江西龍南稀土花崗巖的鋯石U-Pb年齡、內(nèi)生礦化特征及成因討論

趙 芝, 王登紅, 陳振宇, 陳鄭輝, 鄭國(guó)棟, 劉新星

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

江西龍南稀土花崗巖的鋯石U-Pb年齡、內(nèi)生礦化特征及成因討論

趙 芝1), 王登紅1), 陳振宇1), 陳鄭輝1), 鄭國(guó)棟1), 劉新星2)

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

江西省龍南地區(qū)離子吸附型稀土成礦花崗巖出露廣泛, 然而由于缺乏精確的同位素年代學(xué)依據(jù),致使對(duì)各巖體的侵位時(shí)代、巖石成因等方面的認(rèn)識(shí)存在分歧。本文對(duì)足洞、?？蛹鞍肟踊◢弾r的風(fēng)化殼(或基巖)樣品進(jìn)行了LA-MC-ICPMS鋯石U-Pb定年, 獲得206Pb/238U加權(quán)平均年齡分別為: (168.2±1.2) Ma、(168.3±1.7) Ma和(209.75±0.86) Ma, 表明足洞和?？踊◢弾r體的侵位時(shí)代一致, 均形成于燕山期, 晚于寨背—關(guān)西巖體(～195 Ma), 更晚于印支期侵位的半坑巖體。足洞—?？訋r體的稀土配分類型為重稀土型, 巖石學(xué)、礦物學(xué)方面具有相似性, 可能為同源巖漿同期分離結(jié)晶的產(chǎn)物; 寨背—關(guān)西巖體和半坑巖體的稀土配分類型均為輕稀土型, 巖石學(xué)、礦物學(xué)方面具相似性, 可能為同源巖漿不同期次形成的產(chǎn)物。而足洞—牛坑巖體與寨背—關(guān)西巖體具有不同的稀土礦物組合、稀土配分模式和微量元素特征(寨背—關(guān)西花崗巖風(fēng)化殼的Zr/Hf比值(20～60)大于足洞—?？訋r體(＜20), 且Zr/Hf比值與Nb/Ta比值正相關(guān)), 可能來(lái)自不同的巖漿源區(qū)。

稀土花崗巖; 鋯石年齡; 稀土內(nèi)生礦化; 巖石成因; 江西龍南

江西龍南地區(qū)輕、重稀土礦床類型發(fā)育齊全,是華南造山系南嶺造山帶風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦礦集區(qū)(袁忠信等, 2013)內(nèi)最具代表性的成礦地區(qū)之一, 也是我國(guó)乃至全球重要的重稀土資源生產(chǎn)地。區(qū)內(nèi)密集分布的成礦巖體(如?？印⒆愣?、半坑、關(guān)西及寨背巖體等)是眾稀土礦床形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。近二十多年, 不少學(xué)者對(duì)足洞、半坑、關(guān)西和寨背巖體的年代學(xué)、巖石學(xué)、礦物學(xué)及地球化學(xué)特征進(jìn)行了一定程度的研究(贛南地質(zhì)調(diào)查大隊(duì), 1987; 吳澄宇, 1988; 吳澄宇等, 1992; 黃典豪等, 1988, 1993;陳培榮等, 1998, 2007; Bao et al., 2008; 章邦桐等, 2011), 但是大多數(shù)巖體仍缺乏精確的鋯石 U-Pb同位素年代學(xué)資料, 加上20世紀(jì)80年代定年方法精確度有限, 如足洞巖體全巖、長(zhǎng)石 Rb-Sr等時(shí)線年齡和鋯石 U-Pb不一致線法測(cè)得的年齡分別為148 Ma和124 Ma, 相差較大, 致使對(duì)眾巖體的形成時(shí)代、巖石成因等方面的認(rèn)識(shí)存在分歧。20世紀(jì)70年代初, 1:20萬(wàn)龍南幅將足洞、關(guān)西及半坑巖體作為寨背巖基的邊緣相, 歸屬于燕山期, 這種觀點(diǎn)被很多學(xué)者沿用至今。80年代末, 贛南地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)(1987)根據(jù)野外地質(zhì)填圖將足洞、關(guān)西和半坑巖體劃分開(kāi)來(lái), 并認(rèn)為足洞和關(guān)西巖體為燕山期不同階段的獨(dú)立巖體, 關(guān)西巖體與半坑巖體可能為同源巖漿。目前, 對(duì)于?？訋r體和半坑巖體的侵位時(shí)代、稀土內(nèi)生礦化特征及與足洞、關(guān)西、寨背巖體之間是否存在成因聯(lián)系等問(wèn)題缺乏深入研究。因此, 本文對(duì)龍南?？?、足洞及半坑巖體進(jìn)行了LA-MC-ICPMS鋯石U-Pb定年, 并結(jié)合各巖體稀土內(nèi)生礦化特征及稀土、微量元素特征, 探討了巖石成因。

龍南地區(qū)處于華南造山系南嶺造山帶贛南隆起, 屬于Ⅱ級(jí)華南成礦省Ⅲ級(jí)南嶺成礦帶的贛南隆起W-Sn-REE成礦亞帶(徐志剛等, 2008)。贛南地區(qū)發(fā)育前寒武紀(jì)結(jié)晶基底, 之上沉積震旦—奧陶紀(jì)的砂巖、板巖等巨厚巖系, 志留紀(jì)發(fā)生了強(qiáng)烈的構(gòu)造-熱事件, 大規(guī)模花崗質(zhì)巖漿侵位。晚泥盆世地層呈角度不整合覆蓋在前泥盆紀(jì)地層之上(舒良樹(shù), 2006a)。晚泥盆世、石炭紀(jì)、二疊紀(jì)、早三疊世的地層主要由淺海相碳酸鹽巖和泥砂質(zhì)巖組成, 晚三疊世、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)和古近紀(jì)地層主要為陸相碎屑巖-火山巖系(舒良樹(shù)等, 2006b)。區(qū)內(nèi)出露大面積花崗巖, 以發(fā)育離子吸附型稀土礦和鎢礦為特征(“五層樓”+“地下室”成礦模式)(李建康等, 2013)。

龍南地區(qū)出露眾多稀土花崗巖體: ?？印⒆愣?、半坑、關(guān)西及寨背巖體等(圖1), 它們屬于九嶷—大東山—泉州 EW 向中生代花崗巖帶的中段(莫柱孫等, 1980)。?？訋r體位于龍南縣南部6 km的富坑一帶, 呈長(zhǎng)條狀巖瘤產(chǎn)出, 巖體規(guī)模小, 出露面積約20 km2, 主體巖性為中粗粒黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖。巖體東部與白堊系呈斷層接觸, 其余與上古生界侵入接觸。足洞巖體又稱新圩巖體, 位于?？訋r體東側(cè)約 5 km處, 地表呈似橢圓狀, 長(zhǎng)軸方向?yàn)?NE65°,出露面積為32.5 km2。主要巖性由白云母鉀長(zhǎng)-堿長(zhǎng)花崗巖組成, 中間分布少量黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖, 兩者的界線為漸變過(guò)渡。巖體南部與上二疊統(tǒng)含煤地層呈斷層接觸, 與半坑巖體呈侵入接觸, 接觸面上見(jiàn)中性巖脈充填, 與關(guān)西巖體之間被一小規(guī)?；◢彴邘r巖株分隔(贛南地質(zhì)調(diào)查大隊(duì), 1987)。半坑巖體位于足洞巖體南部, 呈不規(guī)則的 S型長(zhǎng)條狀分布,主要巖性為黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖。巖體東部侵入下古生界, 西部被侏羅系覆蓋。關(guān)西巖體位于足洞巖體東側(cè), 與寨背巖體相連, 呈巖基產(chǎn)出, 出露面積超過(guò)400 km2, 主體巖性為中粗粒黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖。南部侵入并包裹多處輝長(zhǎng)巖體, 其中最大的輝長(zhǎng)巖體稱為車步巖體(鋯石U-Pb年齡為175 Ma)(賀振宇等, 2007), 出露面積約20 km2。巖體與寒武系淺變質(zhì)巖、晚加里東期混合巖、海西晚期花崗巖和侏羅系火山巖呈侵入接觸。

1 樣品采集及分析測(cè)定

1.1 樣品采集

用于鋯石定年的樣品 LN-nk3采自?？訋r體, LN-jy采自足洞巖體, LN-xx3采自半坑巖體, 具體位置見(jiàn)圖1。LN-nk3: 為黑云母花崗巖風(fēng)化殼, 樣品呈淺肉色(圖 2a), 為全風(fēng)化層, 中粒狀結(jié)構(gòu), 砂狀構(gòu)造, 主要為粘土礦物和少量石英、長(zhǎng)石。LN-jy:為白云母花崗巖風(fēng)化殼, 呈灰白色, 為半風(fēng)化層,保持了基巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造, 但礦物多被風(fēng)化, 一捏便碎, 中粗粒粒狀結(jié)構(gòu), 塊狀構(gòu)造(圖2b)。LN-xx3:黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖(圖 2c), 樣品呈肉紅色, 文象結(jié)構(gòu)發(fā)育, 塊狀構(gòu)造, 主要由石英(25%)、微斜長(zhǎng)石+條紋長(zhǎng)石(40%)、斜長(zhǎng)石(20%)及黑云母組成(5%)。條紋長(zhǎng)石呈粗粒大晶體, 他形為主, 鈉長(zhǎng)石條紋呈細(xì)脈狀、線狀定向排列; 斜長(zhǎng)石呈板柱狀, 局部發(fā)育鈉長(zhǎng)石環(huán)帶; 黑云母較集中分布, 內(nèi)見(jiàn)較多磁鐵礦; 石英呈他形粒狀, 多分布在條紋長(zhǎng)石內(nèi)部, 大小不一, 形成文象結(jié)構(gòu)。副礦物中磁鐵礦較多, 可見(jiàn)鋯石、磷灰石和褐簾石。巖石具有鉀長(zhǎng)石化, 主要是條紋長(zhǎng)石內(nèi)部可見(jiàn)斜長(zhǎng)石形成變斑晶。

圖1 江西龍南地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)江西省重工業(yè)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì), 1970;江西省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì), 1973修編)Fig. 1 Simplified geological map of Longnan area, Jiangxi Province (modified after The Regional Geological Survey Team of the Jiangxi Heavy Industry Bureau, 1970; The Regional Geological Survey Team of Jiangxi Geological Bureau, 1973)

圖2 樣品的野外地質(zhì)特征Fig. 2 Field geological characteristics of dating samples

1.2 樣品測(cè)定

鋯石樣品的年齡測(cè)試工作是在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所 MC-ICP-MS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為載氣。鋯石年齡諧和圖用Isoplot 3.0程序完成, 測(cè)試數(shù)據(jù)、加權(quán)平均年齡的誤差均為1σ。鋯石加權(quán)平均年齡采用206Pb/238U年齡。詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程參見(jiàn)侯可軍等(2009)。

風(fēng)化殼樣品的稀土元素分析測(cè)試由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心測(cè)定完成, 采用等離子質(zhì)譜分析方法(ICP-MS), 實(shí)驗(yàn)儀器為X-Series型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國(guó)Thermo公司), 分析誤差小于5%。樣品經(jīng)過(guò)烘干后人工過(guò)篩至200目。

1.3 鋯石測(cè)年結(jié)果

足洞巖體(LN-jy): 用于分析測(cè)試的鋯石均呈自形晶, 多為短柱狀, 粒徑多在100 μm左右, 長(zhǎng)寬比介于2:1之間(圖3), 具有清晰、致密的韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu), Th/U 比值介于 0.12～1.12之間, 僅個(gè)別鋯石Th/U比值小于0.4, 多顯示巖漿成因特征。20個(gè)測(cè)點(diǎn)的年齡顯示, 無(wú)論是鋯石的核部(如點(diǎn) 3、18等)還是邊部(如 1、9等), 其 U-Pb年齡基本一致。在鋯石U-Pb年齡諧和圖中(圖4a), 11顆鋯石年齡位于諧和線上,206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(168.2±1.2) Ma (MSWD=1.3), 該年齡代表巖體的侵位年齡。

?？訋r體(LN-nk3): 鋯石均呈自形晶, 多為細(xì)長(zhǎng)條狀, 粒徑多在100 μm左右, 長(zhǎng)寬比介于3:1之間(圖3), 具有清晰、致密的韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu), Th/U比值介于0.3～1.0之間, 僅個(gè)別鋯石Th/U比值小于0.4,多顯示巖漿成因特征。在鋯石諧和年齡圖解中(圖4b), 13顆鋯石年齡位于諧和線上, 其206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(168.3±1.7) Ma (MSWD=1.4), 該年齡為巖體的侵位年齡。

半坑巖體(LN-xx3): 用于分析測(cè)試的鋯石均呈自形晶, 多為短柱狀, 粒徑多在100 μm左右, 長(zhǎng)寬比介于2:1之間(圖3), 具有清晰、致密的韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu), Th/U比值介于0.56～1.36之間, 顯示巖漿成因特征。在鋯石諧和年齡圖解中(圖4c), 13顆鋯石的年齡位于諧和線上, 其206Pb/238U 加權(quán)平均年齡為(209.75±0.86) Ma (MSWD=1.2), 該年齡為花崗巖的侵位年齡。

圖3 樣品的鋯石陰極發(fā)光圖像Fig. 3 Cathodoluminescence images of analyzed zircons

圖4 樣品LN-jy(a)、LN-nk3(b)、LN-xx3(c)的鋯石U-Pb年齡諧和圖解Fig. 4 Concordia diagrams of zircon U-Pb isotopes of sample LN-jy(a), LN-nk3(b) and LN-xx3(c)

1.4 稀土元素特征

足洞風(fēng)化殼樣品的稀土含量明顯高于母巖(為2.8倍), 但繼承了母巖的稀土配分模式, 為重稀土配分型, 具有Eu的負(fù)異常, 與?？訋r體風(fēng)化殼樣品具有幾乎一致的配分曲線(圖 5)。足洞周邊水體受風(fēng)化殼稀土配分特征影響, 也顯示富集重稀土的特征(羅建美等, 2007)。寨背黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖與關(guān)西黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖具有一致的稀土配分模式, 均為輕稀土型。寨背巖體風(fēng)化殼的稀土配分類型繼承了母巖特征,且與半坑巖體風(fēng)化殼的稀土配分模式相似(圖6)。

2 討論

2.1 龍南地區(qū)稀土花崗巖的侵位關(guān)系

關(guān)于龍南稀土花崗巖的侵位關(guān)系一直存在兩種觀點(diǎn): (1)足洞、關(guān)西及半坑巖體為寨背巖體的邊緣相,?？訋r體與它們同為燕山期第二階段巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物(江西省重工業(yè)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì), 1970); (2)足洞巖體全巖、長(zhǎng)石的Rb-Sr等時(shí)線年齡為148 Ma, 鋯石 U-Pb不一致線年齡為124 Ma; 半坑巖體的全巖K-Ar同位素表面年齡為 154 Ma; 關(guān)西巖體鋯石U-Pb不一致線法年齡為170 Ma, 與全巖Rb-Sr等時(shí)線年齡(176 Ma)基本相同(贛南地質(zhì)調(diào)查大隊(duì), 1987;黃典豪等, 1989)。寨背巖體的全巖Rb-Sr等時(shí)線年齡為(176±10) Ma(陳培榮等, 1998), SHRIMP鋯石U-Pb年齡為171.6 Ma(Li et al., 2003), 章邦桐等(2011)認(rèn)為寨背花崗巖基由于放射性元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高、出露面積較大等原因, 導(dǎo)致其侵位—結(jié)晶時(shí)差較大,反演計(jì)算得出的侵位年齡為195.2 Ma。除了寨背巖體, 區(qū)域上花崗巖侵位—結(jié)晶時(shí)差較大的巖體還有花山—姑婆山巖體(章邦桐等, 2012)。

本文鋯石 U-Pb測(cè)年結(jié)果表明, 足洞與?？訋r體具有一致的鋯石U-Pb年齡, 均為168 Ma; 半坑巖體鋯石U-Pb年齡為209 Ma。考慮到足洞和半坑巖體受較強(qiáng)的蝕變作用, Rb-Sr、K-Ar很難保持封閉體系, 其年齡可信度相對(duì)較差。其次足洞、?？雍桶肟訋r體出露面積均較小、侵位相對(duì)較淺(?？?、足洞巖體均為巖漿高度演化分異的產(chǎn)物, 侵位淺于分異程度相對(duì)較低的寨背巖體), 侵位-結(jié)晶時(shí)差較小, 認(rèn)為鋯石的結(jié)晶年齡代表了各自巖體的侵位年齡。關(guān)西和寨背巖體無(wú)論是全巖Rb-Sr等時(shí)線年齡還是鋯石U-Pb年齡幾乎一致, 為同一巖體?？梢?jiàn),龍南地區(qū)稀土巖體的侵位順序?yàn)? 半坑巖體(209 Ma)、寨背—關(guān)西巖體(約195 Ma)、足洞—牛坑巖體(168 Ma)。

圖5 重稀土型花崗巖及風(fēng)化殼的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化REE配分模式Fig. 5 Chondrite-normalized REE patterns of HREE type granite and weathering crust samples

圖6 輕稀土型花崗巖及風(fēng)化殼球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化REE配分模式Fig. 6 Chondrite-normalized REE patterns of LREE type granite and weathering crust samples

2.2 龍南地區(qū)巖漿演化與內(nèi)生稀土礦化特征

足洞巖體主要為白云母鉀長(zhǎng)-堿長(zhǎng)花崗巖及少量黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖, 前者是后者交代作用的產(chǎn)物,牛坑巖體巖性以黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖為主。足洞白云母鉀長(zhǎng)-堿長(zhǎng)花崗巖, 副礦物組合為氟碳鈣釔礦-硅鈹釔礦-螢石-鋯石, 稀土礦化與螢石-碳酸鹽化密切相關(guān); 足洞和?？雍谠颇糕涢L(zhǎng)花崗巖的副礦物組合幾乎一致, 均為鋯石-獨(dú)居石-磷釔礦, 少量的硅鈹釔礦、氟碳鈣釔礦等, 且?guī)r體風(fēng)化殼的稀土配分模式幾乎一致。因此, 無(wú)論從巖體的侵位時(shí)代還是巖石類型、稀土礦物組合及風(fēng)化殼稀土配分特征, 足洞和半坑巖體均具有相似性, 它們很可能為同源巖漿同期分離結(jié)晶的產(chǎn)物。

圖7 花崗巖樣品SiO2-TiO2圖解Fig. 7 SiO2versus TiO2correlation diagram of granite samples

圖8 風(fēng)化殼樣品Nb/Ta-Zr/Hf比值圖解Fig. 8 Zr/Hf versus Nb/Ta correlation diagram of weathering crust samples

寨背和關(guān)西巖體巖性均以黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖為主, 副礦物以磁鐵礦、鈦鐵礦、榍石、鋯石、褐簾石、磷灰石為主, 磁鐵礦遠(yuǎn)大于鈦鐵礦, 稀土礦化主要以發(fā)育榍石-褐簾石-磷灰石為特征。巖石的稀土配分類型均屬于輕稀土型, 亦為同源巖漿同期分離結(jié)晶的產(chǎn)物。半坑巖體的侵位時(shí)代早于寨背—關(guān)西巖體, 但它們具有相似的巖石類型——黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖, 和一致的稀土配分類型, 推測(cè)可能與寨背—關(guān)西巖體為同源巖漿。

寨背—關(guān)西巖體與足洞—?？訋r體, 除了稀土礦化特征截然不同外, 主量元素也存在差異。以SiO2-TiO2圖解為例(圖 7), 寨背—關(guān)西黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖的 TiO2含量隨 SiO2含量增高而降低的趨勢(shì)較為緩慢, 顯示同源巖漿演化特征。而足洞黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖的TiO2含量隨SiO2含量增高快速降低,顯示與寨背—關(guān)西巖體不同的演化趨勢(shì)。白云母鉀長(zhǎng)-堿長(zhǎng)花崗巖由于受蝕變作用的影響, 二者呈正相關(guān)性, 暗示有新礦物形成。

兩巖體之間的微量元素亦存在顯著差異。Zr、Hf、Nb、Ta均為相對(duì)穩(wěn)定的元素, 即使在風(fēng)化過(guò)程中Zr/Hf、Nb/Ta比值也基本保持不變(Middelburg et al., 1988; 馬英軍等, 1999; Panahi et al., 2000)。在Zr/Hf-Nb/Ta比值圖解中(圖 8), 半坑和寨背花崗巖風(fēng)化殼的Nb/Ta、Zr/Hf比值偏高(20～60), 且兩比值呈正相關(guān)性。而足洞花崗巖風(fēng)化殼, 隨 Nb/Ta比值的快速增長(zhǎng), Zr/Hf比值基本不變, 且小于20, 反映出足洞花崗巖的巖漿分異演化程度高于寨背花崗巖。足洞花崗巖與寨背—關(guān)西花崗巖的SiO2含量相近, 很難為同源巖漿分異的產(chǎn)物。由此認(rèn)為, 足洞—?？訋r體與寨背—關(guān)西巖體為兩個(gè)獨(dú)立巖漿房演化形成的產(chǎn)物。

3 結(jié)論

本文對(duì)龍南地區(qū)稀土花崗巖進(jìn)行了鋯石U-Pb測(cè)年, 結(jié)果表明: 半坑巖體侵位于印支期(209 Ma), 足洞—?？訋r體侵位于燕山期(168 Ma), 晚于鄰區(qū)的寨背—關(guān)西巖體(約195 Ma)。足洞—?？踊◢弾r的稀土內(nèi)生礦化以重稀土為特征, 為同源巖漿同期高度分異演化的產(chǎn)物。寨背—關(guān)西花崗巖與半坑花崗巖的稀土內(nèi)生礦化則以輕稀土為特征, 可能為同源巖漿不同階段侵位形成。而足洞—牛坑花崗巖與寨背—關(guān)西花崗巖則為兩個(gè)獨(dú)立巖漿房演化形成的產(chǎn)物。

致謝:衷心感謝中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所袁忠信和白鴿研究員對(duì)本文的修改提供了寶貴意見(jiàn),感謝他們?cè)谙⊥恋V床研究方面的悉心指導(dǎo)！

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Zircon U-Pb Age, Endogenic Mineralization and Petrogenesis of Rare Earth Ore-bearing Granite in Longnan, Jiangxi Province

ZHAO Zhi1), WANG Deng-hong1), CHEN Zhen-yu1), CHEN Zheng-hui1), ZHENG Guo-dong1), LIU Xin-xing2)
1) Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037; 2) School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083

Granites related to ion adsorption type rare earth ore deposits are widely exposed in Longnan area, Jiangxi Province. However, there are different views concerning the emplacement age and petrogenesis of the granites due to the lack of accurate isotopic geochronologic data. In this paper, the authors conducted research on the zircon U-Pb chronology of the weathering crust or granite samples from Zudong, Niukeng and Bankeng granites by using Laser Ablation-Multicollector Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (La-MS-ICPMS). Three weighted average206Pb/238U ages obtained are (168.2±1.2) Ma, (168.3±1.7) Ma and (209.75±0.86) Ma respectively. These data show that the emplacement ages of the Zudong and Niukeng granites are consistent with each other in consideration of the errors, suggesting the Yanshanian period. The ages are younger than the age of the Zhaibei-Guanxi granite (～195 Ma), and are much younger than the age of Bankeng granite which was emplaced during the Indosinian period. The Zudong and Niukeng granites have similar petrologic andmineralogical characteristics as well as heavy rare earth distribution patterns, implying that they might be products of the same stage of the comagmatic evolution. The Zhaibei-Guanxi and Bankeng granites also have similar petrologic and mineralogical characteristics and light rare earth distribution patterns, suggesting that they might be products of different stages of the comagmatic evolution. A comparison between the Zudong-Niukeng granite and the Zhaibei-Guanxi granite shows that they have different rare earth minerals, rare earth distribution patterns and trace elements characteristics (the Zr/Hf ratios of the weathering crust samples from the Zhaibei-Guanxi granite (20～60) are higher than those of the Zudong-Niukeng granite (＜20), and they are positively correlated with the Nb/Ta ratios). It is believed that these granites originated from different magmatic source areas.

rare earth ore-bearing granite; zircon U-Pb age; endogenic mineralization; petrogenesis; Longnan region

P618.7; P597

A

10.3975/cagsb.2014.06.07

本文由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目“我國(guó)離子吸附型稀土戰(zhàn)略調(diào)查及研究”(編號(hào): 1212011220804)和“南嶺巖漿巖成礦專屬性”(編號(hào): 1212011120989)聯(lián)合資助。

2013-12-30; 改回日期: 2014-08-23。責(zé)任編輯: 張改俠。

趙芝, 女, 1984年生。博士, 助理研究員。主要從事巖石、礦床地球化學(xué)研究。通訊地址: 100037, 北京市西城區(qū)百萬(wàn)莊大街26號(hào)。E-mail: zhaozhi_sun@163.com。

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