海南屯昌南棍园地区晚古生代地层特征及其构造意义

【摘要】：海南岛地处欧亚板块、印度板块和太平洋板块的交接部位,正好位于黑河、红河缝合 带的东延部分,具有独特的大地构造位置及演化史,是了解古特提斯东延、亚洲东部大陆 增生、大陆边缘演化、南海形成的一个窗口地区。 海南岛存在元古代的古老变质基底,以九所-陵水断裂为界,可进一步划分为南部的三 亚块体和中北部的五指山块体。二者的基底组成及特征明显不同,三亚块体的基底属南海- 印支地块的一部分,五指山块体的基底由表壳岩系抱板群和以花岗岩类为主的侵入岩组成, 此间深大断裂即开始活动并控制前寒纪基底构造格局和演化。 海南岛中北部屯昌南棍园一带出露一套晚古生代地层,长期以来,由于基础地质研究 工作的严重滞后,引起对该套地层划分及时代归属的严重分岐,从而影响了海南岛中北部 地区乃至全岛晚古生代大地构造背景及演化特征的研究。笔者等于 1:25 万琼海县幅区域 地质调查中首次发现,屯昌南棍园一带出露一套早、中二叠世深水复理石地层,整体呈北 东向展布,总厚大于 3000m。本文从该套地层的物质组成入手,通过对该套地层进行岩石 地层、生物地层、年代地层、岩石地球化学等方面的综合研究,取得如下进展: 1.在 1:25 万地质填图基础上,选取露头发育良好的地段测制了一条剖面控制该套地 层,对各类岩石进行了逐层观察、分类和描述,系统采集了微体化石样和地球化学分析样 品,为进一步的地层学研究工作奠定了良好的基础。 2.该套地层为一套浅变质岩系,中上部夹放射虫硅质岩。原岩为一套细粒碎屑岩系, 经区域变质作用形成为一套低绿片岩相变质岩系,整体上具一定程度变形,局部变形强。 3.对沉积物结构、构造特征、沉积厚度、基本层序及岩石组合特征进行了研究,对 该套地层的沉积相、沉积环境进行了探讨。该套地层形成于半深海-深海环境,为一套深 水复理石。 4.于该套地层中首次发现放射虫化石 Pseudoalbaillella sp.及大量微古植物化石, Pseudoalbaillella sp.的时代为早、中二叠纪,从而为该套地层的时代归属提供了依据。 5.变质沉积岩的原岩可分为泥质岩、砂质岩、石英粉(细)砂岩三大类,三者的地 球化学特征具一定差异。石英粉(细)砂岩成分成熟度相对较高,∑REE 含量低、Nb、Y 含量较低,反映物源主要来自大陆基底。泥质岩 SiO2含量低,MgO、Fe2O3含量高,相容元 素 Cr、V、Sc、Ni 相对上地壳富集,La/Th、Ti/Zr 比值低,∑REE 含量高,其物源主要来 自铁镁源区。砂质岩的地球化学特征多介于泥质岩与石英粉(细)砂岩间。综合分析上述 岩石的地球化学特征,该套岩石的物源一部分来自成熟大陆地壳,一部分来自岛弧区的基 性火山岩,形成于离大陆较近的弧盆沉积环境中。这与沉积相、沉积环境分析提出的结论 WP=7 一致。 6.硅质岩的地球化学特征表明,该区硅质岩 SiO2含量较高,平均 88%,MnO/TiO2的平 均值0.1,Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)的平均值为 0.84,Sr/Ba 比值小于 1,(La/Ce)n 值介于 1.03-1.38 间,Ce 负异常,δCe 值范围介于 0.53-0.98 间,平均值为 0.77,与已知大地构 造背景的硅质岩地球化学特征对比,表明其不是形成于典型的大陆边缘环境中,而是形成 于近大陆边缘的洋盆边缘型硅质岩。 7.晚古生代,海南岛中北部地区(五指山块体)受特提斯构造域的控制,洋壳扩张、 裂陷形成了一定规模裂陷盆地。研究区早、中二叠纪深水相地层形成于构造应力相对松弛 阶段,晚古生代末伴随该区古特提斯洋的封闭,地壳褶皱回返,深水深积物遭受变质成为 一套低绿片岩相变质岩系。