福建華安地區(qū)花崗巖鋯石U-Pb年代學(xué)、巖石地球化學(xué)特征及其與華安玉成礦的關(guān)系

李玉娟

(福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，福州，350013)

華安玉是福建省的優(yōu)勢(shì)特色礦產(chǎn)資源，貯存于早三疊世溪口組的新祠角巖段中。前人對(duì)其成因開(kāi)展過(guò)較多的研究工作，福建區(qū)測(cè)隊(duì)(1)福建省區(qū)調(diào)地質(zhì)測(cè)繪隊(duì)， 1∶20萬(wàn)永安幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告，1965。最早提出侵入接觸變質(zhì)成因，吳榮標(biāo)[1]等也認(rèn)為與燕山期花崗巖侵入有關(guān)。福建省區(qū)調(diào)隊(duì)(2)福建省區(qū)調(diào)隊(duì)，1∶5萬(wàn)龍巖、適中、坎市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，1983。(3)福建省區(qū)調(diào)隊(duì)， 福建省二疊-三疊系界線和生物地層研究， 1987。、福建省地質(zhì)礦產(chǎn)局[2]、林主清等[3]提出可能是火山成因的，認(rèn)為是在火山-沉積作用過(guò)程中形成的一套自變質(zhì)的角巖、角巖化巖類。筆者[4-6]通過(guò)對(duì)華安玉系統(tǒng)的野外調(diào)查和礦物學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)華安玉與花崗巖的區(qū)域分布關(guān)系密切，主要分布于巖基狀花崗巖體中，呈殘留的頂蓋狀產(chǎn)出；并在華安玉中發(fā)現(xiàn)石榴石和鐵次透輝石等，這些典型的矽卡巖礦物組合，不是簡(jiǎn)單火山-沉積過(guò)程中自變質(zhì)作用能夠解釋的?，F(xiàn)代海底火山噴流作用研究表明，在火山噴氣、噴液作用過(guò)程中往往伴隨有硫化物產(chǎn)出，而在華安玉的透輝石角巖中硫化物極其少見(jiàn)。華安玉的成因應(yīng)與區(qū)域花崗巖關(guān)系密切。

華安玉所在的華安、南靖、漳平等地區(qū)，分布著廣泛的燕山中晚期復(fù)式花崗巖體，1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查(4)福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，1∶5萬(wàn)永福鎮(zhèn)幅、華安縣幅、高安圩幅、新圩幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告， 2014。認(rèn)為其形成時(shí)代屬晚侏羅世-早白堊世，精確的鋯石U-Pb年齡研究顯示形成時(shí)代以早白堊世為主，鋯石U-Pb年齡在144.0～105.1 Ma[7，8]。其中，哪期巖體與華安玉成礦最為密切？華安玉精確的成礦時(shí)代如何？筆者擬通過(guò)開(kāi)展與華安玉在空間上密切共生的花崗巖進(jìn)行巖石地球化學(xué)研究、LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年研究，以探討其巖石成因、形成時(shí)代及與華安玉成礦的關(guān)系，進(jìn)一步分析研究華安玉形成時(shí)代及礦床成因。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于政和—大浦?jǐn)嗔褞隙?，?gòu)造位置位于閩東南斷坳帶西緣。區(qū)內(nèi)出露有早-晚寒武世林田組、末寒武世東坑口組、晚泥盆世天瓦崠組、中二疊世童子巖組、晚二疊世翠屏山組和羅坑組、早三疊世溪口組、晚三疊世大坑組和文賓山組、早侏羅世梨山組和藩坑組、晚侏羅世南園組等(圖1)。其中溪口組為一套海相細(xì)碎屑巖沉積，包括新祠角巖段、蘭田灰?guī)r段、石碧溪泥巖段，新祠角巖段與石碧溪泥巖段為相變關(guān)系。溪口組厚度在不同地區(qū)變化較大，一般為97.4～2 033.1 m。新祠角巖段以深灰色條帶狀透輝石角巖夾角巖化微粒石英砂巖為主；石碧溪泥巖段為淺灰-灰色中-薄層粉砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖、泥巖夾細(xì)粒石英雜砂巖、細(xì)砂巖。華安玉礦體分布于新祠角巖段中，明顯受其層位控制，據(jù)1∶20萬(wàn)龍巖等幅區(qū)調(diào)資料(5)福建省區(qū)調(diào)隊(duì)，1∶5萬(wàn)龍巖、適中、坎市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，1983。統(tǒng)計(jì)，新祠角巖段面積約800 km2，尤以華安境內(nèi)分布面積，達(dá)400 km2。

華安及周邊地區(qū)廣泛出露的金山復(fù)式巖體，主要包括晚侏羅世二長(zhǎng)-正長(zhǎng)花崗巖，早白堊世二長(zhǎng)-正長(zhǎng)花崗巖、晚白堊世堿長(zhǎng)花崗巖，以及二長(zhǎng)花崗斑巖等。花崗巖體主要受北東向斷裂控制，平面上呈北東向“U”型展布于區(qū)內(nèi)。其中早白堊世正長(zhǎng)花崗巖侵入活動(dòng)最強(qiáng)，規(guī)模最大。正長(zhǎng)花崗巖按結(jié)構(gòu)可以劃分為含斑細(xì)粒、少斑中細(xì)粒、似斑狀中粒、似斑狀中粗粒結(jié)構(gòu)及斑狀細(xì)粒等單元，各單元主要造巖礦物成分大致相同，由鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英、黑云母等組成。自含斑細(xì)粒至似斑狀中粗粒，似斑晶鉀長(zhǎng)石含量逐漸增加，粒徑變粗；基質(zhì)中鉀長(zhǎng)石、石英礦物含量逐漸增高，斜長(zhǎng)石、黑云母礦物含量有所降低，礦物粒度由細(xì)變粗，具有典型的同源巖漿結(jié)構(gòu)演化的特點(diǎn)。

華安玉主要集中分布在華安縣城附近的曲山—半嶺亭—金山林場(chǎng)、綿治—五樂(lè)—下路—高宅、高石、先鋒—下官田格等地，在南靖的九寶曲、長(zhǎng)泰的牛皮石和鐘魏等地也發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量較佳的華安玉。華安玉礦體本質(zhì)上是深灰色、淺綠色、淺玫瑰紅色條帶狀透輝石角巖組合。從區(qū)域地質(zhì)圖來(lái)看華安玉礦均位于金山復(fù)式巖體范圍內(nèi)，被金山復(fù)式巖體侵入。進(jìn)一步調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是華安、還是南靖地區(qū)，華安玉主要與早白堊世淺灰色似斑狀(中)細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖關(guān)系密切，溪口組新祠角巖段被似斑狀(中)細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖侵入接觸，在接觸帶附近往往形成品質(zhì)最佳的華安玉礦石。

圖1 福建華安玉地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Regional geological map of Hua'an Region in Fujian1—全新統(tǒng)/更新統(tǒng)；2—晚侏羅世南園組/中侏羅世漳平組；3—早侏羅世下村組/梨山組；4—早侏羅世藩坑組/晚三疊世文賓山組；6—晚三疊世大坑組/早三疊世溪口組；6—早三疊世溪口組石碧溪泥巖段/新祠角巖段；7—晚二疊世羅坑組/翠屏山組；8—中二疊世童子巖組/文筆山組；9—晚泥盆世天瓦崠組/末寒武世東坑口組；10—早-晚寒武世林田組/晚侏羅世潛火山巖；11—晚白堊世花崗斑巖/晚白堊世二長(zhǎng)花崗斑巖；12—早白堊世晶洞堿長(zhǎng)花崗巖/早白堊世石英二長(zhǎng)巖；13—早白堊世正長(zhǎng)花崗巖/早白堊世二長(zhǎng)花崗巖；14—早白堊世花崗閃長(zhǎng)巖/早白堊世輝石閃長(zhǎng)巖；15—晚侏羅世正長(zhǎng)花崗巖/晚侏羅世二長(zhǎng)花崗巖；16—花崗斑巖脈/正長(zhǎng)斑巖脈；17—地質(zhì)界線；18—斷層界線；19—滑覆斷層； 20—角度不整合界線；21—平行不整合界線；22—礦區(qū)范圍；23—同位素年齡；24—采樣點(diǎn)位置

2 樣品采集與巖相學(xué)特征

此次工作選擇在華安和南靖3個(gè)礦區(qū)共采集3件花崗巖樣品，其中在華安高石和綿治地區(qū)共采取2個(gè)花崗巖樣品(編號(hào)分別為HA001和HA008b)，在南靖九寶曲地區(qū)采取1個(gè)花崗巖樣品(編號(hào)為NJ002)。3件樣品手標(biāo)本特征及顯微鏡下特征見(jiàn)照片1。

照片1 華安玉礦區(qū)花崗巖手標(biāo)本和顯微照片(正交偏光鏡下)Photo.1 Samples and microscopic photographs of granites in Hua'an Jade ore depositeA、B—細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖(HA001樣品)；C、D—細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖(HA008b)；E、F—中細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖(NJ002)

HA001樣品采自高石礦區(qū)，HA008b樣品采自綿治礦區(qū)，與其接觸的均為淺灰色似斑狀細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖。NJ002樣品采自九寶曲華安玉礦區(qū)，為中細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖。二者均呈塊狀構(gòu)造，似斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶為鉀長(zhǎng)石(5%～8%)，呈青白色，多呈板柱狀，斑晶長(zhǎng)軸5～20 mm，卡氏雙晶發(fā)育，局部見(jiàn)格子雙晶?；|(zhì)為鉀長(zhǎng)石(30%～45%)、斜長(zhǎng)石(15%～20%)、黑云母(約5%)、石英(20%～30%)。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為特征。鐵鈦礦物含量除磁鐵礦較高外，還含有鈦鐵礦，但分布不均勻，個(gè)別出現(xiàn)銳鈦礦。副礦物組合為磁鐵礦-鈦鐵礦-鋯石型。

3 測(cè)試結(jié)果

3.1 測(cè)試方法

鋯石挑選由河北省廊坊市地質(zhì)勘探技術(shù)服務(wù)有限公司完成，用常規(guī)方法將樣品粉碎至0.177～0.147 mm(80～100目)，經(jīng)過(guò)淘洗和電磁方法進(jìn)行分離后，在雙目鏡下將較好晶形的并無(wú)明顯裂痕和包裹體的鋯石挑選出來(lái)。鋯石的制靶和陰極發(fā)光照相在西安瑞石地質(zhì)科技有限公司完成。鋯石U-Pb測(cè)年在中國(guó)冶金地質(zhì)總局山東局測(cè)試中心完成，采用LA-ICP-MS進(jìn)行鋯石U-Pb同位素定年測(cè)試。激光剝蝕系統(tǒng)為美國(guó)Conherent公司生產(chǎn)的GeoLas193nm，ICP-MS為T(mén)hermo Fisher生產(chǎn)的iCAP Q，采用的激光束斑直徑為30 μm，以氦氣作為剝蝕物質(zhì)的載氣，使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行校正，扣除原始Pb的影響。所測(cè)單點(diǎn)的同位素比值及元素含量采用ICPMS Data Cal軟件進(jìn)行處理，實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)采用的方法進(jìn)行同位素比值的校正[8]，測(cè)試數(shù)據(jù)的最后計(jì)算處理采用Isoplot 3.0程序[10]。詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)分析步驟和處理方法[11]。

樣品測(cè)試工作在福建省地質(zhì)測(cè)試中心完成，主量元素采用XRF熒光測(cè)試法完成，測(cè)試誤差小于2%；稀土和微量元素采用等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法，測(cè)定精度優(yōu)于5%。

3.2 LA-ICP-MS鋯石 U-Pb年齡

對(duì)華安綿治地區(qū)的細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖進(jìn)行LA-ICP-MS鋯石U-Pb法測(cè)年。此次研究對(duì)22個(gè)鋯石進(jìn)行了測(cè)試工作，鋯石陰極發(fā)光圖像顯示(圖2)，鋯石具有明顯巖漿成因的震蕩生長(zhǎng)環(huán)帶。22個(gè)測(cè)點(diǎn)的的鋯石Th/U比值平均值為0.95(0.73～1.12)，均大于0.40，為典型的巖漿成因鋯石。所有測(cè)點(diǎn)均位于U-Pb諧和線附近，206Pb/238U 表面年齡119～127 Ma，其加權(quán)平均年齡為(123±1.5)Ma(MSWD=1.8，n=22)(表1，圖3)。

圖2 華安綿治地區(qū)細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖(HA008b)陰極發(fā)光圖像及LA-ICP-MS分析點(diǎn)位Fig.2 Zircons CL images and LA-ICP-MS analysis points of Mianzhi fine orthoclastic granite rock(HA008b) in Huaan district

圖3 華安綿治地區(qū)細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖(HA 008b)LA-ICP-MS鋯石U-Pb諧和年齡圖Fig.3 LA-ICP-MS Zircons U-Pb concordian diagrams of Mianzhi fine orthoclostic granite rock(HA008b) in Huaan District

3.3 巖石地球化學(xué)特征

3.3.1 主量元素特征

3個(gè)正長(zhǎng)花崗巖樣品分析結(jié)果(表2)所示。其中SiO2含量為73.8%～74.51%，Al2O3含量為13.02%～13.37%，K2O含量為4.84%～5.22%，Na2O含量為3.39%～3.85%， K2O>Na2O，TFe2O3含量為1.42%～2.07%，MgO含量為0.14%～0.30%，CaO含量為0.44%～1.11%，P2O5含量為0.03%～0.04%，總體上表現(xiàn)為高硅，富鉀、鈉，低鐵、鎂的特征；在TAS圖解中全部落入花崗巖區(qū)域(圖4)，SiO2-A.R.圖解中落入堿性巖區(qū)域(圖5)，SiO2-K2O圖解中落入高鉀鈣堿性系列(圖6)。A/CNK變化于1.02～1.07，在A/NK-A/CNK圖解中則落入過(guò)鋁質(zhì)區(qū)(圖7)。

3.3.2 微量元素及稀土元素特征

微量元素蛛網(wǎng)圖整體形態(tài)顯示大離子親石元素(LILE)Rb、Th、U、Pb富集(圖8)，具有明顯的高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)Nb、Ta、Ti、P 和Sr、Ba的虧損，其中Sr含量為76.09×10-6～207.5×10-6，Sr負(fù)異常較明顯，Sr的負(fù)異常說(shuō)明斜長(zhǎng)石可能出現(xiàn)了分離結(jié)晶，是殼源巖漿或巖漿被地殼物質(zhì)混染的典型特征，微量元素蛛網(wǎng)圖曲線與大陸上地殼組成基本一致。

稀土元素配分圖呈海鷗型展布(圖9)，稀土含量變化范圍較大，其中LREE分別為150.93×10-6～270.53×10-6；HREE為33.17×10-6～60.01×10-6；LREE/HREE比值為4.14～4.55，輕、重稀土分異較明顯。δEu變化于0.45～0.86，有較明顯的負(fù)異常。Eu出現(xiàn)明顯的負(fù)異常，說(shuō)明斜長(zhǎng)石參加分異作用可能性較大，亦是殼源巖漿或巖漿被地殼物質(zhì)混染的典型特征。稀土元素特征曲線與大陸上地殼組成一致，與陸源改造型花崗巖的特征相似。

正長(zhǎng)花崗巖的微量元素及稀土元素特征，與華安玉微量元素和稀土元素特征相近，二者有近一致的微量元素蛛網(wǎng)曲線和稀土元素配分模式，與大陸上地殼組成基本一致。

表2 華安地區(qū)正長(zhǎng)花崗巖(%)與華安玉的稀土元素和微量元素豐度(×10-6)

Table 2 Major element and trace element composition of Huan syenite and Huaan Jade(×10-6)

巖石名稱正長(zhǎng)花崗巖華安玉樣品號(hào)HA-0011HA-008bNJ-0033HA-1HA-3HA-5HA-7HA-8HA-111HA-122HA-133HA-144SiO274.3074.5173.8057.5566.4659.6361.3859.7758.1161.2859.9060.06Al2O313.0213.3713.2913.4811.2312.9413.9114.1312.1212.2410.6213.10MgO0.140.300.223.263.043.293.033.263.143.303.023.02CaO0.851.110.4413.629.8812.727.9212.5013.9912.6715.9512.06Na2O3.393.433.851.861.620.771.551.561.070.940.661.19K2O5.224.894.842.771.353.774.012.922.972.822.733.29TiO20.140.180.170.660.640.630.700.690.650.630.600.63P2O50.030.040.030.140.150.140.150.140.140.140.150.15MnO0.040.070.030.090.070.140.060.120.210.130.170.10FeO1.370.740.884.504.014.483.293.605.464.364.384.93Fe2O30.440.601.090.540.470.430.880.520.860.500.650.42TFe2O31.961.422.075.544.935.414.544.526.935.355.525.90燒失量0.600.320.880.720.340.242.440.130.380.170.390.15總量99.6999.6499.6299.6999.7199.6899.6899.7499.7199.6799.7199.65Sc7.063.385.0414.0011.9013.4014.9014.5013.2012.7010.6013.60Co0.290.801.1116.7013.2813.9016.3414.4519.2118.3916.4817.36Ni2.992.772.8938.0034.4029.1037.7036.8033.4038.1029.0039.40Ga18.4115.2320.9018.9016.6017.7019.0019.4017.2017.7015.4018.50Rb171.30175.20185.30119.4080.80188.50183.00140.10144.10141.20119.50135.40Sr76.09207.5080.60235.50183.40202.50240.90216.60196.50173.90126.80285.80Nb17.3913.3914.8613.6013.8013.0015.5014.2013.1013.6012.9013.00Ba648.60694.10720.00580.00279.00581.0054.00756.00459.00471.00442.00397.00Hf6.803.797.177.098.986.436.047.205.957.177.375.75Ta1.481.211.201.851.631.842.902.251.781.831.761.74Pb19.0729.2523.8739.5077.7050.50231.0082.90113.0063.5078.5032.60Th23.3018.6524.6017.9517.0617.3119.3318.4916.4116.9515.9016.55U4.132.434.023.652.793.603.723.243.363.543.573.24B2.401.902.8013.1013.105.0013.405.806.705.7021.506.00Cl98.00189.00217.0054.00137.00117.0042.0061.00102.00102.00339.0081.00Cr11.009.309.6073.8058.9065.1077.0068.7069.6065.6052.5068.70V8.409.907.9092.9079.7086.5098.0089.2084.7083.1063.9088.60Zr197.00118.00175.00200.00256.00189.00186.00175.00174.00191.00203.00167.00Y33.6022.3031.3025.9126.0222.8726.5027.0626.7826.1725.7224.32La74.9446.4756.4547.1646.0943.0749.0148.1342.4745.0135.0844.81Ce110.5756.9189.1686.0683.8477.2790.3687.8277.8982.0266.9182.09Pr16.509.2412.6210.7610.469.9010.9711.059.7510.528.8510.06Nd56.9031.4345.5840.7039.8537.5241.5042.2437.5540.0335.3238.04Sm10.295.569.096.376.225.706.456.685.956.466.085.69Eu1.331.321.411.471.341.571.571.151.341.411.271.43Gd7.813.997.754.474.454.084.514.624.094.464.423.90Tb1.320.591.110.870.840.770.850.880.840.860.850.79Dy6.622.495.044.644.714.124.564.814.674.774.464.46Ho1.320.450.910.960.910.820.920.940.910.930.930.87Er4.251.492.712.792.732.472.752.862.832.852.812.71Tm0.550.190.320.380.370.330.370.390.370.370.380.37

續(xù)表2

注：華安玉樣品的巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)引自李玉娟[5]。

圖4 華安地區(qū)正長(zhǎng)花崗巖TAS分類圖解Fig.4 TAS classification diagram of syenite in Huaan area

圖5 華安地區(qū)正長(zhǎng)花崗巖SiO2-A.R.圖解Fig.5 SiO2-A.R. diagram of syenite in Huaan area

圖6 華安地區(qū)正長(zhǎng)花崗巖SiO2-K2O圖解Fig.6 SiO2-K2O diagram of syenite in Huaan area

圖7 華安地區(qū)正長(zhǎng)花崗巖A/NK-A/CNK圖解Fig.7 A/NK-A/CNK diagram of syenite in Huaan area

圖8 華安地區(qū)正長(zhǎng)花崗巖和華安玉微量元素蛛網(wǎng)圖(原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化引用[15])Fig.8 Trace element spider web map of Hua'an syenite granite and Hua'an Jade

圖9 正長(zhǎng)花崗巖和華安玉花崗巖稀土元素配分圖(球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化引用[15])Fig.9 REE pattern map of syenite granite and Hua'an Jade granite

4 討論

4.1 成巖成礦時(shí)代

金山復(fù)式巖體分布范圍較廣，主體位于南靖與華安交界地區(qū)。1∶20萬(wàn)和1∶25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查認(rèn)為其形成時(shí)代屬晚侏羅世-早白堊世，近年來(lái)精確的鋯石U-Pb年齡研究認(rèn)為形成時(shí)代以早白堊世為主，鋯石U-Pb年齡為144.0～105.1 Ma。李真[7]認(rèn)為金山復(fù)式巖體東北部(以華安洋竹徑正長(zhǎng)花崗巖為代表)和西南部(以南靖龍山二長(zhǎng)花崗巖為代表)分屬早白堊世早期和早白堊世晚期的2期巖體，鋯石U-Pb年齡分別為(140.3±1.2)Ma和(105.1±0.8)Ma；1∶5萬(wàn)華安縣等5幅區(qū)調(diào)對(duì)華安及南靖東北部金山復(fù)式巖體進(jìn)行了較詳細(xì)分析，認(rèn)為存在159.3 Ma、145.6～140.8 Ma、133.8 Ma、104.3～100.8 Ma等幾個(gè)期次巖漿侵入活動(dòng)，巖漿活動(dòng)以145.6～140.8 Ma、104.3～100.8 Ma2個(gè)階段為主，其他期次活動(dòng)較弱，與李真[7]的研究結(jié)果較相似。

此次通過(guò)華安綿治華安玉礦區(qū)似斑狀細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖中LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年，206Pb/238U 表面年齡為119～127 Ma，其加權(quán)平均年齡為(123±1.5)Ma(MSWD=1.8，n=22)，代表了似斑狀細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖的結(jié)晶年齡。表明金山復(fù)式巖體的侵入活動(dòng)和巖漿期次可能更加復(fù)雜，可能存在早白堊世早、中、晚期花崗巖的脈動(dòng)侵入。此外，在金山復(fù)式巖體北側(cè)龍巖大洋—莒舟巖體中，利用SHRIMP鋯石U-Pb定年測(cè)得大洋花崗巖年齡分別為(132.6±1.3)Ma、(127.5±0.4)Ma，莒舟花崗巖為(129.6±0.8)Ma[12，13]。1∶5萬(wàn)華安縣等5幅區(qū)調(diào)(6)福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，1∶5萬(wàn)永福鎮(zhèn)幅、華安縣幅、高安圩幅、新圩幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，2014。在華安縣城西側(cè)的卓村似斑狀中粒正長(zhǎng)花崗巖中取得鋯石U-Pb 133.8 Ma年齡。以上研究表明金山復(fù)式巖體中存在3期酸性巖漿侵入(侵入巖均為正長(zhǎng)花崗巖)，前期為145～140 Ma、中期在133～123 Ma、晚期為104.3～100.8 Ma。華安玉的形成與其侵入接觸的正長(zhǎng)花崗巖密不可分，正長(zhǎng)花崗巖不僅提供了熱源，可能還提供了成礦物質(zhì)，華安玉的主成礦年齡與白堊紀(jì)中期正長(zhǎng)花崗巖的成巖年齡近于一致，約在123 Ma。

4.2 巖漿活動(dòng)物源與成因

李真[7]認(rèn)為金山復(fù)式巖體屬早白堊世早期和早白堊世晚期2期巖體，鋯石U-Pb年齡分別為(140.3±1.2)Ma和(105.1±0.8)Ma，總體為弱過(guò)鋁，富硅、富鉀、富輕稀土和大離子親石(如Rh、Th等)，貧Ba、Sr、Ti、P，Rb/Sr值高，具中到強(qiáng)的Eu負(fù)異常，復(fù)式巖體各單元的Ga/Al值以及Zr、Nb、Ce、Y等高場(chǎng)強(qiáng)元素含量較典型A型花崗巖均偏低，屬高鉀鈣堿性I型花崗巖；陳進(jìn)全[8]對(duì)華安地區(qū)白堊紀(jì)正長(zhǎng)花崗巖的地球化學(xué)研究認(rèn)為屬殼源S型花崗巖。此次研究認(rèn)為與華安玉成礦有關(guān)的(中)細(xì)粒似斑狀正長(zhǎng)花崗巖具有S型(陸殼改造型)花崗巖特征。表現(xiàn)為SiO2、K2O高，TiO2、TFeO、CaO、MgO、P2O5低，A/CNK>1，為弱過(guò)鋁質(zhì)-過(guò)鋁質(zhì)。微量和稀土元素中的Rb/Sr比值高0.80～2.30，平均值為1.80，Ba、Sr、Ti、P、Eu等元素強(qiáng)烈虧損。稀土總量相對(duì)較高，輕稀土弱富集型，稀土配分曲線為“海鷗型”，表明成巖過(guò)程中存在明顯的斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶作用。微量元素和稀土元素特征曲線顯示與大陸上地殼組成一致。在SiO2-Zr圖解中(圖10)，全部樣品落在S型花崗巖區(qū)，在(La/Yb)N-δEu變異圖(圖11)大部分上位于殼源型花崗巖區(qū)。正長(zhǎng)花崗巖的成因與地殼深熔作用有關(guān)，巖漿源區(qū)可能為華夏地塊底部的古老變質(zhì)基底和/或受幔源玄武巖改造的下地殼。

但從其Sr-Nd同位素組成來(lái)看，ISr值為0.705 795～0.708 629，εNd (t)為-3.57～-8.44(作者未發(fā)表數(shù)據(jù))，華安地區(qū)早白堊世中期的正長(zhǎng)花崗巖不同于傳統(tǒng)的副片麻巖重熔形成的S型花崗巖，而更可能屬于高分異I型花崗巖演化系列，其源巖很可能是變質(zhì)基底中的火成巖參與。華安玉北側(cè)與馬坑鐵礦有關(guān)大洋莒舟正長(zhǎng)花崗巖，其形成時(shí)代與華安玉成礦近于同時(shí)期，二者的巖石地球化學(xué)特征相近，亦具高硅、富堿、貧鈣鎂，屬弱過(guò)鋁或過(guò)鋁質(zhì)，屬高分異殼源型，ISr值于0.708 78～0.713 49，εNd (t)變化于-7.2～-8.6，εHf (t)變化于-7.57～-0.90，巖石地球化學(xué)和同位素組成特征表明大洋茗舟花崗巖屬于高分異殼源型花崗巖，形成于巖石圈減薄的背景下?；◢弾r主要來(lái)源于元古代地殼物質(zhì)，有EMⅡ型富集地幔組分加入(S-I型)[13]。

圖10 華安正長(zhǎng)花崗巖SiO2-Zr圖解Fig.10 SiO2-Zr diagram of syenite in Huaan area

圖11 華安正長(zhǎng)花崗巖(La/Yb)N-δEu變異圖Fig.11 (La/Yb)N-δEu variation diagram of syenite in Huaan area

4.3 華安玉礦床成因

前人對(duì)華安玉成因進(jìn)行研究，①認(rèn)為由于花崗巖侵入接觸變質(zhì)作用形成的；②認(rèn)為海底火山-沉積作用過(guò)程中形成的自變質(zhì)的角巖、角巖化巖類?；蚣娑J(rèn)為早期經(jīng)過(guò)海底火山-沉積變質(zhì)，后期遭受熱接觸變質(zhì)作用形成的[5]。筆者對(duì)華安玉的礦物學(xué)特征進(jìn)行了深入研究，其主要礦物組成透輝石、石榴石、綠簾石、陽(yáng)起石、鉀長(zhǎng)石、石英等[6]，這些是典型矽卡巖礦物組合。顯然透輝石、鉀長(zhǎng)石等變質(zhì)礦物組合形成的P-T條件與綠簾石、陽(yáng)起石等明顯不同，不是火山-沉積作用環(huán)境能夠解釋的。現(xiàn)代海底火山噴流作用研究表明，在火山噴氣、噴液作用過(guò)程中，往往伴隨有硫化物產(chǎn)出，而在華安地區(qū)透輝石角巖中非常少見(jiàn)。

事實(shí)上，華安玉成礦成因與鄰近的馬坑式鐵礦成因相似[14-20]，只不過(guò)閩西南地區(qū)溪口組以含鈣質(zhì)粉礦巖為主，而明顯不同于石灰?guī)r，在接觸交代過(guò)程中不能夠提供足夠的鈣、鎂等(如馬坑、潘坑鐵礦等，以鈣鋁榴石、輝石為主)，因而在成礦過(guò)程中只能形成微細(xì)粒或隱晶質(zhì)的石榴石和鐵次透輝石組等礦物組合。華安玉主要分布于巖基狀花崗巖體中，呈殘留的頂蓋狀產(chǎn)出(如綿治、九曲等地)，華安玉的成礦與區(qū)域花崗巖的分布關(guān)系密切，早白堊世早期(145～140 Ma)、中期(133～123 Ma)、晚期(104.3～100.8 Ma)3期花崗巖脈動(dòng)式侵入晚古生代早三疊紀(jì)溪口組鈣質(zhì)粉砂巖中，鈣質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖等被巖漿熱液交代改造，為華安玉的形成提供了熱源和成礦物質(zhì)，華安玉具有斑斕的色彩、紋理，以及明顯具有多期成礦的脈體穿插特征相一致。但總的來(lái)看，早白堊世中期正長(zhǎng)花崗巖侵入交代是華安玉的主要成礦作用機(jī)制(主成礦階段)。金山復(fù)式巖體的脈動(dòng)式侵入，熱液持久地滲濾、交代上覆圍巖，在較高的溫度、壓力條件下，能使溪口組含鈣質(zhì)粉砂巖被徹底交代，但距金山巖體較遠(yuǎn)的溪口組缺少足夠的熱源或物源，而難以形成質(zhì)量上佳的華安玉。這也是質(zhì)量上乘的華安玉主要產(chǎn)于華安、南靖、長(zhǎng)泰等地的原因所在。

5 結(jié)論

(1)與華安玉成礦最密切相關(guān)的巖體為似斑狀(中)細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖，具高硅、富堿、貧鈣鎂，屬弱過(guò)鋁質(zhì)-過(guò)鋁質(zhì)，屬高分異殼源型，形成于巖石圈減薄背景，巖漿主要來(lái)源于元古代地殼物質(zhì)重熔，可能有富集地幔組分加入(S-I型)。

(2)似斑狀(中)細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為(123±1.5)Ma，成巖時(shí)代代表了華安玉的主成礦時(shí)代，巖體與華安玉主要形成于早白堊世中期。

(3)華安玉的成礦與區(qū)域花崗巖多期次侵入活動(dòng)關(guān)系密切，主要呈殘留的頂蓋狀產(chǎn)出(如綿治、九曲等地)，結(jié)合礦物組合等研究認(rèn)為華安玉礦床成因?yàn)榻佑|交代矽卡巖型。