桂西田林八渡地區(qū)硅質巖元素、微量元素及稀土元素地球化學特征

右江盆地位于桂西、貴州南部和云南東部的交匯處。這是河流-河流-馬江縫合帶和揚子板塊之間的大陸邊緣盆地（圖1）。盆地北緣為紫云-南丹斷裂，南緣為江河-紅河斷裂，東南端為越南結馬江斷裂，東緣為欽州斷裂，西緣為開遠-宜興斷裂。對右江盆地的構造發(fā)育有不同的認識，主要包括：區(qū)域內的陸裂谷，被動大陸邊緣的褶皺谷（p1-p1）-拱后盆地（p2-t2），原始裂縫（p1-p1）-晚期裂縫和被動大陸邊緣（p2-t3）-前陸盆地（b2-t1）。古特提斯島的部分和古特提斯島的構造背景[7,11]。確定研究區(qū)性質的關鍵是發(fā)現(xiàn)不同古生代海床的碎片、相應的島嶼巖石和深海沉積物。桂西存在晚古生代連續(xù)的硅質巖-泥巖-灰?guī)r以及玄武巖組成的深水相地層組合.其中硅質巖由于很少受后期成巖改造及風化作用的影響,其地球化學特征記錄了熱液沉積、火山碎屑及陸源碎屑等的含量變化,對古環(huán)境的恢復具有重要指示意義[12~14].部分學者已經對廣西部分地區(qū)晚古生代硅質巖地球化學特征做過一定的研究,但是這些研究主要集中在硅質巖的成因上[15~18]或硅質巖的研究區(qū)主要集中在廣西南部欽州板城地區(qū)[19~21].而欽州板城地區(qū)在晚古生代屬于欽防海槽組成部分,與右江盆地不同,其主要繼承了早古生代的深水海槽,沒有受加里東運動的影響,與右江盆地可能不屬于同一構造體系.桂西田林八渡地區(qū)出露有晚古生代完整的深水相沉積,前人已對該地區(qū)剖面進行了詳細的地層劃分和生物化石年代學研究,在此基礎上筆者選取了其中不同時代的硅質巖樣品作為研究對象,探討其地球化學特征對右江盆地晚古生代的構造演化的啟示.1研究區(qū)及采樣位置八渡剖面位于右江盆地百色裂陷帶內(圖1),該裂陷帶除局部出露前泥盆系地層外,主要發(fā)育早泥盆世晚期至中三疊海相沉積.該剖面位于田林縣八渡瑤族鄉(xiāng)北的八渡至福達公路37~42km路段,出露地層由下向上依次為下泥盆統(tǒng)郁江組泥質粉砂巖及粉砂質泥巖夾玄武巖,中下泥盆統(tǒng)平恩組黑色薄層含竹節(jié)石硅質巖、薄層泥巖及灰黑色薄層泥灰?guī)r,底部為杏仁狀玄武巖,中泥盆統(tǒng)羅富組深灰色薄層泥巖,底部為灰黑色泥巖、粉砂質泥巖,榴江組黑色薄層硅質巖夾少量薄層泥巖,上泥盆統(tǒng)五指山組灰色中薄層瘤狀灰?guī)r夾薄層泥灰?guī)r,上泥盆統(tǒng)-下石炭統(tǒng)鹿寨組玄武巖、灰黑色薄層硅質巖及泥巖夾少量薄層泥灰?guī)r,上石炭-下二疊統(tǒng)南丹組玄武巖夾灰色中薄層硅質巖、灰?guī)r及少量大理巖和泥巖,下中二疊統(tǒng)四大寨組深灰色厚層角礫灰?guī)r夾黑色中厚層硅質巖,上二疊統(tǒng)領薅組深灰色中薄層砂巖和泥巖互層夾薄層凝灰?guī)r,詳細的剖面資料見鄺國敦和吳浩若對該剖面的實測描述.本次研究分別采集了中下泥盆統(tǒng)平恩組(6件)、上泥盆統(tǒng)榴江組(7件)、上泥盆統(tǒng)-下石炭統(tǒng)鹿寨組(9件)、上石炭-下二疊統(tǒng)南丹組(2件)及下中二疊統(tǒng)四大寨組(5件)硅質巖樣品,采樣位置及編號見柱狀圖(圖2).另外,筆者采集了中下泥盆統(tǒng)平恩組兩件分別夾于玄武巖間和玄武巖之上的硅質灰?guī)r(Bd9)和泥灰?guī)r(Bd5)樣品,以討論火山活動可能對沉積物物源的影響.2巖石礦物的icp-ms分析所有樣品的主量元素由中國地質大學(武漢)生物地質與環(huán)境地質國家重點實驗室采用儀器XRF-1800波長掃描X射線熒光光譜儀測定.全巖微量元素含量在中國地質大學(武漢)地質過程與礦產資源國家重點實驗室(GPMR)利用Agilent7500aICP-MS分析完成.用于ICP-MS分析的樣品處理如下:(1)稱取粉碎至大約200目的巖石粉末50mg于Teflon溶樣器中;(2)采用Teflon溶樣彈將樣品用1.5mLHF+1.5mLHNO3在195℃條件下消解48h;(3)將在120℃條件下蒸干除Si后的樣品用2%HNO3稀釋2000倍,定容于干凈的聚酯瓶.詳細的樣品消解處理過程、分析精密度和準確度同Liu等,分析結果見附表1.本文稀土元素標準化均采用澳大利亞后太古代平均頁巖(PAAS)進行標準化,其中,Pr,Ce和Eu異常表達式分別為:Pr/Pr*=2×PrN/(CeN+NdN),Ce/Ce*=2×CeN/(LaN+PrN),Eu/Eu*=EuN/(SmN×GdN)1/2.3樣品微量元素特征除榴江組和南丹組硅質巖樣品具有較高的SiO2含量(分別為87.03%~94.10%和92.40%~93.38%之間)外,其他組硅質巖樣品大部分具有較低SiO2含量.其中,平恩組和四大寨組硅質巖樣品的SiO2含量分別介于60.46%~83.34%和76.54%~90.10%,這些樣品多具有較高的CaO含量以及較大的燒失量,其CaO含量分別介于5.84%~15.18%和1.49%~10.15%之間,與鏡下觀察這些樣品含有較多的方解石一致;而鹿寨組硅質巖樣品除Hd31具有較高的SiO2含量(94.81%)外,其他樣品均具有較低SiO2含量(62.43%~87.81%),這些樣品均具有較高的Al2O3含量(4.86%~10.25%),明顯高于其他硅質巖樣品(1.27%~5.90%),鏡下微晶石英含量明顯偏少且泥質組分明顯增多,為泥質硅質巖.硅質巖樣品的Fe2O3和K2O含量變化與Al2O3相似,除鹿寨組硅質巖樣品的Fe2O3和K2O含量稍高(分別介于1.17%~6.58%和0.68%~2.95%),其他樣品(不包括Bd4)的Fe2O3和K2O含量均低于2%.所有硅質巖樣品的TiO2,Na2O和P2O5的含量均低于2%.樣品Bd9和Bd5的SiO2,CaO及燒失量相對其他主量元素均較高(見網絡版附表1,),其礦物成分主要為方解石和微晶石英.由于硅質巖成巖過程中SiO2的稀釋劑作用勢必會影響硅質巖中微量元素的地球化學行為,目前關于硅質巖的微量元素特征及其活動性的討論相對較少.田林八渡所有樣品的微量元素Sc,Ga,Rb,Zr,Nb,Hf,Ta及Th與主量元素TiO2和Al2O3含量之間均存在非常好的正相關性(R=0.95~1.00,表1),指示這些微量元素在硅質巖中仍可以代表陸源組分,且受硅質巖成巖作用的影響并不明顯.考慮到SiO2稀釋劑的作用,且海相沉積物中Th/Ti和Al/Ti比值不易受后期成巖作用及風化作用的影響,如圖3,用Th/Ti和Al/Ti比值討論樣品碎屑來源.所有硅質巖樣品的Th/Ti和Al/Ti比值均落在PAAS和NASC(北美平均頁巖)附近,表明這些樣品中的碎屑組成均來自大陸地殼的風化產物.樣品Bd9和Bd5相對硅質巖具有較低的Al/Ti和Th/Ti比值(圖3),考慮到樣品距玄武巖的產出位置較近,推測它們可能遭受了玄武巖碎屑的污染.稀土元素PAAS標準化分布曲線圖(圖2)顯示,榴江組和四大寨組多數硅質巖樣品稀土元素標準化曲線呈較明顯的左傾,平恩組和鹿寨組硅質巖樣品呈平坦狀或略右傾或左傾,南丹組樣品Hd28呈略右傾,而Hd27呈上凸狀;平恩組樣品Bd5和Bd9相對平恩組硅質巖樣品的區(qū)別主要在于輕稀土元素呈下凹狀分布.平恩組、榴江組、南丹組及四大寨組硅質巖樣品(包括Bd5和Bd9)的Ce/Ce*值分別在0.61~0.83,0.75~0.95,0.62~0.72和0.56~0.83(附表1),稀土元素PAAS標準化分布曲線圖表現(xiàn)為較明顯的Ce負異常和Y正異常(圖2),明顯不同于鹿寨組硅質巖,后者多表現(xiàn)為Ce和Y異常缺失或弱正異常.除榴江組硅質巖樣品多表現(xiàn)為Eu弱正異常外(Eu/Eu*=1.10±0.11,表2),其他樣品多無明顯的Eu異常.平恩組、鹿寨組和南丹組硅質巖樣品的∑REE+Y值分別為(65.32±24.91),(84.76±53.25)和(122.1±51.5)μg/g(表2),高于榴江組和四大寨組硅質巖(∑REE+Y值分別為(48.49±25.16)和(20.66±5.96)μg/g).4討論4.1微量元素含量一般認為,顯生宙硅質巖中SiO2的起源主要與生物(主要為放射蟲、海綿古針、硅藻土等)活動有關.其中,現(xiàn)代海洋中的溶解態(tài)硅(海水中的滯留時間約400a)80%來自河流輸入,其余部分來自大氣、海底熱煙囪、海底玄武巖的風化,其由硅藻、放射蟲、海綿骨針等吸收以及死亡分解后,約3%的生源硅沉降形成A型蛋白石(opal-A),再經過CT型蛋白石(opal-CT)沉降與溶解過程,最后轉化為硅質巖.而關于層狀硅質巖起源的問題仍存在較多爭議,其中就包括是什么機制造成了硅質巖相對現(xiàn)代大洋中硅質沉積物中的SiO2含量高度富集.Murray等提出了成巖過程中溶解態(tài)SiO2的遷移即硅化作用的存在造成了硅的富集以及富硅的硅質巖和貧硅的頁巖互層的假設.硅質巖成巖過程中,SiO2勢必相對其他元素起稀釋劑的作用;對于相對封閉的系統(tǒng),SiO2含量從80%增加到90%并非簡單的其他組分的含量減半而加倍的SiO2進入硅質巖中(假設80%的組成由80gSiO2和20g其他剩余組成構成,只增加80gSiO2后,SiO2和其他剩余組成的含量分別為88.9%和11.1%),即額外SiO2增加的結果并不會造成SiO2和其他組成的含量間呈簡單的線性相關變化.基于上述情況,考慮到微量元素相對主量元素具有較低的含量,假設SiO2的增加只改變主量元素的含量,并鑒于八渡地區(qū)硅質巖的碎屑組成與PAAS相似(圖3),假設硅質巖硅化前的沉積物為PAAS組成.在此基礎上筆者建立了一個硅質巖硅化過程中SiO2和其它主量元素(定義為SiO2*,包括TiO2,Fe2O3,MnO,MgO,CaO,Na2O,K2O和P2O5)之間百分含量的定量關系,如SiO2與Al2O3含量比值公式:式中,各主量元素含量經換算后滿足SiO2+SiO2*=100%.考慮到田林八渡多數硅質巖中含有一定的方解石,其可能與硅的性質一樣,即方解石沉淀的同時對其他組成起著稀釋作用,因此在討論八渡樣品中SiO2和SiO2*關系時,將這些主量元素(不含CaO)的含量剔除CaO和揮發(fā)份(LOI)后重新計算,以保證各元素的含量滿足SiO2+TiO2+Fe2O3+MnO+MgO+Na2O+K2O+P2O5=100%.進而,我們可以得到硅質巖中各主量元素與SiO2含量之間的理論趨勢線(圖4(a)),圖中“純硅質巖”(或“純硅質巖”組成)的各主量元素含量為假設其SiO2含量為99%后據公式(1)轉換計算得到的:在圖4(a)中,所有八渡硅質巖樣品(包括Bd9)的Al2O3和SiO2/Al2O3組成均在由PAAS和“純硅質巖”組成的理論趨勢線上或附近,進一步表明這些樣品的原始沉積物具有和PAAS相似的組成.樣品Bd5的Al2O3和SiO2/Al2O3組成稍偏離趨勢線也暗示了其可能具有不同的來源.在由“純硅質巖”和PAAS組成的Al2O3和SiO2/Al2O3構成的端元混合模型中,平恩組和四大寨組硅質巖樣品多具有80%~95%的“純硅質巖”組成,南丹組具有80%~90%“純硅質巖”組成,榴江組則多具有70%~95%“純硅質巖”組成,反映這些硅質巖多具有較高的硅化程度,而鹿寨組硅質巖樣品則多具有40%~70%的“純硅質巖”組成(圖4(a)),反映其硅化程度較低并含有較多的陸源碎屑.造成硅質巖這種組成的差異的原因可能與硅質巖的原始沉積物組成及碎屑物的沉積速率等因素有關,如沉積物中極少的有機質或粘土礦物的存在都會阻止硅化作用的進行,碎屑石英或粘土的存在相對純硅質生物泥不利于硅化作用的進行,而高沉積速率也不利于純硅質巖的形成.鹿寨組硅質巖具有較低的“純硅質巖”組成,反映了其較低的硅化程度,可能與其原始沉積物中含有粘土礦物或當時沉積環(huán)境下較高的沉積速率有關.另外,需要說明的是硅質巖成巖作用對Mg,Na,Ca,K,P,Ba,Co,V等元素的影響較明顯,僅對Ti,Al,Fe,REE及部分微量元素影響不明顯,筆者這里只討論了硅化過程中SiO2和Al2O3之間的含量關系.硅質巖的成巖過程表明,硅質巖中SiO2的來源包括陸源及非陸源兩部分,其中非陸源的SiO2又包括生物硅和熱液硅.難溶元素Al,Ti,Nb,Hf和Th可以指示陸源組成,我們定義Sinon-ter/Sibulk(%)代表去除陸源硅后樣品中非陸源硅占硅的比例,公式為式中,TE為陸源元素,包括Al,Ti,Nb,Hf,Th.鹿寨組硅質巖樣品的非陸源硅含量平均值為71.8%,低于榴江組硅質巖樣品(平均值為87.2%),而其他樣品的非陸源硅含量多大于90%,結合樣品的SiO2/Al2O3-Sinon-ter/Sibulk圖(圖4(b))可以發(fā)現(xiàn),非陸源硅的含量與SiO2/Al2O3呈較好的非線性正相關性,表明硅質巖中非陸源硅的含量與硅化程度有關,二者的影響因素可能是一樣的.4.2不同層序硅質巖的al/al+fe值硅質巖中的Fe,Mn的富集主要與熱液的參與有關,而Al,Ti的富集則主要與陸源物質的輸入有關.Bostrom和Peterson提出,海相沉積物中Al/(Al+Fe+Mn)值是衡量沉積物熱液組分含量的標志,該比值隨著遠離擴張中心距離的增加而增大.Adachi等和Yamamoto在系統(tǒng)研究了熱液成因與生物成因的硅質巖后,認為Al/(Al+Fe+Mn)比值由純熱液成因的0.01到純生物成因的0.6之間變化.平恩組樣品的Al/(Al+Fe+Mn)值在剖面底部為0.05~0.39,受熱液作用影響較明顯,而在剖面上部變化為0.44~0.53,反映熱液作用活動逐漸減弱.其它組硅質巖樣品的Al/(Al+Fe+Mn)值在0.44~0.81之間,為非熱液成因硅質巖.為研究硅質巖中陸源鐵的比例,我們定義Feter/Febulk(%)代表樣品中陸源鐵占總鐵含量的比例,公式為來自東太平洋海隆(EPR)、大西洋洋中脊(MAR)的熱液沉積物(特別是高溫熱液沉積物),其稀土元素球粒隕石標準化后表現(xiàn)為輕稀土富集、Ce無或弱負異常及Eu正異常的特征[54~58].隨著離熱源區(qū)距離加大以及從海水中吸附稀土元素,沉積物往往出現(xiàn)Ce負異常且(50)REE/Fe值降低的特征.廣西桂林陽朔盆地上泥盆統(tǒng)榴江組硅質巖具有較低的Al/(Al+Fe)值,為熱液成因硅質巖,其多表現(xiàn)為明顯的Eu正異常,明顯不同于安徽巢湖中二疊統(tǒng)孤峰組形成于大陸架環(huán)境的非熱液成因硅質巖(圖5(b)).田林八渡晚古生代樣品中僅Bd5和Bd9具有較低的Al/(Al+Fe)值,其Eu/Eu*值均為1.10,表現(xiàn)為Eu弱正異常,其與南寧中下泥盆統(tǒng)莫寧組和壇新組硅質巖相似(圖5(b)),為低溫熱液沉積物,結合其較低的Al/Ti和Th/Ti比值,指示其可能為與火山作用相關的熱液沉積產物.而其它所有硅質巖樣品均和巢湖孤峰組硅質巖樣品相似,具有較高的Al/(Al+Fe)值及較低的Eu/Eu*值,明顯不同于南寧和桂林陽朔盆地榴江組深大斷裂控制的熱液成因硅質巖(圖5(b)),指示這些硅質巖基本不受熱液作用的影響.4.3巖石學和礦物學特征已有的研究表明硅質巖的稀土元素受成巖作用的影響很弱,特別是其Ce/Ce*可以用來有效地判別硅質巖的形成環(huán)境.由于海水中三價鈰容易被氧化為溶度積相對較小的四價鈰,四價鈰被有機物微粒、鐵錳氫氧化物或結核吸附,造成海水中剩余的溶解態(tài)鈰相對虧損.而控制洋盆沉積物Ce異常(Ce/Ce*)的因素包括氧化還原環(huán)境[62~64],沉積環(huán)境,沉積速率以及海水中Ce的含量.Murray等對加利福利亞弗朗西斯科雜巖中層狀硅質巖序列的研究表明硅質巖中鈰異常(Ce/Ce*)及稀土元素含量((50)REE)由海水中金屬物質、陸源輸入量及埋藏速率控制.其中,洋脊及兩翼(0~400km)環(huán)境中,高埋藏速率減少了沉積物在海水中的暴露時間近而限制了從海水中吸附REE,導致硅質巖具有較低的(50)REE;在開闊洋盆中,從海水中的吸附作用控制了硅質巖的稀土元素特征,由于缺少金屬材料及陸源輸入且具有較低的埋藏速率,硅質巖?？梢詮暮Ｋ形捷^多的稀土元素并顯示明顯的Ce負異常;在大陸邊緣(距離洋脊位置大于2800km)環(huán)境中,從海水吸附以及繼承陸源微粒中的稀土元素均控制了硅質巖中的(50)REE,而大陸架附近高埋藏速率則可能限制了吸附作用所扮演的角色.在缺氧的洋盆中,海水一般顯示Ce正異常而海底沉積物不出現(xiàn)Ce的異常;在氧化的洋盆中,由于Ce的沉淀以及海水中Ce的虧損,沉積物一般顯示Ce正異常.綜上所述,可以認為沉積物中Ce負異常的出現(xiàn)主要由沉積環(huán)境和沉積速率決定,而沉積速率又與沉積環(huán)境緊密相關,如加利福利亞弗朗西斯科雜巖中從大陸邊緣環(huán)境到遠洋環(huán)境,其沉積速率逐漸降低而硅質巖由Ce負異常缺失逐漸變化為明顯的Ce負異常.另外,已有的研究表明在富含金屬沉積物以及高溫熱液流體中存在La的富集,進而造成Ce負異常出現(xiàn)的現(xiàn)象.為此,Bau和Dulski提出用Pr/Pr*值來檢驗是否出現(xiàn)La富集造成Ce負異常的出現(xiàn),當Ce/Ce*<1且Pr/Pr*≈1,指示La正異常的出現(xiàn)(圖6,IIa區(qū)).田林八渡樣品中Bd9的Ce/Ce*=0.79,Pr/Pr*=1.03,出現(xiàn)La正異常,其Al/(Al+Fe+Mn)值為0.26,Eu/Eu*值為1.10,指示熱液流體造成了La的富集.其他樣品均未出現(xiàn)明顯的La正異常(圖6).田林八渡中下泥盆統(tǒng)平恩組硅質巖的Ce/Ce*=0.71±0.07介于弗朗西斯科大陸邊緣和遠洋環(huán)境硅質巖的Ce/Ce*值間,與日本Sasayama中上二疊統(tǒng)形成于遠洋環(huán)境的硅質巖Ce/Ce*值相近(表2),而其(La/Yb)PAAS=1.17±0.41,明顯高于Sasayama硅質巖的0.87±0.29,反映其遭受一定陸源輸入的影響(陸源輸入明顯的沉積物常表現(xiàn)為明顯的輕稀土元素相對富集).上泥盆統(tǒng)榴江組硅質巖的Ce/Ce*=0.81±0.08,(La/Yb)PAAS=0.51±0.22,與巢湖中二疊統(tǒng)孤峰組形成于大陸架環(huán)境的硅質巖的地球化學特征相似,同樣受到一定陸源作用的影響.上泥盆統(tǒng)下石炭統(tǒng)鹿寨組硅質巖Ce/Ce*=1.09±0.07,(LaYb)PAAS=0.85±0.35,均高于榴江組硅質巖而與弗朗西斯科大陸邊緣環(huán)境硅質巖相似,反映其受到大量陸源輸入的影響.上石炭統(tǒng)-下二疊統(tǒng)南丹組和中下二疊統(tǒng)四大寨組硅質巖Ce/Ce*值分別為0.67±0.08和0.73±0.11,明顯小于弗朗西斯科大陸邊緣硅質巖而接近遠洋環(huán)境硅質巖的Ce/Ce*值,反映其形成接近于開闊遠洋盆地的環(huán)境.值得注意的是形成于不同環(huán)境下硅質巖的Ce/Ce*值與(La/Yb)PAAS值并不都呈正相關關系(表2),如弗朗西斯科遠洋環(huán)境硅質巖相對于大陸邊緣和洋脊具有中等的Ce負異常,卻具有較高的(La/Yb)PAAS值,且大陸邊緣和洋脊硅質巖具有截然不同的Ce/Ce*值卻具有相似的(La/Yb)PAAS值這種差異可能并不是成巖作用的結果(成巖作用對硅質巖(La/Yb)PAAS值造成的影響小于10%),還有待進一步的研究.Y和Ho具有相似的離子半徑和電負性,常具有相似的地球化學行為.平均上地殼組成及PAAS均具有和球粒隕石相似的Y/Ho值(26~28),而除部分高度演化的花崗巖類巖石外,包括洋中脊和洋島玄武巖及橄欖巖包體在內的巖漿巖,均具有與球粒隕石相似的Y/Ho值.目前,關于Y和Ho分異的報告主要集中在海水或海相碳酸鹽巖中,在河水或河流入海口,也存在Y和Ho分異的現(xiàn)象由于海水中Ho相對Y具有更高的移出速率(海水中Y殘留時間約5100a,Ho殘留時間約2700a),海水具有比河水及河口水體更高的Y/Ho值,其中河水的Y/Ho值與PAAS相近或略高于PAAS,而低于海水的平均值55.田林八渡除鹿寨組硅質巖的Y/Ho=28.60±1.25,和上地殼組成相似外,其它硅質巖樣品的Y/Ho值均明顯高于上地殼組成(表2).從前人已發(fā)表的有關硅質巖的Y和Ho數據可以發(fā)現(xiàn),弗朗西斯科雜巖中不同環(huán)境硅質巖的Y/Ho值均低于PAAS,而與硅質巖伴生的頁巖的Y/Ho=27.4±1.8,與PAAS組成相似,反映造成不同環(huán)境硅質巖Y和Ho未分異的原因可能并不是測試技術造成的.目前低于PAAS的Y/Ho值的報告主要集中在深海鐵錳結核或結殼(Y/Ho值在17~25間),弗朗西斯科雜巖中硅質巖較低的Y/Ho值可能與其富含鐵錳氫氧化物有關.田林八渡鹿寨組硅質巖的Ce/Ce*值和Y/Ho值與美國ShooFly雜巖中形成于陸緣環(huán)境的硅質巖相似,反映其形成于受陸源作用影響明顯的環(huán)境.八渡平恩組、榴江組、南丹組及四大寨組硅質巖樣品的Y/Ho值介于PAAS和現(xiàn)代海水之間,反映其Y/Ho值為海水和陸源組成混合作用的結果,而Y和Ho的分異與硅質巖的形成環(huán)境具有密切聯(lián)系.右江盆地是在南華加里東造山帶夷平的基礎上發(fā)育起來的再生盆地,伴隨著古特提斯洋的開啟與擴張,揚子板塊南緣發(fā)生裂解作用并形成了初始的右江盆地.田林八渡中下泥盆統(tǒng)平恩組硅質巖并不具有陸內裂谷環(huán)境的地球化學特征,陸內裂谷環(huán)境硅質巖常受明顯的陸源輸入的影響,表現(xiàn)為Ce無異常或正異常,而八渡平恩組硅質巖與南寧中下泥盆統(tǒng)莫寧組和壇新組硅質巖一樣均具有較明顯的Ce負異常(表2),指示該時期右江地區(qū)已經發(fā)展為受一定陸源輸入影響的較開闊邊緣海盆地;而該區(qū)平恩組以及下泥盆統(tǒng)郁江組海相玄武巖(E-MORB型,未發(fā)表)的出現(xiàn)也可能暗示了盆地的裂陷至少發(fā)生在早中泥盆世.麻栗坡八布N-MORB型蛇綠巖的Sm-Nb等時線年齡為328.3Ma,晚于金沙江E-MORB型蛇綠巖((343.5±2.7)Ma)和哀牢山N-MORB型蛇綠巖((382.9±3.9)Ma),結合晚泥盆世-早石炭世那坡及百色陽圩地區(qū)OIB型玄武巖的出現(xiàn),表明至少在中泥盆世,伴隨著古特提斯洋的打開與擴張,揚子板塊南緣已演化為被動大陸邊緣環(huán)境.八渡上泥盆統(tǒng)榴江組硅質巖的Ce/Ce*=0.81±0.08,略高于南丹、南寧地區(qū)和桂林陽朔盆地榴江組硅質巖[35~37]且輕稀土元素相對重稀土元素均表現(xiàn)為明顯的虧損(表2),反映晚泥盆世早期右江盆地已經發(fā)展為相對穩(wěn)定的開闊邊緣海盆地.八渡上泥盆統(tǒng)-下石炭統(tǒng)鹿寨組硅質巖的Ce/Ce*值為1.09±0.07,明顯高于南丹羅富鹿寨組硅質巖的0.58±0.17以及富寧下石炭統(tǒng)大塘組硅質巖的0.70±0.12.而與硅質巖共生的海相玄武巖形成于大洋板內構造環(huán)境,二者與泥巖和碳酸鹽巖構成了海山或海底高地組合.很難將這些與形成于大洋板內環(huán)境的玄武巖共生的硅質巖解釋為形成于大陸邊緣環(huán)境.事實上,形成于與洋島玄武巖相關的海山附近的硅質巖也常具有大陸邊緣硅質巖相似的地球化學特征.八渡鹿寨組硅質巖常發(fā)育水平紋層,多具有較低的SiO2含量,并具有與PAAS相似的地球化學組成(圖3),其形成可能與海底高地或海山附近的濁流提供的碎屑有關.與濁流相關的高沉積速率限制了硅化作用的進行,進而造成硅質巖多具有較低的SiO2含量.八渡南丹組和四大寨組硅質巖的Ce/Ce*值分別為0.67±0.08和0.73±0.11,高于紫云四大寨組硅質巖0.43±0.12和巴馬中二疊統(tǒng)硅質巖的0.37±0.21,可能仍受到海山或海底高地提供的濁流沉積的一定影響.右江地區(qū)早中二疊世硅質巖的Ce/Ce*值普遍明顯低于泥盆紀和早石炭世硅質巖的Ce/Ce*值并介于弗朗西斯科遠洋和洋脊環(huán)境硅質巖的Ce/Ce*值間,反映此時伴隨著早期擴張作用的影響,盆地已經具有向大洋演化的趨勢.右江地區(qū)早中二疊世硅質巖的地球化學特征指示該時期右江盆地并未發(fā)展為弧后盆地,形成于靠近大陸邊緣的弧后盆地或島弧裂陷盆地環(huán)境的硅質巖常表現(xiàn)為受陸源輸入影響明顯而顯示Ce負異常缺失的地球化學特征.前人對那坡和憑祥等地區(qū)玄武巖的研究表明,與金沙江蛇綠巖代表的分支洋殼一樣,在早二疊世右江地區(qū)存在以八