.18 0.25 0.17 0.16 0.38 0.41 0.38 0.38 0.33 0.32 0.31 0.25 0.26 0.27 Ba 23.9 25.2 22.3 36.6 44.1 35.9 47.9 43.2 45.8 52.8 54.9 39.5 779 548 1277 840 637 1338 82.2 80.7 74.6 60.2 Hf 1.66 1.60 1.31 1.49 1.73 1.81 1.87 2.13 1.96 2.21 2.09 1.94 2.83 2.94 2.83 2.81 2.62 2.52 2.26 2.1 1.97 2.18 Pb 1.12 1.19 1.12 1.43 5.07 6.11 3.76 4.83 6.59 5.66 5.84 3.03 11.6 13.3 7.74 6.46 4.82 32.7 23.9 22.6 29.7 24.4 Th 0.59 0.57 0.56 0.42 0.66 0.48 0.48 0.50 0.50 0.59 0.46 0.49 10.5 11.3 15.2 13.9 13.1 13.4 9.31 8.29 8.66 8.6 U 0.16 0.17 0.17 0.18 0.18 0.18 0.21 0.18 0.20 0.23 0.17 0.20 1.73 1.98 3.52 2.98 2.7 3.94 1.61 1.61 1.72 1.5 Cs 0.08 0.15 0.07 0.08 1.67 0.44 1.61 0.59 1.19 0.85 0.85 1.18 4.3 3.47 1.13 0.88 0.84 1.05 0.42 0.44 0.49 0.53 La 3.66 3.49 3.79 3.02 4.24 3.33 3.42 3.71 4.08 5.13 5.65 3.75 16.5 21.2 13.4 14.9 15.6 14.7 10.8 10.1 11.6 11.7 Ce 8.58 8.35 8.44 7.44 10.30 8.24 8.58 8.78 10.10 12.80 12.20 8.74 30.8 40.7 29.3 31.7 31.4 29.1 21.9 21.3 22.3 21.9 Pr 1.41 1.39 1.51 1.34 1.62 1.35 1.40 1.41 1.59 1.99 1.81 1.40 3.53 4.55 3.45 3.72 3.5 3.18 2.6 2.61 2.73 2.58 Nd 7.48 7.25 7.89 7.13 8.83 6.95 7.66 7.76 8.68 10.80 9.08 7.83 13.3 16.5 13.1 13.8 12.7 12 9.84 11 10.4 9.95 Sm 2.67 2.51 2.60 2.64 2.99 2.34 2.71 2.74 3.02 3.61 3.08 2.79 2.72 3.29 2.86 2.93 2.75 2.59 2.3 2.69 2.32 2.44 Eu 0.90 0.77 0.94 0.71 1.13 0.89 1.01 1.06 1.06 1.22 1.12 0.88 0.74 0.78 0.57 0.63 0.78 0.73 0.68 0.64 0.65 0.75 Gd 3.36 3.31 3.70 3.45 4.06 3.23 3.46 3.76 3.79 4.50 4.01 3.54 2.9 3.05 2.9 3.03 2.76 2.6 2.25 2.53 2.63 2.56 Tb 0.76 0.72 0.80 0.76 0.86 0.69 0.78 0.83 0.86 1.02 0.87 0.79 0.49 0.49 0.5 0.49 0.48 0.42 0.42 0.45 0.43 0.4 Dy 5.12 4.88 5.44 5.25 5.81 4.74 5.21 5.68 5.70 6.70 5.76 5.47 2.94 2.95 3.05 3.28 2.91 2.69 2.68 2.92 2.6 2.45 Ho 1.10 1.06 1.16 1.12 1.18 1.04 1.10 1.21 1.23 1.43 1.20 1.16 0.62 0.66 0.67 0.68 0.63 0.64 0.57 0.6 0.57 0.5 Er 3.36 3.19 3.52 3.31 3.75 3.29 3.51 3.65 3.73 4.32 3.69 3.53 2.02 1.99 2.05 2.11 1.92 1.9 1.72 1.93 1.78 1.53 Tm 0.55 0.52 0.57 0.54 0.59 0.51 0.55 0.58 0.60 0.70 0.58 0.56 0.27 0.28 0.28 0.29 0.28 0.26 0.25 0.25 0.23 0.22 Yb 3.35 3.14 3.31 3.24 3.81 3.17 3.48 3.71 3.63 4.31 3.68 3.41 1.88 1.91 1.89 1.95 1.93 1.75 1.72 1.72 1.55 1.32 Lu 0.53 0.49 0.52 0.46 0.59 0.52 0.54 0.60 0.61 0.69 0.59 0.55 0.28 0.28 0.31 0.32 0.31 0.28 0.28 0.29 0.25 0.22 Y 29.9 28.5 30.8 29.5 33.5 27.9 29.7 31.5 32.4 36.5 33.7 30.9 21.8 20.7 21.1 20.3 19.7 19.1 17.6 18.6 20.9 18.6 ∑REE 42.83 41.07 44.19 40.41 49.76 40.29 43.41 45.48 48.67 59.22 53.32 44.40 78.99 98.63 74.33 79.83 77.95 72.84 58.01 59.03 60.04 58.52 ∑LREE/ ∑HREE 1.36 1.37 1.32 1.23 1.41 1.34 1.33 1.27 1.42 1.50 1.62 1.34 5.93 7.50 5.38 5.57 5.95 5.91 4.87 4.52 4.98 5.36 (La/Yb)N 0.78 0.80 0.82 0.67 0.80 0.75 0.70 0.72 0.81 0.85 1.10 0.79 6.30 7.96 5.09 5.48 5.80 6.03 4.50 4.21 5.37 6.36 (La/Sm)N 0.88 0.90 0.94 0.74 0.92 0.92 0.81 0.87 0.87 0.92 1.18 0.87 3.92 4.16 3.02 3.28 3.66 3.66 3.03 2.42 3.23 3.10 δEu 0.92 0.82 0.93 0.72 0.99 0.99 1.01 1.01 0.96 0.92 0.97 0.86 0.80 0.74 0.60 0.64 0.86 0.85 0.90 0.74 0.80 0.91 δCe 0.93 0.93 0.87 0.91 0.96 0.95 0.96 0.94 0.97 0.98 0.93 0.93 0.94 0.97 1.03 1.02 1.00 1.00 0.98 0.99 0.94 0.94

表 1 (变质) 中基性火山岩的主量元素 (wt%)、微量元素和稀土元素 (×10-6) 分析结果 Table 1 Major (wt%) and trace element (×10-6) compositions of metamorphic intermediate-mafic volcanic rocks

本次研究还分别选择糯垌镇油茶林场一带的斜长阳起石岩 (10YC1-1)、安平镇白板一带的中性火山碎屑岩 (安山质晶屑凝灰岩)(10DS1-1) 和归义镇洞尾一带的斜长角闪岩 (10DW1-1)3个样品进行激光多接收等离子体质谱 (LA-MC-ICP-MS) 锆石U-Pb定年。锆石分选在广西区域地质调查研究院进行，每个样品采集15kg新鲜岩石经机械破碎至60目后用常规重磁法分选其中的锆石单矿物，通过双目显微镜手工挑选出晶形和透明度较好的锆石颗粒，然后将选出的锆石送中国地质科学院地质研究所 (北京离子探针中心) 进行锆石样品靶的制备和阴极发光 (CL) 成像观察，以确定锆石颗粒的内部结构及适合分析的锆石颗粒与位置供LA-MC-ICP-MS测定，阴极发光图像研究在HITACHI S3000-N型扫描电子显微镜并配有GATAN公司Chroma阴极发光探头分析仪器上完成。激光多接收等离子体质谱 (LA-MC-ICP-MS) 锆石U-Pb年龄测试在中国地质科学院矿产资源研究所引进的Thermo Finningan Neptune型多接收等离子质谱上进行，详细的分析流程和原理见侯可军等 (2009)，有关年龄数据处理和谐和图的绘制使用美国Berkeley地质年代中心Kenneth R. Ludwig编制的计算程序Isoplot (3.0版)(Ludwig, 2003) 进行。分析结果见表 2。

表 2

Table 2

表 2(Table 2)

表 2 (变质) 中基性火山岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年结果 Table 2 Zircon LA-MC-ICP-MS U-Pb dating results of metamorphic intermediate-mafic volcanic rocks 测点 号 Pb U Th Th/U 207Pb/206Pb 207Pb/235U 206Pb/238U 207Pb/206Pb 207Pb/235U 206Pb/238U (×10-6) 比值 1σ 比值 1σ 比值 1σ Ma 1σ Ma 1σ Ma 1σ 10YC1-1斜长阳起石岩 1.1 55.9 742.7 395.5 0.53 0.0556 0.0003 0.5452 0.0053 0.0712 0.0007 435.2 17.6 441.9 3.5 443.1 4.2 2.1 39.6 398.5 326.6 0.82 0.0549 0.0003 0.5463 0.0059 0.0722 0.0007 405.6 13.0 442.6 3.9 449.2 4.5 3.1 17.6 213.9 124.4 0.58 0.0551 0.0004 0.5377 0.0061 0.0709 0.0008 413.0 16.7 436.9 4.0 441.5 4.7 4.1 48.0 518.2 172.6 0.33 0.0604 0.0003 0.9002 0.0089 0.1079 0.0010 620.4 13.0 651.9 4.8 660.7 6.1 5.1 25.5 171.5 74.0 0.43 0.0686 0.0004 1.4470 0.0152 0.1529 0.0016 887.0 13.0 908.6 6.3 917.0 8.9 5.2 52.5 659.1 378.4 0.57 0.0554 0.0003 0.5432 0.0061 0.0711 0.0008 427.8 13.0 440.5 4.0 442.6 4.8 6.1 36.6 308.4 331.2 1.07 0.0548 0.0004 0.5451 0.0070 0.0721 0.0009 466.7 14.8 441.8 4.6 448.7 5.2 7.1 259.0 337.1 392.2 1.16 0.1602 0.0009 8.2514 0.0972 0.3730 0.0042 2457.7 13.9 2259.0 10.7 2043.4 19.7 8.1 38.8 521.2 273.7 0.53 0.0554 0.0004 0.5439 0.0069 0.0710 0.0008 431.5 13.0 441.0 4.5 442.3 4.9 9.1 44.3 484.0 366.3 0.76 0.0551 0.0003 0.5386 0.0059 0.0709 0.0008 416.7 -17.6 437.5 3.9 441.4 4.6 9.2 13.4 177.0 94.2 0.53 0.0544 0.0004 0.5357 0.0055 0.0715 0.0007 387.1 49.1 435.6 3.6 445.1 4.0 10.1 59.0 275.4 148.8 0.54 0.0762 0.0004 2.0015 0.0199 0.1903 0.0018 1099.1 11.9 1116.0 6.7 1123.2 9.5 11.1 68.6 307.3 174.6 0.57 0.0787 0.0004 2.1078 0.0216 0.1942 0.0020 1164.8 11.1 1151.3 7.1 1144.1 10.9 12.1 27.7 316.4 182.3 0.58 0.0554 0.0004 0.5419 0.0073 0.0709 0.0009 427.8 21.3 439.7 4.8 441.5 5.3 13.1 32.2 318.9 266.8 0.84 0.0586 0.0006 0.5748 0.0101 0.0707 0.0008 550.0 24.1 461.1 6.5 440.6 4.7 10DW1-1斜长角闪岩 1.1 249.8 319.4 212.1 0.49 0.2043 0.0011 13.514 0.1494 0.4789 0.0049 2861.4 8.2 2716.3 10.5 2522.6 21.4 1.2 25.9 317.8 214.8 0.48 0.0606 0.0007 0.5700 0.0100 0.0676 0.0006 627.8 19.4 458.0 6.4 421.9 3.8 2.1 22.3 248.3 194.8 0.44 0.0546 0.0003 0.5328 0.0054 0.0708 0.0007 394.5 10.2 433.7 3.6 441.1 4.1 3.1 24.0 283.2 226.1 0.41 0.0553 0.0004 0.5168 0.0052 0.0677 0.0006 433.4 18.5 423.0 3.5 422.5 3.5 4.1 22.6 303.8 173.7 0.56 0.0549 0.0005 0.5125 0.0074 0.0677 0.0008 409.3 20.4 420.2 4.9 422.0 4.5 5.1 23.5 256.3 208.2 0.39 0.0552 0.0003 0.5352 0.0054 0.0704 0.0007 416.7 13.0 435.3 3.5 438.4 4.1 5.2 10.8 152.4 71.0 0.74 0.0565 0.0004 0.5512 0.0057 0.0707 0.0007 472.3 14.8 445.8 3.8 440.6 4.1 6.1 15.2 179.9 125.3 0.46 0.0547 0.0004 0.5361 0.0061 0.0711 0.0008 466.7 14.8 435.8 4.0 442.5 4.7 7.1 13.8 174.9 90.0 0.62 0.0613 0.0005 0.5992 0.0087 0.0706 0.0007 647.9 52.8 476.7 5.5 439.8 4.3 7.2 9.8 124.7 73.2 0.53 0.0556 0.0004 0.5440 0.0051 0.0710 0.0007 438.9 10.2 441.1 3.4 442.1 4.1 8.1 13.0 159.9 100.1 0.48 0.0549 0.0004 0.5357 0.0053 0.0708 0.0006 409.3 19.4 435.6 3.5 440.7 3.8 9.1 11.0 147.3 82.5 0.53 0.0598 0.0004 0.5862 0.0055 0.0712 0.0007 598.2 14.8 468.5 3.5 443.6 4.4 10.1 22.7 292.1 175.5 0.48 0.0553 0.0003 0.5394 0.0065 0.0708 0.0009 433.4 14.8 438.0 4.3 440.7 5.2 10.2 8.2 115.3 65.2 0.50 0.0556 0.0004 0.5451 0.0057 0.0711 0.0007 438.9 16.7 441.7 3.8 442.7 4.1 11.1 13.5 171.8 109.4 0.43 0.0553 0.0004 0.5371 0.0059 0.0705 0.0007 433.4 16.7 436.5 3.9 439.0 4.1 12.1 37.8 539.8 283.3 0.46 0.0591 0.0004 0.5789 0.0077 0.0709 0.0008 568.6 8.3 463.7 5.0 441.3 4.8 12.2 18.0 215.2 120.5 0.46 0.0562 0.0004 0.5536 0.0061 0.0715 0.0007 457.5 8.3 447.3 4.0 444.9 4.5 13.1 22.1 123.6 82.3 0.37 0.0690 0.0004 1.4977 0.0175 0.1573 0.0018 899.7 17.6 929.5 7.1 941.9 10.1 14.1 312.5 217.9 61.5 0.86 0.4134 0.0033 42.036 0.3806 0.7383 0.0062 3958.4 11.8 3819.9 9.0 3564.2 23.0 10DS1-1中性火山碎屑岩 (安山质晶屑凝灰岩) 1.1 170.8 91.9 109.8 0.84 0.0695 0.0005 1.4219 0.0222 0.1482 0.0019 914.5 13.0 898.1 9.3 890.6 10.5 2.1 161.2 63.5 101.7 0.62 0.0699 0.0006 1.4256 0.0226 0.1479 0.0023 927.8 16.7 899.7 9.4 889.0 12.7 3.1 42.1 41.2 169.5 0.24 0.0625 0.0008 0.8555 0.0333 0.0991 0.0034 700.0 27.8 627.6 18.2 609.3 20.2 4.1 92.7 48.6 138.1 0.35 0.0611 0.0003 0.8324 0.0095 0.0987 0.0010 642.6 11.1 614.9 5.2 606.9 5.7 5.1 77.4 50.7 78.6 0.64 0.0563 0.0006 0.5517 0.0090 0.0711 0.0010 464.9 22.2 446.1 5.9 442.7 5.9 6.1 45.0 23.2 40.8 0.57 0.0608 0.0006 0.8268 0.0111 0.0987 0.0009 631.5 22.2 611.8 6.2 606.8 5.6 7.1 149.5 66.4 83.9 0.79 0.0608 0.0007 0.8269 0.0143 0.0987 0.0016 635.2 24.1 611.9 7.9 606.8 9.6 8.1 106.7 51.2 66.3 0.77 0.0556 0.0005 0.5441 0.0075 0.0710 0.0007 435.2 20.4 441.1 4.9 442.0 4.2 9.1 185.9 46.2 22.8 2.03 0.0739 0.0006 1.5045 0.0169 0.1479 0.0013 1038.9 16.7 932.2 6.9 889.3 7.4 10.1 107.4 90.9 32.4 2.80 0.0629 0.0032 0.6119 0.0396 0.0707 0.0039 705.6 109.2 484.7 25.0 440.5 23.4 11.1 187.6 83.2 170.8 0.49 0.0562 0.0008 0.5494 0.0148 0.0709 0.0013 457.5 36.1 444.6 9.7 441.4 7.7 12.1 15.7 28.0 38.0 0.74 0.0746 0.0020 0.7291 0.0247 0.0711 0.0021 1057.4 49.8 556.0 14.5 442.6 12.6 13.1 56.7 17.2 73.8 0.23 0.0614 0.0004 0.8969 0.0098 0.1060 0.0010 653.7 13.7 650.0 5.2 649.7 6.0 14.1 84.4 57.8 34.7 1.67 0.0596 0.0012 0.7014 0.0148 0.0856 0.0011 590.8 46.3 539.7 8.8 529.5 6.5 15.1 87.5 28.0 64.8 0.43 0.0721 0.0003 1.6019 0.0135 0.1612 0.0012 990.7 4.6 971.0 5.3 963.3 6.6 16.1 169.8 115.3 225.3 0.51 0.0553 0.0003 0.5412 0.0050 0.0710 0.0006 433.4 11.1 439.2 3.3 442.2 3.6 17.1 106.2 20.1 50.1 0.40 0.0707 0.0006 1.4406 0.0168 0.1479 0.0016 950.0 15.9 906.0 7.0 889.0 8.9 18.1 52.8 49.8 112.3 0.44 0.0560 0.0007 0.5483 0.0107 0.0710 0.0010 453.8 25.0 443.9 7.0 442.2 6.2 19.1 260.9 34.9 43.1 0.81 0.1201 0.0035 4.9898 0.1712 0.2940 0.0024 1957.1 51.9 1817.6 29.0 1661.3 11.9 20.1 235.3 200.4 393.0 0.51 0.0555 0.0002 0.5438 0.0051 0.0710 0.0006 431.5 4.6 440.9 3.3 442.4 3.6 21.1 110.6 28.9 206.7 0.14 0.0753 0.0002 1.7584 0.0147 0.1693 0.0013 1076.9 5.6 1030.3 5.4 1008.4 7.3 22.1 113.3 55.2 100.7 0.55 0.0721 0.0004 1.4712 0.0137 0.1479 0.0012 990.7 11.1 918.6 5.6 889.2 6.5 23.1 756.6 74.1 60.3 1.23 0.1631 0.0006 9.7834 0.1045 0.4353 0.0048 2488.0 5.4 2414.6 9.8 2329.5 21.6 24.1 38.8 13.9 17.2 0.80 0.0764 0.0007 1.8119 0.0244 0.1722 0.0019 1105.6 18.5 1049.8 8.8 1024.2 10.3 25.1 356.2 142.0 113.2 1.25 0.0769 0.0003 1.9166 0.0207 0.1809 0.0018 1117.6 8.2 1086.9 7.2 1071.7 9.8 26.1 206.9 146.5 84.2 1.74 0.0609 0.0004 0.7584 0.0079 0.0904 0.0008 635.2 14.8 573.1 4.6 557.8 4.5 27.1 101.0 33.4 72.3 0.46 0.0762 0.0004 1.8250 0.0200 0.1737 0.0016 1099.7 11.4 1054.5 7.2 1032.7 8.7 28.1 84.5 52.1 68.8 0.76 0.0618 0.0005 0.8405 0.0100 0.0987 0.0009 733.3 16.7 619.4 5.5 606.9 5.6 29.1 72.2 60.7 98.1 0.62 0.0606 0.0014 0.8026 0.0276 0.0960 0.0019 633.4 48.1 598.3 15.6 591.1 11.5 30.1 238.5 68.9 66.3 1.04 0.1112 0.0008 4.0501 0.0799 0.2640 0.0046 1820.4 12.3 1644.3 16.1 1510.4 23.6

表 2 (变质) 中基性火山岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年结果 Table 2 Zircon LA-MC-ICP-MS U-Pb dating results of metamorphic intermediate-mafic volcanic rocks

从表 1中可以看出，岑溪-梧州断裂带北西侧糯垌镇油茶林场一带和断裂带南东侧云开地块北缘归义镇洞尾一带出露的变质 (中) 基性火山岩SiO₂含量变化不大，分别在49.05%~53.38%和50.10%~51.39%之间，其TiO₂(含量分别在1.05%~1.30%和1.03%~1.69%) 和P₂O₅(含量分别在0.05%~0.12%和0.06%~0.14%) 的含量都较低，A1₂O₃含量分别在12.54%~13.15%和10.92%~14.72%，与世界上洋中脊型拉斑玄武岩的含量相似 (Melson et al., 1976)；二者的全碱 (Na₂O+K₂O) 含量也相对较低，在2.67%~3.95%之间，且Na₂O>K₂O。而岑溪-梧州断裂带南东侧安平镇白板、大爽一带出露的中-基性火山 (碎屑) 岩 (细碧-角斑岩系) SiO₂含量变化较大，在45.57%~55.09%之间，但其TiO₂(在0.50%~0.60%) 的含量明显低于MORB的含量，P₂O₅(0.06%~0.20%) 的含量相对较高，A1₂O₃含量变化较大，在14.58%~17.12%，其与世界上岛弧型拉斑玄武岩的含量相似 (Jakeš and White, 1972; Pearce, 1984)；与糯垌镇油茶林场和归义镇洞尾一带的变质 (中) 基性火山岩相比，其全碱 (Na₂O+K₂O) 含量明显较高，在4.94%~6.63%之间，且Na₂O>K₂O，其富碱可能是由于与海水发生水岩作用而造成强烈钠化的结果。在Zr/TiO₂-SiO₂分类图解 (图 3a) 和Na₂O+K₂O-SiO₂分类图解 (图 3b) 中，岑溪-梧州断裂带北西侧糯垌镇油茶林场一带和断裂带南东侧云开地块北缘归义镇洞尾一带出露的变质 (中) 基性火山岩大部分落入拉斑玄武岩区，部分落入安山岩 (或玄武质安山岩) 区，表明其原岩主要为玄武岩类，部分为安山岩类；而岑溪-梧州断裂带南东侧安平镇白板、大爽一带出露的中-基性火山 (碎屑) 岩较复杂，在Zr/TiO₂-SiO₂分类图解中落在碱性玄武岩、拉斑玄武岩和安山岩区都有，在Na₂O+K₂O-SiO₂分类图解中则落入碱玄岩、粗面玄武岩和粗面安山岩区，表明其原岩除基性火山岩外，还有部分为中性火山岩类。

图 3

Fig. 3

图 3 (变质) 中基性火山岩Zr/TiO2-SiO2分类图解 (a, 据Winchester and Floyd, 1977) 和Na2O+K2O-SiO2分类图解 (b, 据Le Maitre et al., 2002) 碱性与亚碱性系列分界线来自Irvine and Baragar (1971). 图 5、图 7和图 8图例同此图 Fig. 3 Zr/TiO2 vs. SiO2 (a, after Winchester and Floyd, 1977) and Na2O+K2O vs. SiO2 (b, after Le Maitre et al., 2002) diagrams of metamorphic intermediate-mafic volcanic rocks

图 5

Fig. 5

图 5 (变质) 中基性火山岩的构造环境判别图解 (a) Ti/50-V-50×Sm图解 (Vermeesch, 2006)；(b) Ti/50-V-5×Sc图解 (Vermeesch, 2006)；(c) Y/15-La/10-Nb/8图解 (Cabanis and Lecolle, 1989)；(d) 2Nb-Zr/4-Y图解 (Meschede, 1986)；(e) Nb/Yb-Th/Yb图解 (Pearce, 2014)；(f) Ti/1000-V图解 (Pearce, 2014). IAB-岛弧玄武岩；IAT-岛弧拉斑玄武岩；VAB-火山弧玄武岩；MORB-洋中脊玄武岩 (E-MORB-富集型；N-MORB-正常型)；OIB-洋岛玄武岩；WPA-板内碱性玄武岩；WPT-板内拉斑玄武岩；BABB-弧后盆地玄武岩；FAB-弧前玄武岩；SSZ-形成于俯冲带 Fig. 5 Discrimination diagrams illustrating tectonic setting of metamorphic intermediate-mafic volcanic rocks

图 7

Fig. 7

图 7 (变质) 中基性火山岩的Ba/La-La/Yb图解 (a, 据Saunders et al., 1992) 和La/Nb-La/Ba图解 (b) 图a中:沉积物和板片熔体成分据Yogodzinski et al. (1995)；消减沉积物流体平均成分据Aizawa et al. (1999)；消减玄武质地壳流体平均成分据Kogiso et al. (1997)；N-MORB值据Sun and McDonough (1989) Fig. 7 Ba/La vs. La/Yb (a, after Saunders et al., 1992) and La/Nb vs. La/Ba (b) diagrams of metamorphic intermediate-mafic volcanic rocks

图 8

Fig. 8

图 8 (变质) 中基性火山岩的Rb-SiO2图解 (据Ninkovich and Donn, 1976) Fig. 8 Rb vs. SiO2 diagram of metamorphic intermediate-mafic volcanic rocks (after Ninkovich and Donn, 1976)

从稀土元素分析结果 (表 1) 和配分模式图 (图 4) 中可以看出，研究区的 (变质) 中-基性火山岩可分为两大类：①一类为亏损-平坦型的稀土配分模式，包括岑溪-梧州断裂带北西侧糯垌镇油茶林场一带和断裂带南东侧云开地块北缘归义镇一带出露的变质 (中) 基性火山岩 (图 4a, c)，其稀土配分模式曲线与Condie (1981)划分的太古代TH₁型拉斑玄武岩的模式曲线相类似 (即DAT，类似于现代洋中脊拉斑玄武岩)。但二者亦存在一定的差异，其中糯垌镇油茶林场一带变质中基性火山岩的稀土配分模式曲线与N-MORB的曲线基本一致 (图 4a)；而岑溪归义镇一带的稀土配分模式曲线介于N-MORB和E-MORB之间，但更相似于E-MORB的曲线 (图 4c)。该类岩石的稀土总量 (REE=40.29×10^-6~59.22×10^-6)、LREE/HREE (=1.23~1.62)、(La/Yb)_N(=0.67~1.10) 和 (La/Sm)_N(=0.74~1.18) 均较低，Eu和Ce异常不明显或具弱的负异常 (δEu=0.72~1.01, δCe=0.87~0.98)；②另一类为富集型的稀土配分模式，包括岑溪-梧州断裂带南东侧安平镇白板、大爽一带出露的中基性火山 (碎屑) 岩 (细碧-角斑岩系)，该类岩石的稀土配分模式曲线与Sanandaj-Sirjan岛弧型火山岩 (Omrani et al., 2008) 的曲线较为相似 (图 4e)，且其稀土总量相对比前一类高 (∑REE=58.01×10^-6~98.63×10^-6)，轻稀土富集 (LREE/HREE=4.52~7.50)，(La/Yb)_N(=4.21~7.96) 和 (La/Sm)_N(=2.42~4.16) 也较高，具弱的Eu负异常 (0.60~0.91)。

图 4

Fig. 4

图 4 (变质) 中基性火山岩球粒陨石标准化稀土元素配分模式图 (a、c、e) 和原始地幔标准化微量元素蛛网图 (b、d、f)(标准化值据Sun and McDonough, 1989) Sanandaj-Sirjan岛弧型火山岩数据来自Omrani et al. (2008)；Lau弧后盆地火山岩数据来自Ewart et al. (1998)；N-MORB、E-MORB和OIB数据来自Sun and McDonough (1989) Fig. 4 Chondrite-normalized REE patterns (a, c, e) and primitive mantle-normalized spider diagrams (b, d, f) of metamorphic intermediate-mafic volcanic rocks (normalization values after Sun and McDonough, 1989)

微量元素比值蛛网图能够深刻地揭示岩浆成因、演化及其构造背景。在本区变质 (中) 基性火山岩的微量元素比值蛛网图 (图 4) 上可以看出，岑溪-梧州断裂带北西侧糯垌镇油茶林场一带出露的变质中基性火山岩的微量元素配分型式与N-MORB的曲线较相似，且Nb、Ta、P和Ti的负异常不明显 (图 4b)；岑溪-梧州断裂带南东侧云开地块北缘归义镇洞尾一带出露的变质基性火山岩的微量元素配分型式与E-MORB的曲线较相似，其间出现Nb-Ta、P和Ti的微弱亏损现象 (图 4d)；而岑溪-梧州断裂带南东侧安平镇白板、大爽一带出露的中基性火山 (碎屑) 岩 (细碧-角斑岩系) 的微量元素配分模式曲线均表现为富集大离子亲石元素 (LILE，如Ba、Th和U)，而Nb-Ta、P和Ti等高场强元素明显亏损，反映其源区可能有较多的壳源物质加入，其曲线与Sanandaj-Sirjan岛弧型火山岩 (Omrani et al., 2008) 的曲线较为相似 (图 4f)。

在各类微量元素的构造环境判别图解 (图 5) 中可以看出，在Ti/50-V-50×Sm图 (图 5a) 解和Ti/50-V-5×Sc图解 (图 5b) 上，糯垌镇油茶林场和归义镇洞尾一带出露的变质基性火山岩的投点主要落入洋中脊玄武岩区 (MORB) 或洋中脊玄武岩 (MORB) 和岛弧玄武岩 (IAT) 分界线两侧，而安平镇一带出露的基性火山 (碎屑) 岩 (细碧-角斑岩系) 的投点均落入岛弧玄武岩区 (IAT)；在Y/15-La/10-Nb/8图解 (图 5c) 上，糯垌镇油茶林场一带出露的变质基性火山岩的投点落入正常型洋中脊玄武岩区 (N-MORB)，归义镇洞尾一带出露的变质基性火山岩主要落入正常型洋中脊玄武岩 (N-MORB) 和弧后盆地玄武岩分界线两侧，而安平镇一带出露的基性火山 (碎屑) 岩均落入火山弧玄武岩区；在2Nb-Zr/4-Y图解 (图 5d) 上，三类 (变质) 基性火山岩的投点均主要落入洋中脊玄武岩区 (N-MORB) 和火山弧玄武岩 (VAB) 重叠区。Pearce (2014)认为，Th/Yb比值对于鉴别形成于俯冲带和非俯冲带的玄武岩 (蛇绿岩) 是十分灵敏的，在Nb/Yb-Th/Yb图解 (图 5e) 上可以看出，三类 (变质) 基性火山岩的投点均落在形成于俯冲带 (SSZ) 的火山岩区，其中糯垌镇油茶林场和归义镇洞尾一带出露的变质基性火山岩主要落入大洋弧火山岩区及其附近，而安平镇一带出露的基性火山 (碎屑) 岩则落在靠近大陆弧附近。由此表明，本区的基性火山岩均为在俯冲-消减带不同构造部位形成的产物。而Ti/1000-V图解可以很好地区分形成于俯冲带中不同类型的火山岩 (Pearce, 2014)，在该图 (图 5f) 中可以看出，安平镇一带出露的基性火山 (碎屑) 岩均落在岛弧拉斑玄武岩 (IAT) 和靠近俯冲板片的弧后盆地玄武岩及弧前玄武岩 (FAB) 的重叠区，糯垌镇油茶林场一带出露的变质基性火山岩落入洋中脊玄武岩 (MORB) 和远离俯冲板片的弧后盆地玄武岩及弧前玄武岩 (FAB) 的重叠区，而归义镇洞尾一带出露的变质基性火山岩主要入洋中脊玄武岩 (MORB) 区，部分落在洋中脊玄武岩 (MORB) 和岛弧拉斑玄武岩 (IAT) 分界线两侧。

综合上述主量元素、稀土和微量元素特征表明，三类 (变质) 基性火山岩均形成于俯冲-消减带环境，其中岑溪-梧州断裂带北西侧糯垌镇油茶林场一带出露的变质中基性火山岩属于N-MORB型，可能形成于弧前大洋盆地环境；岑溪-梧州断裂带南东侧安平镇一带出露的细碧-角斑岩和中基性火山碎屑岩属于IAT型，可能形成于岛弧环境；而岑溪-梧州断裂带南东侧云开地块北缘归义镇一带出露的变质基性火山岩属于E-MORB型，可能形成于弧后洋盆环境。

云开地块北缘岑溪地区各种 (变质) 中基性火山岩的锆石CL图像和²⁰⁶Pb/²³⁸U-²⁰⁷Pb/²³⁵U谐和图见图 6。

图 6

Fig. 6

图 6 (变质) 中基性火山岩的锆石阴极发光图像和锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄谐和图 Fig. 6 Cathodoluminescence images and zircon LA-MC-ICP-MS U-Pb concordia diagrams of metamorphic intermediate-mafic volcanic rocks

该斜长阳起石岩 (10YC1-1) 中的锆石在光学显微镜下多呈无色透明状，锆石形态类型可分为两种：一种为棱柱状晶体，宽多在60~130μm之间，长宽比大约为1.5：1~3：1，这些锆石颗粒结晶程度较好，晶面整洁光滑，锆石阴极发光图像显示其内部具有明显的韵律环带结构，环带排列规则，一些颗粒内部还保留有继承性锆石残核 (图 6a中的5.1) 或包裹有深色矿物包裹体 ((图 6a中的1.1、3.1和9.1)，表明其应为岩浆成因；另一种锆石为不规则它形状或晶面发生磨圆 (图 6a中的4.1、7.1、10.1和11.1)，内部没有明显的韵律环带结构或环带不规则，表明其应为捕获古老沉积物的锆石。本次研究共对该样品的13颗锆石15个分析点进行了年龄测定，分析数据见表 2。这些分析点的Th/U比值在0.33~1.16区间变化，其中分析点5.1为继承性锆石残核，4.1、7.1、10.1和11.1为捕获的锆石，它们的²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄相差较大，在660.7~2043.4Ma之间；其余10个分析点为环带结构清楚的岩浆锆石，其²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄相差较小，在440.6~449.2Ma之间变化，获得其加权平均年龄值为443.7±2.2Ma (MSWD=1.7)(图 6b)，该年龄代表了岩浆结晶年龄。

该斜长角闪岩 (10DW1-1) 中的锆石特征与斜长阳起石岩的特征相似，其中大部分锆石以柱状自形晶为主，宽多在75~140μm之间，长宽比大约为1.3：1~2.5：1，CL图像显示锆石内部韵律环带发育，表明其应为岩浆成因的锆石；少量晶面发生磨圆的锆石 (图 6c中的13.1和14.1)，可能为捕获古老沉积物的锆石。此外，还存在少数颗粒内保留有深色继承性锆石残核，但其晶面发生一定程度圆化的锆石 (图 6c中的1.1、3.1和4.1)，其可能属于变质成因的锆石。14颗锆石19个分析点的LA-MC-ICP-MS U-Pb定年分析结果见表 1，这些分析点的Th/U比值在0.37~0.86区间变化，其中2颗捕获锆石和1颗继承性锆石残核的²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄在941.9~3564.2Ma之间，表明该地区的基底中可能存在有太古代地层；3颗存在深色继承性锆石残核的锆石 (图 6c中的1.1、3.1和4.1)，其边部的²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄在421.9~422.5Ma之间，这些锆石可能为变质作用形成的，代表变质年龄；而其它环带结构清楚的岩浆锆石，其²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄相差较小，在438.4~444.9Ma之间变化，计算得到13个点的加权平均年龄值为441.3±2.4Ma (MSWD=0.18)(图 6d)，该年龄值应为火山岩浆形成的年龄。

该中性火山碎屑岩 (安山质晶屑凝灰岩)(10DS1-1) 的锆石颗粒相对较细小，宽多在45~120μm之间，形态类型较为复杂，短柱状、长柱状和不规则它形状、浑圆状、椭球状均有，有的锆石颗粒内部可见细小的包裹体。选出30颗锆石进行测年分析，分析数据见表 2。其中呈不规则状的继承锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄在963.3~2329.5Ma之间。而环带结构清楚的柱状锆石可分为三个年龄段：① 5颗呈长柱状但边部发生圆化的锆石 (图 6e中的1.1、2.1、9.1、17.1和22.1)，其²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄在889.0~890.6Ma之间，计算得到其加权平均年龄值为889.4±7.4Ma (MSWD=0.0045)；② 6颗呈柱状但边部发生圆化的锆石 (图 6e中的3.1、4.1、6.1、7.1、13.1和28.1)，其²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄在591.1~609.3Ma之间，计算得到其加权平均年龄值为605.9±5.7Ma (MSWD=0.36)；③ 8颗韵律环带结构十分清晰且晶形完好的棱柱状锆石 (图 6e中的5.1、8.1、10.1、11.1、12.1、16.1、18.1和20.1)，其²⁰⁶Pb/²³⁸U表面年龄在440.5~442.7Ma之间，计算得到其加权平均年龄值为442.2±3.7Ma (MSWD=0.004)(图 6f)，该年龄值应为火山岩浆形成的年龄。从上述锆石特征看，其中①和②应为捕获的岩浆锆石，表明该地区深部存在605.9±5.7Ma和889.4±7.4Ma的岩浆岩，而442.2±3.7Ma应为其火山岩浆形成的年龄。

沿云开地块北缘岑溪-梧州断裂带两侧出露的变质岩系，由于缺乏可靠的同位素年龄资料，目前对其形成的时代争议较大。其中分布于岑溪-梧州断裂带北西侧糯垌-波塘-三堡一带的变质岩系变质程度较深，并发生较强烈混合岩化作用，在早期的文献中一般将其时代定为中-晚奥陶世 (广西区调队, 1988)，最近完成的1：25万贵县幅区域地质调查报告中则将其与云开地区的地层进行对比，将其划分为中-新元古界云开岩群，时代定为青白口纪 (广西地质勘查总院, 2013)；而前述同位素年代学测试结果表明，糯垌镇油茶林场一带呈岩片状夹于该变质岩系中的斜长阳起石岩 (10YC1-1) 的岩浆锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为443.7±2.2Ma。沿着岑溪-梧州断裂带南东侧新地-白板一带分布的浅变质浊积岩建造，1：5万糯洞幅区调报告 (广西区调队, 1988) 根据地层中采获的Streotigratoys becki等早志留世笔石化石而认为其时代为早志留世，但张伯友等 (1997)获得夹于其中的枕状玄武岩⁴⁰Ar/³⁹Ar法等时线年龄为261.36±5.23Ma，则认为其喷发时代应为二叠纪；而前述同位素年代学测试结果表明，安平镇白板一带呈岩片状夹于浅变质浊积岩建造中的安山质晶屑凝灰岩 (10DS1-1) 的岩浆锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为442.2±3.7Ma。沿着研究区南部云开地块北缘归义-筋竹一带分布的中深变质岩系，早期的文献中一般将其划分为志留系、奥陶系和寒武系，部分划分为泥盆系，近年来完成的1：25万玉林市幅区域地质调查报告中则将其划分元古界 (广西区域地质调查研究院, 2004)；而前述同位素年代学测试结果表明，归义镇洞尾一带呈岩片状夹于该变质岩系中的斜长角闪岩 (10DW1-1) 的岩浆锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为441.3±2.4Ma。精确的同位素年龄测试结果表明，上述三个地方出露的中-基性火山岩均属于早古生代 (早志留世) 时期形成的岩浆岩。由此表明，在钦-杭结合带南西段云开地块北缘的岑溪地区存在有加里东期中-基性火山岩。

前述地球化学的研究结果表明，岑溪-梧州断裂带北西侧糯垌镇油茶林场一带和断裂带南东侧云开地块北缘归义镇洞尾一带出露的变质 (中) 基性火山岩具有较高的TiO₂(1.05%~1.69%) 和较低的P₂O₅(0.05%~0.14%)，与世界上洋中脊型拉斑玄武岩的含量相似。在微量元素比值蛛网图和稀土配分模式图 (图 4) 上，前者具有略亏损的大离子亲石元素 (LILE，如Ba、Th等) 和轻稀土元素，而高场强元素和重稀土元素轻微富集，且Nb、Ta、P和Ti的负异常不明显，配分型式曲线与N-MORB的曲线较相似 (图 4a, b)，在各类构造环境判别图解 (图 5) 中，投点主要落入洋中脊玄武岩区 (MORB)；而后者则表现出轻微富集大离子亲石元素 (LILE，如Ba、Th、U等) 和具有平坦或略富集的轻稀土元素，其配分型式曲线与E-MORB的曲线较相似，其间还出现Nb-Ta、P和Ti的微弱亏损现象 (图 4c, d)，在各类构造环境判别图解 (图 5) 中投点亦主要落入洋中脊玄武岩区 (MORB)。与前二者相比，岑溪-梧州断裂带南东侧安平镇白板、大爽一带出露的 (变质) 中基性火山 (碎屑) 岩则具有较低的TiO₂(0.50%~0.60%) 和相对较高的P₂O₅(0.06%~0.20%)，与世界上岛弧型拉斑玄武岩的含量较相似；在微量元素比值蛛网图和稀土配分模式图 (图 4e, f) 上，表现为明显富集大离子亲石元素和轻稀土元素，而高场强元素和重稀土元素相对亏损，其间还出现Nb-Ta、P和Ti等高场强元素的明显亏损，显示出与俯冲带有关的岛弧岩浆岩相似的地球化学特征；在各类构造环境判别图解 (图 5) 中，其投点主要落入岛弧玄武岩区。在Ba/La-La/Yb图解 (图 7a) 上看，岑溪-梧州断裂带北西侧糯垌镇油茶林场一带和断裂带南东侧云开地块北缘归义镇洞尾一带出露的变质 (中) 基性火山岩样品基本落在MORB附近，而岑溪-梧州断裂带南东侧安平镇白板、大爽一带出露的 (变质) 中基性火山 (碎屑) 岩则有由亏损地幔向来自俯冲沉积物区靠近的趋势，暗示其与消减沉积物组分的加入有密切的关系，很可能是在俯冲消减过程中遭受了消减沉积物流体的混染。

Condie (1999)认为玄武岩的La/Nb比值对于鉴别不同构造环境岩浆演化特征是十分灵敏的，一般认为MORB和OIB的La/N < 1.4，而岛弧型玄武岩 (IAB) 的La/Nb>1.4。因此，La/Nb比值常被作为判别不同构造环境玄武岩分离结晶历史的可靠指标。然而，从本区 (变质) 中-基性火山岩的La/Nb比值看，其中安平镇白板、大爽一带的 (变质) 中-基性火山 (碎屑) 岩具有较高的La/Nb比值 (在3.0~4.3)，展示出岛弧玄武岩的地球化学属性；但糯垌镇油茶林场和归义镇洞尾一带MORB型变质 (中) 基性火山岩与安平镇白板、大爽一带的相比，虽然具有相对较低的La/Nb比值 (多数在1.4~1.8之间)，但亦显示出带有俯冲带有关的地球化学烙印。Condie (1999)认为蛇绿岩中玄武岩的La/Nb比值特征是十分复杂的，它是显示出MORB还是IAB的范围特征主要取决于其与俯冲消减带的关系，如果为弧后盆地中与俯冲消减带有关的洋脊玄武岩，或者是靠近俯冲消减带的洋脊玄武岩，其往往显示出俯冲带有关的地球化学烙印 (Condie, 1999; Zheng et al., 2007)。因此，我们认为糯垌镇油茶林场一带N-MORB型变质 (中) 基性火山岩、安平镇白板-大爽一带岛弧型 (IAT)(变质) 中基性火山 (碎屑) 岩和归义镇洞尾一带E-MORB型变质基性火山岩可能分别属于由起源于受俯冲消减改造的岩石圈地幔，并经历了部分结晶和消减沉积物流体混染的岩浆形成的弧前大洋中脊、岛弧和弧后扩张洋盆的岩浆岩系列。这种解释在La/Nb-La/Ba图解 (图 7b) 的投影中也得到证明：大部分中基性火山岩样品具有相对比OIB稍高的La/Nb比值，表明这些岩石可能存在岩石圈混染和俯冲消减流体的影响 (Saunders et al., 1992)。

前面已提及，由于扬子板块与华夏板块结合带 (称之为钦-杭结合带) 南西段的云开地块北缘至今未发现有早古生代古洋壳残片 (蛇绿岩) 存在的证据，有关两板块之间南华纪以前存在的大洋 (古华南洋) 是否一直持续到古生代 (称之为华南残余洋盆)，最后通过加里东运动才最终关闭？还是早期的大洋随着Grenville造山而关闭，华南地区进入陆内发展阶段，并伴随Rondinia超大陆的裂解而形成华南裂谷盆地，不存在华南残余洋盆等问题一直存在严重分歧。概括起来，有关扬子板块与华夏板块结合带 (称之为钦-杭结合带) 的构造演化问题，目前有三种不同的观点：1) 存在古-中元古代的古华南大洋，该洋盆关闭、扬子和华夏两板块发生碰撞是在中元古代末 (王剑, 2000)，或青白口纪早期 (Li et al., 2003; 舒良树, 2006; 李献华等, 2008)，或仅局部发育残留洋盆 (许效松等, 1996)。两陆块聚合不久，受成冰纪Rodinia超大陆裂解事件的影响，华南大陆发生大规模裂解，形成华南陆间裂谷带或海槽 (杨明桂和梅勇文, 1997; 舒良树, 2006; 于津海等, 2006)；2) 存在早古生代的古洋盆 (古特提斯洋或华南小洋盆)，该洋盆在中-晚志留世扬子板块和华夏古陆发生碰撞而闭合 (周永章等, 2012, 2015; 覃小锋, 2013, 2015; 彭松柏等, 2016)，其西南部 (钦州-防城一带) 可能一直到中三叠世的印支期才最终关闭 (殷鸿福等, 1999; Yan et al., 2006)；3) 扬子板块与华夏板块 (华南板块) 在晚古生代-中生代早期被深海大洋盆地 (称之为板溪大洋、南盘江大洋或右江大洋) 相隔离 (Hsü et al., 1988; Rowley et al., 1989; 李继亮等, 1989; 吴浩若等, 1994, 1997; 赵崇贺等, 1996; 何科昭等, 1996)，钦-杭接合带是两板块在印支期发生碰撞形成的中生代造山带 (Hsü et al., 1988; Rowley et al., 1989; 李继亮等, 1989; 赵崇贺等, 1996)。而云开地块北缘岑溪地区呈岩片状产出的N-MORB、E-MORB和IAB三种类型 (变质) 中-基性火山岩的厘定，反映出钦-杭结合带南西存在有一个洋中脊-岛弧-弧后洋盆系统的发展演化。LA-MC-ICP-MS U-Pb测年结果显示，这些 (变质) 中-基性火山岩分别形成于443.7±2.2Ma、441.3±2.4Ma和442.2±3.7Ma，表明它们属于早古生代 (早志留世) 洋陆俯冲-消减过程的地质记录。一般认为，俯冲带的俯冲极性可以通过俯冲作用有关的火山岩浆与消减带的距离来判断，而火山岩浆与消减带的距离可以通过火山岩的Rb、SiO₂含量估算出来 (Ninkovich and Donn, 1976)。从Rb-SiO₂图解 (图 8) 中可以看出，从糯垌洋中脊型 (N-MORB型) 火山岩→安平岛弧型 (IAB型) 火山岩→归义弧后盆地型 (E-MORB型) 火山岩，其与俯冲带的距离具逐渐增大趋势，这种从北西向南东的云开地块 (华夏板块) 方向，其与俯冲带距离逐渐增大的趋势，指示了其俯冲极性是向南东的。

由此表明，扬子板块和华夏板块结合带南西段有早古生代古洋盆的存在，云开地块北缘岑溪地区呈岩片状产出的N-MORB、E-MORB和IAB三种类型中基性火山岩可能是在加里东时期该洋盆岩石圈持续向南东俯冲消减至华夏板块 (云开地块) 之下的地球动力学背景下形成的产物 (图 9)。

图 9

Fig. 9

图 9 钦-杭结合带南西段加里东期构造演化示意图 Fig. 9 Caledonian tectonic evolution in southwestern segment of Qinzhou-Hangzhou joint belt

通过以上对云开地块北缘岑溪地区 (变质) 中基性火山岩的岩石学、年代学以及地球化学的研究，我们得出以下几点初步认识。

(1) 通过系统的野外区域地质调查，在云开地块北缘岑溪地区识别出一系列 (变质) 中基性火山岩块。锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年结果显示，糯垌镇油茶林场一带斜长阳起石岩、归义镇洞尾一带斜长角闪岩和安平镇白板一带安山质晶屑凝灰岩的岩浆锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄分别为443.7±2.2Ma、441.3±2.4Ma和442.2±3.7Ma，表明其均为加里东期 (早志留世) 岩浆活动的产物。

(2) 地球化学的研究结果表明，本区 (变质) 中-基性火山岩可区分为性质截然不同的三大类：其中糯垌镇油茶林场一带中基性火山岩显示与N-MORB型火山岩相似的地球化学特征；归义镇洞尾一带基性火山岩则显示出其与E-MORB型火山岩相似的地球化学特征；而安平镇白板、大爽一带中基性火山 (碎屑) 岩显示出与俯冲带有关的岛弧型 (IAB) 火山岩相似的地球化学特征。反映出云开地块北缘岑溪地区存在有N-MORB、E-MORB和IAB三种类型 (变质) 中基性火山岩，其可能分别形成于大洋中脊、弧后洋盆和岛弧环境，是早古生代 (早志留世) 洋陆俯冲-消减过程的地质记录。

(3) 根据 (变质) 中基性火山岩的研究资料，并结合区域上其它一些研究成果认为，扬子板块和华夏板块结合带 (称之为钦-杭结合带) 南西段有早古生代的古洋盆，云开地块北缘岑溪地区呈岩片状产出的N-MORB、E-MORB和IAB型中基性火山岩是在加里东时期该洋盆岩石圈持续向南东俯冲-消减至华夏板块 (云开地块) 之下的地球动力学背景下形成的产物。