Determination of the Nanhua System volcanic rocks in Anyi on the western margin of the Yangtze Block
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摘要:
扬子陆块西缘安益大湾山地区出露一套由变质玄武岩等组成的变质基性火山岩，前人将其归为中元古界，并作为寻找磁铁矿的主要对象。调查发现，安益大湾山变质基性火山岩与下伏浅变质岩系间发育一套稳定沉积的砾岩。应用LA-ICP-MS技术对其底砾岩之上最底部的变质玄武岩进行了锆石U-Pb年龄测定，获得了781.3±1.9Ma的岩浆锆石206Pb/238U年龄加权平均值和1008±14Ma、1142±15Ma、2714±10Ma的继承性岩浆锆石207Pb/206Pb年龄，指示该套变质基性火山岩形成于南华纪，并将其从浅变质岩系中解离出来，对比为澄江组。继承性锆石年龄数据指示，扬子地块西缘安益地区存在新太古界和中元古界物质记录。结合前人研究成果和近来获得的年龄数据，将滇中澄江组的时代界定于820~740Ma，并将南华系的底界界定于820Ma。大湾山中-大型磁铁矿产于扬子地块西缘澄江组的变质基性火山岩中，其主成矿期为南华纪，可能属于热液氧化物-铜-金矿床。
Abstract:Metamorphic basic volcanic rocks composed of metamorphic basalts and some other rocks are exposed in the Dawanshan area of Anyi on the western margin of the Yangtze Block. Due to the lack of geochronologic data, previous researchers classified these rocks as belonging to the Middle Proterozoic and considered them as the main target for magnetite prospecting. The authors found that a stable sedimentary conglomerate is developed between the metamorphic basic volcanic rocks and the underlying metamorphic rocks in the Dawanshan area of Anyi. LA-ICP-MS tech was applied to measuring the U-Pb age of zircons from metamorphic basalt above most conglomerates. The 206Pb/238U weighted average values of 781.3±1.9Ma, and 1008±14Ma, 1142±15Ma, 2714±10Ma for 207Pb/206Pb ages of inherited magma zircon were obtained, suggesting that the metamorphic basic volcanic rocks were formed in Nanhua epoch. The authors separated them from the shallow metamorphic rock series and assigned them to Chengjiang Formation through correlation. The ages of the inherited zircons and the geological characteristics of this region suggest that the Neoarchean and Mesoproterozoic material records exist in the Anyi area on the western margin of the Yangtze Block. Based on previous research results and the age of tuff obtained from Chengjiang Formation by the authors, the temporal boundary of Chengjiang Formation in central Yunnan was defined at 820~740Ma, and the age of the bottom of Nanhua System was defined at 820Ma. Dawanshan middlelarge magnetite was produced in the metamorphic basic volcanic rocks of Chengjiang Formation on the western margin of the Yangtze Block. The main ore-forming activity occurred in the Nanhua period and may belong to the IOCG deposit.
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扬子陆块为华南陆块的重要组成部分，也是Rodinia超大陆的重要组成部分[1-3]，出露大量新元古代岩浆岩，是开展Rodinia超大陆地质演化历史研究的重要对象。沿扬子陆块西缘康滇地轴分布有大量新元古代南华纪火山岩，在四川境内分布于泸定—汉源—甘洛—冕宁—西昌—盐边一线(图 1-a)，主要岩性为玄武岩和凝灰岩，主要归属于苏雄组[4-12]；在云南省境内分布于澄江、武定、禄丰、东川、巧家、玉溪等地(图 1-a)[13-18]，主要岩性为凝灰岩，玄武岩等火山熔岩仅在武定罗茨地区有报道[13]，地层归属于澄江组[14, 19]。而在元谋至牟定安益地区出露的前寒武系多被划为古元古界普登岩群和中元古界苴林岩群（羊臼河岩群），并作为扬子陆块的基底岩系。苴林岩群（羊臼河岩群）包括路古模岩组、凤凰山岩组和海资哨岩组[19-21]②③④⑤，扬子陆块西缘安益大湾山变质基性火山岩与苴林岩群分布于同一区域，是云南“大湾山式”火山-沉积变质型贫磁铁矿的重要找矿对象；但由于缺乏年代学资料，前人将其归为中元古界路古模岩组[22]。笔者在开展云南1：5万下拉古等五幅区域地质调查时，对该地区变质玄武岩等变质基性火山岩进行了详细的调查和研究，依据详实的野外接触关系资料和年代学数据将其从中元古界路古模岩组中解离出来，并对比为澄江组，认为“大湾山式”火山-沉积变质型贫磁铁矿的找矿对象为南华系澄江组，而非中元古界路古模岩组，结合前人研究成果和笔者在澄江组中获得的年代学数据，对澄江组的时代进行探讨，提出了新的认识。
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1. 地质背景及岩相学特征
云南牟定县安益地区位于扬子陆块西缘，康滇地轴中南段[12-13, 16-17]（图 1-a）。区内出露扬子陆块前寒武系基底岩系和楚雄盆地三叠系—古近系沉积岩系①②；在大湾山一带出露一套中元古界浅变质岩系，包括路古模岩组（Pt2l.）、凤凰山岩组（Pt2f.）和海资哨岩组（Pt2hz.）①。其中，路古模岩组为一套灰色绢云石英千枚岩、千枚岩、千枚状板岩，夹浅灰色石英岩、灰色钙质板岩和少量灰色变质砂岩；凤凰山岩组为一套灰色-浅灰色大理岩，夹灰色钙质板岩；海资哨岩组为一套灰色-深灰色粉砂质板岩、粉砂泥质板岩夹变质砂岩，局部夹少量变质砾岩。其余大部分地区为三叠系—古近系沉积岩系，由紫红色-黄绿色等杂色砂岩、粉砂岩和泥岩组成，与基底岩系呈角度不整合接触（图 1-b）。在猫街东部及小石板一带零星出露灯影组（Z-∈d），由单一的白云岩组成，不整合覆盖于中元古界之上，上覆三叠系—古近系，与其均呈角度不整合接触①（图 1）。此外，在安益村北部二台坡和他不的一带出露少量南华纪基性侵入体，在二台坡一带出露晚二叠世二长岩侵入体（图 1）。本文研究的变质基性火山岩沿安益村北部大湾山山脊呈北东—南西向展布。笔者①调查发现，该套变质基性火山岩与下伏中元古界路古模岩组接触界面上发育一套0.2~2m不等厚的稳定沉积石英质砾岩，其砾岩成分与下伏路古模岩组岩性一致，主要为石英岩、少量千枚岩（图 2），二者呈喷发不整合接触。受大湾山断裂、岩峰箐断裂等早期北东—南西向基底剥离断层及晚期近南北向展布的小铺子平移断裂和次级断层影响，该套基性火山岩受线性动力变质作用影响并形成一套由灰色磁铁矿化变质玄武岩、磁铁矿化钠长绿泥千枚岩（微晶片岩）、磁铁矿化绿帘钠长绿泥千枚岩（微晶片岩）、磁铁矿化绿帘钠长绿泥片岩组成的浅变质岩，厚度大于36.5m；岩石具变余气孔杏仁状构造，弱定向块状构造，由绿泥石、钠长石、阳起石、绿帘石、石英、磁铁矿等矿物组成（图 3），磁铁矿主要呈稀疏浸染状产出，少量呈稠密浸染状产出，局部呈斑点状和细脉状产出（图 3），其原岩为磁铁矿化玄武岩。
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图 2 基性火山岩与中元古界路古模岩组接触关系照片Figure 2. Photos showing the contact relationship between the basic volcanic rocks and the Mesoproterozoic Lugumo Group![]()
图 3 变质基性火山岩显微镜下照片Mt—磁铁矿；Chl—绿泥石；Ab—钠长石；Q—石英Figure 3. Microphotographs of the metamorphic basic volcanic rocks2. 样品采集和分析方法
灰绿色变质玄武岩（D1202-1-1）样品采自于云南牟定安益村大湾山（坐标：X=774055.30、Y=2821532.10、Z=2389.30），层位紧贴该套变质基性火山岩系最底部的砾岩，属该套变质基性火山岩系最底部的火山岩，底砾岩厚2m，具河流相沉积特征①。在廊坊诚信地质服务有限公司完成锆石分选，将采集的新鲜岩石样品经过仔细清洗之后粉碎，应用常规方法和流程将锆石从样品中挑选出来。在北京锆龄科技有限公司完成锆石制靶和阴极发光（CL）图像摄制：将挑选出的锆石用双面胶粘在载玻片上，罩上PVC环，然后将环氧树脂和固化剂进行充分混合后注入PVC环中，待树脂充分固化后将样靶从载玻片上剥离并进行打磨和抛光，制成测试分析样靶；利用OLYMPUS和jsm-6510扫描电镜仪器完成锆石透射光和反射光及阴极发光图像的摄制。在对锆石初步成因进行分析后，对基性岩锆石进行U-Pb同位素的测定，测定过程中测点位置尽量避开流体交代和改造锆石并选择具有岩浆锆石特征的微区，开展了部分继承性锆石和流体交代的锆石微区的测试。同位素测定在中国地质调查局天津地质矿产研究所实验室完成，实验室接收器电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)是美国Thermo Fisher公司生产的NEPTUNE，采用的光束直径为32μm，详细分析流程及原理参见李怀坤等[23-24]、侯可军等[25]和耿建珍等[26]。测定采用国际标准锆石91500作为同位素比值校正的标准样品，GJ-1作为同位素比值监控标准样品，测试过程中每测定5个点进行一次标样测定，采样方式为微区单点剥蚀。采用中国地质大学刘勇胜博士研发的ICPMSDataCal程序[27-28]和Ludwig的Isoplot[29]程序进行数据处理，采用Anderson的方法[30]对普通铅进行校正，详细分析步骤和数据处理方法见文献[27-28]。
3. 锆石特征及U-Pb同位素分析结果
从锆石背散射电子（BSE）图像（图略）和阴极发光图（图 4）可知，牟定大湾山变质玄武岩（D1202- 1-1）中主要有2类锆石：一类锆石（如7号测点锆石）呈长柱状，长150~180μm、宽30~50μm，长宽比为3：1，锆石发育与长轴方向平行的条带；另一类锆石（如8号测点锆石）呈短柱状或粒状，长40~ 100μm、宽30~50μm，长宽比为2：1~4：3，多数锆石均具核幔结构，核部具有较弱的阴极发光，见斑杂状和韵律状环带；除15号测点外，其余锆石幔部发光较强，主要发育扇形环带，而15号测点的幔部CL特征与23和24号测点的CL特征类似。此外，第一类和第二类锆石均可见高亮衬度的边（16、11号测点），个别锆石还见港湾状熔蚀边，但多数锆石边均较窄，仅个别锆石具较宽的边（10号测点）。
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图 4 锆石阴极发光（CL）图像和分析点位及年龄值（Ma）Figure 4. CL images of zircons with analyzed spots and ages两类锆石及其微区U-Pb同位素分析结果如表 1所示，25个测点的U含量为131.75×10-6~556.21×10-6，232Th/238U值为0.43~2.62，除15、23和24号测点232Th/238U值明显小于1外，其余测点的232Th/238U值小于1，但大于0.4。从207Pb/206Pb、207Pb/235U和206Pb/238U三者表面年龄看，13、15、23和24号测点表面年龄t（207Pb/206Pb）＞t（207Pb/235U）＞t（206Pb/238U），10号测点的207Pb/206Pb表面年龄为负值，在误差范围内其余测点表面年龄显示t（207Pb/206Pb）=t（207Pb/235U）=t（206Pb/238U）。
表 1 滇中澄江组火山岩锆石U-Pb年龄Table 1. Zircon U-Pb ages of the volcanic rocks from Chengjiang Formation in central Yunnan Province测点编号 含量/10-6 同位素比值 年龄/Ma Pb U 232Th/238U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 误差% 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ D1202-1-1（灰绿色变质玄武岩） 1 38 240 1.3421 0.0022 0.0651 0.0006 1.1577 0.0115 0.1290 0.0007 0.62 777 18 781 8 782 4 2 39 238 1.6220 0.0047 0.0653 0.0006 1.1584 0.0107 0.1287 0.0006 0.18 784 19 781 7 780 4 3 53 303 1.9180 0.0094 0.0653 0.0005 1.1571 0.0089 0.1288 0.0007 0.49 780 15 781 6 781 4 4 29 184 1.3854 0.0314 0.0653 0.0006 1.1579 0.0107 0.1285 0.0007 1.72 785 18 781 7 780 5 5 21 148 0.9615 0.0103 0.0655 0.0008 1.1627 0.0137 0.1287 0.0006 0.46 791 24 783 9 780 4 6 33 243 0.6449 0.0047 0.0654 0.0005 1.1594 0.0091 0.1286 0.0007 0.22 786 16 782 6 780 4 7 46 292 1.5923 0.0078 0.0655 0.0005 1.1602 0.0100 0.1284 0.0007 0.16 791 17 782 7 779 4 8 27 182 1.2220 0.0020 0.0656 0.0006 1.1608 0.0130 0.1284 0.0007 0.40 792 20 782 9 779 4 9 31 205 1.4871 0.0110 0.0651 0.0006 1.1555 0.0118 0.1287 0.0008 0.27 778 20 780 8 780 5 10 25 359 1.1981 0.0108 0.0318 0.0005 0.2888 0.0041 0.0659 0.0003 0.25 -984 42 258 4 411 2 11 36 223 1.6439 0.0026 0.0651 0.0006 1.1542 0.0110 0.1287 0.0007 0.32 776 20 779 7 780 4 12 53 286 2.6224 0.0892 0.0654 0.0012 1.1622 0.0215 0.1288 0.0008 1.64 788 39 783 14 781 5 13 18 218 0.8920 0.0113 0.0597 0.0008 0.5894 0.0083 0.0717 0.0004 0.63 591 30 470 7 446 2 14 21 132 1.2718 0.0037 0.0653 0.0009 1.1632 0.0164 0.1291 0.0007 0.34 785 29 783 11 783 4 15 278 485 0.4994 0.0008 0.1868 0.0012 13.4295 0.0862 0.5314 0.0025 0.15 2714 10 2710 17 2705 13 16 47 337 1.0279 0.0026 0.0653 0.0005 1.1638 0.0102 0.1293 0.0008 0.25 784 16 784 7 784 5 17 32 219 1.1154 0.0033 0.0649 0.0006 1.1573 0.0113 0.1293 0.0006 0.38 772 20 781 8 784 4 18 70 453 1.4441 0.0094 0.0649 0.0006 1.1557 0.0111 0.1291 0.0007 0.18 772 19 780 7 783 4 19 35 226 1.3293 0.0066 0.0649 0.0009 1.1685 0.0207 0.1305 0.0011 1.22 773 28 786 14 791 6 20 84 556 1.3580 0.0139 0.0653 0.0004 1.1604 0.0090 0.1290 0.0007 0.20 783 14 782 6 782 4 21 49 329 1.1598 0.0091 0.0657 0.0005 1.1665 0.0096 0.1288 0.0007 0.38 796 16 785 6 781 4 22 58 389 1.1884 0.0022 0.0653 0.0005 1.1596 0.0088 0.1287 0.0007 0.19 785 15 782 6 781 4 23 61 334 0.6855 0.0035 0.0728 0.0005 1.6283 0.0116 0.1622 0.0008 0.24 1008 14 981 7 969 5 24 35 197 0.4253 0.0004 0.0778 0.0006 1.8163 0.0150 0.1693 0.0010 0.48 1142 15 1051 9 1008 6 25 72 471 1.2648 0.0028 0.0653 0.0004 1.1594 0.0083 0.1288 0.0006 0.17 784 14 782 6 781 4 4. 锆石成因、年龄及意义
锆石晶形、晶内显微结构等可用来约束锆石的形成环境，能对锆石U-Pb年龄的合理解释提供有效和重要的制约，并据此赋予相应锆石测点地质意义[31-34]。不同成因锆石具有不同的晶形、CL图像特征和Th、U含量及比值，岩浆锆石一般具有自形-半自形晶和较发育的韵律环带结构，Th、U含量较高、Th/U值较大（一般大于0.4，通常接近1）[33]；由于232Th在Th含量中的占比及238U在U含量中的占比均较高，因此可用232Th/238U值近似代表Th/U值。
前已述及，第一类锆石呈自形长柱状，发育与长轴方向平行的条带，偶见蚀变边；第二类锆石呈半自形短柱状，见继承性锆石，幔部发育典型的扇形环带，部分颗粒见蚀变边。取自第一类锆石平行长轴的条带状微区和第二类锆石幔部扇形环带微区的232Th/238U值均大于0.4，多数大于1，显示岩浆成因锆石特征[31-34]，CL图像呈现基性岩浆锆石特征[31-33]。表 1显示，207Pb/206Pb、207Pb/235U和206Pb/238U表面年龄在误差范围内一致，在锆石U-Pb年龄谐和图（图 5）上，其数据集中分布于谐和线上，说明这些锆石测点微区未发生U、Pb同位素的丢失和加入，锆石保留了原始未遭受破坏的U、Pb封闭系统[11]。
10号测点232Th/238U值为1.20，13号测点232Th/238U值为0.89，均大于0.4，并接近1，232Th/238U值均在岩浆成因锆石范围内[31-34]。然而，具高Th/U值的锆石并不一定属于岩浆成因锆石[35-36]，10号和13号测点微区均可见溶蚀结构（图 4），10号测点微区CL发光较强，韵律环带结构模糊，其t（207Pb/206Pb）、t（207Pb/235U）、t（206Pb/238U）表面年龄在误差范围内表现不一致，说明2颗锆石均受晚期流体交代作用改造，并发生了放射性成因铅的丢失，属流体交代改造锆石。
15号、23号和24号测点位于锆石核部，属继承性捕获锆石，CL发光较弱，见模糊韵律环带或板状环带，其232Th/238U值大于0.4，为岩浆成因锆石[31-33]；但其表面年龄t（207Pb/206Pb）＞t（207Pb/235U）＞t（206Pb/238U），说明其锆石微区可能发生不同程度的U、Pb同位素丢失[34, 37]。
在锆石U-Pb年龄谐和图（图 5）上，平行长轴的条带状微区和扇形环带微区的锆石U-Pb年龄值在误差范围内一致，20颗锆石测点均分布于谐和线上，其谐和年龄为781.6±0.93Ma（MSWD=0.40），206Pb/238U年龄加权平均值为781.3±1.9Ma（MSWD= 0.23）（图 5）。通常，在进行年轻地质体特别是对年龄小于1000Ma的样品进行锆石测年时，206Pb/238U的年龄值精度要优于208Pb/232U和207Pb/206Pb的年龄值，并取206Pb/238U的年龄加权平均值代表锆石形成年龄[38-39]。样品中基性岩浆成因锆石属玄武岩岩浆冷凝结晶同期形成的锆石，锆石形成的时代代表了基性岩浆结晶冷凝成岩的地质时代。781.3±1.9Ma的206Pb/238U年龄加权平均值代表了该类锆石形成封闭U-Pb同位素体系的时间，即其微区锆石结晶的时间，也代表了该期岩浆结晶冷凝的时间，其数值即为变质玄武岩的成岩年龄。10和13号测点的207Pb/206Pb、207Pb/235U和206Pb/238U表面年龄在误差范围内相差较大，锆石CL发光较强，具溶蚀结构，属流体交代成因锆石；部分锆石残余早期岩浆锆石结构，说明晚期流体对锆石的交代改造作用并不彻底，锆石虽发生不同程度的放射性铅丢失，但尚未彻底破坏早期U、Pb同位素体系，测试检测的U、Pb同位素既不能代表早期锆石形成时U、Pb同位素体系组成，也不能代表改造后新的U、Pb同位素体系，其年龄值属混合年龄值，不具地质意义。其余测点位于锆石核部，显示岩浆锆石的CL特征和232Th/238U值，其年龄值分别为1000~1100Ma和2700Ma，均大于1000Ma，记录了早期的2次岩浆构造热事件，其表面年龄呈现t（207Pb/206Pb）＞t（207Pb/235U）＞t（206Pb/238U）的特征。对于表面年龄t（207Pb/206Pb）＞t（207Pb/235U）＞t（206Pb/238U）的锆石，t（207Pb/206Pb）表面年龄更接近于其真实形成的年龄[40-41]，而对年龄大于1000Ma的锆石采用207Pb/206Pb年龄[38-39]，因此笔者取1008±14Ma代表23号测点锆石结晶的大致年龄，取1142±15Ma代表24号测点锆石结晶的大致年龄，取2714±10Ma代表 15号测点锆石结晶年龄。15号测点幔部锆石微区与23号和24号测点锆石微区具有类似的CL特征，二者可能属于同期岩浆构造热事件产物。
5. 讨论
5.1 锆石U-Pb年龄及地质意义
笔者在扬子陆块西缘安益地区变质基性火山岩系紧贴底部石英质砾岩的灰绿色变质玄武岩中获得了781.3±1.9Ma的岩浆锆石206Pb/238U年龄加权平均值，代表该岩石的成岩年龄，相当于南华纪（拉伸纪）；1008±14~1142±15Ma和2714±10Ma两组继承性岩浆锆石207Pb/206Pb表面年龄，分别相当于中元古代和新太古代，为继承性锆石形成的年龄，属扬子地块西缘残存的2期构造岩浆热事件的间接时代证据，3组年龄均具有地质意义；10号和13号测点锆石由于受不彻底的流体交代和改造作用影响，其同位素属2期热事件的混合同位素，其年龄属混合年龄，不具地质意义。灰绿色变质玄武岩（D1202- 1-1）采自石英质砾岩之上，层位相当于该套变质基性火山岩的最低层位，其年龄值为该套变质基性火山岩原岩最早的形成时代；而其底部砾岩厚仅2m，属短期内快速沉积的河流相砾岩，从地史时期看，可认为该套砾岩与其上覆最底部的玄武岩形成于同一时代；因此，该年龄值也代表了安益地区该套变质基性火山岩系最底界的年龄，可将该套变质基性火山岩原岩时代下限界定于781.3±1.9Ma。变质玄武岩原岩继承性锆石中获得的1008±14~1142± 15Ma的207Pb/206Pb年龄数据，属中元古代晚期蓟县纪（狭带纪），其年龄值与全球格林威尔造山运动的时间高度一致[42-43]，而该地区广泛分布有格林威尔造山期的侵入岩[44] ①，其年龄值代表了捕获的格林威尔造山期岩浆锆石的年龄。扬子地块西缘安益地区变质玄武岩中所获得的2714±10Ma的继承性岩浆锆石207Pb/206Pb表面年龄属新太古代，属捕获岩浆锆石，来源于该地区太古宙古老地质体。
5.2 安益大湾山变质基性火山岩归属及大湾山磁铁矿成矿时代和找矿对象
地质体的归属需要结合岩性组合、野外产状、时代等信息资料进行综合分析和对比研究。野外调查资料显示，安益大湾山出露的变质基性火山岩为一套由灰色磁铁矿化变质玄武岩、磁铁矿化钠长绿泥千枚岩（微晶片岩）、磁铁矿化绿帘钠长绿泥千枚岩（微晶片岩）和磁铁矿化绿帘钠长绿泥片岩组成的浅变质岩基性火山岩系，其原岩为灰绿色玄武岩；而苴林岩群路古模岩组为一套灰色绢云石英千枚岩、千枚岩、千枚状板岩，夹浅灰色石英岩、灰色钙质板岩和少量灰色变质砂岩，其原岩为一套斜坡相沉积的泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩和砂岩组合①，二者具有明显的岩性差异；同时该套变质基性火山岩系与下伏千枚岩、石英岩间发育一套稳定沉积的石英质砾岩，其砾石成分与下伏路古模岩组岩性组合一致，并具有较好的磨圆度，属典型的河流相沉积底砾岩，其地质界面指示了一次区域构造运动。显然，该套变质基性火山岩不属于前人[22]划分的中元古界路古模岩组。孙家聪[13]在研究区东南部武定罗茨地区发现了一套由灰色致密块状粗安岩、灰色气孔状玄武岩、灰色玄武质凝灰岩组成的火山岩，厚261.2m，底部发育一层厚1.4m的石英质砾岩，火山岩上部连续沉积了一套紫红色砂岩，孙家聪将其对比为澄江组；崔晓庄等[45]在其玄武岩中获得了804±6Ma的206Pb/238U加权平均年龄，并将其时代归为南华纪。安益大湾山地区变基性火山岩为一套受线性动力变质作用改造而成的浅变质基性火山岩，其原岩为灰绿色玄武岩，底部发育一套石英质砾岩，虽顶部受断层破坏岩性不明，但其原岩的岩性组合及其底界特征与孙家聪[13]在武定罗茨地区发现的基性火山岩具有类似的特征，其时代下限（781.3±1.9Ma）与崔晓庄等[45]在武定罗茨玄武岩中获得的年龄相近，因此可将安益大湾山地区的变质基性火山岩与武定罗茨地区的基性火山岩进行对比并划为澄江组，时代为南华纪。
杨宗良等[22]将该套变基性火山岩归为路古模岩组，并作为寻找磁铁矿的主要对象，总结为“大湾山式”火山-沉积变质型矿床。研究发现，大湾山磁铁矿产于变质玄武岩等变质基性火山岩中，而在该地区广泛分布的中元古界板岩、千枚岩的矿化特征不明显，说明大湾山磁铁矿与大湾山变质基性火山岩具有较好的相关性。同时，岩相学研究表明，该矿床矿石矿物主要为磁铁矿，矿物主要呈稀疏浸染状产出，少量呈稠密浸染状产出，多数矿石矿物与脉石矿物呈相间状分布，指示为岩浆冷凝同期的产物；仅少量矿物呈细脉状沿岩石片理分布，指示为同变质期或期后矿物，说明后期叠加变质作用仅对矿床起到一定的富集作用。显然，安益大湾山变质玄武岩等变质基性火山岩属该磁铁矿矿床的成矿母岩，矿床受变质基性火山岩控制，而岩浆作用是其主要的成矿地质作用，其主成矿年龄与母岩岩浆的结晶年龄（781.3±1.9Ma）一致，均属南华纪。此外，笔者还在该地区另一磁铁矿床的母岩（基性侵入岩）中获得了一致的锆石U-Pb年龄（另文发表），除叠加变形作用外，二者具有相似的岩相学特征，进一步证实该地区存在与南华纪岩浆岩有关的磁铁矿矿床，与近年来研究较热的热液铁氧化物-铜-金矿床（IOCG）[46]的成矿特征、成矿时代及大地构造背景均存在相似性。大湾山铁矿与拉拉矿床同处于扬子陆块西缘康滇地轴，王奖臻等[47]在进行拉拉矿床研究时提出，康滇地轴具有形成IOCG矿床的巨大潜力，位于康滇地轴中南段安益大湾山的磁铁矿可能响应了这一认识。
5.3 澄江组时代及南华系底界
澄江组是华南新元古界的重要地层单元之一，也是下南华统的物质记录⑦，其顶底界面分别是澄江运动、晋宁运动形成的不整合界面[48-50]，前人[13, 15-18, 45, 51]围绕澄江组的时代问题开展了大量年代学研究，获得了一批重要的年龄数据（表 2）。
表 2 滇中澄江组火山岩锆石U-Pb年龄Table 2. Zircon U-Pb ages of the volcanic rocks from Chengjiang Formation in central Yunnan Province采样位置 层位 岩性 定年方法 年龄/Ma 数据来源 牟定安益 澄江组/路古模岩组界面上2m，顶界以下厚度不清 玄武岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 781.3±1.9 本文 武定罗茨 未见底，南沱组/澄江组界面之下玄武岩底界 玄武岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 804±6 文献[45] 巧家新店乡谓姑村 澄江组/黄草岭组界面上462m，灯影组/澄江组界面之下173.5m 凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 785±12
828±8.3文献[17] 滇中澄江 底界之上厚度不清，南沱组/澄江组界面之下20m 凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 819±14
781±11
725±11文献[16] 东川中河 底界之上厚度不清，陡山沱组/澄江组界面之下1132m 凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 803.1±8.7 文献[15] 东川金阳松林坪 澄江组/黄草岭组界面上189m，南沱组/澄江组界面之下296m 凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 797.8±8.2 文献[15] 武定罗茨 未见底，南沱组/澄江组界面之下玄武岩底界 玄武岩 全岩Rb-Sr 887 文献[51] 武定罗茨 未见底，南沱组/澄江组界面之下玄武岩底界 玄武岩 全岩Rb-Sr 885 文献[13] 玉溪易门六街 澄江组/黑山组界面上30m，顶界以下厚度不清 凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 812.1±5.5 未发表数据 孙家聪等[13]、胡世玲等[51]最早利用全岩Rb-Sr法对武定罗茨澄江组最底部的玄武岩开展了年代学研究，分别获得了885Ma和887Ma两个年龄数据。然而，一方面由于全岩Rb-Sr法测年易遭受后期热事件干扰而误差较大[45]；另一方面，Li等[52]在澄江组沉积覆盖的峨山花岗岩中获得了819±8Ma的岩浆SHRIMP锆石U-Pb年龄，为该地区澄江组的时代提供了间接年代学依据，崔晓庄等[16, 45]因此否定了孙家聪等[13]、胡世玲等[51]将澄江组底界年龄置于900Ma左右的认识，认为澄江组底界时限不早于819Ma，这也得到陆俊泽等[17]的认可。事实上，正如安益大湾山地区玄武岩普遍遭受后期线性动力变质作用改造一样，不排除孙家聪[13]、胡世玲等[51]在武定罗茨地区采集的玄武岩样品曾遭受叠加热事件干扰，因此其年龄值不能代表玄武岩形成的确切时代。
近年来，江新胜等[15]分别在东川中河和金阳松林坪澄江组凝灰岩中获得803.1±8.7Ma和797.8± 8.2Ma的岩浆SHRIMP锆石U-Pb年龄数据；陆俊泽等[17]在滇东北巧家地区澄江组同一凝灰岩中获得828±8.3Ma和785±12Ma的岩浆SHRIMP锆石U- Pb年龄；崔晓庄等[16]在滇中澄江组层型剖面同一凝灰岩中获得819±14Ma、781±11Ma和725±11Ma三组锆石SHRIMP U-Pb年龄数据；崔晓庄等[45]在武定罗茨地区澄江组底部玄武岩中获得了804±6Ma的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄数据；笔者也在安益大湾山地区澄江组底部变质玄武岩中获得了781.3 ± 1.9Ma的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄数据。近年笔者在玉溪易门六街澄江组底界之上30m的凝灰岩中获得了812.1±5.5Ma的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄，这些年龄数据主要集中于约820Ma、约800Ma、约780Ma和约725Ma（表 2）。与全岩Rb-Sr法测年相比，锆石具有较高的U-Pb体系封闭温度（≥850℃）[53-54]，锆石测年获得的年龄数据具有更高的可信度。前述江新胜等[15]、陆俊泽等[17]、崔晓庄等[16, 45]及笔者在玉溪等地获得的锆石U-Pb年龄数据的精度和可信度均较高，代表了相应锆石及其同期火山岩形成的时代。遗憾的是，受研究地质体客观出露不足的限制，前人研究的样品与澄江组底界的确切层位关系均不清楚，要么是样品离澄江组底界厚度不清[13, 15-16, 45]，要么是样品离澄江组底界层位较高[15-17]，因此其锆石年龄只能代表澄江组中相应沉积物质的时代而不能代表澄江组底界的时代，而江新胜等[15]、陆俊泽等[17]、崔晓庄等[16, 45]研究的澄江组的确切时代均应早于其所报道的实际年龄数据，东川、澄江和罗茨地区的澄江组底界的时代均早于800Ma。相比之下，笔者在安益大湾山地区的研究样品位于澄江组底部2m厚砾岩之上，位于变质基性火山岩的最底部层位，其底部厚仅2m的河流相沉积砾岩时代可忽略，因此研究样品可代表安益大湾山地区澄江组最早的物质记录，所获得的781.3±1.9Ma锆石U-Pb年龄数据可代表安益大湾山地区澄江组底界的时代。此外，笔者在玉溪易门六街地区澄江组（Nh ĉ）/黑山头组（Pt2hs）界面上30m处采集的凝灰岩样品也靠近澄江组底界，其下部发育一套类似的河流相沉积砾岩，所获812.1±5.5Ma的锆石U-Pb年龄数据可代表易门地区澄江组底界的时代。安益大湾山地区变质玄武岩中所获的781.3±1.9Ma年龄数据与陆俊泽等[17]在巧家地区澄江组中上部获得的785±12Ma和崔晓庄等[16]在滇中澄江组上部获得的781±11Ma年龄数据在误差范围内一致，较江新胜等[15]获得的803.1± 8.7Ma和797.8±8.2Ma数据偏小，从时代看，安益大湾山地区澄江组底界相当于滇东北巧家地区澄江组的中上部；东川、澄江、罗茨和易门地区澄江组底界沉积时代较安益大湾山地区澄江组底界沉积时代明显偏老。考虑到陆相沉积通常具有穿时性，而澄江组作为一套陆相地层已成为共识[45, 48-49]，上述澄江组底界不一致的年龄数据说明，东川、澄江、罗茨、易门和安益地区的南华纪澄江组底界为一不等时的沉积界面。有关澄江组的时代下限，江新胜等[15]、崔晓庄等[16]、陆俊泽等[17]将其置于800Ma，Li等[52]在澄江组沉积覆盖的峨山花岗岩中获得了819±8Ma的岩浆SHRIMP锆石U-Pb年龄数据，为澄江组的时代下限提供了间接的年代学依据，而近来笔者在玉溪易门六街地区所获812.1±5.5Ma的锆石U-Pb年龄数据明显较800Ma偏老。显然，澄江组底界的时代应介于812.1±5.5~819±8Ma之间，因此，将澄江组底界的时代置于820Ma具有较高的可信度。
此外，马国干等[55]在澄江组之上莲沱组凝灰岩中获得748±12Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄，说明澄江组的时代不晚于740Ma，740Ma也被认为是澄江组顶界的年龄[55]。崔晓庄等[16]在对滇中南沱组（Z1n）/澄江组（Nh ĉ）界面之下20m的澄江组凝灰岩进行年代学测定时，对4颗锆石计算获得725± 11Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄数据，并将其作为澄江组顶界的时代，与马国干等[55]研究成果存在矛盾。从崔晓庄等[16]的锆石U-Pb一致曲线图及其年龄可知，4颗锆石的206Pb/238U表面年龄介于717.5± 9.4~825±14Ma之间，部分锆石发生放射性成因铅丢失而偏离谐和线，206Pb/238U表面年龄仅为536.4± 6.8Ma。因此，笔者认为，对澄江组顶界时限的认识还有待商榷，以740Ma作为其时代上限具有更充足的年代学依据。
澄江组与陆良组作为康滇裂谷盆地开启的物质记录，是华南新元古代裂谷盆地开启的物质记录，也是下南华统的物质记录，其地层沉积与Rodinia超大陆裂解息息相关。卓皆文等[56]在陆良组底部凝灰岩中获得818.6 ± 9.2Ma和805 ± 14Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄，并将陆良组的时代下限界定于820Ma，与笔者认为的澄江组底界时代一致。大量年代学和沉积学证据[57-59]表明，华南新元古代裂谷盆地的开启时间约为820Ma。崔晓庄等[60]通过开展滇中南华系沉积学的研究，将滇中新元古代裂谷盆地划分了4个发展阶段和伴随的4个充填序列，并将其沉积下限界定于820Ma，这一数据与下南华统澄江组和陆良组底界时代高度一致，而澄江组和陆良组记录了滇中南华纪的底界沉积，因此澄江组和陆良组底界时代代表了南华系的底界时代，可将南华系的底界置于820Ma。
6. 结论
（1）扬子陆块西缘安益大湾山变质基性火山岩属南华纪岩浆构造热事件产物，锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为781.3±1.9Ma。岩石中2714±10Ma、1040.4±6.1Ma和1063.2±6.9Ma的继承性锆石年龄分别对应新太古代和中元古代蓟县纪（狭带纪），暗示扬子陆块西缘元谋-绿汁江断裂西侧安益地区存在新太古代和中元古代的物质记录。
（2）扬子陆块西缘安益大湾山变质基性火山岩为不整合覆盖于灰色千枚岩、板岩和石英岩之上的一套浅变质基性火山岩系，由灰色磁铁矿化变质玄武岩、磁铁矿化钠长绿泥千枚岩（微晶片岩）、磁铁矿化绿帘钠长绿泥千枚岩（微晶片岩）和磁铁矿化绿帘钠长绿泥片岩组成，其原岩为玄武岩，与武定罗茨地区澄江组进行对比，划为澄江组，时代为南华纪，是寻找磁铁矿的主要对象。大湾山磁铁矿矿床主成矿时代为南华纪，具热液铁氧化物-铜-金矿床（IOCG）特征，具有寻找IOCG型矿床的潜力。
（3）扬子地块西缘澄江组底界为一不等时地质界面，安益大湾山地区沉积较晚，滇中澄江、武定和滇东北巧家、东川及玉溪地区沉积较早，其地质时代介于820~740Ma之间；澄江组所记录的南华系底界为一穿时地质界面，其时代下限为820Ma。
致谢: 数据测试得到中国地质科学院地质研究所刘福来博士生导师、刘平华研究员和天津地质矿产研究所李怀坤、周红英研究员的帮助，在此一并表示感谢。 -
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图 2 基性火山岩与中元古界路古模岩组接触关系照片
Figure 2. Photos showing the contact relationship between the basic volcanic rocks and the Mesoproterozoic Lugumo Group
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图 3 变质基性火山岩显微镜下照片
Mt—磁铁矿；Chl—绿泥石；Ab—钠长石；Q—石英
Figure 3. Microphotographs of the metamorphic basic volcanic rocks
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图 4 锆石阴极发光（CL）图像和分析点位及年龄值（Ma）
Figure 4. CL images of zircons with analyzed spots and ages
表 1 滇中澄江组火山岩锆石U-Pb年龄
Table 1 Zircon U-Pb ages of the volcanic rocks from Chengjiang Formation in central Yunnan Province
测点编号 含量/10-6 同位素比值 年龄/Ma Pb U 232Th/238U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 误差% 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ D1202-1-1（灰绿色变质玄武岩） 1 38 240 1.3421 0.0022 0.0651 0.0006 1.1577 0.0115 0.1290 0.0007 0.62 777 18 781 8 782 4 2 39 238 1.6220 0.0047 0.0653 0.0006 1.1584 0.0107 0.1287 0.0006 0.18 784 19 781 7 780 4 3 53 303 1.9180 0.0094 0.0653 0.0005 1.1571 0.0089 0.1288 0.0007 0.49 780 15 781 6 781 4 4 29 184 1.3854 0.0314 0.0653 0.0006 1.1579 0.0107 0.1285 0.0007 1.72 785 18 781 7 780 5 5 21 148 0.9615 0.0103 0.0655 0.0008 1.1627 0.0137 0.1287 0.0006 0.46 791 24 783 9 780 4 6 33 243 0.6449 0.0047 0.0654 0.0005 1.1594 0.0091 0.1286 0.0007 0.22 786 16 782 6 780 4 7 46 292 1.5923 0.0078 0.0655 0.0005 1.1602 0.0100 0.1284 0.0007 0.16 791 17 782 7 779 4 8 27 182 1.2220 0.0020 0.0656 0.0006 1.1608 0.0130 0.1284 0.0007 0.40 792 20 782 9 779 4 9 31 205 1.4871 0.0110 0.0651 0.0006 1.1555 0.0118 0.1287 0.0008 0.27 778 20 780 8 780 5 10 25 359 1.1981 0.0108 0.0318 0.0005 0.2888 0.0041 0.0659 0.0003 0.25 -984 42 258 4 411 2 11 36 223 1.6439 0.0026 0.0651 0.0006 1.1542 0.0110 0.1287 0.0007 0.32 776 20 779 7 780 4 12 53 286 2.6224 0.0892 0.0654 0.0012 1.1622 0.0215 0.1288 0.0008 1.64 788 39 783 14 781 5 13 18 218 0.8920 0.0113 0.0597 0.0008 0.5894 0.0083 0.0717 0.0004 0.63 591 30 470 7 446 2 14 21 132 1.2718 0.0037 0.0653 0.0009 1.1632 0.0164 0.1291 0.0007 0.34 785 29 783 11 783 4 15 278 485 0.4994 0.0008 0.1868 0.0012 13.4295 0.0862 0.5314 0.0025 0.15 2714 10 2710 17 2705 13 16 47 337 1.0279 0.0026 0.0653 0.0005 1.1638 0.0102 0.1293 0.0008 0.25 784 16 784 7 784 5 17 32 219 1.1154 0.0033 0.0649 0.0006 1.1573 0.0113 0.1293 0.0006 0.38 772 20 781 8 784 4 18 70 453 1.4441 0.0094 0.0649 0.0006 1.1557 0.0111 0.1291 0.0007 0.18 772 19 780 7 783 4 19 35 226 1.3293 0.0066 0.0649 0.0009 1.1685 0.0207 0.1305 0.0011 1.22 773 28 786 14 791 6 20 84 556 1.3580 0.0139 0.0653 0.0004 1.1604 0.0090 0.1290 0.0007 0.20 783 14 782 6 782 4 21 49 329 1.1598 0.0091 0.0657 0.0005 1.1665 0.0096 0.1288 0.0007 0.38 796 16 785 6 781 4 22 58 389 1.1884 0.0022 0.0653 0.0005 1.1596 0.0088 0.1287 0.0007 0.19 785 15 782 6 781 4 23 61 334 0.6855 0.0035 0.0728 0.0005 1.6283 0.0116 0.1622 0.0008 0.24 1008 14 981 7 969 5 24 35 197 0.4253 0.0004 0.0778 0.0006 1.8163 0.0150 0.1693 0.0010 0.48 1142 15 1051 9 1008 6 25 72 471 1.2648 0.0028 0.0653 0.0004 1.1594 0.0083 0.1288 0.0006 0.17 784 14 782 6 781 4 
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表 2 滇中澄江组火山岩锆石U-Pb年龄
Table 2 Zircon U-Pb ages of the volcanic rocks from Chengjiang Formation in central Yunnan Province
采样位置 层位 岩性 定年方法 年龄/Ma 数据来源 牟定安益 澄江组/路古模岩组界面上2m，顶界以下厚度不清 玄武岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 781.3±1.9 本文 武定罗茨 未见底，南沱组/澄江组界面之下玄武岩底界 玄武岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 804±6 文献[45] 巧家新店乡谓姑村 澄江组/黄草岭组界面上462m，灯影组/澄江组界面之下173.5m 凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 785±12
828±8.3文献[17] 滇中澄江 底界之上厚度不清，南沱组/澄江组界面之下20m 凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 819±14
781±11
725±11文献[16] 东川中河 底界之上厚度不清，陡山沱组/澄江组界面之下1132m 凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 803.1±8.7 文献[15] 东川金阳松林坪 澄江组/黄草岭组界面上189m，南沱组/澄江组界面之下296m 凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 797.8±8.2 文献[15] 武定罗茨 未见底，南沱组/澄江组界面之下玄武岩底界 玄武岩 全岩Rb-Sr 887 文献[51] 武定罗茨 未见底，南沱组/澄江组界面之下玄武岩底界 玄武岩 全岩Rb-Sr 885 文献[13] 玉溪易门六街 澄江组/黑山组界面上30m，顶界以下厚度不清 凝灰岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb 812.1±5.5 未发表数据
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