福建建甌上房花崗巖熱液鋯石U-Pb年齡及地質(zhì)學(xué)意義

陳潤生

(福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，福州，350013)

華夏地塊內(nèi)廣泛發(fā)育多期次的巖漿活動，尤其是加里東期(志留紀(jì))、印支期(早—中三疊世)和燕山期(晚侏羅世—白堊紀(jì))巖漿作用極其強(qiáng)烈。其中，印支期的巖漿巖見于華南大陸雪峰基底隆升構(gòu)造帶及其以東的廣大區(qū)域[1-5]。福建省印支期花崗巖最早于20世紀(jì)70年代依據(jù)侵入地質(zhì)體與圍巖接觸關(guān)系等，在1∶20萬區(qū)調(diào)中發(fā)現(xiàn)了南平下元、德化桂洋等巖體，早期將印支期花崗巖籠統(tǒng)地稱為華力西—印支期花崗巖[6，7]。此后通過1∶5萬區(qū)調(diào)和科研工作，在閩西南武平、上杭、連城等地，從燕山期花崗巖和加里東期花崗巖中解體出大量的印支期花崗巖，對其巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)特征和巖石成因亦有新的認(rèn)識?？傮w來說，一是福建省確認(rèn)的印支期花崗巖相對較少，對規(guī)模較大的復(fù)式巖體或巖基解體不完全，早先的年齡數(shù)據(jù)可靠性不夠；二是近年通過精確測年，發(fā)表了一批鋯石U-Pb測定的印支期年齡數(shù)據(jù)[8-12]，但對印支期花崗巖的認(rèn)識程度有過于擴(kuò)大的趨勢，一些巖體中取得的年齡數(shù)據(jù)與地質(zhì)事實明顯不符，地質(zhì)依據(jù)不充分。如在確定的燕山早期(晚侏羅世)花崗巖中取得了印支期的年齡數(shù)據(jù)，可能出現(xiàn)誤判花崗巖時代的問題。為什么出現(xiàn)這樣自相矛盾的現(xiàn)象，令很多在一線從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的工作者深感困惑。

筆者在開展建甌上房白鎢礦的研究過程中，于上房晚侏羅世正長花崗巖中取得了印支期鋯石年齡數(shù)據(jù)，但明顯不符合地質(zhì)事實和已有的測年結(jié)果。為了解釋其原因，通過鉆孔巖芯采樣，進(jìn)行樣品的鋯石形態(tài)學(xué)、稀土元素地球化學(xué)及鋯石LA-ICP-MS同位素測年工作，重點研究鋯石成因，進(jìn)而分析鋯石年齡的地質(zhì)意義，探討對印支期花崗巖年齡數(shù)據(jù)的合理解釋，以便于準(zhǔn)確區(qū)分燕山早期(晚侏羅世)和印支期(三疊紀(jì))花崗巖。

1 地質(zhì)概況

閩北上房正長花崗巖體位于武夷山成礦帶東北部，福建省建甌市東部。2007年，福建省地質(zhì)調(diào)查研究院在建甌上房地區(qū)開展鎢異常查證、預(yù)查和普查工作時，在上房巖體的外接觸帶發(fā)現(xiàn)了白鎢礦，經(jīng)詳查達(dá)大型礦床規(guī)模。上房白鎢礦處于武夷山成礦帶東北段，政和—大埔斷裂帶偏東側(cè)，是目前華南地區(qū)已知的產(chǎn)于最東北端的大型鎢礦床[13，14]。礦區(qū)主要地層為早元古代大金山巖組和中—晚元古代龍北溪組，大金山組巖性為灰-深灰色黑云斜長變粒巖、黑云變粒巖、石英云母片巖，夾數(shù)層斜長角閃巖；龍北溪組以黑云變粒巖、石英云母片巖為主。區(qū)內(nèi)侵入巖以加里東期和燕山期為主，喜馬拉雅期僅見基性巖脈，侵入巖類型以中酸-酸性巖類為主。其中加里東期巖石組合以片麻狀二長花崗巖、正長花崗巖為主，巖體呈橢圓狀、條帶狀和不規(guī)則狀，多呈北北東或近南北向展布；區(qū)內(nèi)燕山期黑云母正長花崗巖分布范圍最廣，多呈巖基或巖株狀產(chǎn)出，區(qū)域上主要包括建陽庵山、小湖，建甌赤溪、羅山、上房等正長花崗巖巖體。

上房晚侏羅世正長花崗巖分布于上房白鎢礦區(qū)西北、東南和東北部或隱伏于礦區(qū)深部，呈巖株狀或巖瘤狀出露于地表(圖1)。礦區(qū)西北部花崗巖體侵入于早元古代大金山巖組斜長變粒巖；東北和東南部巖體見于石埕、大長崗等地，侵入于加里東期片麻狀二長花崗巖或中—晚元古代龍北溪組?？臻g上，白鎢礦主要產(chǎn)于似斑狀黑云母正長花崗巖的外接觸帶的似盆狀凹部，這種部位有利于巖漿熱液匯集和交代成礦。詳查礦區(qū)所有的60個鉆孔均穿過外接觸帶進(jìn)入正長花崗巖體中(圖2)。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)不同部位出露的正長花崗巖的礦物組成與結(jié)構(gòu)構(gòu)造基本相同，暗示礦區(qū)地表出露與深部隱伏的正長花崗巖是一個整體，亦與鉆探驗證結(jié)果吻合。圍巖接觸帶附近硅化、絹英巖化等蝕變強(qiáng)烈，形成寬30～100 m的蝕變帶，局部地段形成構(gòu)造角礫巖、碎粉巖等。而正長花崗巖內(nèi)接觸帶具有明顯的鉀長石化、硅化和絹云母化等蝕變，后期疊加有細(xì)脈狀綠泥石化。

圖1 建甌上房鎢礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological map of the Shangfang tungsten mine1—晚侏羅世南園組火山巖；2—早侏羅世梨山組沉積巖；3—晚元古代馬面山群變質(zhì)巖；4—早元古代麻源群變質(zhì)巖；5—晚侏羅世正長花崗巖；6—加里東期片麻狀花崗巖；7—地質(zhì)界線；8—不整合地質(zhì)界線；9—脆性斷裂；10—韌性剪切帶；11—勘查礦區(qū)范圍；12—采樣位置平面示意

圖2 上房鎢礦床地質(zhì)2線剖面圖Fig.2 The geological profile map of No.2 exploration line in Shangfang tungsten mine1—早元古代麻源群變質(zhì)巖；2—晚侏羅世正長花崗巖；3—白鎢礦體及編號；4—輝鉬礦體及編號；5—鉆孔位置及編號；6—正長花崗巖樣品采樣位置及編號(SF201)

上房正長花崗巖與該區(qū)鎢鉬成礦有密切的成因關(guān)系。正長花崗巖樣品中的鋯石加權(quán)平均年齡為(158.8±1.6)Ma(MSWD=3.4)，代表了其結(jié)晶年齡，說明上房巖體屬燕山早期晚侏羅世巖漿作用的產(chǎn)物。與白鎢礦體密切共生的輝鉬礦Re-Os等時線年齡為(158.1±5.4)Ma(MSWD =4.6)，代表了上房白鎢礦的成礦時代，說明白鎢礦成礦時代也為晚侏羅世。輝鉬礦等時線年齡與黑云母正長花崗巖的鋯石U-Pb年齡完全一致，暗示白鎢礦的形成與正長花崗巖巖漿活動關(guān)系密切。研究認(rèn)為，上房白鎢礦與華南地區(qū)大多數(shù)鎢礦的形成時間一致，表明它們是同一成礦事件和同一成礦動力學(xué)背景的產(chǎn)物。華南地區(qū)形成于160～150 Ma的鎢礦均與燕山早期(晚侏羅世)花崗巖有關(guān)，巖漿活動與成礦作用之間不存在明顯的時差，二者近于同時發(fā)生，成巖成礦具有同源性。鎢礦的成礦作用受礦區(qū)巖漿活動的控制，巖漿作用可能提供了成礦所必須的熱、流體和金屬成礦元素。

2 巖性特征

上房正長花崗巖具似斑狀中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物主要成分為鉀長石(30%～45%)、斜長石(20%～30%)、石英(20%～30%)、黑云母(2%～5%)等。鉀長石斑晶多呈板柱狀，長軸5～20 mm，卡氏雙晶發(fā)育，局部見格子雙晶，包裹少許斜長石小顆粒，ST=0.95，Δ=0.8，屬中正微長石。巖體副礦物種類多，總量較高，普遍出現(xiàn)鋯石、釷石、磷灰石、褐簾石、晶質(zhì)鈾礦等稀有稀土放射性元素礦物。鐵鈦礦物中磁鐵礦含量較高，還含有鈦鐵礦，但分布不均勻，個別出現(xiàn)銳鈦礦。副礦物組合為磁鐵礦-鈦鐵礦-鋯石型。

上房正長花崗巖SiO2含量為71.11%～75.39%，平均74.11%，具有含量較低的MgO(0.02%～0.67%)、TiO2(0.09%～0.34%)、P2O5(0.013%～0.091%)，但FeO*/MgO比值較高，平均為5.42，富堿，K2O+Na2O 含量為7.78%～8.94%，平均為8.60%，K2O/Na2O比值為1.39～2.07，平均為1.74。在SiO2-K2O+Na2O分類圖解上，全部樣品點均落入亞堿性花崗巖區(qū)。在K2O-SiO2圖解中，樣品點全部落入高鉀鈣堿性系列。Al2O3含量中等(12.91%～14.27%)，A/NKC為1.01～1.11，平均為1.05，為弱過鋁-過鋁質(zhì)花崗巖。上房礦區(qū)及周邊晚侏羅世黑云母正長花崗巖具有S型(陸殼改造型)花崗巖特征。微量和稀土元素Rb/Sr比值高(一般3.33～16.32，平均7.69)，Ba、Sr、Ti、P、Eu等元素強(qiáng)烈虧損。稀土總量相對較高，屬輕稀土弱富集型，Eu強(qiáng)烈虧損(δEu=0.11～0.43，平均0.20)。在SiO2-Zr圖解中，全部樣品點亦落在S型花崗巖區(qū)?；◢弾r的(87Sr/86Sr)i=0.711 713～0.712 804，(143Nd/144Nd)i= 0.512 044～0.512 094，εNd(t)=—10.10～—9.35，Sr-Nd同位素組成也說明正長花崗巖體為殼源成因。

該次研究在上房礦區(qū)巖芯中采取正長花崗巖樣品開展鋯石特征及U-Pb測年工作，樣品SF201取自上房礦區(qū)2線ZK201孔深270～273 m處。和前期已完成研究工作的4線樣品SF401平面距離約80 m(ZK401終孔處)。樣品SF401巖石呈肉紅色微帶淺灰色，主要礦物有鉀長石(48%)、斜長石(20%)、石英(27%)、黑云母(5%)等。其中鉀長石晶形較好，少部分已粘土化；斜長石表面亦少部分發(fā)生絹云母化(圖3a、b)。樣品SF201呈肉紅色微帶灰綠色，主要礦物有鉀長石、斜長石、石英等。其中鉀長石含量50%左右，晶形較好，部分被白云母侵蝕交代；斜長石含量20%左右，表面大多已發(fā)生絹云母化；石英含量30%左右(圖3c、d)。2件樣品的巖相及礦物特征完全相似。

鋯石樣品采用常規(guī)方法粉碎，并用浮選和電磁選方法進(jìn)行分選，然后在雙目鏡下挑選出晶形和透明度較好的鋯石顆粒，在玻璃板上用環(huán)氧樹脂固定，并拋光至鋯石中心。在U-Pb同位素分析之前，利用透-反偏光顯微鏡和陰極發(fā)光(CL)圖像詳細(xì)地研究鋯石的晶體形貌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，以選擇適合的區(qū)域進(jìn)行同位素分析。激光剝蝕ICP-MS鋯石U-Pb同位素年齡分析在中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室進(jìn)行，分析方法[15]。樣品的同位素比值及元素含量數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDataCal[16]，鋯石加權(quán)平均年齡的計算采用206Pb/238U年齡(誤差為1σ)，U-Pb諧和圖的繪制采用ISOPLOT(3.0版)軟件完成。

圖3 上房正長花崗巖特征Fig.3 The character of Shangfang syenitie granite(a)SF401正長花崗巖(手標(biāo)本)；(b)SF401正長花崗巖(透射正交光)；(c)SF201正長花崗巖(手標(biāo)本)；(d)SF201正長花崗巖(透射正交光)，有較大顆粒，是后期嵌入的脈狀石英(透射正交光)；Kfs—鉀長石，Pl—斜長石，Ms—白云母，Qz—石英

3 分析結(jié)果

3.1 鋯石形態(tài)特征

樣品SF401中的鋯石顆粒相對較大，一般為100～150 um，多呈自形，無色透明，內(nèi)部次生結(jié)構(gòu)發(fā)育，常呈裂隙切穿(圖4a—c)，后者從鋯石核部到邊部，CL發(fā)光強(qiáng)度不同，顯示不同區(qū)域U、Th含量的差異及變化規(guī)律，單顆粒鋯石中振蕩環(huán)帶發(fā)育，具明顯的巖漿鋯石特征。而與之比較的樣品SF201中的鋯石顆粒一般為40～100 um，呈他形-半自形，顏色較深，一般呈棕褐色、棕黃色，大部分晶體表面粗糙，透明度較差，多為不透明-半透明(圖4d)。部分鋯石表面多孔洞，且廣泛包裹有亮黃色金屬礦物(圖4f)。鋯石CL圖像顏色較深，分布較均勻，多數(shù)環(huán)帶不發(fā)育或沒有環(huán)帶結(jié)構(gòu)，顯示其U、Th含量較高且分布均勻，同時可以看到鋯石次生結(jié)構(gòu)發(fā)育，這些次生結(jié)構(gòu)多為不規(guī)則的曲線狀、海綿狀(圖4e)。掃描電鏡下觀察表明，鋯石內(nèi)有多種包裹體發(fā)育，如柱鈾礦、鈾石、鉀長石、磷灰石、鈉長石等(圖5a-c)。

圖4 上房正長花崗巖中兩類不同鋯石礦物學(xué)特征Fig.4 The mineralogy of two types zircons in Shangfang syenitie granite(a)樣品SF401中鋯石呈自形結(jié)構(gòu)(透射光)；(b)樣品SF401中鋯石微裂隙發(fā)育(反射光)；(c)樣品SF401中鋯石具振蕩環(huán)帶(CL陰極發(fā)光)；(d)樣品SF201樣品中鋯石他形-半自形，透明-半透明(透射光)；(e)樣品SF201中鋯石表面多孔狀或海綿狀結(jié)構(gòu)(反射光)；(f)樣品SF201鋯石中含有很多金屬礦物包裹體(CL陰極發(fā)光)

圖5 樣品SF201鋯石中的礦物包裹體Fig.5 The mineral inclusions in zircons of SF201 sample

3.2 鋯石微量元素特征

樣品SF201中鋯石稀土元素含量相對較高(表1)，∑REE含量2 262×10-6～12 614×10-6(均值4 506×10-6)，∑HREE/∑LREE比值16.33～47.65(均值32)。稀土配分模式左傾平緩(圖6a)，HREE相對富集，Ce正異常不明顯(Ce/Ce*為3.6～5.2)，但具有很強(qiáng)的Eu負(fù)異常(Eu/Eu*<0.06)。而與之對比的樣品SF401中鋯石稀土元素含量較高，∑REE含量為1 085×10-6～2 776×10-6(平均1 463×10-6)。輕重稀土分餾較強(qiáng)，但富集重稀土，∑HREE/∑LREE比值為5.7～34(均值20.4)。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式向左傾(圖6b)，HREE相對富集且較平緩，具明顯Ce正異常(Ce/Ce*為6.8～2 089，絕大部分在10～100)和Eu負(fù)異常(Eu/Eu*為0.06～0.24)。

表1上房正長花崗巖(樣品SF201)鋯石LA-ICP-MS稀土元素分析結(jié)果(×10-6)

Table1LA-ICP-MSREEdataofzirconsfromK-feldspargranitefromtheShangfangtungstenmine(×10-6)

樣點LaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLu∑REE∑HRE/∑LREEEu*Ce*16.1621.63.0920.225.31.1595.136.64301517041701767339377047.650.024.9626.5122.33.0320.322.70.8585.231.33671235561351380259301238.80.025.0233.0211.72.2717.535.30.5913544.84521395671291282248306742.580.014.4842.199.62.3622.446.30.3817356.45681747221691673322394146.350.014.22516.461.110.567.411211.941512310962829191631336226483916.330.064.6664.2419.84.4541.1740.6225780.47532168421861812341463231.120.014.567520.43.12024.30.9991.932.534110341695.1933176226229.660.025.18829.810416.31071553.636692342427726270950742167101261429.340.014.71910.438.27.9273.116512.7594152121630710352061855336600818.550.044.21103.3713.52.1713.518.70.5163.423.828194.34401081140224242645.880.0151115.634.55.8142.871.61.7626286.18362499722091987368514128.880.013.621218.948.36.945.353.41.7119968.37332399882152028375502027.770.024.23136.5821.33.472236.42.1614345.34561425811271203224301331.780.034.45146.7225.74.735.761.61.3523974.16831997591561422261392927.940.014.581517.553.57.1638.735.82.2711841.94721597151711747338391724.280.034.78

圖6 上房正長花崗巖中2類鋯石稀土元素配分模式圖 Fig.6 The REE pattern diagram of two types zircons from Shangfang syenitie granite(a)樣品SF201為該次測試成果，(b)樣品SF401引自陳潤生等[14]，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)引自Sun & Mc Donough[17]

3.3 鋯石U-Pb年齡

樣品SF201中鋯石的Th含量相對較低，集中在200×10-6～500×10-6(表2)，但U含量很高，集中在6 000×10-6～8 000×10-6。故Th/U比值很低，為0.02～0.17(均值0.07)。與樣品SF401的特征略有差異，后者Th、U含量高(分別集中在400×10-6～900×10-6和300×10-6～1 000×10-6)，Th/U比值為0.5～2.0，與典型巖漿鋯石特征相似。

表2上房正長花崗巖(樣品SF201)LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素分析結(jié)果(×10-6)

Table2LA-ICP-MSisotopicdataofzirconsfromK-feldspargranitesfromtheShangfangtungstenmine(×10-6)

樣點ThUTh/U207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ117281220.0210.050.00090.242390.00520.035180.000419439194392204228166980.0420.05210.00250.267070.01420.037210.000528810628810624011327378830.0350.05020.00110.255080.0070.036860.0005204492044923164515101310.0510.05230.0010.263220.00620.036370.000529841298412375594156680.1660.06670.00140.339370.00840.036860.00058284382843297663513254460.1380.05170.0010.199440.00540.027880.000627041270411855729961490.0490.05090.00150.239020.00810.034050.00042376623766218784548622350.0730.05090.00080.195720.0040.027890.000323635236351813948491680.0530.05140.00250.24240.01280.034220.0005258107258107220101036348210.0750.05520.00120.282240.00720.0370.000542246422462526111533156850.0980.05110.0010.209750.00570.029650.000524545245451935121022119170.0860.05530.00120.258850.00680.033690.0005426484264823461359873200.0820.050.00090.257310.00540.037180.0005196381963823241451071420.0710.05160.00140.258480.00850.036320.0006268602686023371540667630.060.05450.00140.272490.00820.036290.000539056390562457

樣品SF201挑選透明度相對較好，包裹體不發(fā)育的鋯石進(jìn)行15個點的分析，其中點SF201-05偏離諧和線較遠(yuǎn)，可能發(fā)生了Pb的丟失，其余14個點均位于諧和線上或非常接近諧和線，但分布較零散，206Pb/238U年齡變化于(252～181) Ma。14個點中有7個點相對集中，加權(quán)平均年齡為(232.6±2.2)Ma(MSWD=0.74)；另4個點相對集中，加權(quán)平均年齡為(218.8±6.9)Ma；還有3個點的206Pb/238U年齡為(193±5)Ma～(181±3)Ma(圖7)。研究成果表明，高鈾含量的鋯石易發(fā)生蛻晶質(zhì)化，蛻晶質(zhì)化后的鋯石在中低溫?zé)嵋何g變過程中會發(fā)生明顯的U、Th和放射性Pb的丟失，導(dǎo)致U-Th-Pb體系的擾動[18-20]，導(dǎo)致U-Pb年齡偏小。筆者認(rèn)為，較老的諧和年齡(232.6±2.2)Ma代表了樣品SF201早期巖漿鋯石的結(jié)晶年齡，而較年輕的諧和年齡及早侏羅世的幾個年齡反映了晚期熱液疊加改造年齡。

圖7 上房花崗巖體鋯石LA-ICP-MS U-Pb諧和年齡圖Fig.7 The diagram of LA-ICPMS zircon U-Pb concordant ages from Shangfang granite(左：SF401，引自陳潤生等[13]，右：SF201為該次測試成果)

已有的樣品SF401206Pb/238U表觀年齡介于(164±1)Ma～(152±4)Ma，加權(quán)平均年齡為(158.8±1.4)Ma(95%可信度，MSWD=3.4)，諧和年齡為(158.7±1.3)Ma(MSWD=4.5)。加權(quán)平均年齡與諧和年齡非常一致，代表了似斑狀黑云母正長花崗巖的結(jié)晶年齡。其中一個鋯石顆粒的206Pb/238U年齡為(221±9)Ma，但仍然位于諧和線上，可能為巖漿侵位過程中捕獲的巖漿鋯石。

4 討論

4.1 鋯石成因類型

大量研究表明，不同成因的鋯石其Th、U含量及Th/U比值可能有較大差異。巖漿鋯石的Th、U含量較高、Th/U比值較大(一般大于0.4)；變質(zhì)鋯石的Th、U含量低、Th/U比值小(一般小于0.1)[21，22]。這是因為巖漿鋯石的Th/U比值與Th和U在巖漿中的含量以及它們在鋯石與巖漿之間的分配系數(shù)有關(guān)[23，24]。通常巖漿鋯石的Th/U 比值接近1[25]。

已有學(xué)者根據(jù)熱液鋯石的研究[26]提出了鋯石中Th、U的反應(yīng)-擴(kuò)散模式。這一模式認(rèn)為鋯石的放射性損傷使其發(fā)生蛻晶化作用，從而造成鋯石的結(jié)構(gòu)相對不穩(wěn)定，使后期的高溫?zé)嵋毫黧w容易與鋯石產(chǎn)生反應(yīng)。發(fā)生反應(yīng)的區(qū)域中的鋯石Th、U遷移出去，或在反應(yīng)局部富集呈富鈾礦物(鈾石、柱鈾礦)；同時由于在流體環(huán)境中Th、U的活動性不一致及稀土元素的含量差異，導(dǎo)致熱液鋯石的元素特征與巖漿鋯石有明顯的區(qū)別。

不同成因的鋯石其微量元素組成可能存在較大差異[27]，這對于正確認(rèn)識鋯石成因具有重要意義[28]。Hanchar 等(2003)提出[29], 稀土元素的含量和配分模式可以指示鋯石的生長環(huán)境及熔體或流體的化學(xué)組成。巖漿鋯石含有較高的REE含量，強(qiáng)烈富集重稀土，因而具有向左陡傾的HREE配分模式[30]。對于變質(zhì)重結(jié)晶鋯石，其輕稀土元素較重稀土元素有較大的離子半徑，因而更容易在變質(zhì)重結(jié)晶過程中從鋯石晶格中排除出來，從而可以導(dǎo)致變質(zhì)重結(jié)晶鋯石比巖漿鋯石具有更陡的重稀土富集模型[31]。Hoskin對比研究了澳大利亞Boggy平原帶狀巖體(BPZP)中的巖漿和熱液鋯石，發(fā)現(xiàn)它們的球粒隕石配分曲線明顯不同，巖漿鋯石的球粒隕石配分曲線從La至Lu急劇增加，具有Ce正異常和Eu負(fù)異常，而熱液鋯石的球粒隕石配分曲線通常具有明顯較高的REE含量，比較平緩的輕稀土圖形，而Ce異常較小。

如上所述，樣品SF401中鋯石的Th、U含量，Th/U比值，稀土元素含量高，HREE富集，配分模型左傾，具明顯Ce正異常和Eu負(fù)異常，與典型的巖漿鋯石特征相似，所以筆者認(rèn)為樣品SF401中的鋯石為巖漿鋯石。樣品SF201中的鋯石Th含量相對較低，U含量很高，Th/U比值很小(小于0.1)，稀土元素含量很高，HREE比較富集，配分模型左傾平緩，Ce異常不明顯，具強(qiáng)烈Eu負(fù)異常，與典型的巖漿鋯石明顯不同。另外，鋯石表面具多孔洞狀、海綿狀結(jié)構(gòu)，富U、Th獨立礦物包裹體發(fā)育，因此，認(rèn)為該樣品中的鋯石為熱液鋯石。Hoskin(2005)和Kirkland(2009)[32]根據(jù)已有熱液鋯石的微量元素，總結(jié)出了巖漿鋯石和熱液鋯石的微量元素判別圖解。在該圖解上，樣品SF201分析點大部分落在熱液鋯石區(qū)域內(nèi)，而樣品SF401分析點位于巖漿鋯石區(qū)域內(nèi)，進(jìn)一步證明樣品SF201中的鋯石為熱液成因。

綜上分析認(rèn)為，該次采取的樣品SF201中印支期的巖漿鋯石，在燕山期巖漿熱液作用下，流體對鋯石進(jìn)行交代形成熱液鋯石。

4.2 年代學(xué)意義

4.2.1 印支期花崗巖廣泛存在

在上房鎢礦區(qū)鄰近的2線ZK201和4線ZK401(線距約80 m)內(nèi)接觸帶黑云母正長花崗巖中分別采取了樣品SF201、SF401開展鋯石LA-ICP-MS定年工作，發(fā)現(xiàn)了2種不同類型的鋯石，得出了2組不同的年齡數(shù)據(jù)。樣品SF401為巖漿鋯石，加權(quán)平均年齡(158.8±1.4)Ma(MSWD=3.4)，與諧和年齡(158.7±1.3)Ma(MSWD=4.5)一致，代表似斑狀黑云母正長花崗巖的結(jié)晶年齡屬晚侏羅世，與福建省傳統(tǒng)的認(rèn)識相吻合。而樣品SF201中鋯石除巖漿鋯石外，主要為熱液鋯石，14個點中7個點相對集中，加權(quán)平均年齡為(232.6±2.2)Ma(MSWD=0.74)；另4個點相對集中，加權(quán)平均年齡為(218.8±6.9) Ma。前者代表了印支期(三疊紀(jì))巖漿侵入結(jié)晶年齡，后者可能代表了印支期后熱液疊加改造年齡。2個年齡樣品采自相距較近的同一個花崗巖巖體內(nèi)，且二者的巖相學(xué)特征基本一致，但鋯石特征不同，采用同一方法測出的年齡數(shù)據(jù)不同(反映不同期次的巖漿侵入活動)。唯一合理的解釋是這些熱液鋯石是燕山期巖漿侵位過程中捕獲的印支期巖漿鋯石，并暗示該區(qū)存在隱伏的印支期巖體?；蚴窃谘嗌狡谠焐阶饔眠^程中，深部印支期花崗巖再次部分熔融，其中的部分鋯石被改造而繼承。

印支期花崗巖主要分布在桂東南、粵西、粵北、贛南、贛中、湖南和閩西地區(qū)。華南印支期花崗巖的出露面積大約相當(dāng)于燕山期的20%。但在福建省已發(fā)現(xiàn)的印支期花崗巖遠(yuǎn)不及燕山期和加里東期，一些早期被認(rèn)為是印支期的花崗巖通過調(diào)查研究，如福建省原認(rèn)為最大的印支期花崗巖巖體——瑋埔?guī)r體，通過瑋埔?guī)r體的構(gòu)造變形、接觸關(guān)系和精確定年等解體后，認(rèn)為其主體屬加里東期[33-36]。福建省印支期花崗巖分布范圍僅約占燕山期花崗巖的10%以下。但隨著福建省對印支期花崗巖認(rèn)識的不斷深化，如福建省地質(zhì)調(diào)查研究院在開展1∶5萬新泉等4幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時，對上杭梅花山復(fù)式巖體、古田復(fù)式巖體進(jìn)行了詳細(xì)解體，通過接觸關(guān)系、巖相分析和同位素測年，解體出吳家坊、太山頭、大灣、池家山、龍?zhí)兜纫?guī)模較大的印支期巖體。巖石類型以二長花崗巖、正長花崗巖為主，侵入時代為(232.2～235.3) Ma*福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，1∶5萬新泉、梅村、古田、湖洋幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告，2013。。

華南印支運動與加里東運動一樣是一次重要的陸內(nèi)造山運動[37-39]，奠定了華南現(xiàn)今的基本骨架。伴隨該次運動的構(gòu)造-巖漿作用極其強(qiáng)烈，研究表明印支期花崗巖分布于華南大陸雪峰基底隆升構(gòu)造帶及其以東的廣大區(qū)域，呈面型無極性無年齡演化趨勢的分布，展示出加里東期花崗巖的分布特征。近年來在浙西南和閩西北亦發(fā)現(xiàn)有印支期花崗巖即是明證[40，41]。印支期花崗巖形成年齡集中于(248～208) Ma，顯示2個年齡峰值～239 Ma和～220 Ma。該次在上房燕山期花崗巖中采取的鋯石定年獲得的2組年齡為(232.6±2.2)Ma(MSWD=0.74)和(218.8±6.9)Ma，與華南印支期巖漿峰期巖漿作用時間吻合較好。

近年來，隨著精確定年及主微量測試分析方法的飛速發(fā)展，較多花崗巖體的形成時代被重新定義，整體上華南印支期花崗巖的影響范圍在擴(kuò)大，但在福建省發(fā)現(xiàn)的印支期花崗巖數(shù)量和規(guī)模與印支期陸內(nèi)造山運動的影響還不相匹配。主要原因有2個方面：一是需要進(jìn)一步調(diào)查，對閩西地區(qū)規(guī)模較大的燕山期或加里東期復(fù)式巖體進(jìn)行解體，原來的華力期花崗巖(二疊紀(jì))很可能大部分屬于印支期花崗巖；二是大量的印支期花崗巖未出露地表或是被期后的燕山早期花崗巖改造，發(fā)生了深熔(部分熔融)和再造作用。上房花崗巖中熱液鋯石的發(fā)現(xiàn)和印支期2組年齡的測定，以及二者相似的巖石地球化學(xué)特征，即是最好的證據(jù)。

4.2.2 確定印支期花崗巖

正是由于被燕山期巖漿巖的改造，燕山期(晚侏羅世)花崗巖中捕獲和繼承有印支期的巖漿鋯石，包含有印支期年齡信息。因此，在確定印支期花崗巖時要注意幾個關(guān)鍵的問題。

(1)盡管現(xiàn)代的分析測試技術(shù)手段很先進(jìn)，尤其是定年方面準(zhǔn)確度極高，但不能以年齡作為唯一的巖體時代依據(jù)。如1∶5萬麻沙等3幅區(qū)調(diào)在建陽庵山(羅古巖)巖體(似斑狀黑云母正長花崗巖，與上房巖體特征和巖石地球化學(xué)特征相似)，獲得精確鋯石LA-ICP-MS年齡為228 Ma。但庵山巖體侵入最新的地層為早侏羅世梨山組，與區(qū)域晚侏羅世正長花崗巖巖體在巖體劃分和巖石宏觀、微觀特征及含礦專屬性等方面均可對比。因此228 Ma并不是庵山巖體的真實年齡*福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，1∶5萬麻沙、建陽、徐市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告，2011。，區(qū)調(diào)工作中仍將其時代歸為晚侏羅世顯然是合理的。永安小陶巖體、光澤太銀廠巖體通過鋯石定年為印支期年齡，但仍然需要從地質(zhì)上尋找更直接的證據(jù)。

(2)除精確定年外，如何正確識別印支期花崗巖的時代。①接觸關(guān)系。是最可靠的地質(zhì)依據(jù)，或侵入早期的地質(zhì)體、或被后期的地質(zhì)體不整合覆蓋或侵入接觸等，上、下時限接觸關(guān)系要清楚。部分巖體只有較可靠的下限資料或上限資料，亦具有很好的判別時代意義，如前述的建陽庵山巖體；②巖相學(xué)特征。福建省印支期二長花崗巖、正長花崗巖一般具有較典型的似斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶以肉紅色鉀長石為主，斑晶大-粗大，鉀長石斑晶中明顯發(fā)育有不同方向的裂紋。暗色礦物黑云母含量相對較高，一般在5%～15%，多為填隙狀分布于長石、石英顆粒間，偶見角閃石(如上杭太山頭、吳家坊巖體*福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，1∶5萬新泉、梅村、古田、湖洋幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告，2013。，浙江大爽、靖居巖體等)。黑云母多蝕變?yōu)榫G泥石等；③構(gòu)造特征。暗色礦物多以集合體產(chǎn)出，多顯示弱定向-定向，具弱片麻狀-片麻狀構(gòu)造；④巖石地球化學(xué)特征。一般而言，拉張構(gòu)造體制下巖漿侵位過程中的分離結(jié)晶作用比擠壓構(gòu)造體制下更強(qiáng)。因此，形成于后造山伸展環(huán)境下的燕山早期花崗巖，總體應(yīng)比形成于后碰撞弱擠壓構(gòu)造環(huán)境下的印支期花崗巖經(jīng)歷過更強(qiáng)的分異演化。從而具有更多的不相容元素及揮發(fā)分含量，更大的Rb/ Sr比值，更低的Eu值以及更高的堿性程度。

(3)利用鋯石進(jìn)行定年，亦要詳細(xì)研究鋯石形態(tài)特征，區(qū)分鋯石的成因類型，判別是捕獲鋯石(深部隱伏印支期巖體)或是繼承鋯石，還是原生的巖漿鋯石。結(jié)合地質(zhì)觀察和巖相學(xué)特征等合理進(jìn)行年齡數(shù)據(jù)的解釋。

4.3 與成礦關(guān)系

一般認(rèn)為，南嶺地區(qū)廣泛分布印支期花崗巖，與鈾礦成礦關(guān)系密切，鈾成礦帶的分布與印支期花崗巖的分布存在一定的藕合性，華南印支期花崗巖可能是華南鈾礦非常重要的鈾源巖[42，43]。但印支期花崗巖與鎢、錫多金屬成礦的關(guān)系并不密切。華南地區(qū)是中國東部中生代大規(guī)模成礦，或成礦大爆發(fā)[44-46]最具代表性的區(qū)帶。最近幾年，運用Re-Os，40Ar/39Ar和SHRIMP鋯石U-Pb法對華南地區(qū)鎢礦或鎢錫多金屬礦床開展了較詳細(xì)的成礦年代學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)南嶺地區(qū)鎢錫礦床在成礦時代上具有集中分布的特點[47-51]。(160～150) Ma是南嶺及相鄰地區(qū)W、Sn、Nb、Ta、Pb、Zn等有色-稀有金屬礦床成礦作用的高峰期。南嶺及相鄰地區(qū)最重要的地殼重熔作用的峰值為(160±5)Ma[52]，被稱為“大火成巖事件”。該期花崗質(zhì)巖漿侵入活動在華南呈面狀展布，是伸展背景下地殼深熔作用的產(chǎn)物，并伴隨爆發(fā)式鎢多金屬成礦作用。

但華南印支期亦有鎢錫多金屬礦床產(chǎn)出，如廣西栗木鈮-鉭-鎢-錫礦床形成于晚三疊世至早—中侏羅世[53，54]，在栗木礦田礦石的云母獲得Ar-Ar年齡為(214.0±1.9)Ma[55]，湘南荷花坪錫礦Re-Os等時線年齡(224±1.9)Ma[56]，贛南崇義大余礦集區(qū)內(nèi)的鵝仙塘錫鎢礦石英脈的白云母Ar-Ar年齡為231.4 Ma[57]。雖然印支期花崗巖不具有大規(guī)模直接成礦的能力，但由于華南具有高W、Sn、U的地球化學(xué)場[58]，印支期花崗巖具典型殼源性，因此，華南印支期花崗巖具有一定的直接成礦能力。在高W、Sn的地球化學(xué)場區(qū)域，印支期花崗巖可以直接形成鎢礦。此外，深部印支期花崗巖可再次產(chǎn)生部分熔融，造成W、Sn、U、Th等強(qiáng)不相容元素(親花崗巖元素)再次富集[59]，這也是印支期花崗巖對燕山期大規(guī)模成礦的重要意義。

上房白鎢礦區(qū)深部有隱伏的印支期花崗巖，可能初步富集W等多金屬元素。伴隨燕山期發(fā)生大規(guī)模造山作用和巖漿活動，深部印支期花崗巖可再次產(chǎn)生部分熔融，可能造成W等強(qiáng)不相容元素(親花崗巖元素)再次富集，從而導(dǎo)致晚侏羅世花崗巖中成礦元素和產(chǎn)熱元素含量更高，有利于鎢多金屬成礦。但這一過程可能非常復(fù)雜，目前缺少直接的資料，需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究。

5 結(jié)論

(1)福建上房似斑狀黑云母正長花崗巖體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了2類不同成因類型的鋯石。其中一類具有較多的包裹體，Th/U比值低(0.02～0.17，平均0.07)。鋯石稀土元素含量相對較高，稀土元素配分模式左傾平緩，HREE相對富集，Ce正異常不明顯，但具有很強(qiáng)的Eu負(fù)異常(Eu/Eu*<0.06)。研究表明其屬于熱液鋯石，具有明顯不同于巖漿鋯石的特征。

(2)熱液鋯石具有2組LA-ICP-MS諧和年齡，14個點中的7個點相對集中，加權(quán)平均年齡為(232.6±2.2)Ma(MSWD=0.74)；另有4個點相對集中，加權(quán)平均年齡為(218.8±6.9)Ma。前者代表了印支期(三疊紀(jì))巖漿侵入結(jié)晶年齡，后者可能代表了印支期后熱液疊加改造年齡。這些熱液鋯石是燕山期巖漿侵位過程中捕獲的印支期巖漿鋯石，并暗示該區(qū)存在隱伏的印支期巖體，或是在燕山期造山作用過程中深部印支期花崗巖再次部分熔融(再造)。

(3)分析認(rèn)為福建省印支期花崗巖廣泛存在，但不能僅從測年數(shù)據(jù)而確定其形成時代，應(yīng)著重分析和調(diào)查花崗巖與圍巖上、下時限接觸關(guān)系、巖相學(xué)特征、構(gòu)造特征、巖石地球化學(xué)特征等直接的地質(zhì)學(xué)依據(jù)(如接觸關(guān)系)。利用鋯石定年要分析研究鋯石成因類型。

(4)印支期花崗巖可能與鎢多金屬成礦有一定的關(guān)系。有可能初步富集鎢多金屬的印支期花崗巖部分熔融形成含鎢巖漿，直接導(dǎo)致區(qū)域眾多燕山期鎢多金屬礦的形成。

感謝中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室李建威教授、中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)所曹康博士在LA-ICP-MS鋯石稀土元素分析測試和 U-Pb定年方面的支持和幫助。感謝國家自然科學(xué)基金(No.U1405232)和福建省地礦局地勘科研項目經(jīng)費對本研究工作的資助。

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