APP下载

赣南加里东期陡水岩体的锆石 U-Pb 年龄、地球化学特征及其稀土含矿性探讨

2014-04-13苏晓云郭春丽陈振宇郭娜欣

大地构造与成矿学 2014年2期
关键词:加里东稀土矿锆石

苏晓云, 郭春丽, 陈振宇, 赵 正, 郭娜欣, 赵 芝

(1.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院, 北京 100083; 2.国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,中国地质科学院 矿产资源研究所, 北京 100037)

赣南加里东期陡水岩体的锆石 U-Pb 年龄、地球化学特征及其稀土含矿性探讨

苏晓云1, 郭春丽2, 陈振宇2, 赵 正2, 郭娜欣2, 赵 芝2

(1.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院, 北京 100083; 2.国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,中国地质科学院 矿产资源研究所, 北京 100037)

利用 LA-MC-ICPMS 对陡水岩体中细粒黑云母二长花岗岩中的锆石开展了 U-Pb 同位素测试, 获得206Pb/238U 年龄为 460.8±1.5 Ma(n=10, MSWD=0.78), 属华南加里东晚期第一次岩浆活动峰期的产物。陡水花岗岩显示高硅(SiO2平均含量为 78.37%), 富钾 (K2O>Na2O)的特征, A/CNK 平均值 1.17, 属于高硅高钾过铝质花岗岩。其稀土总量偏低(平均为90.68 μg/g), 稀土元素球粒陨石标准化配分图具有 M 型四分组效应, 强烈的 Eu 负异常; 明显亏损 Ba、Sr、Ti、P 元素。相对于已知含稀土矿的和具有寻找稀土矿潜力的加里东期岩体来说, 陡水岩体可能不具备形成稀土矿的能力。通过对南岭地区已确认的加里东期花岗岩体的地球化学资料对比分析, 认为华南地区加里东期花岗岩对离子吸附型稀土矿床的形成有很大贡献, 在今后的找矿工作中应给予重视。

赣南; 加里东期; 陡水岩体; 锆石 LA-MC-ICPMS U-Pb 年龄; 稀土矿

0 引 言

南岭地区是世界著名的有色、稀有、稀土多金属矿产地, 资源丰富, 开采历史悠久。区内加里东期、印支期和燕山期岩浆岩广泛出露, 其中燕山期花岗岩与成矿作用的关系最为密切, 因此对燕山期花岗岩的研究最多(例如: Xu et al., 1982; Jahn et al., 1990; 王联魁等, 1989; Zhou and Li, 2000; Wang et al., 2003; 王德滋等, 2004; 王登红等, 2007), 而对加里东期花岗岩则研究相对较少(柏道远等, 2006; 张文兰等, 2011)。

赣南上犹县陡水岩体是华南最早根据野外地质现 象 限 定 的 加 里 东 期 花 岗 岩 体 之 一 (徐 克 勤 等 , 1960)。本文利用激光剥蚀多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)技术对岩体中细粒黑云母二长花岗岩的锆石进行了 U-Pb 年代测定, 确定了陡水岩体的具体年龄。华南地区中、酸性岩浆岩大面积出露, 为离子吸附型稀土矿床提供了重要的成矿物质来源(白鸽等, 1989①白鸽, 吴澄宇, 丁孝石, 袁忠信, 黄典豪, 王佩华. 1989. 南岭地区离子型稀土矿床形成条件和分布规律. 北京: 地质矿产部矿床地质研究所: 1-123.; 杨学明等, 1999)。本文通过搜集和对比南岭地区加里东期花岗岩的稀土元素资料, 探讨了陡水岩体的稀土含矿性, 并对南岭地区可能含稀土矿的加里东期花岗岩体进行了探究和预测。

1 区域地质背景及岩体地质特征

赣南地区地层除缺失志留系外, 自震旦系至第四系均有出露。长期多阶段的构造演化使褶皱、断裂构造发育, 主要呈 NNE、EW 向成带展布; 岩浆活动频繁, 岩浆岩自加里东期到燕山期均有分布, 形成大量的花岗岩类侵位和大规模的火山活动, 以及大规模的成矿作用, 是有色、稀有多金属以及稀土等矿产资源的重要产区(例如陈毓川等, 1989; 莫柱孙等, 1980; 华仁民和毛景文, 1999; 华仁民等, 2003;张芳荣等, 2010a; 郭春丽等, 2011)。陡水岩体位于江西省赣州市上犹县西南部, 距上犹县城约 21 km。徐克勤等(1960)描述该岩体为中、粗粒黑云母花岗岩,无变质现象。岩体的东南侧侵入于震旦系杨眉寺统的板岩和硬砂岩中, 西侧被中-下泥盆统铁扇关砂岩及峡山砂岩不整合覆盖。于津海等(2009)描述该岩体由肉红色中粒-中粗粒似斑状黑云母花岗岩组成, 其东部侵入于下寒武统牛角河组和中寒武统高滩组地层, 而西部被中-下泥盆统中棚组和云山组的粗碎屑岩 层不 整 合 覆 盖, 从 而限 定其 侵 位 时 代应 该在410~500 Ma 之间。

本次观察到陡水岩体侵位于上犹岩体内, 边缘可见上犹岩体的捕虏体, 岩体出露面积约 9 km2, 呈岩瘤或岩枝状产出(图 1)。相比于上犹岩体中-中粗粒黑云母花岗岩, 陡水岩体以中细粒黑云母二长花岗岩和花岗岩为主(图 2), 局部有斑晶 , 块状构造。斑晶由钾长石、斜长石和石英组成, 粒径 2.0~3.5 mm。基质主要由斜长石、钾长石、石英及少量黑云母组成, 局部见有白云母, 粒径一般为 0.5~1.5 mm。副矿物有磷灰石、锆石、独居石、石榴石、电气石等。

2 样品采集、分析方法和结果

2.1 样品采集

用于锆石定年的花岗岩样品(GZDS)采自上犹县至陡水镇的公路边。手标本呈浅肉红色, 块状构造、似斑状结构, 斑晶为石英和斜长石, 基质为石英、斜长石、钾长石和少量黑云母、白云母(图 2)。

图 1 陡水岩体地质简图(据江西地矿局地质调查研究大队区调二队, 1993 修改②江西地矿局地质调查研究大队区调二队. 1993. 1∶5 万上犹县幅区调地质图.)Fig.1 Simplified geological map of the Doushui granitic pluton

石英斑晶呈它形粒状, 粒径 4~10 mm, 裂纹发育,内部常包含小粒黑云母以及磷灰石、锆石等副矿物。斜长石斑晶呈自形板状, 粒径 3~6 mm, 发育聚片双晶。基质中石英呈它形粒状, 斜长石呈自形-半自形板状, 钾长石呈半自形-它形短板状, 粒径均较小。白 云 母 呈 半 自 形 -它 形 片 状 , 发 育 一 组 极 完 全 解 理 ,部分具有环带状的生长纹。黑云母呈自形片状, 发育一组极完全解理, 有蛭石化。蛭石呈淡黄色弯曲蠕虫状沿黑云母解理方向生长, 黑云母在蛭石化过程中有铁质沿解理析出。

2.2 锆石 LA-MC-ICPMS U-Pb 分析方法

图 2 陡水岩体野外露头、手标本照片和显微镜下照片Fig.2 Photos and microphotographs of the Doushui granitic pluton

岩石样品逐级粉碎后, 经人工分选淘洗, 在双目镜下挑选出晶形完好的锆石颗粒。将选出的锆石置于环氧树脂中, 研磨抛光至一半, 使锆石内部暴露。锆石的阴极发光和背散射电子图像分析在中国地质科学院矿产资源研究所的电子探针实验室完成,分析时电压 20 kV, 电流 50 mA。详细方法见周剑雄和陈振宇(2007)。锆石 U-Pb 测年在中国地质科学院矿产资源研究所的 LA-MC-ICPMS 实验室完成。所用仪器为 Finnigan Neptune 型 MC-ICP-MS 及Newwave UP 213 激光剥蚀系统。实验中激光剥蚀斑束直径为 25 μm, 频率为 10 Hz, 能量密度为 2.5 J/cm2, 以 He-Ar 混合气体为载气。分析时每 10 个测试点中间穿插 2 个参考标准 GJ-1 和 1 个 Plesovice,数据处理采用 ICPMSDataCal 4.6 软件, 锆石年龄谐和图用 Isoplot 3.0 程序绘制。锆石的 U-Pb 测年的详细仪器参数设置及工作方法见侯可军等(2009)。在放射成因组分积累较少的年轻锆石中, 由于238U 和235U 半衰期和丰度的差异,207Pb/235U 和207Pb/206Pb年龄值精度不足, 不能如实地反映岩体形成的真实年 龄 , 故 采 用206Pb/238U 代 表 锆 石 的 结 晶 时 间(Compston et al., 1992)。

2.3 全岩主量、微量元素分析方法

测定包含稀土元素在内的微量元素时, 称取试样 0.0250 g 于封闭溶样器的 Teflon 内罐中, 加入HF、HNO3装入钢套中, 于 190 ℃保温 24 h, 取出冷却后, 在电热板上蒸干, 加入 HNO3再次封闭溶样 3h, 溶液转入洁净塑料瓶中, 使用热电公司电感耦合等离子质谱(ICP-MS)测定。选用不同基体和不同含量的国家一级地球化学标准物质进行测定, 其方法精密度 RSD<2%~10%, 检测下限为 0.05 μg/g。

2.4 锆石 LA-MC-ICPMS U-Pb 年龄结果

锆石晶体呈半自形-自形, 短柱状、长柱状不等,粒径介于 100~200 μm, 长宽比约 2∶1, 有裂隙。由于锆石 U、Th 含量较高, 使得锆石阴极发光图像均较暗(周剑雄等, 2007), 仍可见韵律环带结构(图 3)。Th/U 比值为 0.21~0.49, 显示岩浆成因特征(Belousova et al., 2002)。锆石测年结果见表 1。12 个测点的测试结果显示, 点 12 和点 13 年龄分别为 1720 Ma 和1486 Ma, 为古元古-中元古代的锆石, 可能捕获自该地区东华夏武夷地块的元古宙基底向西延伸的一部分(于津海等, 2009)。图 3 也可见点 12 的锆石有核,外壳与内部生长不连续, 具明显的核-边结构, 可能是岩浆上升过程中捕获的残留锆石, 随后边缘包裹并围绕早期的核生长。其余 10 颗锆石没有核边结构,无论是核部还是边部 U-Pb 年龄基本一致。在锆石U-Pb 年龄谐和图中, 10 个数据集中分布在谐和线上及 其 附 近 (图 4a),206Pb/238U 的 加 权 平 均 年 龄 为460.8±1.5 Ma (n=10, MSWD=0.78)(图 4b), 代表了花岗岩的侵位年龄。

图 3 锆石阴极发光图像(圆圈表示分析位置, 序号表示分析点号)Fig.3 Cathodoluminescence images of the analyzed zircon grains

表 1 锆石 U-Pb 年龄分析测试结果Table 1 Zircon U-Pb results for the Doushui granitic pluton

图 4 锆石 U-Pb 年龄谐和图(a)和加权平均年龄图(b)Fig.4 U-Pb concordia diagram (a) and the weighted mean age diagram (b) for zircons of the Doushui granitic pluton

3 讨 论

3.1 陡水岩体形成时代

陡水岩体是徐克勤于 1957 年通过野外观察发现的加里东期岩体。后来, 于津海等(2009)限定其形成于 410~500 Ma 之间, 年龄范围比较宽。本次研究获得的锆石 U-Pb 年龄显示陡水岩体形成时代为460.8±1.5 Ma, 属中奥陶世。被其侵入的上犹岩体形成于 464±11 Ma(锆石 SHRIMP U-Pb 年龄)(Mao et al., 2008), 与区域上武功山岩体、山庄岩体、赣州阳埠岩体、于都万田岩体、云开大山岩体等形成时代相近(表 2)。本文统计了华南地区加里东期武夷山-武功山、诸广山-大瑶山、云开大山一线北面的花岗岩体同位素年龄(表 2), 可见加里东期花岗岩主要形成于 410~460 Ma, 对表中 37 个年龄数据做直方图(图5)显示, 主要有 430~440 Ma 和 450~460 Ma 两个峰值, 也对应了袁正新等(1997)研究的华南地区加里东期第一幕造山运动, 这次运动是华南加里东期最重要、最强烈的一次造山运动, 其影响范围广泛, 岩浆活动强烈, 对南岭稀土矿床和其他金属矿产资源的形成具有重要贡献。

3.2 陡水岩体元素地球化学特征

陡水花岗岩的主量元素、稀土元素、微量元素分析结果见表 3。总体上显示高硅(SiO2平均含量为78.37%), 高钾(K2O 平均含量为 4.56%), K2O>Na2O, K2O+Na2O 平均含量 7.48%, 低 TiO2、MnO、MgO、CaO、P2O5的特点。在 SiO2-K2O 图上, 样品投在高钾钙碱性区域内(图 6a)。在 SiO2-(K2O+Na2O)图上,落入 Morrison(1980)所示亚碱性系列花岗岩范围内(图 6b)。A/CNK 值为 1.08~1.43, 平均值 1.17, 属过铝质花岗岩(图 7)。

陡水花岗岩稀土总量 ΣREE=63.7~114.42 μg/g,平均 90.68 μg/g, 其中 LREE 总量 35.66~85.13 μg/g (平均 58.95 μg/g), HREE 总量为 28.04~39.42 μg/g (平均 31.73 μg/g)。轻重稀土分馏不明显, LREE/ HREE值为 1.27~2.91(平均 1.89), 具强烈的 Eu 负异常, δEu=0.06~0.1(平均 0.09), 以及 Ce 负异常, δCe 平均值为 0.63。稀土元素球粒陨石标准化配分曲线的形态具有 M 型四分组效应特点(图 8a)。

微量元素原始地幔标准化蛛网图(图 8b)显示陡水花岗岩亏损 Ba、Sr、K、Ti、P 元素, 富集 Th、Nd 等元素。Ba 和 Sr 亏损指示斜长石分离结晶, Ti亏损可能指示钛铁氧化物的分离结晶, 也可能因 Ti不易进入熔体而残留在源区, 暗示岩浆物质来源于地壳, P 亏损指示磷灰石的分离结晶。而 Th、Nd 等元素的富集则可能反映了大陆弧背景下造山花岗岩的微量元素特征(Poli et al., 1989)。

图 5 华南加里东期 37 个花岗岩体年龄分布图Fig.5 Histogram of 37 Caledonian granitic plutons in South China

表 2 华南地区加里东期花岗岩体同位素年龄Table 2 Isotopic ages of the Caledonian granitic plutons in South China

3.3 南岭加里东期花岗岩的稀土矿含矿性评价

据白鸽等(1989)①研究, 岩体原岩中稀土丰度愈高, 对成矿愈有利。一般基岩稀土丰度大于 150 μg/g就可形成离子吸附型稀土矿化, 南岭离子吸附型稀土矿石品位一般比基岩稀土含量富集 2~5 倍。陡水花岗岩稀土元素显示具有稀土总量偏低(平均值为90.68 μg/g)、轻重稀土分馏不明显, 及 Eu 强烈亏损的特点, 可能不具备成稀土矿条件。南岭地区已知的加里东期徐敦、竹州、宁化、益将四个含稀土矿岩体总体特征(表 4)显示: ΣREE 值介于 124~224 μg/g 之间; LREE/HREE 值为 3.11~7.05; δEu 值为 0.28~ 0.80; (La/Yb)N值为 8.17~26.82,以及稀土元素标准化配分曲线右倾的特点(图 9a)。

表 3 陡水花岗岩主量(%)、稀土元素和微量元素(μg/g)分析结果Table 3 Major (%), REE and trace element (μg/g) compositions of the Doushui granitic pluton

图 6 陡水岩体花岗岩的 SiO2-K2O 图解(a)和 SiO2-(K2O+Na2O)图解(b)(底图据 Morrison, 1980)Fig.6 SiO2vs. K2O diagram (a) and SiO2vs. (K2O+Na2O) diagram for the Doushui granitic pluton (b)

图 7 陡水岩体花岗岩的 A/CNK-A/NK 图解Fig.7 A/CNK vs. A/NK diagram for the Doushui granitic pluton

相对于上述已知的含矿岩体, 其他加里东期花岗岩, 包括海洋山(图 9b)、越城岭(图 9c)、宁冈(图9d)、付坊(图 9e)、钦甲(图 9f)、乐安(图 9g)、武夷山二云母花岗岩(图 9h)的地球化学特征是 ΣREE 值较高, 一般 150~350 μg/g; LREE/HREE 值一般 3~8; δEu 值低, 一般 0.2~0.7; (La/Yb)N值较高, 一般 6~30,也具有上述含稀土矿岩体的地球化学特点, 因此可能具有寻找潜在稀土矿的潜力。

图 8 陡水岩体花岗岩的稀土元素球粒陨石标准化配分图(a), 微量元素原始地幔标准化蛛网图(b, 球粒陨石标和原始地幔准化数值值引自 Sun and McDonough, 1989)Fig.8 Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle-normalized trace element spidergrams of the Doushui granitic pluton (b)

表 4 华南东段加里东期花岗岩地球化学特征Table 4 Geochemical characteristics of the Caledonian granitic plutons in the eastern segment of South China

图 9 华南加里东期具有稀土矿成矿潜力的花岗岩稀土元素球粒陨石标准化配分图(球粒陨石标准化值引自 Sun and McDonough, 1989)Fig.9 Chondrite-normalized REE patterns of the Caledonian granitic plutons with metallogenetic potential of rare earths in South China

而陡水(图 10a)、大宁(图 10b, d)、钦甲(图 10c)、上犹(图 10e)、武夷山黑云母花岗岩(图 10f)、苗儿山(图 10g)、黎川东堡(图 10h)、武功山稠坪(图 10i)、贵溪塘湾(图 10j)、金溪(图 10k)、宜黄界口(图 10l)则不具有上述含稀土矿或者具有稀土矿成矿潜力花岗岩的特点。例如, 苗儿山岩体 LREE/HREE 值更低,为 1.3~3.45(图 10); 贵溪塘湾岩体 Eu 亏损不明显, δEu 为 0.66~0.8(图 10j); 宜黄界口(La/Yb)N值较低,为 9.6~11.9; 钦甲黑云角闪花岗岩 ΣREE 值偏低,为 67~96 μg/g; 闽西北武夷山黑云母花岗岩 Eu 亏损强烈, δEu 为 0.13~1.06 等, 且图 10 中各岩体稀土元素球粒陨石标准化配分曲线也与四个含矿岩体分布型式不同。因此可能不具备稀土矿成矿条件。

图 10 华南加里东期不具备稀土矿成矿潜力的花岗岩稀土元素球粒陨石标准化配分图(球粒陨石标准化值引自 Sun and McDonough, 1989)Fig.10 Chondrite-normalized REE patterns of the Caledonian granitic plutons without metallogenetic potential of rare earths in South China

虽然原岩中稀土元素含量是稀土成矿物质来源的基础, 是成矿的先决条件, 稀土元素含量的高低直接影响到其在风化壳中能否富集成矿。但该类矿床形成条件独特, 除了母岩稀土丰度外还需要: (1)适宜的气 候: 年 平 均温 度较 高, 最 好是18~21 ℃, 降雨 充足, 降雨量能达到1500~2000 mm/a。(2)特殊的地形地貌等条件: 一般在低山丘陵与盆地相间的地区,切割浅, 风化壳发育, 易形成全覆式风化壳。(3)保存条件: 植被发育对土壤有固持作用, 可避免水土流失使风化壳的强烈夷蚀; 相对稳定的新构造运动也是风化壳及形成的稀土矿层能够保存的必要条件。(4)pH值: 腐殖质在表土层提供的偏酸性环境十分有利于REE自上而下的淋滤作用, 风化壳pH值明显地控制了稀土元素的迁移和富集。在弱酸性-中性介质条件(pH值5.5~6.5)最有利于稀土元素的富集(白鸽等, 1989①; 潘华, 2011; 王登红等, 2013)。因此,除考虑地球化学方面稀土元素特征之外, 还需结合外部条件综合考量南岭地区加里东期稀土矿的含矿性。

风化壳离子吸附型稀土矿床的形成对不同时代的花岗岩没有明显的选择性, 近年来随着对南岭地区加里东期花岗岩研究程度的提高, 在加里东期花岗岩体分布区发现的离子吸附型稀土矿床也越来越多 , 而 该 期 岩 体 很 多 也 具 有 成 矿 母 岩 的 形 成 条 件 ,在今后的稀土矿找矿工作中更应给予重视。

4 结 语

(1) 赣南上犹地区陡水岩体, 是最早根据地质事实限定的加里东期岩体之一。本文通过锆石LA-MC-ICPMS U-Pb 测年, 结果显示陡水岩体的侵入时代为 460.8±1.5 Ma(n=10, MSWD=0.78), 属中奥陶世。

(2) 陡水花岗岩高硅(SiO2平均含量 78.37%)、高钾(K2O=4.56%)、且 K2O>Na2O, 低 TiO2、MnO、MgO、CaO、P2O5, A/CNK 平均值 1.17, 属高硅高钾过铝质花岗岩。相对富集 Rb、Th、U, 亏损 Ba、Sr、K、Ti、P 等。岩体的地球化学特征表明该岩体具大陆弧背景下造山花岗岩的特征。

(3) 陡水岩 体稀土 总量 为 90.68 μg/g, LREE/ HREE 值为 1.89, 稀土元素球粒陨石标准化分布型式图具有 M 型稀土四分组效应, 具强烈的 Eu 负异常(δEu 平均 0.09), 与已知含稀土矿和具有稀土成矿潜力的岩体相比, 不具备形成稀土矿床的能力。

(4) 与已知含有稀土矿的徐敦、竹州、宁化、益将四个花岗岩体地球化学特征进行对比, 发现华南海洋山、越城岭、宁冈、付坊、钦甲、乐安、武夷山二云母花岗岩岩体可能具有成稀土矿的潜力, 今后在找矿工作中应该予以重视。

致谢: 值此陈毓川院士 80 华诞之际, 谨以此文献给陈毓川院士, 本人曾有幸在野外工作中得到陈先生的指导, 受益匪浅, 在此恭祝陈先生幸福安康!同时感谢中国地质科学院矿产资源研究所王登红研究员,在本文的写作中精心把脉和悉心指导, 以及在本人研究生学习和生活当中给予的支持帮助和关心照顾。中国地质科学院矿产资源研究所刘善宝副研究员、王成辉助理研究员也为本文付出了艰辛劳动,在此一并表示谢忱。

柏道远 , 黄 建中, 马铁 球 , 王 先辉. 2006. 湘东南志 留 纪彭公庙花岗岩体的地质地球化学特征及其构造环境.现代地质, 20(1): 130–140.

陈毓 川 , 裴荣 富 , 张宏 良 , 林新 多 , 白鸽 , 李崇佑 , 胡 永嘉, 刘垢群, 洗柏琪. 1989. 南 岭 地 区 与 中 生 代 花岗岩类有关的有色及稀有金属矿床地质. 北京: 地质出版社: 1–508.

地矿部南岭项目花岗岩专题组. 1989. 南岭花岗岩地质及其成因和成矿作用. 北京: 地质出版社: 1–437.

冯 佐海, 李晓 峰 , 梁金城, 廖忠 直 . 1996. 广 西 海洋山 花岗岩体岩石谱 系 单位划分. 桂林 工 学 院学报, 16(3): 237–244.

郭春丽, 陈毓川, 黎传标, 陈郑辉, 楼法生. 2011. 赣南晚侏罗世九龙脑钨锡铅锌矿集区不同成矿类型花岗岩年龄、地球化学特征对比及 其 地 质 意 义. 地 质 学报, 85(7): 1188–1204.

侯可军, 李延河, 田有荣. 2009. LA-MC-ICP-MS锆石微区原位U-Pb定年技术. 矿床地质, 28(4): 481–492.

华 仁民, 陈 培荣 , 张 文兰, 刘 晓东, 陆 建军 , 林 锦富, 姚军明, 亲戚华文, 张展适, 顾晟彦. 2003. 华南中、新生 代 与 花岗 岩 类有 关 的 成 矿 系 统 . 中 国 科 学 (D 辑 ), 33(4): 335–343.

华仁民, 毛景文. 1999. 试论中国东部中生代成矿大爆发.矿床地质, 18(4): 300–308.

李建康, 陈振宇, 陈郑辉, 侯可军, 赵正. 2012. 江西赣县韩 坊 岩 体 的 成 岩 时 代 及 成 矿 条 件 分 析 . 岩 矿 测 试 , 31(4): 717–723.

李文杰 , 李 文杰 , 梁金城 , 冯佐海 , 张 桂林 , 陈懋弘 , 袁爱平. 2006. 桂东北地区几个加里东期花岗岩体的地球化学特征 及 其构造环境判 别 . 矿 产与地质, 20(3): 353–360.

李献华. 1990. 万洋山-诸广山花岗岩复式岩基的岩浆活动时代与地壳运动. 中国科学(B辑), 20(7): 747–755.

刘锐, 张利, 周汉文, 钟增球, 曾雯, 向华, 靳松, 吕新前,李春忠. 2008. 闽西北加里东期混合岩及花岗岩的成因 : 同 变 形 地 壳 深 熔 作 用 . 岩 石 学 报 , 24(6): 1205–1255.

刘善宝, 李鹏, 陈振宇, 陈郑辉, 侯可军, 赵正, 王 成辉. 2012. 赣 南于 都 万 田 花 岗 岩锆 石铀 - 铅 定 年及 启示 .岩矿测试, 31(4): 724–729.

楼法生 , 沈 渭洲 , 王德滋 , 舒良树 , 吴 富江 , 张芳荣 , 于津海. 2005. 江西武功山穹窿复式花岗岩的锆石U-Pb年代学研究. 地质学报, 79(5): 636–644.

莫柱孙 , 叶 伯丹 , 潘维祖 , 汪绍年 , 庄 锦良 , 高秉璋 , 刘金全, 刘 文 章. 1980. 南岭花岗 岩 地质学 . 北 京: 地质出版社: 1–231.

南京大学地质学系. 1981. 华南不同时代花岗岩类及其与成矿关系. 北京: 科学出版社: 200.

潘华. 2011 广西云开地区风化壳离子吸附型稀土矿矿床特征及成矿模式. 南方国土资源, 9: 37–40.

彭松柏 , 金 振民 , 刘云华 , 付建明 , 何 龙清 , 蔡明海 , 王彦 斌 . 2006. 云开 造 山 带 强 过铝 深 熔 花 岗 岩地 球 化学、年代学及构造背景. 地球科学——中国地质大学学报, 31(1): 110–120.

沈渭洲, 张芳荣, 舒良树, 王丽娟, 向磊. 2008. 江西宁冈岩体的形成时代、地球化学特征及其构造意义. 岩石学报, 24(10): 2244–2254.

王德滋. 2004. 华南花岗岩研究的回顾与展望. 高校地质学报, 10(3): 305–314.

王登 红 , 陈毓 川 , 陈郑 辉 , 刘善 宝 , 许建 祥, 张家 菁 , 曾载淋 , 陈 富文, 李 华 芹, 郭 春 丽. 2007. 南岭地 区 矿产资源 形 势 分析和找矿 方 向 研究. 地质学 报 , 81(7): 882–890.

王登红, 赵芝, 于扬, 赵汀, 李建康, 代晶晶, 刘新星, 何晗晗. 2013. 离子吸附型稀土资源研究进展、存在问题及今后研究方向. 岩矿测试, 32(5): 796–802.

王联魁 , 张 绍立, 杨文 金 , 徐 文新. 1989. 华南花岗 岩 系列类型的Sr、O、Pb、Nd同位素与形成环境. 地质与勘探, 25: 29–33.

王彦斌, 王登红, 韩娟, 陈郑辉, 王清利. 2010. 湖南益将稀土-钪矿的石英闪长岩锆石U-Pb定年和Hf同位素特征: 湘南加里东期岩浆活动的年代学证据. 中国地质, 37(4): 1062–1070.

王永磊 , 王 登红, 张长 青 , 王 成辉. 2012. 广西钦甲 花 岗岩体岩石地球化学特征及成因研究. 岩石矿物学杂志, 31(2): 155–163.

吴富江, 张芳荣. 2003. 华南板块北缘东段武功山加里东期 花 岗 岩 特 征 及 成 因 探 讨 . 中 国 地 质 , 30(2): 166–172.

徐克勤, 刘英俊, 俞受鋆, 王鹤年, 魏秀喆. 1960. 江西南部加里东花岗岩的发现. 地质论评, 20(3): 112–114.

杨学明, 杨晓勇, 张培善, 詹旺龙, 陶克捷. 1999. 江西大吉山花岗岩风化壳稀土矿床稀土元素地球化学. 稀土, 20(1): 1–5.

于津海, 王丽娟, O’Reilly S Y, 舒良树, 孙涛. 2009. 赣南存在古元古代基底: 来自上犹陡水煌斑岩中捕虏锆石 的 U-Pb-Hf 同 位 素 证 据 . 科 学 通 报 , 54(7): 898–905.

袁正新 , 钟 国芳, 谢岩 豹 , 余 纪能. 1997. 华南地区 加 里东期造山运动时空分布的新认识. 华南地质与矿产, (4): 19–25.

张芳荣. 2011. 江西中南部加里东期花岗岩地质地球化学特征及其成因. 南京: 南京大学博士学位论文: 46–77.

张芳荣, 舒良树, 王德滋, 于津海, 沈渭洲. 2009. 华南东段加里东期花岗岩类形成构造背景探讨. 地学前缘, 16(1): 248–260.

张芳荣, 沈渭洲, 舒良树, 向磊 . 2010a. 江西省早古生代晚期花岗岩的地球化学特征及其地质意义. 岩石学报, 26(12): 3456–3468.

张芳荣, 舒良树, 王德滋, 沈渭洲, 于津海, 向磊. 2010b.江西付坊花岗岩体的年代学、地球化学特征及其成因研究. 高校地质学报, 16(2): 161–176.

张 文兰, 王 汝成 , 雷 泽恒, 华 仁民, 朱 金初 , 陆 建军, 谢磊, 车旭东, 章荣清, 姚远, 陈骏. 2011. 湘南彭公庙加 里 东 期 含 白 钨 矿 细 晶 岩 脉 的 发 现 . 科 学 通 报 , 56(18): 1448–1454.

张苑, 舒 良 树 , 陈 祥 云 . 2011. 华南早古生 代 花 岗 岩 的 地球化学、年代学及其成因研究_以赣中南为例. 中国科学(D辑), 41(8): 1061–1079.

赵芝, 陈 振宇, 陈郑辉, 侯可军, 赵正, 许 建祥, 张 家菁,曾载淋 . 2012. 赣南 加里东期阳埠(垇子下)岩体 的 锆石年龄、构 造 背景及含矿性 评 价 . 岩矿测试, 31(3): 530–535.

周剑雄, 陈振宇. 2007. 电子探针下锆石阴极发光的研究.成都: 电子科技大学出版社: 1–104.

Belousova E A, Griffin W L, O'Reilly S Y and Fisher N I. 2002. Igneous zircon: Trace element composition as an indicator of source rock type. Contributions to Mineralogy and Petrology, 143(5): 602–622.

Compston W, Williams I S, Kirschvink J L, Zhang Z C and Ma G G. 1992. Zircon U-Pb ages for the Early Cambrian time-scale. Journal of the Geological Society, London, 149(2): 171–184.

Jahn B M, Zhou X H and Li J L. 1990. Formation and tectonic evolution of southeastern China and Taiwan: Isotopic and geochemical constraints. Tectonophysics, 183: 145–160.

Mao Jianren, Zeng Qingtao, Li Zilong, Hu Qing, Zhao Xilin, Ye Haimin. Precise dating and geological significance of the Caledonian Shangyou pluton in South Jiangxi Province. Acta Geologica Sinica, 2008, 82(2): 399–408.

Morrison G W.1980. Characteristics and tectonic setting of the shoshonite rock association. Lithos, 13: 97–108.

Poli G, Ghezzo C and Conticelli S. 1989. Geochemistry of granitic rocks from the Hercynian Sardinia-Corsica batholith: Implication for magma genesis. Lithos, 23: 247–266

Sun S S and McDonough W F. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes // Saunders A D and Norry M J. Implications for mantle composition and processes, magmatism in the ocean basins. Geological Society, London, Special Publication, 42: 313–345.

Wang Y J, Fan W M, Guo F, Peng T P and Li C W. 2003. Geochemistry of Mesozoic mafic rocks adjacent to the Chenzhou-Linwu fault, South China: Implications for the lithospheric boundary between the Yangtze and theCathaysia Blocks. International Geological Review, 45(3): 263–286.

Xu K Q, Sun N, Wang D Z, Hu S X, Liu Y J and Ji S Y. 1982. On the origin and metallogeny of the granites in South China // Xu K Q and Tu G Z. Geology of granites and their metallogenic relations. Proceeding of International Symposium, Nanjing University. Beijing: Science Press: 1–3.

Zhou X M and Li W X. 2000. Origin of late Mesozoic igneous rocks in southeastern China: Implications for lithosphere subduction and underplating of mafic magmas. Tectonophysics, 326(3–4): 269–287.

Zircon U-Pb Age, Geochemistry and Mineralization Prospective of the Caledonian Doushui Granitic Pluton in Southern Jiangxi Province

SU Xiaoyun1, GUO Chunli2, CHEN Zhenyu2, ZHAO Zheng2, GUO Naxin2and ZHAO Zhi2
(1. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083, China; 2. MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Resources Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China)

The Doushui granitic pluton situated in Shangyou county, Jiangxi province, is among the first recognized Caledonian granites in South China according to their geological occurrences, and no isotopic dating result has been reported yet. Zircon grains from the Doushui granite were analyzed using Laser Ablation-Multicollector Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer (LA-MC-ICPMS) method, which yield a U-Pb age of 460.8±1.5 Ma. This age confirms that the granite was intruded in the Middle Ordovician, which was products of the first peak period of magmatism during the Late Caledonian period in southern China, indicative of a new cycle of folding and orogen. Comparing with the other rare earth bearing Caledonian granitoids in the Nanling region, the Doushi granite is unlikely to form ion exchangeable REE deposit.

South Jiangxi; Caledonian era; the Doushui granitic pluton; LA-MC-ICPMS zircon U-Pb age; REE deposit

P542; P628.3

A

1001-1552(2014)02-0334-013

2013-10-09; 改回日期: 2013-11-11

项目资助: 中国地质调查工作项目“我国三稀金属资源战略调查”(编号: 1212011120354)、中国地质大调查项目“南岭地区岩浆岩成矿专属性研究”(编号: 1212011120989)、“我国重要矿产和区域成矿规律研究”(编号: 1212010633903)、国家深部探测技术与实验研究专项“南岭成矿带地壳岩浆系统结构探测实验”课题(编号: SinoProbe0301)和“南岭于都-赣 县矿集区立体探测技术与深部成矿预测示范 ”课题(编号: 201011048)联合资助。

苏晓云(1988-), 男, 硕士研究生, 矿床学专业。Email: suexiaoyun@126.com

郭春丽(1978-), 女, 博士, 硕士生导师, 主要研究与成矿有关花岗岩。Email: gchunli@126.com

猜你喜欢

加里东稀土矿锆石
锆石的成因类型及其地质应用
稀土矿化探异常特征及找矿方向
浅谈湖南省加里东期花岗岩地球化学特征及其成矿作用
俄成功试射“锆石”高超音速巡航导弹
赣南离子吸附型稀土矿的发现与勘查开发研究
浅谈西大明山地区寒武系构造特征
闽西南含稀土矿文坊岩体的锆石U-Pb定年及其地质找矿意义
西准噶尔乌尔禾早二叠世中基性岩墙群LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及构造意义
锆石微区原位U-Pb定年的测定位置选择方法
河南发现中型规模稀土矿