桃山復(fù)式花崗巖體單顆粒鋯石U-Pb年齡及地質(zhì)意義

劉漢彬，金貴善，李軍杰，韓娟，張建鋒，張佳，丁迎軍

（1.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，北京 100029；

2.中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心江蘇總隊(duì)，江蘇南京 211135）

桃山復(fù)式花崗巖體單顆粒鋯石U-Pb年齡及地質(zhì)意義

劉漢彬1，金貴善1，李軍杰1，韓娟1，張建鋒1，張佳1，丁迎軍2

（1.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，北京 100029；

2.中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心江蘇總隊(duì)，江蘇南京 211135）

桃山巖體為產(chǎn)鈾復(fù)式花崗巖體，主要由漳灌巖體、蔡江巖體、黃陂巖體、打鼓寨巖體和釣峰巖體組成。漳灌巖體單顆粒鋯石LA-MC-ICPMSU-Pb一致線年齡為（409.2±1.8）Ma，成巖期為加里東晚期。蔡江巖體單顆粒鋯石SHRIMPⅡU-Pb一致線年齡為（230.0±2）Ma，成巖期為印支中期。黃陂巖體、打鼓寨巖體、釣峰巖體單顆粒鋯石SHRIMPⅡU-Pb一致線年齡分別為（164±3）Ma、（163±3）和（168±11）Ma、（164±2）Ma，成巖期相同，為燕山中早期。打鼓寨巖體兩種巖性中粒斑狀黑云母花崗巖與中粒斑狀二云母花崗巖幾乎同一期次形成，后者為前者后期白云母化蝕變產(chǎn)物。桃山復(fù)式巖體中新巖體內(nèi)有老巖體殘留。桃山巖體是一個(gè)多期次巖漿演化的復(fù)式巖體。

桃山復(fù)式巖體；單顆粒鋯石；U-Pb一致線年齡；成巖期次

桃山復(fù)式花崗巖體位于江西省中南部寧都縣境內(nèi)。巖體為呈南北向展布的橢圓形花崗巖基，南北長(zhǎng)約為45 km，東西寬約為35 km，出露面積約為1 000 km2［1］。

桃山巖體為復(fù)式產(chǎn)鈾巖體，主要由漳灌巖體、蔡江巖體、黃陂巖體、打鼓寨巖體、釣峰巖體和花崗斑巖、偉晶巖、細(xì)晶巖、煌斑巖巖脈組成。

桃山復(fù)式巖體以往的成巖年代學(xué)研究工作主要表現(xiàn)在如下方面：

按照桃山復(fù)式巖體出露的地質(zhì)環(huán)境、巖性特征和巖體相互接觸關(guān)系，桃山復(fù)式巖體形成劃分出加里東期、印支期和燕山期3個(gè)主要階段［2］。

漳灌巖體一個(gè)片麻狀混合花崗巖鋯石的U-Th-Pb法模式年齡為247 Ma［3］，蔡江巖體一個(gè)中粗粒變斑黑云母花崗巖鋯石的U-Th-Pb法模式年齡為193 Ma［3］，據(jù)此認(rèn)為漳灌巖體成巖期為海西期，蔡江巖體成巖期為印支期。而根據(jù)巖體接觸關(guān)系，漳灌巖體、蔡江巖體成巖期被分別劃分為加里東早期、加里東晚期［4］。

黃陂巖體中粗粒斑狀黑云母花崗巖進(jìn)行了K-Ar法同位素年齡測(cè)試，年齡結(jié)果大多數(shù)分布范圍為170～180 Ma，認(rèn)為它們屬同階段侵入的產(chǎn)物，成巖期次為燕山早期［5］。

打鼓寨巖體中粒斑狀黑云母花崗巖進(jìn)行了黑云母K-Ar法同位素年齡定年，年齡結(jié)果大多數(shù)分布范圍為138～152 Ma，認(rèn)為打鼓寨巖體時(shí)代為中生代中侏羅世或燕山早期產(chǎn)物［5］。

已有的研究表明，受研究條件的限制，燕山期桃山復(fù)式巖體成巖時(shí)代研究程度相對(duì)較低，漳灌巖體、蔡江巖體的成巖期次存在爭(zhēng)議。復(fù)式巖體成巖年代學(xué)研究是熱液型鈾礦基礎(chǔ)地質(zhì)研究的一個(gè)重要方面，對(duì)研究鈾成礦作用具有重要意義。因此，主要對(duì)桃山復(fù)式巖體中的主要巖體進(jìn)行較系統(tǒng)單顆粒鋯石U-Pb成巖年齡研究。

1 地質(zhì)背景簡(jiǎn)介

桃山復(fù)式花崗巖體位于華南褶皺系大王山—于山隆起帶內(nèi)NNE向宜黃—安遠(yuǎn)、NNE—NE向南城—大余及NW向斷裂三深斷裂交匯部位［4］。

桃山巖體為多期、多階段形成的復(fù)式巖體［6］，主要由漳灌巖體、蔡江巖體、黃陂巖體、打鼓寨巖體、釣峰巖體組成，還包括花崗斑巖、偉晶巖、細(xì)晶巖、煌斑巖等巖脈［7］。漳灌巖體位于桃山巖體的北部，蔡江巖體位于西南部，打鼓寨巖體位于中部，釣峰巖體位于東南部，黃陂巖體是桃山巖體的主體部分（圖1）。

桃山復(fù)式巖體侵入震旦系、寒武系淺變質(zhì)巖中，巖性為千枚巖、炭質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖和硅質(zhì)板巖，局部出現(xiàn)石英云母片巖［7］。

2 桃山復(fù)式巖體成巖年齡

2.1 分析方法

對(duì)蔡江巖體、黃陂巖體、打鼓寨巖體和釣峰巖體在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院北京離子探針中心SHRIMPⅡ質(zhì)譜儀上進(jìn)行單顆粒鋯石的離子探針U-Pb同位素年齡測(cè)定分析［8］，漳灌巖體在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所進(jìn)行單顆粒鋯石的LA-MC-ICPMS方法U-Pb同位素年齡測(cè)定分析［9］，采用Ludwig（1999，2001）的SQUIK1.02和ISOPLOT程序，進(jìn)行U-Pb諧和線年齡數(shù)據(jù)處理，兩種方法分別用澳大利亞TEMORA鋯石（417 Ma）［10-11］和GJ1、Ple?Ovice鋯石標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校正。

2.2 漳灌巖體

ZG-3號(hào)樣品取樣位置為漳灌村至陂頭村的公路邊，其巖性為片麻狀混合花崗巖。

挑選出的鋯石以無(wú)色透明為主，大顆粒多成半透明，晶形較完整，以短柱狀為主，部分鋯石具有裂紋。在陰極電子發(fā)光圖上，鋯石粒徑大小一般為40～70μm，長(zhǎng)80～130 μm。多數(shù)具有明顯的巖漿震蕩環(huán)帶（圖2）。

表1為該樣品15個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，206Pb/238U表面年齡范圍在405.0～415.0 Ma之間，變化范圍較小。207Pb/235U表面年齡范圍在412.1～427.5Ma之間，變化范圍不大。

圖3為ZG-3號(hào)樣品206Pb/238U-207Pb/235U諧和曲線圖。該曲線據(jù)15個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算，大部分?jǐn)?shù)據(jù)落在一致線附近位置，得到一致線年齡為（409.2±1.8）Ma，MSWD＝1.5，成巖期為加里東晚期。

2.3 蔡江巖體

CJ-1號(hào)樣品取樣位置為社溪村安福采石場(chǎng)，其巖性為灰白色中粗粒變斑片麻狀黑云母花崗巖，斑晶為長(zhǎng)石，一般為3～3.5 cm長(zhǎng)，1～2 cm寬。

挑選出的鋯石以無(wú)色透明為主，大顆粒多成半透明，晶形較完整，以短柱狀為主。在陰極電子發(fā)光圖上，鋯石粒徑大小一般為60～130μm，長(zhǎng)180～300μm。多數(shù)具有明顯的巖漿震蕩環(huán)帶（圖4）。

根據(jù)U-Pb同位素演化及巖體鋯石年齡小于415Ma的特點(diǎn)，采用206Pb/238U表面年齡值統(tǒng)計(jì)鋯石的表面年齡。據(jù)表2分析數(shù)據(jù)可知，該樣品測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)16個(gè)，表面年齡最大值為（275.7±2.3）Ma，最小值為（216.8±4.0）Ma，表面年齡數(shù)據(jù)范圍13個(gè)測(cè)點(diǎn)集中在220～240Ma。

圖5為CJ-1號(hào)樣品206Pb/238U-207Pb/235U諧和曲線圖。該曲線以13個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算，大部分?jǐn)?shù)據(jù)落在一致線附近位置，得到一致線年齡為（230.0±2）Ma，MSWD＝1.6。因此，蔡江巖體為印支中期的產(chǎn)物。

2.4 黃陂巖體

HP-2號(hào)樣品取樣位置為車頭坪村路邊采石場(chǎng)，巖性為肉紅色中粗粒黑云母花崗巖。

挑選出的鋯石以長(zhǎng)柱狀無(wú)色透明鋯石居多，少量鋯石可見(jiàn)到氣泡及裂紋，有些鋯石因包裹體多混濁或呈褐色。在陰極電子發(fā)光圖上，鋯石粒徑大小一般為60～120μm，長(zhǎng)120～240 μm。多數(shù)具有明顯的巖漿震蕩環(huán)帶（圖6）。

據(jù)分析數(shù)據(jù)（表3）可知，該樣品測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)10個(gè)，表面年齡最大值為（253.2±5.2）Ma，最小值為（161.4±2.9）Ma。表面年齡數(shù)據(jù)可劃分為兩組，一組有6個(gè)，范圍為（161.4±2.9）～（188.6±3.1）Ma，平均值為170.4 Ma；另一組有4個(gè)數(shù)據(jù)，范圍為（229.6±4.1）～（253.2±5.2）Ma，平均值為237.6Ma。

圖7為HP-2號(hào)樣品206Pb/238U-207Pb/235U諧和曲線圖。該曲線以7個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算，大部分?jǐn)?shù)據(jù)落在一致線附近位置，得到兩個(gè)一致線年齡分別為（164±3）Ma和（233±5）Ma，MSWD分別為0.98和1.4。

2.5 打鼓寨巖體

DGZ-13號(hào)樣品取樣位置為大布村附近一個(gè)采石場(chǎng)內(nèi)，其巖性為較為致密的肉紅色中粒斑狀二云母花崗巖。DB-6樣品取自大布礦床坑道內(nèi)，巖性為紫紅色中粒斑狀黑云母花崗巖，具有水云母化、綠泥石化及鉀長(zhǎng)石化。

DGZ-13號(hào)樣品挑選出的鋯石形狀以短柱狀居多，其顏色多為無(wú)色透明，部分為褐色。在陰極電子發(fā)光圖上，鋯石粒徑大小一般為50～100μm，長(zhǎng)80～400μm。多數(shù)具有明顯的巖漿震蕩環(huán)帶（圖8）。（待續(xù)）

［1］章本仁.桃山復(fù)式巖體中含紅柱石矽線石花崗巖的初步研究［J］.地球化學(xué)，1984，（4）:390-399.

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The sim p le grained zircon U-Pb dating and its geological significance of Taoshan com pound granitemassif

LIU Han-bin1，JIN Gui-shan1，LIJun-jie1，HAN Juan1，ZHANG Jian-feng1，ZHANG Jia1，DING Ying-jun2

（1.Beijing Research Institute of Uranium Geology，Beijing 100029，China；2.Jiangsu Branch of Geological Exploration Center of China National Construction Materials Industry，Nanjing，Jiangsu 211135，China）

Taoshan granitemassif is a uranium deposit bearing compound granitemassif，composed of Zhangguan granite，Caijiang granite，Huangpi granite，Daguzhai granite and Diaofeng granite.The simple grained zircon LA-MC-ICPMS U-Pb Concordia age of Zhangguan granite is（409.2±1.8）Ma，which falls into late Caledonian.The simple graineded zircon SHRIMPⅡU-Pb Concordia age of Caijiang granite is（230.0±2）Ma，which belongs to Middle Indosinion.The simple grained zircon SHRIMPⅡU-Pb Concordia ages of Huangpi granite，Daguzhai granite and Diaofeng graniteare（164±3）Ma，（163±3）and（168±11）Ma，（164±2）Ma，respectively which shows that they formed nearly at the same time in Early-Middle Yanshanian.The diagenetic time ofmedium-grained porphyritic biotite granite and medium-grained porphyritic two-mica granite is almost the same，indicating that the latter is the product ofmuscovitization alteration by the former.The new granite massif concludes the residulemineral of the old granitemassif.Taoshan granitemassif is amultipleperiodicmagmatogenetic evolutionary compound granitemassif.

Taoshan compound granitemassif；simple grained zircon；U-Pb Concordia Dating；diagenetic time

P597.＋1；P588.12＋1

A

1672-0636（2014）02-0109-06

10.3969/j.issn.1672-0636.2014.02.008

中國(guó)核工業(yè)總公司地礦事業(yè)部鈾礦地質(zhì)科研項(xiàng)目“華東南熱液型鈾礦成礦時(shí)代與成礦溫度研究”資助（編號(hào)：測(cè)D1101）。

2013-10-18

劉漢彬（1969—），男，山東萊蕪人，博士，高級(jí)工程師（研究員級(jí)），主要從事同位素地球化學(xué)和同位素分析研究工作。

E-mail:hanbinliu@sina.com