黑龍江漠河縣洛古河含鉬花崗巖體鋯石U-Pb年齡及地質(zhì)意義

王宏博，劉桂香，邢彩霞

（1.沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，遼寧沈陽110034；2.吉林第一地質(zhì)調(diào)查所，吉林長春130031）

黑龍江漠河縣洛古河含鉬花崗巖體鋯石U-Pb年齡及地質(zhì)意義

王宏博1，劉桂香1，邢彩霞2

（1.沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，遼寧沈陽110034；2.吉林第一地質(zhì)調(diào)查所，吉林長春130031）

大興安嶺地區(qū)洛古河含鉬花崗巖體的鋯石U-Pb年齡為131±2 Ma，含鉬花崗巖為二長花崗巖，屬高鉀鈣堿性系列，ΣREE較低，Eu負(fù)異常明顯，花崗巖低Sr高Yb，屬早白堊世后碰撞花崗巖.其云英巖中白云母的40Ar-39Ar年齡為125.36±0.90 Ma.資料分析表明，130 Ma前后為大興安嶺地區(qū)重要的構(gòu)造巖漿-成礦作用期.

鋯石U-Pb年齡；40Ar-39Ar年齡；含鉬花崗巖體；構(gòu)造巖漿-成礦時期；洛古河

洛古河礦化區(qū)分布于黑龍江省漠河縣洛古河鄉(xiāng)東，已發(fā)現(xiàn)有銅、鉬、鉛、鋅等礦化.查明洛古河含礦巖體時代和性質(zhì)，進而確定礦化年齡，對指導(dǎo)礦區(qū)普查找礦具有現(xiàn)實意義.

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于大興安嶺最北端，大地構(gòu)造位置屬于額爾古納地塊上黑龍江盆地［1-2］.該區(qū)西南側(cè)為額爾古納隆起區(qū)，由古元古界興華渡口群、新元古界佳疙瘩組、下寒武統(tǒng)額爾古納河組中-淺變質(zhì)巖系及晉寧期、興凱-薩拉伊爾期、晚華力西期和印支期侵入巖組成［3-6］.中生代期間，上黑龍江前陸盆地沉積了一套陸相碎屑巖建造，自下而上為下-中侏羅統(tǒng)繡峰組、中侏羅統(tǒng)二十二站組和漠河組［3］.伴隨著蒙古-鄂霍次克洋閉合和蒙古-華北大陸與西伯利亞大陸的碰撞，上黑龍江前陸盆地的陸源碎屑巖地層變形、變質(zhì)，形成漠河逆沖-推覆構(gòu)造和韌性剪切帶，并造成泥盆系結(jié)晶灰?guī)r、泥灰?guī)r呈飛來峰形式覆蓋在中生代碎屑巖之上.區(qū)內(nèi)分布有早古生代早期花崗巖和燕山期花崗巖［6-9］，燕山期侵入巖多呈小巖株、巖枝狀產(chǎn)出，主要分布于洛古河?xùn)|部一帶.

2 樣品及分析方法

含鉬花崗巖體發(fā)現(xiàn)于鉆孔中.筆者于洛古河普查區(qū)ZK15號鉆孔156 m和185 m處共采集了ZK156和ZK185 2個樣品.其巖相學(xué)特征如下.

樣品ZK156和ZK185均為中粗粒二長花崗巖，具花崗結(jié)構(gòu)和交代凈邊結(jié)構(gòu)，主要礦物成分有鉀長石、斜長石、石英及黑云母.斜長石為半自形板狀和方板狀，發(fā)育聚片雙晶，雙晶紋細(xì)密，為酸性斜長石，受鉀長石包俘交代有凈邊現(xiàn)象，可見絹云母化，大小0.5～3.2 mm，含量約30%.鉀長石為他形粒狀、半自形板狀，有長雙晶，可見包俘斜長石和黑云母現(xiàn)象，大小為0.6～5.3 mm，變化較大，含量約40%.石英為他形粒狀，多聚集出現(xiàn)，多數(shù)具明顯的碎裂波狀消光，大小為0.5～4.1 mm，含量25%.黑云母呈片狀，解理發(fā)育，為淡黃-褐色多色狀，有的水解析出鐵質(zhì)，有的綠泥石化，大小為0.5～1.8 mm，含量3%～5%.

樣品的切片、粉碎及鋯石的挑選均由沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所實驗室完成.樣品無污染破碎至200目后進行化學(xué)分析.其中全巖主量元素采用玻璃熔片大型X射線熒光光譜法（XRF）分析，稀土和微量元素采用ICP-MS分析.主量元素分析精度優(yōu)于3%，稀土和微量元素分析精度優(yōu)于5%.

鋯石年齡測定由天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所完成，采用LA-ICP-MS（激光等離子體質(zhì)譜法）方法.首先用浮選和電磁選方法進行分選，并在雙目鏡下挑選出晶形和透明度較好的鋯石顆粒，然后將鋯石粘在雙面膠上，用無色透明的環(huán)氧樹脂固定，待環(huán)氧樹脂充分固化后拋光，并進行透射光、反射光、陰極發(fā)光掃描電鏡顯微照相.通過對鋯石陰極發(fā)光（CL）圖像分析，選擇吸收程度均勻的區(qū)域進行分析測試，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500進行分餾校正，詳細(xì)的實驗原理和流程見文獻［10］，測試時所用的標(biāo)準(zhǔn)鋯石為TEMORA，用于校正年齡.利用本方法得到樣品鋯石的LA-ICP-MS U-Pb分析結(jié)果見表1.激光束的束斑為30 μm.由于所測樣品為中生代鋯石，207Pb/235U的含量低，207Pb/235U以及207Pb/206U的比值精度較差，因此，采用206Pb/238U比值來獲得206Pb/238U年齡.實驗獲得的數(shù)據(jù)采用Andersen［11］的方法進行同位素比值的校正，以扣除普通Pb的影響.所給定的同位素比值和年齡的誤差（標(biāo)準(zhǔn)誤差）在1σ水平.年齡計算及諧和圖的繪制采用Isoplot完成.

3 年齡測定結(jié)果

表1列出了樣品ZK185的鋯石U-Pb測定結(jié)果.從部分測定鋯石的陰極發(fā)光（CL）圖像（由于圖像不清晰，未附）可以看出，這些鋯石主要呈自形晶和半自形晶，內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰.

表1 洛古河含鉬花崗巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素測年結(jié)果Table1 ZirconU-Pb LA-ICP-MS date of the molybdenum granite from Luoguhe area

樣品中鋯石的Th/U比值介于0.22～1.33之間，結(jié)合其典型的韻律型環(huán)帶，表明其為巖漿成因.19個測點鋯石的206Pb/238U年齡值介于（120±2）～（138±3）Ma之間，其加權(quán)平均年齡為（131±2）Ma（MSWD=6.6）（圖1），代表了含鉬花崗巖體的形成時代.

4 花崗巖地球化學(xué)特征初探

樣品的元素分析結(jié)果見表2.從表中可以看出，巖石是SiO2含量高（73.46%～74.63%），Al2O3含量略低（13.46%～13.91%），但A/CNK＞1.15，說明巖石是過鋁性狀；Na2O/K2O為0.75～0.72，說明巖石富鉀；Mg#指數(shù)低（20～23），與Barbarin［12］花崗巖類分類標(biāo)準(zhǔn)對比，相當(dāng)于富鉀鈣堿性花崗巖類（KCG）.在SiO2-K2O圖解（圖2）中，樣品投影點全部位于高鉀鈣堿性系列.

表2 洛古河含鉬花崗巖體主量元素、稀土元素及微量元素分析結(jié)果Table2 The analyzed result of major，rare earth and trace elements of the molybdenum granite from Luoguhearea

圖2 含鉬花崗巖體SiO2與K2O關(guān)系圖（據(jù)Peccerillo and Taylor，1976）Fig.2 Diagram of K2O vs.SiO2（after Peccerillo and Taylor，1976）

樣品的稀土總量（ΣREE為173.79×10-6～195.23×10-6）較低，重稀土元素含量較高（Yb為2.7410-6～3.14×10-6）；具有較明顯的Eu負(fù)異常（δEu為0.27～0.38）；稀土元素分餾程度中等（LREE/HREE為8.05～11.5），稀土配分曲線為輕稀土富集型（圖3）.

圖3 洛古河含鉬花崗巖體稀土元素配分曲線（標(biāo)準(zhǔn)值據(jù)Boynton，1984）Fig.3 Chondrite-normalized REE patterns of the molybdenum granite from Luoguhe area（normalization values after Boynton，1984）

樣品具有低Sr、高Y、Yb含量特征（Sr為119.0～166.0×10-6，Y為23.7×10-6～29.8×10-6，Yb為3.47×10-6～3.14×10-6）；與張旗［13］花崗巖的Sr-Yb分類標(biāo)準(zhǔn)對比，為低Sr高Yb型花崗巖（圖4）.在微量元素蛛網(wǎng)圖（圖5）上，富集Rb、Th、U、K、Zr、Hf和輕稀土元素，如La、Ce、Nd和Sm等，強烈虧損Ba、P和Ti，而Nb、Sr和Eu具有不同程度虧損.

圖4 巖體形成構(gòu)造環(huán)境Sr-Yb判別圖（據(jù)張旗等，2008）Fig.4 Sr-Yb discriminant diagram for tectonic setting of rocks（after ZHANG Qi et al.,2008）

圖5 微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖（標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)McDonough,1989）Fig.5 Primitive mantle-normalized trace element web diagram（normalization values after McDonough,1989）

5 討論

洛古河含鉬花崗巖體的LA-ICP-MS U-Pb定年結(jié)果為131±2 Ma，表明構(gòu)造巖漿活動發(fā)生在早白堊世（130 Ma左右）.實際上，這個時期的花崗巖漿侵入活動在大興安嶺北部是比較強烈的.如以洛古河?xùn)|巖體為代表的大興安嶺北端早白堊世花崗巖巖體SHRIMP鋯石U-Pb年齡為129.8±2.2 Ma［9］；位于大興安嶺北部的新林鎮(zhèn)巖體的鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年結(jié)果為131～132±3 Ma［14］.由此可以證明，大興安嶺以及中國東部［15］在130 Ma左右發(fā)生過大規(guī)模的構(gòu)造巖漿活動.同時，在該巖體鉬礦化部位取云英巖中的白云母測其40Ar-39Ar年齡為125.36±0.90 Ma，表明成礦事件同樣發(fā)生在130 Ma左右的巖漿活動過程中.實際上與之相近年代的鉬礦化事件在大興安嶺東坡不斷有所發(fā)現(xiàn).如內(nèi)蒙古阿魯科爾沁旗銅鉬礦床，其6件輝鉬礦同位素測試值給出的Re-Os等值線年齡129.4±3.4 Ma可以代表敖侖花斑巖鉬礦的成礦年齡為早白堊世［16］.又如內(nèi)蒙古太平溝鉬礦形成于131.5～127.5 Ma，成礦系統(tǒng)發(fā)育于早白堊世初期中國東部構(gòu)造體制由擠壓向伸展轉(zhuǎn)變的背景下［17］，這與本區(qū)的構(gòu)造體制基本相符（圖6）.由此可見，在130 Ma左右的早白堊世時期是重要的構(gòu)造巖漿-成礦作用期.

圖6 洛古河含鉬花崗巖體的Rb-Hf-Ta關(guān)系圖（據(jù)Harris，1986）Fig.6 Rb-Hf-Ta diagram of the molybdenum granite in Luoguhe area（after Harris，1986）

6 結(jié)論

（1）洛古河含鉬花崗巖體以二長花崗巖為主，屬高鉀鈣堿性系列的I型花崗巖.鋯石U-Pb年齡表明其形成于131±2 Ma，屬早白堊世巖漿活動的產(chǎn)物.該期花崗巖體在大興安嶺北部出露比較廣泛.

（2）資料表明，在大興安嶺地區(qū)早白堊世（130 Ma）時期，是巖漿熱液鉬礦床的重要成礦期.

參加黑龍江省漠河縣洛古河項目研究工作的還有沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所的龐慶邦研究員、李廣遠(yuǎn)副研究員、王希今高級工程師.本文的寫作得到了李之彤研究員的指導(dǎo)和幫助，另外，廣州地球化學(xué)所武廣研究員也給予了熱情的幫助.在此一并致以誠摯的感謝.

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Abstract：The Luoguhe molybdenum granite in Daxinganling region,with zircon U-Pb age of 131±2 Ma,belongs to monzogranite,included in high-K calc-alkaline series,with low ΣREE,obviously negative Eu anomaly,low Sr and high Yb.The granite is formed in Early Cretaceous post-collision.The40Ar-39Ar age of muscovite in greisen is 125.36±0.90 Ma.Analysis shows that,around 130 Ma,the Daxinganling region experienced an important tectonic magmatismmineralization period.

Key words：zircon U-Pb age；40Ar-39Ar age；molybdenum granite；magmatism-mineralization period；Luoguhe of Heilongjiang Province

THE U-Pb ZIRCON AGE OF THE MOLYBDENUM GRANITE AND ITS GEOLOGICAL SIGNIFICANCE IN LUOGUHE,MOHE COUNTY,HEILONGJIANG PROVINCE

WANG Hong-bo1,LIU Gui-xiang1,XING Cai-xia2
（1.Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,Shenyang 110034,China；2.Jilin No.1 Institute of Geological Survey,Changchun 130031,China）

1671-1947（2010）02-0186-05

P597

A

2010－03－04；

2010-03-19.李蘭英編輯.

黑龍江省大興安嶺地區(qū)漠河縣洛古河銅金普查項目（2003）資助.

王宏博（1980—），男，2003年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)（北京校區(qū)）地質(zhì)工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事于東北地區(qū)礦產(chǎn)資源調(diào)查評價工作，通信地址沈陽市黃河北大街1號，郵政編碼110034，E-mail//kinghongbo001@163.com