测区内自元古宙到新生代都有沉积记录,由于本区地质构造演化复杂,属于复合型造山带。因此,本区各自然断代及不同地质时代的沉积-构造格局是动态变化的,下面按各自然断代(或时代)的时、空分布,沉积特征及构造属性分别进行划分。
(一)早前青白口纪地层
主要分布于云开造山带中,往往以不同尺度、不同形态的断块(微陆块)出现。根据我们在北流市南13km处和广东省信宜市朱砂镇南3mk处原定为“云开群”中发现的中—浅变质岩系和中深变质岩系接触关系,并结合微古植物化石和精确的同位素测年结果,将其划分为天堂山岩群、云开岩群和一个非正式的构造(蛇绿)混杂岩岩片等三个填图单位。
1.天堂山岩群
主要由黑云(二云、石英)片岩、长石黑云(石英)片岩、黑云斜长片麻岩、黑云二长片麻岩、黑云钾长片麻岩、黑云变粒岩、黑云斜长变粒岩、辉石(角闪)斜长变粒岩、长石石英岩、浅粒岩及少量变质碳酸盐岩(多已变为方解绿帘透辉石岩、方解阳起透辉石岩等)、石榴辉石岩、透辉石岩等岩石组成。岩石变质程度高,黑云母片呈粗大鳞片状,并含有矽线石、堇青石、石榴石等特征变质矿物,变质程度普遍达角闪岩相(局部达麻粒岩相)。岩石多已发生一定程度的混合岩化作用,沿面理方向常见有长英质脉体贯入,由于受到变形作用的改造,长英质脉体普遍已发生透镜化、石香肠化,深层次的剪切流变褶皱十分发育。我们获得天堂山岩群石榴辉石岩的同位素年龄为(1894.4±17.36)Ma和(1846.8±58.58)Ma。此外,还获得花岗质片麻岩(天堂山岩体)继承锆石谐和年龄(2701.9±13.23)Ma和加权平均年龄(2397±56)Ma,表明天堂山岩群形成的时代应为(新太古代—)古元古代。
2.云开岩群
上覆于天堂山岩群之上,二者往往以滑脱型韧性剪切带为界。岩石变质程度相对较低,以绿片岩相为主,局部达低角闪岩相,云母片一般呈微细鳞片状,沿面理方向仅见一些同构造分泌石英脉贯入,其变形样式主要为一些中浅层次的圆柱状褶皱。
依据岩石组成特征可划分为三种岩石组合类型:
(1)变质碎屑岩组合
以丰洞口岩组为代表,主要由变质(长石)石英砂岩、绢云石英千枚岩和绢云千枚岩组成,局部夹有灰黑色含炭质(石墨)千枚岩和条带状变质硅质岩(多已变为纯石英岩),在靠近岩体部位岩石变质程度相对较深,岩性已变为云母石英片岩、云母(长石)石英岩和浅粒岩、变粒岩等,并出现矽线石、堇青石、红柱石等特征变质矿物。此外,局部岩石中尚偶见夹有一些呈薄层状、透镜状分布的斜长角闪岩(应为变质基性火山岩夹层)。该套岩石往往呈较薄的韵律状分布,其原岩应为一套类复理石—复理石建造。
(2)变质碎屑岩夹碳酸盐岩组合
以兰坑岩组为代表,主要由绢云石英千枚岩、(含铁)云母(长石)石英岩、大理岩类及少量钙硅酸盐岩类(石榴透辉石岩、透辉石岩、方解绿帘透闪石(片)岩、方解阳起斜黝帘石岩)等变质岩组成,局部岩石中夹有条带状磁铁矿层,变质较深部位还出现云母石英片岩、变粒岩等岩石类型。其中钙质变质岩(大理岩、钙硅酸盐岩类)往往呈夹层状产出。
(3)变质碎屑岩夹火山岩组合
以沙湾坪岩组为代表,主要由云母(长石)石英岩、绢云(石英)千枚岩(云母石英片岩)夹变质基性火山岩组成。其中变质基性火山岩呈夹层状产出,出露宽度在几米至几十米不等,主要由角闪石岩、(含石榴)斜长角闪岩和斜长角闪片麻岩等岩石组成。
云开岩群岩石变质程度相对较低,仅为绿片岩相,局部达低角闪岩相,一些微古植物化石尚保存完好。广东地质矿产勘查开发局704地质大队(1997)在1:5万那务幅区调中,在那务镇附近云开岩群丰洞口岩组炭质千枚岩、炭质片岩中采集到丰富的的微古植物化石,经宜昌地矿所钟国芳鉴定,计有14属46种:Asperalopsophosphaera sp.,Dictyosphaera sp.,Leiofusa bicornula Sin et Liu,L.sp.,Leiominuscula minuta Naum,L.cf incrassata Sin et Liu,L.cf orientalis Sin et Liu,L.cf pellacntis Sin et Liu,L.orientalis Sin et Liu,L.pellacntis Sin et Liu,L.sp.,Leiopsophosphaera affeffususSchep,L.apertus Schep,L.cf apertus Schep,L.cf minor Schep,L.pelucidus Schep,L.minor Schep,L.solidu Sin et Liu,L.sp.,Lignum sp.,Lophosphaeridium sp.,Margominscula aff antique,M.cf antiqua Naum,M.cf tennela Naum,M.rugosa Naum,M.tennela Naum,M .sp.,Ployporata,Pseudozonosphaera sp.,P.rugosa Sin et Liu,P.sinica Sin et Liu,Synsphaeridium conglulinatum Tin,Trachysphaeridium.cfcultum(Andr) Sin,T.cf hyalinum Sin,T.cf rugosum Sin,T.cf simplex Sin,T.cultum(Andr)Sin,T.hyalinum Sin et Liu,T.minutam Sin et Liu,T.rugosum Sin,T.simplex Sin,T.sp.,Z.minutam Sin et Liu,Trematosphaeridium sp.,Zonosphaeridium sp.,Taeniam crassum Sin et Liu。据鉴定者钟国芳女士意见,该化石组合的时代应为长城纪—蓟县纪。
另外,我们在北流市石窝镇云开岩群沙湾坪岩组中采集变质基性火山岩进行锆石离子探针质谱法(SHRIMP)同位素年龄测定,获得其环带状岩浆锆石的207Pb2/06Pb加权平均年龄为(1462±28)Ma,表明其时代应为中元古代。由此表明,云开岩群形成的时代应为中—新元古代,可能包括了长城纪—蓟县纪层位及青白口纪的部分层位。
3.构造(蛇绿)混杂岩岩片(oφm)
主要分布于石窝—清水口构造(蛇绿)混杂岩带中,岩石已发生强烈的构造混杂作用,呈构造岩片状产出,在陆川县米场镇和北流市清水口镇一带由于受到岩体侵入破坏,常见其呈大小不一的残留体分布于岩体中。主要由云母长石石英岩、云母石英片岩、云母片岩、变质基性火山岩和一些较纯的石英岩(原岩可能为硅质岩)夹层组成。岩石中普遍夹有许多MORB型(洋中脊型)变质基性火山岩,出露宽度多在几米至十几米,在石窝镇西南旺村一带的河沟中发现一层宽达30多米。此外,局部岩石中还夹有少量呈透镜状、布丁状或似层状产出的变质镁铁质—超镁铁质岩,主要由石榴辉石岩、透辉石岩、透辉角闪石岩、角闪石岩、(含石榴)斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩及少量角闪绿帘石岩、石榴阳起石岩、石榴斜长辉石岩等岩石组成。
这些洋脊型变质基性火山岩,无论是稀土元素特征,还是不活动痕量元素特征均表明其原岩为典型的大洋拉斑玄武岩(MORB型玄武岩)。因此,其可能代表本区消失了的古洋壳岩石,是洋壳蛇绿岩组成部分。由于该套岩石已发生强烈构造混杂作用,呈岩片状混杂到石英岩、片岩组成的复理石建造中,故我们将其划分为构造(蛇绿)混杂岩岩片(oφm),作为一个非正式的填图单位在图中表示出来。
(二)新元古代地层—射广岩组
主要分布于石窝—清水口构造(蛇绿)混杂岩带(洋脊型火山岩带)北西侧的黄陵微陆块中,包括下、中、上三个岩组,其中下岩组主要由变质石英砂岩、变质粉砂岩、石英岩、云母石英片岩、千枚岩为主夹薄层状含炭质千枚岩等;中岩组下部为石英岩与灰黑色薄层含炭质千枚岩(云母石英片岩)互层,上部为两层宽达几十米的(纯)石英岩夹千枚岩(云母石英片岩);上岩组主要由劈理化细砂岩、变质石英砂岩夹绢云母千枚岩等岩石组成。
该套地层与上覆早古生代地层在变形变质特征上存在明显区别。在1:5万长山幅区调中,我们在博白县龙潭镇以东的六角田一带采获射广岩组地层上覆早古生代地层中的笔石化石,经南京古生物研究所倪寓南鉴定,为剑柄假等称笔石哈氏亚种(Pseudisograptus mamubriatus harris Cooper & Ni),其时代为中奥陶世中期(即Aremig晚期)。据此我们暂将该套地层的时代定为新元古代。
(三)早古生代地层
主要分布于钦州造山带博白—岑溪弧后盆地中,主要为一套寒武纪—志留纪时期沉积的巨厚复理石建造。其中寒武系主要分布于北西部,呈零星状分布,主要岩性为灰绿、黄绿色不等粒砂岩、长石石英砂岩、砂岩、粉砂岩、砂质页岩、页岩,局部夹多层炭质泥(页)岩和灰岩透镜体;奥陶系主要为陆源碎屑岩沉积,底部为砾岩、含砾砂岩,下部主要由变质细砂岩、绢云石英千枚岩、绢云千枚岩夹千枚状粉砂岩、岩屑石英砂岩及粉砂质板岩组成,含丰富的笔石;上部为石英砂岩、含砾石英砂岩、细砂岩、夹粉砂岩、泥质粉砂岩、页岩及砂质页岩,为介壳相沉积;志留系为厚3000~6000m的砂岩、粉砂岩和含笔石页岩,底部和中下部夹厚数十米的砂砾岩层,砾石为复成分,其环境以深海底扇为主体的重力流和浊流沉积,往上由含笔石的砂岩、页岩、砂页组成。
根据对早古生代沉积构造转换面的分析表明,在沉积序列中可找到三个转换面:①在广东郁南下奥陶统底部由多源砾石成分组成的砂砾岩层,其与下伏寒武系轻变质岩呈平行不整合接触,为明显沉积转换面,此界面莫柱孙(1965)称其为郁南运动;而在岑溪、博白等地的下奥陶统底部亦发现厚数十米至数百米的砂砾岩层,砾石成分有变质的砂岩、页岩和花岗岩。由此说明,加里东期构造运动的地质响应发生在奥陶纪与寒武纪间;②在北流一带的志留系底部见厚数十米的砾岩,砾石中见有片麻岩砾石,莫柱孙(1962)以此界面作为加里东期构造活动的第2幕次,称之为北流运动;③前人根据钦州—防城一带下泥盆统与上志留统间的整合接触关系判断早泥盆世与晚志留世间为连续沉积,但许效松等(2001)的调查研究发现,钦州—防城一带下泥盆统与上志留统间有沉积间断,两者不是连续沉积,而是表现为水下间断—水上暴露和破裂不整合,说明亦存在加里东期构造运动最后一幕的地质响应。因此,可以肯定云开地区西北缘,在中晚寒武世和中奥陶世后至早志留世间为挤压隆升机制。
(四)晚古生代地层
主要分布于钦州造山带中。下—中泥盆统在靠近云开古陆部位及北西侧兴业县一带主要为滨岸相碎屑岩相沉积,而在玉林市樟木镇至北流市南为富含浮游生物的槽盆相泥岩为主的沉积,在图幅北西角的横县木梓镇及玉林市到北流市一带则为台地相碳酸盐岩沉积;上泥盆统除在北西角的横县木梓镇一带为台地相碳酸盐岩沉积外,石寨镇和玉林市樟木镇到北流市塘岸一带均为深水相硅质岩系沉积,显示了该区在晚古生代时的沉积构造背景同周边地区完全不同,它们应分属不同的相区。
石炭系毗连泥盆纪地层分布,往往继承其沉积相模式,为浅海潮下带—开阔台地或局限—半局限台地相沉积环境;在兴业县西南—成均西和玉林市木菰塘—北流市塘岸镇一带还发育一套硅质岩系,主要为灰黑色薄层硅质岩夹硅质页岩。早二叠世仍继承晚石炭世沉积环境,为一套半局限—开阔台地相碳酸盐岩沉积的岩石组合序列,至晚二叠世则转变为滨岸相含煤沉积。
(五)中—新生代地层
中、新生代地层主要为一套陆相红层建造和部分火山岩建造。
其中三叠—侏罗系天堂组只出露于岑溪市水汶盆地中部和博白盆地沙河一带,主要岩性为厚层状砾岩、砂砾岩、含砾不等粒长石石英砂岩、细砂岩夹薄层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、含炭泥岩、煤线或煤包。白垩系主要分布于岑溪水汶、玉林沙田、合浦白沙及贵港桥圩盆地中,下白垩统为一套河湖相或滨—浅湖相沉积;上白垩统下部为一套火山岩建造,测区内可识别出四个火山喷发旋回,上部则为一套山麓堆积—河湖相环境沉积。古近系邕宁群主要分布于容县大围顶、博白沙田、岑溪高坪等盆地中,为一套山麓—河流、湖泊相厚层块状砾岩、砂质砾岩、含砾砂岩夹泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。