川西塔公松林口巖體LA-ICP-MS鋯石U -Pb年齡與地球化學(xué)特征

葉亞康，周家云，周雄

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所，四川 成都 610041；2.中國地質(zhì)調(diào)查局稀土資源應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新中心，四川 成都 610041;3.中國地質(zhì)調(diào)查局金屬礦產(chǎn)資源綜合利用技術(shù)研究中心，四川 成都 610041)

松潘—甘孜造山帶位于揚子地臺西緣、西藏板塊東北部、昆侖板塊南部，其形成的大地構(gòu)造背景為古特提斯洋的閉合階段[1-2]。在經(jīng)過諾利期短暫的沉積以后，松潘甘孜盆地迅速發(fā)生海退，地層褶皺隆起，諾利期末—瑞替期，地殼開始逐漸抬升，松潘—甘孜造山運動至此開始[3]。由于造山帶處于特殊的構(gòu)造位置(多個板塊匯聚)且經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化，一直是中外學(xué)者研究的熱點，也被稱為中國的“地質(zhì)百慕大”[4]。造山帶內(nèi)廣泛出露的中生代花崗巖多侵入三疊系地層中，不僅作為松潘—甘孜造山帶復(fù)雜地殼的重要組成部分，也反映了帶內(nèi)構(gòu)造發(fā)展過程。對松潘—甘孜造山帶進行研究可以為造山帶巖漿產(chǎn)生機制、大陸碰撞過程、殼幔相互作用方式、地殼加厚隆升、造山帶的伸展垮塌、裂谷-盆地演化及成礦作用等領(lǐng)域提供重要啟示和依據(jù)[5]。在青藏高原東緣的松潘甘孜造山帶內(nèi)發(fā)育大量的稀有金屬花崗偉晶巖，其中以川西可爾因[6-7]和甲基卡稀有金屬礦田[8-10]為代表，稀有金屬偉晶巖與鄰近的印支晚期—燕山早期的中-酸性花崗巖具有直接或者間接的成因聯(lián)系，巖漿侵位與成礦偉晶巖脈之間具有結(jié)晶分異演化關(guān)系，通常稀有金屬偉晶巖是成礦母巖巖漿演化晚期的產(chǎn)物，成礦時代要比成礦母巖晚。在松林口巖體以西約20km的甲基卡稀有金屬礦田，探明的Li2O資源量已超過200萬噸，礦床規(guī)模達超大型[11]。對于甲基卡超大型鋰礦床的成因與概況，目前已開展了大量地質(zhì)年代學(xué)、同位素地球化學(xué)等研究工作，確認馬頸子二云母花崗巖為甲基卡成礦母巖[12-14]，偉晶巖是二云母花崗巖高度結(jié)晶分異的產(chǎn)物[15]。而本次研究的松林口巖體，出露規(guī)模較馬頸子巖體更大，成巖時代為印支晚期，圍巖巖性也基本一致，卻未發(fā)現(xiàn)與之類似的含稀有金屬偉晶巖脈出露，因此需要對松林口巖體作更詳細的研究，以探討其與成礦巖體之間的異同。

目前對松林口巖體的形成時代普遍認為是209±1.0Ma～227.1±5.0Ma[16-20]，但前人對該巖體的含礦性與物質(zhì)來源研究程度較低，為了進一步確定巖體的巖性特征、侵位時代和物質(zhì)來源，本文對松林口巖體作了詳細研究，旨在通過對巖體詳細的野外地質(zhì)調(diào)查、結(jié)合鏡下薄片觀察、巖體的鋯石U-Pb年代學(xué)、巖石地球化學(xué)和Lu-Hf同位素研究，探討松林口巖體的成因、巖漿物質(zhì)來源和構(gòu)造意義。并從大地構(gòu)造背景、巖體地球化學(xué)特征、年代學(xué)證據(jù)等方面與鄰區(qū)成礦花崗巖進行比較，探討對該地區(qū)同類型巖漿巖的物質(zhì)來源、成因演化甚至松潘—甘孜造山帶的基底物質(zhì)組成的意義。

1 地質(zhì)概況及巖石學(xué)特征

松林口巖體位于松潘—甘孜造山帶中東部，為近東西向展布的橢圓形復(fù)式巖體，出露面積約96平方千米，巖體中部和邊部的巖性差異明顯，總體上中心比邊部更偏酸性，巖體中部巖性為二長花崗巖，靠近邊部巖體巖性為花崗閃長巖。野外地質(zhì)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)巖體內(nèi)發(fā)育大量的暗色閃長質(zhì)包體，巖體侵入強烈變形的晚三疊系地層，內(nèi)部未見構(gòu)造變形現(xiàn)象。在野外調(diào)查中，未發(fā)現(xiàn)偉晶巖脈出露，僅見沿巖石中的節(jié)理裂縫發(fā)育有少量石英脈，脈體規(guī)模均較小。本次工作采集了全巖化學(xué)分析樣品11件，其中暗色包體樣品1件(SLK-01)，巖體中部樣品5件(SLK-01～SLK-05)，在巖體西北邊樣品5件(SLK-07～SLK-11)，巖石樣品新鮮，采樣具有代表性。巖石樣品及對應(yīng)鏡下特征見圖1。

二長花崗巖體呈深灰色，中-細?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造(圖1a)，主要礦物組成為斜長石、微斜長石、鈉長石、角閃石、黑云母和石英等。斜長石半自形-自形板狀，聚片雙晶發(fā)育，可見兩期斜長石，晚期斜長石切斷早期斜長石，二者聚片雙晶近于垂直(圖1d)；微斜長石鏡下可見典型的格子狀雙晶(圖1e)?；◢忛W長巖體呈灰黑色(圖1b)，可見斜長石環(huán)帶發(fā)育(圖1f)；普通角閃石礦物蝕變嚴重，呈殘留他形粒狀，被黑云母、長石、石英等礦物交代(圖1g)。暗色閃長質(zhì)包體(圖1c)由斜長石、普通輝石、狀角閃石、黑云母和粒狀石英等礦物組成，普通角閃石可見兩組斜交解理發(fā)育，多被黑云母和石英交代(圖1h)；另可見細小針狀磷灰石礦物分散分布(圖1i)。

Al—鈉長石；Ap—針狀磷灰石；Bt—黑云母；Hbl—普通角閃石；Mc—微斜長石；Pl—斜長石；Qtz—石英。a—巖體中部；b—巖體邊部花崗閃長巖；c—巖體中的暗色閃長質(zhì)包體；d—二長花崗巖中發(fā)育兩期斜長石，聚片雙晶近于垂直；e—二長花崗巖中微斜長石格子狀雙晶；f—花崗閃長巖中斜長石發(fā)育環(huán)帶結(jié)構(gòu)；g—花崗閃長巖中角閃石被斜長交代；h—暗色包體中角閃石被黑云母交代后殘留結(jié)構(gòu)；i—暗色包體中石英包裹角閃石殘留晶體，可見針狀磷灰石。圖1 二長花崗巖、花崗閃長巖、暗色包體手標本及其鏡下特征Fig.1 Monzogranite,granodiorite and enclave samples and their microscopic features

2 實驗部分

2.1 實驗樣品

本次工作采集了全巖化學(xué)分析樣品11件，在中部二長花崗巖中采集暗色閃長巖包體樣品1件(SLK- 1H)，在巖體中部采集二長花崗巖樣品5件(SLK-2H～SLK-6H)，在巖體西北邊采集花崗閃長巖樣品5件(SLK-7H～SLK-11H)；同時對SLK-6H和SLK-11H兩個樣品進行鋯石U-Pb同位素定年，分析時外部校正使用GBW-91500標準鋯石；鋯石微區(qū)原位Lu-Hf同位素分析樣品為SLK-6H，校正使用GBW-91500標準鋯石，樣品采集具有代表性。

2.2 樣品分析方法

巖石主量、微量元素和稀土元素分析由中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所分析測試中心完成。

主量元素采用傳統(tǒng)化學(xué)分析方法和儀器分析結(jié)合的測試方案，硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法參考GB/T 14506—2010系列，如Si等12個主量元素采用熔片-X射線熒光光譜法；SiO2的測定采用動物膠凝聚法；Al2O3采用容量法；CaO采用EDTA容量法；K2O和Na2O采用原子吸收光譜、火焰原子吸收分光光度法；TiO2采用分光光度法等。儀器為：AXIOS X射線熒光光譜儀(荷蘭帕納科公司)、Opima 8300電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國PerkinElmer公司)、UH5300 紫外可見分光光度計(日本日立公司)、原子吸收分光光度計ice3500(美國ThermoFisher公司)。

Hf、Y等微量和La、Ce等15個稀土元素的測定采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(NexION 350X型，美國PerkinElmer公司)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(Opima 8300型，美國PerkinElmer公司)，分析方法參考《硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法 第29部分：稀土等22個元素量測定 電感耦合等離子體質(zhì)譜法》(GB/T 14506．29—2010)和《硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法 第30部分：44個元素量測定-電感耦合等離子體質(zhì)譜法》(GB/T 14506．30—2010)。Sr、Ba、Ga、Zr等微量元素的測定采用X射線熒光光譜法(AXIOS型，荷蘭帕納科公司)，分析方法參考《區(qū)域地球化學(xué)樣品分析方法 第1部分：三氧化二鋁等24個成分量測定 粉末壓片-X射線熒光光譜法》(DZ/T 0279.1—2016)，總體分析誤差小于5%。

選取的鋯石測年樣品送至河北省廊坊市宏信地質(zhì)勘查技術(shù)服務(wù)有限公司進行破碎及鋯石單礦物挑選；鋯石制靶與陰極發(fā)光(CL)圖像由西安瑞石地質(zhì)科技有限公司完成；鋯石測年采用LA-ICP-MS方法，由西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點實驗室完成。鋯石U-Pb定年采用Varian820-MS(四極桿電感耦合等離子體質(zhì)譜儀)，激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas2005。采用單點剝蝕，用NIST610對儀器進行調(diào)校，在數(shù)據(jù)分析前將儀器最佳化，分析時外部校正使用91500標準鋯石。普通鉛校正方法按照Andersen[21]，詳細實驗過程見袁洪林等[22]。分析處理數(shù)據(jù)使用Glitter軟件進行[23]，通過ISOPLOT(V3.0)程序獲得鋯石U-Pb諧和圖及加權(quán)平均值。在進行年齡計算過程中需對樣品進行同位素分餾校正，本次使用的是91500標準鋯石來進行校正。

本研究中鋯石微區(qū)原位Lu-Hf同位素分析在西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點實驗室進行。激光剝蝕系統(tǒng)是193nm 準分子激光剝蝕系統(tǒng) (RESOlution M-50，ASI)，包含一臺193nm ArF準分子激光器、一個雙室樣品室和電腦控制的高精度X-Y樣品臺移動、定位系統(tǒng)。雙室樣品池能有效避免樣品間交叉污染，減少樣品吹掃時間，同時裝載樣品能力大大提高，減少了頻繁換樣過程中人為因素的影響。激光能量密度為6J/cm2，頻率為5Hz，斑束為43μm，載氣為高純氦氣，流速為280mL/min。Lu-Hf同位素分析采用多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜(Nu PlasmaⅡ MC-ICPMS)，該設(shè)備是 Nu Instrument 公司的最新一代雙聚焦多接收等離子體質(zhì)譜儀，具有 16個法拉第杯和5個全尺寸不連續(xù)打拿級電子倍增器 (FTP，其中2路具有阻滯過濾器 RPQ)。其專利的zoom電子光學(xué)透鏡系統(tǒng)可實現(xiàn)在不同同位素之間分析時快速切換(只需改變電場而無需改變檢測器位置)。法拉第杯H4、H3、H2、H1、Ax、L1、L2、L3、L4、L5分別接收180Hf、179Hf、178Hf、177Hf、176Hf+176Yb+176Lu、175Lu、174Yb、173Yb、172Yb、171Yb。Lu-Hf同位素分餾校正采用指數(shù)法則計算，采用176Lu/175Lu=0.02656和176Yb/173Yb=0.78696比值扣除176Lu和176Yb對176Hf的干擾，獲得準確的176Hf信號值。Hf 和Lu同位素比值采用179Hf/177Hf=0.7325進行儀器質(zhì)量歧視效應(yīng)校正，Yb同位素比值采用173Yb/171Yb=1.12346進行儀器質(zhì)量歧視效應(yīng)校正。在分析過程中，國際標準鋯石樣品91500和Mudtank作為監(jiān)控樣品，每8個樣品插入一組國際標樣，數(shù)據(jù)采集模式為TRA 模式，積分時間為0.2s，背景采集時間為30s，樣品積分時間為50s，吹掃時間為40s，詳細的分析方法見Yuan等[24]和儀器參數(shù)見Bao等[25]。

3 結(jié)果與討論

3.1 主微量元素特征

本次分析的11件樣品主量、微量元素測試結(jié)果見表1(表中甲基卡二云母花崗巖數(shù)據(jù)引自文獻[26])。暗色包體SiO2含量為54.24%，全堿含量7.34%，K2O/Na2O=4.24，σ(里特曼指數(shù))=4.63，鎂指數(shù)(Mg#)為57.22，鋁飽和指數(shù)A/CNK=0.675。

表1 松林口巖體的主量元素(%)和微量元素測試結(jié)果(×10-6)Table 1 Anlytical results of major elements (%) and trace elements (×10-6) in Songlinkou Pluton

二長花崗巖的SiO2含量介于63.89%～68.99%，全堿含量5.86%～6.82%，K2O/Na2O=1.66～1.93，平均值為1.77，σ(里特曼指數(shù))介于1.62～1.93，平均值為1.768，為高鉀鈣堿性巖；鋁飽和指數(shù)A/CNK=1.006～1.046，為弱過鋁質(zhì)巖石；MgO含量1.49%～2.7%，Mg#介于46.73～51.41。

花崗閃長巖的SiO2含量介于56.56%～61.97%，全堿含量3.78%～5.38%，K2O/Na2O=1.02～1.68，平均值為1.32，σ(里特曼指數(shù))介于1.01～1.53，平均值為1.274，為高鉀鈣堿性巖；鋁飽和指數(shù)A/CNK=0.736～0.958，為準鋁質(zhì)巖石；MgO含量3.51%～6.92%，Mg#介于50.97～61.27，花崗閃長巖更富含鎂鐵質(zhì)成分。

稀土元素配分曲線呈現(xiàn)右傾特點(圖2a)，輕稀土元素富集、重稀土元素虧損。暗色包體輕稀土LREE為68.83×10-6，重稀土HREE為25.77×10-6。二長花崗巖LREE介于131.24×10-6～147.54×10-6，HREE介于17.47×10-6～19.03×10-6，LREE/HREE值在7.21～8.31之間，LaN/YbN值為6.61～9.74，輕、重稀土分異顯著；δEu平均值為0.612，顯示較強的負銪異常；δCe平均值為1.12，顯示弱的正鈰異常?；◢忛W長巖LREE介于88.06×10-6～170.27×10-6，HREE介于16.87×10-6～23.87×10-6，LREE/HREE值在5.22～7.13之間，LaN/YbN值為6.12～8.96，輕、重稀土分異顯著；δEu平均值為0.688，δCe平均值為0.738，銪和鈰的負異常明顯。

在微量元素蛛網(wǎng)圖標準化曲線總體上也是右傾的(圖2b)，相對富集LILE(大離子親石元素)，而相對虧損HFSE(高場強元素)如Ta、Nb、P、Ti。暗色包體顯示明顯Th、Nb、Ta、P、Ti元素的負異常，Hf則表現(xiàn)為輕微的負異常；Rb、K、Nd、Sm、Y等元素為正異常。二長花崗巖表現(xiàn)為低Sr，高Y、Yb，其中Sr含量為242×10-6～291×10-6，Y含量為24.8×10-6～29.2×10-6，Yb含量為2.68×10-6～2.94×10-6；花崗閃長巖表現(xiàn)為高Sr，高Y、Yb，其中Sr含量為579×10-6～683×10-6，Y含量為29×10-6～37.5×10-6，Yb含量為2.56×10-6～3.61×10-6?；◢忛W長巖表現(xiàn)出較為一致的微量元素分布特征，總體顯示較強的Nb、Ta、P、Ti負異常，Ba、U、Hf為弱的負異常；Rb、Th、K、La、Sr、Sm為正異常；Nb平均含量12.09×10-6，Ta平均含量1.1×10-6，Nb/Ta平均比值為11.13；Zr平均含量105.4×10-6，Hf平均含量1.744×10-6，Zr/Hf平均比值為61.15，Rb/Sr平均值0.19。二長花崗巖有相似的微量元素分布特征，總體顯示較強Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti負異常；Rb、Th、La、Ce、Nd、Zr、Hf、Y為正異常；Nb平均含量12.4×10-6，Ta平均含量1.414×10-6，Nb/Ta平均比值為8.77；Zr平均含量151.4×10-6，Hf平均含量4.788×10-6，Zr/Hf平均比值為31.89，Rb/Sr平均值為0.69。

圖2 (a)微量元素蛛網(wǎng)圖和(b)稀土元素配分模式圖(甲基卡二云母花崗巖數(shù)據(jù)引自文獻[26]，原始地幔標準化值與球粒隕石標準化值引自文獻[27])Fig.2 (a) Primitive mantle normalized spidergrams of Songlinkou pluton;(b)Chondrite normalized REE patterns for Songlinkou pluton (The dates of Jiajika two-mica granite quoted from Reference [26]，primitive mantle normalized value and chondrite normalized values quoted from Reference [27])

3.2 鋯石U-Pb測試結(jié)果

本次挑選邊部花崗閃長巖樣品(SLK-11)和中部二長花崗巖樣品(SLK-06)進行LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年，共分析了30個測點，測試結(jié)果見表2?；◢忛W長巖樣品中挑選的鋯石為自形柱狀，長寬比在1∶1～3∶1內(nèi)，鋯石陰極發(fā)光圖像(圖3a)顯示鋯石震蕩環(huán)帶發(fā)育。本次所有測點的Th/U比值介于0.18～0.76之間，結(jié)合鋯石陰極發(fā)光圖像，本次挑選的鋯石全部為巖漿鋯石。獲得鋯石的206Pb/238U年齡在185～433Ma之間，除去5號、9號、15號、29號4個不諧和點，獲得26個測點的加權(quán)平均年齡值為212.6±1.0Ma(MSWD=0.55)，諧和圖曲線接近一致(圖3a)，解釋為花崗閃長巖的結(jié)晶年齡。

表2 松林口巖體鋯石U-Pb同位素分析結(jié)果Table 2 LA-ICP-MS zircon U-Pb isotopic compositions of Songlinkou Pluton

a—松林口邊部花崗閃長巖；b —松林口中部二長花崗巖。黃色圈為鋯石U-Pb測點及編號；紅色圈為鋯石Lu-Hf同位素測點及編號。圖3 松林口巖體鋯石U-Pb諧和圖Fig.3 Zircon U-Pb concordia diagrams of Songlinkou Pluton

二長花崗巖樣品中挑選的鋯石為自形長柱狀，鋯石顆粒大小150～400μm，長寬比多在1.5∶1～3∶1左右，鋯石CL圖像顯示鋯石表面干凈(圖3b)，裂紋少、震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育，所有測點的Th/U比值介于0.28～0.56之間，均為巖漿鋯石。獲得鋯石的206Pb/238U年齡在201.6～246.7Ma之間，除去3號、11號、26號、28號4個不諧和點，獲得26個測點的加權(quán)平均年齡值為222.4±1.1Ma(MSWD=0.39)，諧和圖曲線接近一致(圖3b)，解釋為二長花崗巖的結(jié)晶年齡。

3.3 鋯石Hf同位素測試結(jié)果

(續(xù)表2)

表3 松林口巖體鋯石Hf同位素分析結(jié)果Table 3 Hf isotopic compositions of zirconium in Songlinkou Pluton

3.4 松林口巖體成因類型

從研究區(qū)花崗巖巖石礦物組成來看，缺少白云母、石榴石等富鋁的礦物，而含有Ⅰ型花崗巖典型的角閃石和黑云母礦物。微量元素方面，巖石樣品具有輕稀土富集、重稀土虧損的特點，輕、重稀土分異明顯(LREE/HREE為2.67～8.31)。巖石相對富集LILE，而虧損P、Ta、Nb、Ti等HFSE。在Zr-SiO2圖解(圖4a)和Y-SiO2圖解(圖4b)中，樣品均位于Ⅰ型花崗巖區(qū)域內(nèi)。元素Rb在成熟度高的地殼中富集，Sr元素在成熟度低的地殼中富集，因此可以應(yīng)用Rb/Sr值來反映巖漿源區(qū)物質(zhì)的性質(zhì)，王德滋等[29]認為S型花崗巖的Rb/Sr>0.9；Ⅰ型花崗巖Rb/Sr<0.9。本次樣品的Rb/Sr值除了暗色包體外，其余均為0.12～0.76，平均0.44，具有Ⅰ型花崗巖的特點。從主要礦物組成、主微量元素特征來看，松林口巖體屬于高鉀鈣堿性Ⅰ型花崗巖。

a—Y-SiO2圖解；b—Zr-SiO2圖解。圖4 松林口巖體巖石類型圖解(底圖引自文獻[28])Fig.4 Diagram of formation type of Songlinkou Pluton (Base map quoted from Reference [28])

3.5 松林口巖體物質(zhì)來源

吳福元等[30]認為當fLu/Hf值小于-0.72(硅鋁質(zhì)地殼)和-0.34(鐵鎂質(zhì)地殼[31])時，應(yīng)采用二階段模式年齡才能真實反映殼幔分異時源區(qū)物質(zhì)分離的時代，本次二長花崗巖樣品鋯石fLu/Hf介于-0.99～-0.97，故采用二階段模式年齡。

幔源巖石的Nb/Ta平均值為17.4[27]，而下地殼巖石的Nb/Ta平均值是8.3[33]。本次研究的二長花崗巖和花崗閃長巖的Nb/Ta比值分別為7.17～9.71(平均值8.86)、9.17～12.35(平均值11.13)，二者的Nb/Ta特征更符合下地殼巖石成分。賴紹聰?shù)萚34]獲得松林口中部巖體的Nd模式年齡TDM(Nd)為1.33～1.41Ga，這一結(jié)果與巖體的Hf模式年齡較為一致，暗示巖體物源具有中元古代揚子克拉通的物質(zhì)成分特點。

松林口二長花崗巖的MgO含量1.49%～2.7%，Mg#介于46.73～51.41；花崗閃長巖MgO含量3.51%～6.92%，Mg#介于50.97～61.27。巖體具高MgO和高Mg#值特點，高于下地殼部分熔融(Mg#通常<40)[35]，反映了巖漿來源并非僅僅是下地殼的熔融，可能還有基性的幔源成分加入。松林口巖體具有高Ba值(巖體平均值620×10-6，暗色包體為1380×10-6)，明顯高于陸殼的鋇值(Ba含量390×10-6)[36]，王中亮等[37]認為花崗巖中高Ba-Sr可能是殼幔巖漿混合的結(jié)果。

Nb/Ta和Rb/Sr比值將花崗閃長巖和二長花崗巖劃分為兩個不同區(qū)域，二長花崗巖Nb/Ta平均值為8.86，與下地殼的值接近(Nb/Ta=8.3)；而花崗閃長巖Nb/Ta平均值為11.13，明顯高于下地殼值。巖體和包體中的Cr(26.1×10-6～263×10-6)和Ni(9.46×10-6～75.6×10-6)與橄欖巖幔源巖漿相比(Cr含量>1000×10-6，Ni含量為200×10-6～450×10-6)要低得多[38]，所以松林口巖體可能是富集的上地幔巖漿混入，而并非超基性的原始地幔巖漿。因此，作者認為松林口巖體主要是由松潘—甘孜造山帶下部的揚子板塊中元古代的結(jié)晶基底部分熔融形成的，并且可能混有少量的富集上地幔物質(zhì)。

3.6 與甲基卡二云母花崗巖的對比

3.6.1成巖時代

關(guān)于甲基卡礦區(qū)巖體與偉晶巖脈的測年工作，前人已開展了大量研究。唐國凡等[12]采用全巖-礦物Rb-Sr法測得甲基卡二云母花崗巖年齡為214.65±1.6Ma，花崗偉晶巖年齡為189.49±3.14Ma；周雄等采用錫石U-Pb定年測得甲基卡134號偉晶巖脈的年齡為203.7±4.6Ma(數(shù)據(jù)暫未發(fā)表)；郝雪峰等[39]采用鋯石U-Pb定年測得二云母花崗巖年齡為223±1Ma,含礦偉晶巖鋯石U-Pb年齡為216±2Ma，含礦偉晶巖中鈮鉭氧化物U-Pb年齡為214±2Ma。

前人對松林口巖體作了部分測年工作，胡健民等[16]采用鋯石U-Pb定年結(jié)果為214.8±2.5Ma；王全偉[17]采用鋯石LA-ICP-MS測年結(jié)果為227.1±5.0Ma；Xiao等[18]測得松林口黑云母石英閃長巖的鋯石U-Pb年齡為223.6±4Ma；Chen等[19]認為松林口巖體年齡為209±1Ma；鄧紅等[20]采用鋯石LA-ICP-MS U-Pb測年結(jié)果為214±1Ma。本次測得松林口花崗閃長巖、二長花崗巖的鋯石U-Pb年齡分別為212.6±1.0Ma、222.4±1.1Ma，松林口二長花崗巖的年齡與甲基卡二云母花崗巖的年齡較為接近，而花崗閃長巖則相對甲基卡二云母花崗巖更年輕，二者相差約10Ma。錫石與偉晶巖同期結(jié)晶生長，是含錫石偉晶巖稀有金屬礦床直接定年的理想礦物，可以較為準確地作為偉晶巖的成礦年齡，因此將203.7±4.6Ma作為甲基卡134號偉晶巖脈的成礦年齡較為穩(wěn)妥。從成巖成礦年齡可以看出，甲基卡成礦偉晶巖脈經(jīng)歷了較長時間(約20Ma)的結(jié)晶分異與巖漿演化，Li、Be等不相容元素傾向于進入演化后期的巖漿中聚集。

3.6.2地球化學(xué)特征

甲基卡二云母花崗巖屬高鉀鈣堿性強過鋁質(zhì)巖石，SiO平均含量為74.57%，Mg#值較低(29.85～37.94)，具有較高含量的K2O，Na2O/K2O值小于1，A/CNK值均大于1.1，Li元素平均含量為356.5×10-6，ΣREE=31.18×10-6～41.67×10-6，表現(xiàn)出Li、Be、Rb、Cs、Nb、Ta等元素富集，稀土總量較低的特征。松林口巖體SiO2含量在56.56%～68.99%之間，全堿平均含量5.52%，K2O/Na2O=1.02～1.93，Mg#值總體為46.73～61.27，相較于甲基卡巖體而言，松林口巖體更偏中性。松林口巖體中Li元素平均含量為45.03×10-6，遠低于甲基卡巖體中Li元素平均含量，Ta、Nb、P、Ti等高場強元素相對虧損。

二長花崗巖表現(xiàn)為低Sr、Rb，高Y、Yb的特點；花崗閃長巖表現(xiàn)為高Sr、Y、Yb，低Rb的特點。甲基卡二云母花崗巖表現(xiàn)為低Sr、Y、Yb，高Rb；其中Sr平均含量為91×10-6，Y平均含量為8.25×10-6，Yb平均含量為0.4×10-6，Rb平均含量為401×10-6，偉晶巖中Rb含量>1000×10-6。

巖石微量元素結(jié)果表明，甲基卡二云母花崗巖較松林口巖體具有低Sr、Y、Yb，高Nb、Ta、Rb值的特點，其低Nb/Ta值和高Rb/Sr值顯示甲基卡二云母花崗巖體的結(jié)晶分異演化可能較松林口巖體更成熟。

4 結(jié)論

通過對比松林口巖體與甲基卡二云母花崗巖的成巖時代和巖石地球化學(xué)之間的差異，松林口巖體為高鉀鈣堿性Ⅰ型花崗巖，而甲基卡花崗巖為S型花崗巖，兩個巖體侵位時代為晚三疊世。松林口巖體鋯石Hf同位素、高Mg#值和Nb/Ta等微量元素特征指示巖漿物質(zhì)可能來源于中元古代揚子克拉通基底部分熔融并混有富集上地幔物質(zhì)，而甲基卡巖體的巖漿物質(zhì)更可能來源于增厚上地殼西康群部分熔融，并且成礦偉晶巖脈與甲基卡穹窿構(gòu)造緊密聯(lián)系。二個巖體的物質(zhì)來源、巖漿演化程度和成礦構(gòu)造條件的不同，可能是松林口巖體不具有甲基卡式鋰稀有金屬成礦的主要原因?？梢哉J為該地區(qū)S型花崗巖的成礦可能性較Ⅰ型花崗巖更高，進一步加強該地區(qū)S型花崗巖的研究工作對總結(jié)區(qū)域性稀有金屬成礦具有重要意義。

致謝：本文在野外工作中，得到四川省地質(zhì)調(diào)查院秦宇龍高級工程師、李名則博士的幫助，論文的撰寫與修改得到了中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所朱志敏研究員的指導(dǎo)和建議，兩位匿名審稿專家提出了寶貴的修改意見，在此一并致謝。