贛南加里東期陡水巖體的鋯石 U-Pb 年齡、地球化學(xué)特征及其稀土含礦性探討

蘇曉云, 郭春麗, 陳振宇, 趙 正, 郭娜欣, 趙 芝

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院, 北京 100083; 2.國土資源部成礦作用與資源評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,中國地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)資源研究所, 北京 100037)

贛南加里東期陡水巖體的鋯石 U-Pb 年齡、地球化學(xué)特征及其稀土含礦性探討

蘇曉云1, 郭春麗2, 陳振宇2, 趙 正2, 郭娜欣2, 趙 芝2

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院, 北京 100083; 2.國土資源部成礦作用與資源評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,中國地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)資源研究所, 北京 100037)

利用 LA-MC-ICPMS 對陡水巖體中細(xì)粒黑云母二長花崗巖中的鋯石開展了 U-Pb 同位素測試, 獲得206Pb/238U 年齡為 460.8±1.5 Ma(n=10, MSWD=0.78), 屬華南加里東晚期第一次巖漿活動峰期的產(chǎn)物。陡水花崗巖顯示高硅(SiO2平均含量為 78.37%), 富鉀 (K2O＞Na2O)的特征, A/CNK 平均值 1.17, 屬于高硅高鉀過鋁質(zhì)花崗巖。其稀土總量偏低(平均為90.68 μg/g), 稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分圖具有 M 型四分組效應(yīng), 強(qiáng)烈的 Eu 負(fù)異常; 明顯虧損 Ba、Sr、Ti、P 元素。相對于已知含稀土礦的和具有尋找稀土礦潛力的加里東期巖體來說, 陡水巖體可能不具備形成稀土礦的能力。通過對南嶺地區(qū)已確認(rèn)的加里東期花崗巖體的地球化學(xué)資料對比分析, 認(rèn)為華南地區(qū)加里東期花崗巖對離子吸附型稀土礦床的形成有很大貢獻(xiàn), 在今后的找礦工作中應(yīng)給予重視。

贛南; 加里東期; 陡水巖體; 鋯石 LA-MC-ICPMS U-Pb 年齡; 稀土礦

0 引 言

南嶺地區(qū)是世界著名的有色、稀有、稀土多金屬礦產(chǎn)地, 資源豐富, 開采歷史悠久。區(qū)內(nèi)加里東期、印支期和燕山期巖漿巖廣泛出露, 其中燕山期花崗巖與成礦作用的關(guān)系最為密切, 因此對燕山期花崗巖的研究最多(例如: Xu et al., 1982; Jahn et al., 1990; 王聯(lián)魁等, 1989; Zhou and Li, 2000; Wang et al., 2003; 王德滋等, 2004; 王登紅等, 2007), 而對加里東期花崗巖則研究相對較少(柏道遠(yuǎn)等, 2006; 張文蘭等, 2011)。

贛南上猶縣陡水巖體是華南最早根據(jù)野外地質(zhì)現(xiàn) 象 限 定 的 加 里 東 期 花 崗 巖 體 之 一 (徐 克 勤 等 , 1960)。本文利用激光剝蝕多接收器電感耦合等離子體質(zhì)譜(LA-MC-ICPMS)技術(shù)對巖體中細(xì)粒黑云母二長花崗巖的鋯石進(jìn)行了 U-Pb 年代測定, 確定了陡水巖體的具體年齡。華南地區(qū)中、酸性巖漿巖大面積出露, 為離子吸附型稀土礦床提供了重要的成礦物質(zhì)來源(白鴿等, 1989①白鴿, 吳澄宇, 丁孝石, 袁忠信, 黃典豪, 王佩華. 1989. 南嶺地區(qū)離子型稀土礦床形成條件和分布規(guī)律. 北京: 地質(zhì)礦產(chǎn)部礦床地質(zhì)研究所: 1-123.; 楊學(xué)明等, 1999)。本文通過搜集和對比南嶺地區(qū)加里東期花崗巖的稀土元素資料, 探討了陡水巖體的稀土含礦性, 并對南嶺地區(qū)可能含稀土礦的加里東期花崗巖體進(jìn)行了探究和預(yù)測。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及巖體地質(zhì)特征

贛南地區(qū)地層除缺失志留系外, 自震旦系至第四系均有出露。長期多階段的構(gòu)造演化使褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育, 主要呈 NNE、EW 向成帶展布; 巖漿活動頻繁, 巖漿巖自加里東期到燕山期均有分布, 形成大量的花崗巖類侵位和大規(guī)模的火山活動, 以及大規(guī)模的成礦作用, 是有色、稀有多金屬以及稀土等礦產(chǎn)資源的重要產(chǎn)區(qū)(例如陳毓川等, 1989; 莫柱孫等, 1980; 華仁民和毛景文, 1999; 華仁民等, 2003;張芳榮等, 2010a; 郭春麗等, 2011)。陡水巖體位于江西省贛州市上猶縣西南部, 距上猶縣城約 21 km。徐克勤等(1960)描述該巖體為中、粗粒黑云母花崗巖,無變質(zhì)現(xiàn)象。巖體的東南側(cè)侵入于震旦系楊眉寺統(tǒng)的板巖和硬砂巖中, 西側(cè)被中-下泥盆統(tǒng)鐵扇關(guān)砂巖及峽山砂巖不整合覆蓋。于津海等(2009)描述該巖體由肉紅色中粒-中粗粒似斑狀黑云母花崗巖組成, 其東部侵入于下寒武統(tǒng)牛角河組和中寒武統(tǒng)高灘組地層, 而西部被中-下泥盆統(tǒng)中棚組和云山組的粗碎屑巖 層不 整 合 覆 蓋, 從 而限 定其 侵 位 時(shí) 代應(yīng) 該在410～500 Ma 之間。

本次觀察到陡水巖體侵位于上猶巖體內(nèi), 邊緣可見上猶巖體的捕虜體, 巖體出露面積約 9 km2, 呈巖瘤或巖枝狀產(chǎn)出(圖 1)。相比于上猶巖體中-中粗粒黑云母花崗巖, 陡水巖體以中細(xì)粒黑云母二長花崗巖和花崗巖為主(圖 2), 局部有斑晶 , 塊狀構(gòu)造。斑晶由鉀長石、斜長石和石英組成, 粒徑 2.0～3.5 mm?；|(zhì)主要由斜長石、鉀長石、石英及少量黑云母組成, 局部見有白云母, 粒徑一般為 0.5～1.5 mm。副礦物有磷灰石、鋯石、獨(dú)居石、石榴石、電氣石等。

2 樣品采集、分析方法和結(jié)果

2.1 樣品采集

用于鋯石定年的花崗巖樣品(GZDS)采自上猶縣至陡水鎮(zhèn)的公路邊。手標(biāo)本呈淺肉紅色, 塊狀構(gòu)造、似斑狀結(jié)構(gòu), 斑晶為石英和斜長石, 基質(zhì)為石英、斜長石、鉀長石和少量黑云母、白云母(圖 2)。

圖 1 陡水巖體地質(zhì)簡圖(據(jù)江西地礦局地質(zhì)調(diào)查研究大隊(duì)區(qū)調(diào)二隊(duì), 1993 修改②江西地礦局地質(zhì)調(diào)查研究大隊(duì)區(qū)調(diào)二隊(duì). 1993. 1∶5 萬上猶縣幅區(qū)調(diào)地質(zhì)圖.)Fig.1 Simplified geological map of the Doushui granitic pluton

石英斑晶呈它形粒狀, 粒徑 4～10 mm, 裂紋發(fā)育,內(nèi)部常包含小粒黑云母以及磷灰石、鋯石等副礦物。斜長石斑晶呈自形板狀, 粒徑 3～6 mm, 發(fā)育聚片雙晶?；|(zhì)中石英呈它形粒狀, 斜長石呈自形-半自形板狀, 鉀長石呈半自形-它形短板狀, 粒徑均較小。白 云 母 呈 半 自 形 -它 形 片 狀 , 發(fā) 育 一 組 極 完 全 解 理 ,部分具有環(huán)帶狀的生長紋。黑云母呈自形片狀, 發(fā)育一組極完全解理, 有蛭石化。蛭石呈淡黃色彎曲蠕蟲狀沿黑云母解理方向生長, 黑云母在蛭石化過程中有鐵質(zhì)沿解理析出。

2.2 鋯石 LA-MC-ICPMS U-Pb 分析方法

圖 2 陡水巖體野外露頭、手標(biāo)本照片和顯微鏡下照片F(xiàn)ig.2 Photos and microphotographs of the Doushui granitic pluton

巖石樣品逐級粉碎后, 經(jīng)人工分選淘洗, 在雙目鏡下挑選出晶形完好的鋯石顆粒。將選出的鋯石置于環(huán)氧樹脂中, 研磨拋光至一半, 使鋯石內(nèi)部暴露。鋯石的陰極發(fā)光和背散射電子圖像分析在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所的電子探針實(shí)驗(yàn)室完成,分析時(shí)電壓 20 kV, 電流 50 mA。詳細(xì)方法見周劍雄和陳振宇(2007)。鋯石 U-Pb 測年在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所的 LA-MC-ICPMS 實(shí)驗(yàn)室完成。所用儀器為 Finnigan Neptune 型 MC-ICP-MS 及Newwave UP 213 激光剝蝕系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)中激光剝蝕斑束直徑為 25 μm, 頻率為 10 Hz, 能量密度為 2.5 J/cm2, 以 He-Ar 混合氣體為載氣。分析時(shí)每 10 個(gè)測試點(diǎn)中間穿插 2 個(gè)參考標(biāo)準(zhǔn) GJ-1 和 1 個(gè) Plesovice,數(shù)據(jù)處理采用 ICPMSDataCal 4.6 軟件, 鋯石年齡諧和圖用 Isoplot 3.0 程序繪制。鋯石的 U-Pb 測年的詳細(xì)儀器參數(shù)設(shè)置及工作方法見侯可軍等(2009)。在放射成因組分積累較少的年輕鋯石中, 由于238U 和235U 半衰期和豐度的差異,207Pb/235U 和207Pb/206Pb年齡值精度不足, 不能如實(shí)地反映巖體形成的真實(shí)年 齡 , 故 采 用206Pb/238U 代 表 鋯 石 的 結(jié) 晶 時(shí) 間(Compston et al., 1992)。

2.3 全巖主量、微量元素分析方法

測定包含稀土元素在內(nèi)的微量元素時(shí), 稱取試樣 0.0250 g 于封閉溶樣器的 Teflon 內(nèi)罐中, 加入HF、HNO3裝入鋼套中, 于 190 ℃保溫 24 h, 取出冷卻后, 在電熱板上蒸干, 加入 HNO3再次封閉溶樣 3h, 溶液轉(zhuǎn)入潔凈塑料瓶中, 使用熱電公司電感耦合等離子質(zhì)譜(ICP-MS)測定。選用不同基體和不同含量的國家一級地球化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測定, 其方法精密度 RSD＜2%～10%, 檢測下限為 0.05 μg/g。

2.4 鋯石 LA-MC-ICPMS U-Pb 年齡結(jié)果

鋯石晶體呈半自形-自形, 短柱狀、長柱狀不等,粒徑介于 100～200 μm, 長寬比約 2∶1, 有裂隙。由于鋯石 U、Th 含量較高, 使得鋯石陰極發(fā)光圖像均較暗(周劍雄等, 2007), 仍可見韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)(圖 3)。Th/U 比值為 0.21～0.49, 顯示巖漿成因特征(Belousova et al., 2002)。鋯石測年結(jié)果見表 1。12 個(gè)測點(diǎn)的測試結(jié)果顯示, 點(diǎn) 12 和點(diǎn) 13 年齡分別為 1720 Ma 和1486 Ma, 為古元古-中元古代的鋯石, 可能捕獲自該地區(qū)東華夏武夷地塊的元古宙基底向西延伸的一部分(于津海等, 2009)。圖 3 也可見點(diǎn) 12 的鋯石有核,外殼與內(nèi)部生長不連續(xù), 具明顯的核-邊結(jié)構(gòu), 可能是巖漿上升過程中捕獲的殘留鋯石, 隨后邊緣包裹并圍繞早期的核生長。其余 10 顆鋯石沒有核邊結(jié)構(gòu),無論是核部還是邊部 U-Pb 年齡基本一致。在鋯石U-Pb 年齡諧和圖中, 10 個(gè)數(shù)據(jù)集中分布在諧和線上及 其 附 近 (圖 4a),206Pb/238U 的 加 權(quán) 平 均 年 齡 為460.8±1.5 Ma (n=10, MSWD=0.78)(圖 4b), 代表了花崗巖的侵位年齡。

圖 3 鋯石陰極發(fā)光圖像(圓圈表示分析位置, 序號表示分析點(diǎn)號)Fig.3 Cathodoluminescence images of the analyzed zircon grains

表 1 鋯石 U-Pb 年齡分析測試結(jié)果Table 1 Zircon U-Pb results for the Doushui granitic pluton

圖 4 鋯石 U-Pb 年齡諧和圖(a)和加權(quán)平均年齡圖(b)Fig.4 U-Pb concordia diagram (a) and the weighted mean age diagram (b) for zircons of the Doushui granitic pluton

3 討 論

3.1 陡水巖體形成時(shí)代

陡水巖體是徐克勤于 1957 年通過野外觀察發(fā)現(xiàn)的加里東期巖體。后來, 于津海等(2009)限定其形成于 410～500 Ma 之間, 年齡范圍比較寬。本次研究獲得的鋯石 U-Pb 年齡顯示陡水巖體形成時(shí)代為460.8±1.5 Ma, 屬中奧陶世。被其侵入的上猶巖體形成于 464±11 Ma(鋯石 SHRIMP U-Pb 年齡)(Mao et al., 2008), 與區(qū)域上武功山巖體、山莊巖體、贛州陽埠巖體、于都萬田巖體、云開大山巖體等形成時(shí)代相近(表 2)。本文統(tǒng)計(jì)了華南地區(qū)加里東期武夷山-武功山、諸廣山-大瑤山、云開大山一線北面的花崗巖體同位素年齡(表 2), 可見加里東期花崗巖主要形成于 410～460 Ma, 對表中 37 個(gè)年齡數(shù)據(jù)做直方圖(圖5)顯示, 主要有 430～440 Ma 和 450～460 Ma 兩個(gè)峰值, 也對應(yīng)了袁正新等(1997)研究的華南地區(qū)加里東期第一幕造山運(yùn)動, 這次運(yùn)動是華南加里東期最重要、最強(qiáng)烈的一次造山運(yùn)動, 其影響范圍廣泛, 巖漿活動強(qiáng)烈, 對南嶺稀土礦床和其他金屬礦產(chǎn)資源的形成具有重要貢獻(xiàn)。

3.2 陡水巖體元素地球化學(xué)特征

陡水花崗巖的主量元素、稀土元素、微量元素分析結(jié)果見表 3?？傮w上顯示高硅(SiO2平均含量為78.37%), 高鉀(K2O 平均含量為 4.56%), K2O＞Na2O, K2O+Na2O 平均含量 7.48%, 低 TiO2、MnO、MgO、CaO、P2O5的特點(diǎn)。在 SiO2-K2O 圖上, 樣品投在高鉀鈣堿性區(qū)域內(nèi)(圖 6a)。在 SiO2-(K2O+Na2O)圖上,落入 Morrison(1980)所示亞堿性系列花崗巖范圍內(nèi)(圖 6b)。A/CNK 值為 1.08～1.43, 平均值 1.17, 屬過鋁質(zhì)花崗巖(圖 7)。

陡水花崗巖稀土總量 ΣREE=63.7～114.42 μg/g,平均 90.68 μg/g, 其中 LREE 總量 35.66～85.13 μg/g (平均 58.95 μg/g), HREE 總量為 28.04～39.42 μg/g (平均 31.73 μg/g)。輕重稀土分餾不明顯, LREE/ HREE值為 1.27～2.91(平均 1.89), 具強(qiáng)烈的 Eu 負(fù)異常, δEu=0.06～0.1(平均 0.09), 以及 Ce 負(fù)異常, δCe 平均值為 0.63。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線的形態(tài)具有 M 型四分組效應(yīng)特點(diǎn)(圖 8a)。

微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖 8b)顯示陡水花崗巖虧損 Ba、Sr、K、Ti、P 元素, 富集 Th、Nd 等元素。Ba 和 Sr 虧損指示斜長石分離結(jié)晶, Ti虧損可能指示鈦鐵氧化物的分離結(jié)晶, 也可能因 Ti不易進(jìn)入熔體而殘留在源區(qū), 暗示巖漿物質(zhì)來源于地殼, P 虧損指示磷灰石的分離結(jié)晶。而 Th、Nd 等元素的富集則可能反映了大陸弧背景下造山花崗巖的微量元素特征(Poli et al., 1989)。

圖 5 華南加里東期 37 個(gè)花崗巖體年齡分布圖Fig.5 Histogram of 37 Caledonian granitic plutons in South China

表 2 華南地區(qū)加里東期花崗巖體同位素年齡Table 2 Isotopic ages of the Caledonian granitic plutons in South China

3.3 南嶺加里東期花崗巖的稀土礦含礦性評價(jià)

據(jù)白鴿等(1989)①研究, 巖體原巖中稀土豐度愈高, 對成礦愈有利。一般基巖稀土豐度大于 150 μg/g就可形成離子吸附型稀土礦化, 南嶺離子吸附型稀土礦石品位一般比基巖稀土含量富集 2～5 倍。陡水花崗巖稀土元素顯示具有稀土總量偏低(平均值為90.68 μg/g)、輕重稀土分餾不明顯, 及 Eu 強(qiáng)烈虧損的特點(diǎn), 可能不具備成稀土礦條件。南嶺地區(qū)已知的加里東期徐敦、竹州、寧化、益將四個(gè)含稀土礦巖體總體特征(表 4)顯示: ΣREE 值介于 124～224 μg/g 之間; LREE/HREE 值為 3.11～7.05; δEu 值為 0.28～ 0.80; (La/Yb)N值為 8.17～26.82，以及稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線右傾的特點(diǎn)(圖 9a)。

表 3 陡水花崗巖主量(%)、稀土元素和微量元素(μg/g)分析結(jié)果Table 3 Major (%), REE and trace element (μg/g) compositions of the Doushui granitic pluton

圖 6 陡水巖體花崗巖的 SiO2-K2O 圖解(a)和 SiO2-(K2O+Na2O)圖解(b)(底圖據(jù) Morrison, 1980)Fig.6 SiO2vs. K2O diagram (a) and SiO2vs. (K2O+Na2O) diagram for the Doushui granitic pluton (b)

圖 7 陡水巖體花崗巖的 A/CNK-A/NK 圖解Fig.7 A/CNK vs. A/NK diagram for the Doushui granitic pluton

相對于上述已知的含礦巖體, 其他加里東期花崗巖, 包括海洋山(圖 9b)、越城嶺(圖 9c)、寧岡(圖9d)、付坊(圖 9e)、欽甲(圖 9f)、樂安(圖 9g)、武夷山二云母花崗巖(圖 9h)的地球化學(xué)特征是 ΣREE 值較高, 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值較高, 一般 6～30,也具有上述含稀土礦巖體的地球化學(xué)特點(diǎn), 因此可能具有尋找潛在稀土礦的潛力。

圖 8 陡水巖體花崗巖的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分圖(a), 微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b, 球粒隕石標(biāo)和原始地幔準(zhǔn)化數(shù)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 華南東段加里東期花崗巖地球化學(xué)特征Table 4 Geochemical characteristics of the Caledonian granitic plutons in the eastern segment of South China

圖 9 華南加里東期具有稀土礦成礦潛力的花崗巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分圖(球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)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(圖 10a)、大寧(圖 10b, d)、欽甲(圖 10c)、上猶(圖 10e)、武夷山黑云母花崗巖(圖 10f)、苗兒山(圖 10g)、黎川東堡(圖 10h)、武功山稠坪(圖 10i)、貴溪塘灣(圖 10j)、金溪(圖 10k)、宜黃界口(圖 10l)則不具有上述含稀土礦或者具有稀土礦成礦潛力花崗巖的特點(diǎn)。例如, 苗兒山巖體 LREE/HREE 值更低,為 1.3～3.45(圖 10); 貴溪塘灣巖體 Eu 虧損不明顯, δEu 為 0.66～0.8(圖 10j); 宜黃界口(La/Yb)N值較低,為 9.6～11.9; 欽甲黑云角閃花崗巖 ΣREE 值偏低,為 67～96 μg/g; 閩西北武夷山黑云母花崗巖 Eu 虧損強(qiáng)烈, δEu 為 0.13～1.06 等, 且圖 10 中各巖體稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線也與四個(gè)含礦巖體分布型式不同。因此可能不具備稀土礦成礦條件。

圖 10 華南加里東期不具備稀土礦成礦潛力的花崗巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分圖(球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)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

雖然原巖中稀土元素含量是稀土成礦物質(zhì)來源的基礎(chǔ), 是成礦的先決條件, 稀土元素含量的高低直接影響到其在風(fēng)化殼中能否富集成礦。但該類礦床形成條件獨(dú)特, 除了母巖稀土豐度外還需要: (1)適宜的氣 候: 年 平 均溫 度較 高, 最 好是18～21 ℃, 降雨 充足, 降雨量能達(dá)到1500～2000 mm/a。(2)特殊的地形地貌等條件: 一般在低山丘陵與盆地相間的地區(qū),切割淺, 風(fēng)化殼發(fā)育, 易形成全覆式風(fēng)化殼。(3)保存條件: 植被發(fā)育對土壤有固持作用, 可避免水土流失使風(fēng)化殼的強(qiáng)烈夷蝕; 相對穩(wěn)定的新構(gòu)造運(yùn)動也是風(fēng)化殼及形成的稀土礦層能夠保存的必要條件。(4)pH值: 腐殖質(zhì)在表土層提供的偏酸性環(huán)境十分有利于REE自上而下的淋濾作用, 風(fēng)化殼pH值明顯地控制了稀土元素的遷移和富集。在弱酸性-中性介質(zhì)條件(pH值5.5～6.5)最有利于稀土元素的富集(白鴿等, 1989①; 潘華, 2011; 王登紅等, 2013)。因此,除考慮地球化學(xué)方面稀土元素特征之外, 還需結(jié)合外部條件綜合考量南嶺地區(qū)加里東期稀土礦的含礦性。

風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦床的形成對不同時(shí)代的花崗巖沒有明顯的選擇性, 近年來隨著對南嶺地區(qū)加里東期花崗巖研究程度的提高, 在加里東期花崗巖體分布區(qū)發(fā)現(xiàn)的離子吸附型稀土礦床也越來越多 , 而 該 期 巖 體 很 多 也 具 有 成 礦 母 巖 的 形 成 條 件 ,在今后的稀土礦找礦工作中更應(yīng)給予重視。

4 結(jié) 語

(1) 贛南上猶地區(qū)陡水巖體, 是最早根據(jù)地質(zhì)事實(shí)限定的加里東期巖體之一。本文通過鋯石LA-MC-ICPMS U-Pb 測年, 結(jié)果顯示陡水巖體的侵入時(shí)代為 460.8±1.5 Ma(n=10, MSWD=0.78), 屬中奧陶世。

(2) 陡水花崗巖高硅(SiO2平均含量 78.37%)、高鉀(K2O=4.56%)、且 K2O＞Na2O, 低 TiO2、MnO、MgO、CaO、P2O5, A/CNK 平均值 1.17, 屬高硅高鉀過鋁質(zhì)花崗巖。相對富集 Rb、Th、U, 虧損 Ba、Sr、K、Ti、P 等。巖體的地球化學(xué)特征表明該巖體具大陸弧背景下造山花崗巖的特征。

(3) 陡水巖 體稀土 總量 為 90.68 μg/g, LREE/ HREE 值為 1.89, 稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖具有 M 型稀土四分組效應(yīng), 具強(qiáng)烈的 Eu 負(fù)異常(δEu 平均 0.09), 與已知含稀土礦和具有稀土成礦潛力的巖體相比, 不具備形成稀土礦床的能力。

(4) 與已知含有稀土礦的徐敦、竹州、寧化、益將四個(gè)花崗巖體地球化學(xué)特征進(jìn)行對比, 發(fā)現(xiàn)華南海洋山、越城嶺、寧岡、付坊、欽甲、樂安、武夷山二云母花崗巖巖體可能具有成稀土礦的潛力, 今后在找礦工作中應(yīng)該予以重視。

致謝: 值此陳毓川院士 80 華誕之際, 謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給陳毓川院士, 本人曾有幸在野外工作中得到陳先生的指導(dǎo), 受益匪淺, 在此恭祝陳先生幸福安康！同時(shí)感謝中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所王登紅研究員,在本文的寫作中精心把脈和悉心指導(dǎo), 以及在本人研究生學(xué)習(xí)和生活當(dāng)中給予的支持幫助和關(guān)心照顧。中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所劉善寶副研究員、王成輝助理研究員也為本文付出了艱辛勞動,在此一并表示謝忱。

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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

項(xiàng)目資助: 中國地質(zhì)調(diào)查工作項(xiàng)目“我國三稀金屬資源戰(zhàn)略調(diào)查”(編號: 1212011120354)、中國地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目“南嶺地區(qū)巖漿巖成礦專屬性研究”(編號: 1212011120989)、“我國重要礦產(chǎn)和區(qū)域成礦規(guī)律研究”(編號: 1212010633903)、國家深部探測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究專項(xiàng)“南嶺成礦帶地殼巖漿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)探測實(shí)驗(yàn)”課題(編號: SinoProbe0301)和“南嶺于都-贛 縣礦集區(qū)立體探測技術(shù)與深部成礦預(yù)測示范 ”課題(編號: 201011048)聯(lián)合資助。

蘇曉云(1988-), 男, 碩士研究生, 礦床學(xué)專業(yè)。Email: suexiaoyun@126.com

郭春麗(1978-), 女, 博士, 碩士生導(dǎo)師, 主要研究與成礦有關(guān)花崗巖。Email: gchunli@126.com