北秦嶺地體秦嶺巖群(雜巖)中偉晶巖脈內蛻晶質化鋯石的成因

裴小利,時 毓, 2,梁 斌,劉希軍, 2,丁海紅,朱昱樺

(1.桂林理工大學 廣西隱伏金屬礦產勘查重點實驗室,廣西 桂林 541004;2.南京大學 內生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室,南京 210093;3.江蘇省有色金屬華東地質勘查局,南京 210007)

北秦嶺地體秦嶺巖群(雜巖)中偉晶巖脈內蛻晶質化鋯石的成因

裴小利1,時 毓1, 2,梁 斌1,劉希軍1, 2,丁海紅3,朱昱樺1

(1.桂林理工大學 廣西隱伏金屬礦產勘查重點實驗室,廣西 桂林 541004;2.南京大學 內生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室,南京 210093;3.江蘇省有色金屬華東地質勘查局,南京 210007)

對北秦嶺地體秦嶺巖群(雜巖)中的偉晶巖脈內的鋯石進行了陰極發(fā)光和U-Pb年代學研究。結果表明： 由于偉晶巖中的(蛤質)鋯石發(fā)生蛻晶化作用或重結晶作用, U-Th體系發(fā)生了改變, 其鋯石陰極發(fā)光圖像呈黑色, 無明顯環(huán)帶; 對4條偉晶巖脈中的蛻晶質化鋯石進行的LA-ICP-MS定年顯示, 由于受蛻晶質化(蛤質)鋯石內部Pb元素丟失的影響, 其年齡多較為分散, 可信度不高。 只有1個樣品(QL1434-1)顯示了較好的諧和性,指示該偉晶巖脈的形成年齡約為380 Ma,歸于晚古生代早期。

蛻晶質化;偉晶巖;鋯石U-Pb年代學;秦嶺巖群(雜巖);秦嶺造山帶

0 引 言

秦嶺造山帶呈東西向橫亙于中國大陸中部,是華北克拉通與揚子克拉通之間的碰撞匯聚帶,在整個東亞中部構造格局中占有重要地位。根據(jù)其地質特征及關系,秦嶺造山帶可分為北秦嶺和南秦嶺。通常,北秦嶺被認為是華北南緣或獨立微陸塊的一部分,而南秦嶺被認為是揚子北緣的組成部分。南、北秦嶺被商南-丹鳳縫合帶所隔開,該縫合帶也是華北克拉通與揚子克拉通的主縫合帶,以丹鳳蛇綠巖為標志[1-5]。

秦嶺造山帶經(jīng)歷了復雜的多階段構造演化, 從新元古代到中生代, 經(jīng)歷了晉寧運動、 加里東運動、 印支運動和燕山運動, 由于板塊的多次俯沖和碰撞, 發(fā)生了廣泛的巖漿活動和區(qū)域變質作用[5-7]。 其中, 加里東期的構造運動和區(qū)域變質作用對秦嶺的面貌起重要作用, 因此, 加里東期花崗巖和花崗偉晶巖在該地區(qū)尤為發(fā)育, 形成了秦嶺加里東期巖漿巖帶,主要有灰池子、 桃坪、 騾子坪、 黃龍廟和漂池巖體以及部分偉晶巖脈[6-9]。 在北秦嶺地區(qū)廣泛發(fā)育的偉晶巖脈群多分布于秦嶺巖群(雜巖)變質巖中, 由于偉晶巖中富含稀有金屬礦物原料, 與礦產關系密切, 特別是偉晶巖型鈾礦尤為典型[6-14]，引起了眾多研究者的關注。 而本文研究的偉晶巖脈規(guī)模極小, 分帶發(fā)育不明顯, 內部僅見少量黃鐵礦化, 為不含礦偉晶巖。

近幾十年來,前人對秦嶺地區(qū)進行了大量的地質年代學和地球化學的研究分析工作，主要研究對象包括揚子克拉通和華北克拉通的碰撞關系及秦嶺造山帶形成的構造背景[15]、巖漿活動[16]和成礦作用[17],以及秦嶺巖群(雜巖)與其他各組成單元的地質特征等[18-21]；但是對秦嶺造山帶中侵入的偉晶巖脈的研究較少。本文對北秦嶺地體秦嶺巖群(雜巖)中的偉晶巖脈內的蛻晶質化鋯石進行了鋯石U-Pb年代學研究,以探究鋯石發(fā)生蛻晶質化之后對其定年結果的影響程度,并探討鋯石發(fā)生蛻晶質化的原因。

1 地質概況和樣品特征

北秦嶺位于洛南-欒川-方城斷裂和商南-丹鳳斷裂之間,東西向展布近千米,造山帶內地質體多呈透鏡狀,具強烈的擠壓-走滑變形構造,并受南部的商南-丹鳳縫合帶和北部的洛南-欒川斷裂所限制。從北到南的構造單元包括:寬坪巖群、二郎坪巖群、秦嶺巖群(雜巖)和丹鳳巖群[5],各巖群間以大型的剪切帶和斷裂帶為界,相互呈逆沖疊置[4, 22-24]。

秦嶺巖群(雜巖)是北秦嶺的最重要組成單元,主要呈數(shù)個巨大的透鏡狀巖片斷續(xù)分布,是一套經(jīng)歷了多期變質變形和多期巖漿作用的中-深變質基底雜巖系,其巖性主要為:下部為黑云斜長片麻巖、含石榴子石黑云斜長片麻巖、矽線石榴黑云斜長片麻巖夾斜長角閃巖、黑云斜長變粒巖夾大理巖;中部為矽線黑云斜長片麻巖、變粒巖、斜長角閃巖、斜長角閃片巖夾大理巖;上部為厚層石墨大理巖夾黑云斜長角閃巖、變粒巖和片麻巖[11, 22]?？煞譃槟噘|-長英質變質巖、基性變質巖和鈣質變質巖3種巖石類型,其中泥質-長英質變質巖是秦嶺巖群(雜巖)的主體[11, 22](圖1)。

本文樣品采自北秦嶺的秦嶺巖群(雜巖)及侵入其中的偉晶巖脈, 位于漂池巖體與灰池子巖體之間。 樣品QL1426-1為秦嶺巖群(雜巖)斜長角閃巖(圖2a、 圖2b)(E111°04′11.4″, N33°41′27.4″), 該樣品由角閃石(70%)、 石英(15%)、 斜長石(10%)和黑云母(5%)組成, 石英有明顯的波狀消光,顆粒細小(圖3a、圖3b)。QL1426-2為細?；◢弬ゾr(圖2a、圖2b),該偉晶巖脈規(guī)模較小,寬度為50～100 cm, 在偉晶巖脈與圍巖的接觸帶上, 在

圖1 北秦嶺造山帶地質簡圖

圖2 秦嶺巖群(雜巖)巖石及偉晶巖脈野外照片

圖3 秦嶺巖群(雜巖)及偉晶巖脈樣品的顯微圖像

圍巖側有明顯的烘烤邊, 在巖脈側有明顯的冷凝邊。該偉晶巖脈的主要組成礦物為斜長石(55%)和石英(40%), 石英受應力作用呈波狀消光; 斜長石具有明顯的聚片雙晶, 雙晶紋發(fā)生彎曲(受到應力作用使雙晶發(fā)生滑移而產生的塑性變形); 白云母呈細小的鱗片狀集合體出現(xiàn), 含量較少; 該樣品中出現(xiàn)了顆粒細小的石榴子石, 含量小于1%(圖3c、 圖3d), 其圍巖為秦嶺巖群(雜巖)斜長角閃巖。樣品QL1426-3也為花崗偉晶巖, 主要礦物為斜長石(55%)、 石英(45%)和黑云母(5%), 斜長石發(fā)生了弱絹云母化(圖3e)。

樣品QL1434-1(E110°59′30.5″, N33°39′46.3″)為細?；◢弬ゾr, 呈脈狀產出(圖2c),可見黑云母的集合體(圖2d)。石英具波狀消光, 顆粒之間呈鋸齒狀凹凸接觸,大小不一, 含量約65%;斜長石粒度為1.5～4 mm,具聚片雙晶,弱絹云母化,含量約18%;鉀長石具格子雙晶(微斜長石),部分微斜長石中具有磨圓狀的石英包裹體,局部見少量條帶狀斜長石,含量約15%;由于固溶體的出溶作用,鉀長石與斜長石(鈉長石)有規(guī)律地交生,呈條紋長石出現(xiàn)(鉀長石為主晶,鈉長石為輔晶),含量小于1%;石榴子石呈自形粒狀,顆粒極小,含量小于1%。巖石受應力作用,石英呈弱定向排列,顆粒間發(fā)育細小白云母細脈,巖漿后期發(fā)育的細小微裂隙切穿礦物,被綠泥石所填充(圖3f)。

樣品QL1439-1(E111°02′29.6″, N33°37′43.6″)為花崗偉晶巖(圖2e), 主要礦物為斜長石、 石英和少量白云母, 斜長石呈聚片雙晶, 細而密(可能為鈉長石),局部有聚晶產出,斜長石晶體有明顯的皺彎現(xiàn)象,該巖石受外力作用表面發(fā)生揉彎;在斜長石與鉀長石接觸帶附近的斜長石中,石英呈蠕蟲狀嵌晶出現(xiàn),呈蠕英結構,斜長石粒徑較大,含量約55%～60%,斜長石受定向壓力而發(fā)生彎曲,晶間有絹云母化,斜長石晶體內有少量石英包裹體;石英具波狀消光,大小不一,小顆粒約0.5～1 mm,大顆粒約2～3 mm,含量為35%～40%;白云母呈鱗片狀,含量為2%～3%;黑云母為1%～2%,微斜長石含量極少(小于1%，圖3g)。

樣品QL1440-1(E111°03′31.6″, N33°33′53.4″)為秦嶺巖群(雜巖)斜長角閃巖, QL1440-2、 QL1440-3和QL1440-7為侵入其中的偉晶巖脈, 這幾條小的偉晶巖脈寬度為2～5 m, 相間侵入于秦嶺巖群(雜巖)斜長角閃巖中。 樣品QL1440-5為秦嶺巖群(雜巖)斜長角閃巖。這些斜長角閃巖與偉晶巖脈的采樣距離相距500 m以內。其中, QL1440-7為淺色細?；◢弬ゾr, 可見黑云母聚集體(圖2f),該樣品的主要組成礦物為石英、斜長石和白云母,石英具波狀消光,接觸界面平直光滑,含量為55%～60%;斜長石含量為35%～40%,聚片雙晶細而密(酸性斜長石), 局部有聚晶產出, 部分含石英包裹體, 個別單體由于SiO2在斜長石中析出呈蠕英結構, 有較弱的絹云母化; 白云母含量為2%～3%, 黑云母為1%～2%, 微斜長石小于1%(圖3h)。

2 分析和測試方法

本文的分析測試包括電子探針和LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年分析。

鋯石分離主要采用傳統(tǒng)的淘選方法,用磁選和過重液的方法分離。首先將2～5 kg巖石樣品破碎至0.18～0.15 mm(80～100目)；再經(jīng)手工重砂淘選及磁選,分選出無磁性重礦物樣品,對少量樣品還要進行重液分離；然后在雙目顯微鏡下隨機挑選出不同顏色、大小和形態(tài)的鋯石顆粒100～200顆,將它們固定在雙面膠上,并沿直線排列整齊,用混有固化劑的環(huán)氧樹脂膠結；待環(huán)氧樹脂固化后,制成樣品樹脂靶,磨制和拋光至鋯石厚度的一半(反射光和透射光下鋯石面積基本相同),使鋯石顆粒中心露出,則鋯石靶制備完成。

對制成樣品靶后的鋯石進行顯微鏡下觀察和反射光及透射光照相,分析鋯石晶形、包裹體、裂縫等外觀特征。CL圖像分析在南京大學成礦作用國家重點實驗室進行,采用的是JEOL JXA-8100電子探針儀,工作電壓為15 kV,光束電流為2×10-8A,束斑直徑約為1 μm。

鋯石U-Pb定年在南京大學內生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室完成。定年在7500a型ICP-MS與Merchantek/New Wave Research 213 nm激光溶蝕探針聯(lián)機上進行。采用氦氣作為剝蝕鋯石物質的載氣,通過直徑為3 mm的PVC管將剝蝕物質傳送到ICP-MS, 并在進入ICP-MS之前與Ar氣混合, 形成混合氣, 增加了運送物質的效率, 并提供比較穩(wěn)定的信號以及增加U-Pb分異的重現(xiàn)性。 儀器工作參數(shù)為: 波長213 nm, 激光脈沖重復頻率5 Hz, 脈沖能量為10～20 J/cm2, 激光光束大小為32 μm,剝蝕時間為50 s,背景時間為20 s。質量分餾校正采用標樣GEMOC/GJ-1(609 Ma)[25]。ICP-MS的分析數(shù)據(jù)通過即時分析軟件GLITTER[26]計算獲得同位素比值、年齡和誤差。每輪測試分析前后都進行兩次標樣GJ分析,對分析結果進行校正,未知樣品分析前進行已知年齡樣品Mud Tank(TIMS年齡:732±5 Ma[27])分析來檢查分析結果的可靠性,然后分析未知樣品10～12次。普通鉛校正后的結果[28]用Isoplot 2.49[29]完成年齡計算及諧和圖的繪制。

3 鋯石CL特征和U-Pb年齡

樣品QL1426-2(花崗偉晶巖)中, 鋯石為長柱狀或圓形-次圓形, 鋯石CL圖像顯示(圖4), 鋯石表面均為黑色, 內部結構不清晰; 其238U和232Th均值分別為7 463×10-6(最大值為11 452×10-6)和2 734×10-6,大都為高U含量鋯石,Th/U值變化很大,在0.05～1.27。Th/U值極小的鋯石很可能為深融成因鋯石。10顆鋯石的定年結果顯示,其諧和性均較差, 10個U-Pb分析點均偏移了諧和曲線,年齡值分散,顯示了強烈的Pb丟失(圖5a,表1)。

圖4 秦嶺巖群(雜巖)偉晶巖脈中代表性鋯石的CL圖像(圖中短線代表50 μm)

樣品QL1434-1(花崗偉晶巖)中, 鋯石以自形-半自形粒狀為主, CL圖像亦均呈黑色, 其238U和232Th均值分別為7 054×10-6(最大值為26 433

×10-6)和391×10-6, 大都為高U含量鋯石, Th/U值為0.004～0.15, 平均值0.039, 明顯小于巖漿成因鋯石(>0.4)[13, 17], 這些鋯石也應為深融成因鋯石。27個U-Pb定年分析點, 大部分鋯石顯示了較好的諧和性(大部分諧和度大于95), 鋯石年齡有兩組, 其中： 15顆鋯石組成第1組,206Pb/238U 年齡分布于361～400 Ma,且諧和度均大于90, 年齡平均值為379 Ma；第2組鋯石206Pb/238U年齡分布于325～349 Ma, 諧和度也均大于90, 年齡平均值為334 Ma(圖5b, 表1), 表明該樣品蛻晶質化作用較弱, Pb丟失不嚴重。 綜合分析認為，第1組年齡較為接近偉晶巖的形成年齡, 可作為參考。

樣品QL1439-1(花崗偉晶巖)中, 鋯石以柱狀為主, 呈黑色, 其238U和232Th均值分別為8 115×10-6(最大值為13 874×10-6)和37×10-6, Th/U值在0.003～0.01, 平均值為0.005, 也應為深融成因。

圖5 秦嶺巖群(雜巖)偉晶巖脈中鋯石的U-Pb諧和圖

表1 秦嶺巖群(雜巖)偉晶巖脈中鋯石U-Pb 定年結果Tablr1 U-Pb dating results for zircons of pegmatites in the Qinling Group (Complex)

續(xù)表1

對樣品QL1439-1的鋯石進行了12次U-Pb定年分析, 分析點組成一條較好的不一致線, 不一致線的上、 下交點的年齡為496±60 Ma和162±62 Ma, 其上、 下交點年齡誤差均較大(圖5c, 表1)。

樣品QL1440-7(花崗偉晶巖)中,鋯石以半自形粒狀為主,且均呈黑色,其238U和232Th均值分別為11 041×10-6(最大值為18 962×10-6)和4 723×10-6,Th/U值變化較大,為0.05～1.00。對該樣品中的鋯石進行了6次U-Pb定年分析,在206Pb/238U-207Pb/235U諧和圖上,鋯石分析點的投影均偏離諧和線,且偏離幅度較大,與樣品QL1426-2相似,這一特征說明了被測鋯石發(fā)生了強烈的蛻晶質化作用,造成U-Th體系變化,發(fā)生了不同程度的Pb丟失[22],導致年齡數(shù)據(jù)沒有意義(圖5d, 表1)。

綜上所述,3個樣品年齡數(shù)據(jù)均不理想,鋯石普遍遭受強烈蛻晶質化作用,落在諧和線上的數(shù)據(jù)點很少,年齡值可信度較差,據(jù)現(xiàn)有年齡數(shù)據(jù)分析,樣品QL1434-1(花崗偉晶巖)的侵位時代可能為380 Ma左右。

4 討 論

4.1 偉晶巖中蛤質鋯石成因及特點

鋯石是自然界中一種穩(wěn)定的副礦物,其含有較高的U和Th等放射性元素,由于U和Th發(fā)生α粒子衰變時,鋯石晶體受到輻射,導致其內部晶格結構破壞,隨著時間的推移,鋯石逐漸喪失其有序的結晶狀態(tài),趨向于玻璃質,形成蛻晶質化(蛤質)鋯石[30-33]。這種鋯石的晶體結構對其內部原子的束縛力大大減小,極易通過擴散作用和流體作用而使放射性成因Pb丟失,使得其年齡發(fā)生偏差[30-33]。含U高的鋯石受放射性破壞,會發(fā)生蛻晶質化作用而引起強烈的Pb丟失,則投點很少組成較好的不一致線;含U低的鋯石蛻晶質化程度則較低,常組成不一致線或接近不一致線下方[34-36]。一般,鋯石年齡愈老,其Th和U含量則愈高,其蛻晶質化程度就愈強,測得的年齡數(shù)據(jù)不一致性愈明顯,因而，該年齡數(shù)據(jù)沒有意義[34-36]。

當蛤質鋯石發(fā)生重結晶作用時,輻射損傷的晶格漸漸愈合,再次有序化,由玻璃質狀態(tài)重新轉化為晶體狀態(tài)。在這一過程中,由于放射成因Pb的離子半徑和電價與Zr都差異很大,只有少量放射成因Pb殘留在鋯石晶格的缺陷中,大部分被排除在晶格外而導致鉛丟失[37]。

此外,引起蛤質鋯石U-Pb定年失真的因素還有U的丟失,在巖漿分異演化過程中,同化混染的偉晶巖溫度較低,離子的擴散速率降低且逐漸遠離圍巖,使熔體未同原巖發(fā)生大規(guī)模的同化混染反應,加上之前結晶出了大量晶質鈾,導致巖漿中的U元素大量減少[38-39],從而使U-Pb體系發(fā)生變化,定年發(fā)生很大誤差。在本次研究中,有3個樣品的鋯石發(fā)生較嚴重的蛻晶質化作用或重結晶作用,得出的年齡數(shù)據(jù)受鋯石中放射成因鉛的部分丟失的影響,導致其年齡可信度不高。

Valley等[40]研究提出,蛻晶質化作用強烈的鋯石具有高磁性,其U含量普遍高于蛻晶質化弱的鋯石。Hoskin等[41]也提出,重結晶鋯石也具有異常高的U含量,其高U值可能是發(fā)生蛻晶質化作用引起的。由此可見,鋯石發(fā)生蛻晶質化之后,其U含量普遍較高。在鋯石發(fā)生蛻晶質化作用后,其微量元素會發(fā)生明顯的改變,富U和輕稀土等微量元素的物質很可能加入。因此,可補充這些蛻晶質化鋯石的微量元素測試工作。本次研究的偉晶巖樣品中,鋯石均具有非常高的U含量,其U含量比普通花崗巖高1～2個數(shù)量級,CL圖像均呈暗黑色,內部結構均不清晰。

4.2 偉晶巖年齡

侵入于秦嶺巖群中的巖漿巖的年齡一直是東秦嶺加里東期巖漿活動的重要研究內容。本文偉晶巖脈左側為灰池子巖體,右側為漂池巖體,前人對此已進行過較多的定年工作(表2)：對灰池子巖體年齡的測試結果為356～450 Ma[42-54],漂池巖體年齡結果為336～495 Ma[42-54],雖然年齡跨度比較大,但代表了加里東巖漿活動的一個高峰期;而偉晶巖年齡結果為370～426 Ma[42-54],集中于加里東運動到海西運動的過渡階段,表明在加里東花崗巖活動之后,偉晶巖活動緊接其后,其發(fā)育和演化在一定程度上受花崗巖的控制和影響,與花崗巖在成因上有一定聯(lián)系?？傊?這些年齡數(shù)據(jù)為研究侵入于秦嶺巖群(雜巖)中的巖漿巖的成因和地質演化提供了重要信息。

表2 秦嶺巖群(雜巖)中花崗巖體及偉晶巖的年齡

5 結 論

對秦嶺雜巖中的花崗偉晶巖進行的巖石學和地質年代學研究結果表明:

(1)秦嶺巖群(雜巖)中的花崗偉晶巖樣品鏡下特征顯示,該地區(qū)遭受過構造應力作用,礦物發(fā)生微定向排列,樣品中的斜長石晶體的雙晶紋也顯示出不同程度的皺彎現(xiàn)象,間接證明秦嶺巖群(雜巖)處于構造運動頻繁的構造背景之下。

(2)花崗偉晶巖中,鋯石顯示為高U含量、低Th/U值的深熔特征,在陰極發(fā)光圖像中呈黑色,無分帶;3個樣品的鋯石發(fā)生較嚴重的蛻晶質化作用或重結晶作用,受鋯石中放射成因鉛丟失的影響,年齡大部分都偏離了諧和曲線,可信度不高,只有1個樣品中的鋯石呈較好的諧和性,顯示偉晶巖脈的形成年齡約為380 Ma,歸于晚古生代早期。

致謝:感謝南京大學內生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室張文蘭和武兵老師在鋯石成像和鋯石定年工作上給予的協(xié)助。

[1]張宗清,張國偉,付國民,等. 秦嶺變質地層年齡及其構造意義[J]. 中國科學:地球科學,1996,26(3):216-222.

[2]Cheng H, Zhang C, Vervoort J D, et al. Timing of eclogite facies metamorphism in the North Qinling by U-Pb and Lu-Hf geochronology [J]. Lithos, 2012, 136-139(3-4): 46-59.

[3]張國偉,張本仁,袁學誠,等. 秦嶺造山帶與大陸動力學[M]. 北京: 科學出版社,2001.

[4]時毓,于津海,裴小利,等. 秦嶺造山帶中秦嶺雜巖的早古生代幔源巖漿作用[J]. 桂林理工大學學報,2014,34(2):207-217.

[5]Shi Y, Yu J H, Santosh M. Tectonic evolution of the Qinling orogenic belt, Central China: New evidence from geochemical, zircon U-Pb geochronology and Hf isotopes[J]. Precambrian Research, 2013, 231: 19-60.

[6]盧欣祥,祝朝輝,谷德敏,等. 東秦嶺花崗偉晶巖的基本地質礦化特征[J]. 地質論評,2010,56(1):21-30.

[7]馮明月,戎嘉樹,孫志富,等. 東秦嶺偉晶巖型鈾礦形成機理及遠景預測[J]. 中國核科技報告,1997,00:333-342.

[8]李建康. 花崗偉晶巖結構結晶動力學的研究進展[J]. 地學前緣,2012,19(4):165-172.

[9]戎嘉樹. 花崗偉晶巖研究概況[J]. 國外鈾金地質,1997,14(2):97-108.

[10]王登紅,鄒天人,徐志剛,等. 偉晶巖礦床示蹤造山過程的研究進展[J]. 地球科學進展,2004,19(4):614-620.

[11]馮張生,張夏濤,焦金榮,等. 陜西省丹鳳地區(qū)花崗偉晶巖型鈾礦特征及找礦方向[J]. 西北地質,2013,46(2):159-166.

[12]陳西京. 論東秦嶺某地花崗偉晶巖的分布規(guī)律[J]. 長安大學學報：地球科學版,1982(1)：10-16，9.

[13]李靖輝. 豫西盧氏產鈾偉晶巖地質特征及其找礦前景分析[J]. 東華理工大學學報:自然科學版,2010,33(3):257-261.

[14]孫遠強,范洪海,何德寶,等. 丹鳳礦田偉晶巖型鈾礦找礦潛力評價[J]. 鈾礦地質,2012,28(4):222-226,207.

[15]吳元保,鄭永飛. 華北陸塊古生代南向增生與秦嶺-桐柏-紅安造山帶構造演化[J]. 科學通報,2013,58(23):2246-2250.

[16]胡娟,劉曉春,陳龍耀,等. 揚子克拉通北緣約2.5 Ga巖漿事件:來自南秦嶺陡嶺雜巖鋯石U-Pb年代學和Hf同位素證據(jù)[J]. 科學通報,2013,58(34):3579-3588.

[17]陳衍景. 秦嶺印支期構造背景、巖漿活動及成礦作用[J]. 中國地質,2010,37(4):854-865.

[18]時毓,于津海,徐夕生,等. 秦嶺造山帶東段秦嶺巖群的年代學和地球化學研究[J]. 巖石學報,2009,25(10):2651-2670.

[19]陸松年,陳志宏,相振群,等. 秦嶺巖群副變質巖碎屑鋯石年齡譜及其地質意義探討[J]. 地學前緣,2006,13(6):303-310.

[20]郭進京,李懷坤,陳志宏. 秦嶺造山帶秦嶺雜巖研究中有關問題討論[J]. 地質調查與研究,2003,26(2):95-102.

[21]張國偉,梅志超,周鼎武,等. 秦嶺造山帶的形成及其演化[M]. 西安:西北大學出版社,1988.

[22]張國偉,周鼎武. 秦嶺雜巖和秦嶺造山帶 [C]//劉國惠,張廣壽. 秦嶺-大巴山地質論文集(一). 北京:科學技術出版社,1990:11-14.

[23]楊力,陳福坤,楊一增,等. 丹鳳地區(qū)秦嶺巖群片麻巖鋯石U-Pb年齡:北秦嶺地體中-新元古代巖漿作用和早古生代變質作用的記錄[J]. 巖石學報,2010,26(5):1589-1603.

[24]Bingen B, Austrheim H, Whitehouse M J, et al. Trace element signature and U-Pb geochronology of eclogite-facies zircon, Bergen Arcs, Caledonides of W Norway[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 2004, 147(6): 671-683.

[25]Jackson S E, Pearson N J, Griffin W L, et al. The application of laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry to in situ U-Pb zircon geochronology[J]. Chemical Geology, 2004, 211: 47-69.

[26]Griffin W L, Powell W J, Pearson N J, et al. GLITTER: data reduction software for laser ablation ICP-MS [C]//SYLVESTER P J. Laser Ablation-ICP-MS in the Earth Sciences. Mineralogical Association of Canada Short Course Series, 2008, 40: 204-207.

[27]Black L P, Gulson B L. The age of the mud tank carbonatite, strangways range, northern territory[J]. BMR Journal of Australian Geology and Geophysics, 1978, 3: 227-232.

[28]Andersen T. Correction of common lead in U-Pb analyses that do not report204Pb[J]. Chemical Geology, 2002, 192(1-2): 59-79.

[29]Ludwig K R. ISOPLOT 2.49: A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel[M]. Berkeley Geochronology Centre: Special Publication, 2001: 1-58.

[30]劉新秒. 鋯石中放射成因鉛的丟失及對鋯石測年的影響[J]. 前寒武紀研究進展,1998,21(3):51-56.

[31]唐勇,張輝,呂正航. 不同成因鋯石陰極發(fā)光及微量元素特征:以新疆阿爾泰地區(qū)花崗巖和偉晶巖為例[J]. 礦物巖石,2012,32(1):8-15.

[32]資鋒,顧韶秋,王川. 鋯石U-Pb同位素年代學及其微區(qū)定年技術[J]. 科技信息,2010,29:448-450.

[33]張永清. 激光拉曼、陰極熒光研究對蛻晶化鋯石及其U-Pb年齡解釋的指示意義[J]. 地質調查與研究,2012,35(3):224-228.

[34]簡平,程裕淇,劉敦一. 變質鋯石成因的巖相學研究——高級變質巖U-Pb年齡解釋的基本依據(jù)[J]. 地學前緣,2001,8(3):183-191.

[35]沙亞洲,左文乾,張展適,等. 陜西秦嶺光石溝鈾礦床含礦與非含礦偉晶巖差異性及其研究意義[J]. 東華理工大學學報:自然科學版,2011,34(3):215-223.

[36]李長民. 鋯石成因礦物學與鋯石微區(qū)定年綜述[J]. 地質調查與研究,2009,32(3):161-174.

[37]賴冬梅. 鋯石U-Pb年齡不一致原因淺析[J]. 四川有色金屬,2004(2):12-18.

[38]吳元保,鄭永飛. 鋯石成因礦物學研究及其對U-Pb年齡解釋的制約[J]. 科學通報,2004,49(16):1589-1604.

[39]陳佑緯,畢獻武,胡瑞忠,等. 陜南光石溝偉晶巖型鈾礦床黑云母礦物化學研究及其對鈾成礦的啟示[J]. 礦物巖石,2013,33(4):17-28.

[40]Mezger K,Krogstad E J. Interpretation of discordant U-Pb zircon ages: An evaluation[J]. Journal of Metamorphic Geology, 1997, 15(1):127-140.

[41]Hoskin P W O, Black L P. Metamorphic zircon formation by solid-state recrystallization of protolith igneous zircon[J]. Journal of Metamorphic Geology, 2000, 18(4): 423-439.

[42]成都地質學院. 東秦嶺東段稀有金屬花崗偉晶巖研究中的幾個問題[M]. 北京:科學出版社,1973:21-30.

[43]王濤,王曉霞,田偉,等. 北秦嶺古生代花崗巖組合、巖漿時空演變及其對造山作用的啟示[J]. 中國科學：地球科學，2009,39(7):949-971.

[44]雷敏. 秦嶺造山帶東部花崗巖成因及其與造山帶構造演化的關系[D]. 北京:中國地質科學院,2010.

[45]劉丙祥. 北秦嶺地體東段巖漿作用與地殼演化[D]. 合肥:中國科學技術大學,2014.

[46]嚴陣,黃云玉. 秦巴地區(qū)花崗巖類巖石的K-Ar年齡數(shù)據(jù)處理[J]. 陜西地質,1986,4(1):79-85.

[47]李伍平,王濤,王曉霞.北秦嶺灰池子花崗質復式巖體的源巖討論——元素—同位素地球化學制約[J]. 地球科學——中國地質大學學報,2001,26(3):269-278.

[48]張宏飛,駱庭川,張本仁. 北秦嶺漂池巖體的源區(qū)特征及其形成的構造環(huán)境[J]. 地質論評,1996,42(3):209-214.

[49]盧欣祥. 東秦嶺花崗巖大地構造圖(附說明)[M]. 西安:西安地圖出版社,2000.

[50]謝紅接. 花崗偉晶巖型地球化學特征、成巖成礦機理研究[D]. 北京:核工業(yè)北京地質研究院,1993.

[51]戎嘉樹,馮明月,孫志富,等. 北秦嶺偉晶巖脈群區(qū)域分帶及鈾成礦[C]//中國地質科學院地質研究所文集(29-30),1997:76-88.

[52]朱富社,楊安林,卞利. 商南光石溝鈾礦床花崗巖、偉晶巖同位素年齡及其地質內涵[J]. 地下水,2014,36(4):187-189.

[53]趙如意,李衛(wèi)紅,姜常義,等. 陜西丹鳳地區(qū)含鈾花崗偉晶巖年齡及其構造意義[J]. 礦物學報,2013,33(S2):880-882.

[54]萬吉,高立寶,王蓮香. 商丹三角地區(qū)花崗偉晶巖型鈾礦成礦環(huán)境研究及遠景評價[J]. 鈾礦地質,1992,8(5):257-263.

Genesis of the metamict zircons in the pegmatite from the Qinling Group(Complex) in the North Qinling Terrane

PEI Xiao-Li1, SHI Yu1, 2, LIANG Bin1, LIU Xi-jun1, DING Hai-hong3, ZHU Yu-hua1

(1.Guangxi Key Laboratory of Hidden Metallic Ore Deposits Exploration, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China; 2.State Key Laboratory for Mineral Deposits Research, Nanjing University, Nanjing 210093, China; 3.East China Mineral Exploration and Development Bureau for Non-Ferrous,Nanjing 210007,China)

This study introduces zircon U-Pb ages for the pegmatite veins from the Qinling Group(Complex) in the Northern Qinling Belt.It presents Cathodoluminescence(CL) images for the metamict zircons in the pegmatites from the North Qinling Terrane,and suggests that the structure of zircons in the pegmatites has changed after metamictization or recrystallization, and the CL images for zircons show black color with no zone belt. The LA-ICP-MS data of the metamict zircons for four pegmatite veins show obvious Pb loss with unconcentrated ages as a result of metamictization. One sample(QL1434-1) shows concordant age of 380 Ma(Late Eopaleozoic), which is considered as the formation age of the pegmatite vein.

metamictization;pegmatite; zircon U-Pb geochronology; the Qinling Group(Complex); the Qinling orogenic belt

1674-9057(2015)04-0675-11

10.3969/j.issn.1674-9057.2015.04.004

2015-05-25

國家自然科學基金項目(41302155;41562005);廣西自然科學基金項目(2014GXNSFBA118220;2014GXNSFBA 118218); 南京大學開放基金項目(20-15-03);廣西“八桂學者”創(chuàng)新團隊項目(2013,有色金屬成礦理論與勘查技術)

裴小利(1991—),女,碩士研究生,研究方向:巖石學,pxxllp@sina.com。

時 毓,博士，副教授,shiyu_61@163.com。

裴小利,時毓,梁斌,等.北秦嶺地體秦嶺巖群(雜巖)中偉晶巖脈內蛻晶質化鋯石的成因[J].桂林理工大學學報，2015,35(4):675-685.

P597.3；P588.131

A