LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年 对闽北地区稻香组形成时代的制约_赵希林(1).pdf

2014 年 12 月 December 2014 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol． 33，No． 6 892 ～899 收稿日期 2014 －05 －04; 修回日期 2014 －11 －05; 接受日期 2014 －11 －15 基金项目 中国地质调查局基础地质调查项目 1212011085446， 12120113070800 作者简介 赵希林， 硕士， 助理研究员， 主要从事岩石学及矿床学研究。E- mail zxl24126． com。 通讯作者 余明刚， 在读博士， 助理研究员， 主要从事火山岩研究。E- mail ymg1003126． com。 文章编号 02545357 2014 06089208 DOI 10． 15898/j． cnki． 11 －2131/td． 2014． 06． 021 LA － ICP － MS 锆石 U － Pb 同位素定年对闽北地区稻香组形成 时代的制约 赵希林1，余明刚1*，姜杨1，李亚楠1， 2，靳国栋1，陈志洪1，邢光福1 1． 中国地质调查局南京地质调查中心，江苏 南京 210016; 2． 合肥工业大学，安徽 合肥 230009 摘要 闽北地区基岩的露头连续较差， 但其独特的岩石组合及变质变形特 征表明稻香组确实存在， 在前人的研究工作中稻香组一直作为寒武纪浅变 质岩系， 曾测得其 Sm － Nd 模式年龄值为 500 35 Ma， 但是由于测试方 法的局限性， 这一形成年龄的可靠性值得商榷。本次研究对稻香组气孔状 玄武岩和硅质岩中的锆石进行激光剥蚀 － 电感耦合等离子体质谱 LA － ICP － MS U － Pb 同位素年代学测试， 为研究稻香组的层位归属提供了精 确的地质年代学证据。结果表明， 稻香组中气孔状玄武岩最新的一组年龄 为 111． 4 2． 0 Ma， 表明其形成于晚中生代早白垩世， 这一年龄应代表 稻香组形成年龄的下限， 为稻香组形成的最早年龄提供了约束， 这一结果 也与硅质岩中最小一组年龄 124 Ma 相一致 硅质岩中最新的一组年龄代 表了其形成年龄的下限 。气孔状玄武岩和硅质岩的年龄表明稻香组很 可能包括了元古代 － 古生代 － 中生代的物质信息， 需要进一步将其解体， 至少应将形成于中生代的气孔状玄武岩和硅质岩单独划分出来。稻香组 年龄的获得丰富了闽西北地区前寒武纪基底演化资料， 为研究该区区域构 造演化提供了新的年龄支持。 关键词 稻香组; 硅质岩; 玄武岩; LA － ICP － MS 锆石 U － Pb 同位素定年; 晚中生代早白垩世; 闽北地区 中图分类号 P588． 145; P597． 3文献标识码 A 闽北浙西南地区前寒武纪基底岩石分布广 泛， 出露有天井坪岩群、 大金山岩组、 南山岩组、 马面 山岩群 东岩组、 大岭组、 龙北溪组 、 陈蔡岩群、 八 都岩群、 盖洋群等， 是探讨华南大陆边缘早期地壳演 化历史的重要窗口。 稻香组是在 1 ∶ 50000 政和县、 后山、 川石幅区 调时创名， 命名地点位于区内政和县东北3． 5 km 处 的稻香村， 由 1 ∶ 200000 浦城幅区调项目在政和附 近所划分的 “溪口组” 解体而来， 系指出露于政和县 城关、 星溪、 稻香铁山一带在龙北溪组或东岩组细 碧角斑岩建造之上的一套浅变质岩系， 其岩石组合、 变质特点与本区其他变质地层有很大差别， 由于其 在闽北地区相对较广泛， 且与闽北其他变质岩系也 毫无可比性， 出露因此单独建组。 由于闽北地区基岩露头连续较差， 顶底出露不 全， 接触关系不明， 迄今为止关于稻香组的岩石组合、 时代问题以及存在与否一直以来均存不少的异议， 制 约了对稻香组的进一步研究。1 ∶ 50000 政和县、 后 山、 川石幅区调项目在星溪本组沉凝灰岩和绢云千枚 岩中采获微古植物 Trematosphaeridium holtedahlii、 Trematosphaeridiumsp． 、 Protosphaeridiumsp． 、 Laminarites antiquissimus， 在政和稻香高堀剖面大理 298 ChaoXing 岩中采获的 Turuchanica temete、 几丁虫 Chitinozoan 微 古生物化石主要见于南方震旦纪， 部分见于青白口纪 和蓟县纪或早寒武世; 徐一伟等 ［ 1 ］在政和稻香组安山 质凝灰岩中获得的 Sm －Nd 模式年龄值为 800 50 Ma， 据其中绿片岩组合及沉凝灰岩的模式年龄， 将之 归并到东岩组; 揭育金 ［ 2 ］则认为稻香高堀剖面是一 套呈断片叠置的不同时代的岩石组合， 而把稻香组定 义为一套细砂岩、 粉砂岩、 硅质岩、 泥岩的组合， 时代 为晚古生代;1 ∶ 25 万周宁幅区调项目测得侵入于稻 香组的中基性超浅成侵入岩 斜长角闪石岩 Sm － Nd 模式年龄值为 500 35 Ma， 认为稻香组的真实成岩 年龄应介于800 ～500 Ma 之间， 但是由于测试方法的 局限性， 这一形成年龄的真实性和可靠性值得进一步 的验证。虽然该地区基岩的露头连续差， 目前还未获 得稻香组更多令人信服的证据， 但其独特的组合及变 质变形特征， 表明其确实存在， 而对它的全面认识仍 有待进一步研究。本文对政和县星溪剖面开展野外 地质剖面测量， 在此基础上， 对稻香组中硅质岩和气 孔状玄武岩的锆石通过高精度的 LA － ICP － MS U － Pb 同位素年代学研究， 限定其形成时代， 为闽北地区 构造演化提供新的资料。 1闽北地区稻香组的分布特征 政和县稻香高堀剖面为稻香组的正层型剖 面， 由闽北地质大队于1983 年9 月实测， 1 ∶ 25 万周 宁幅区调项目对此剖面进行了修测。政和县稻香 － 高堀剖面稻香组下部为 绿帘 阳起石化安山质 晶 屑 凝灰岩， 夹薄层粉砂质泥岩、 凝灰质粉砂岩、 凝 灰质泥岩; 中部为硅质岩、 泥质硅质岩、 硅质泥岩互 层， 夹少量凝灰质细砂岩; 上部 斜长， 绿帘 阳起片 岩、 大理岩， 夹少量的泥质硅质岩。 本组岩石在区内各地岩性组合基本可以对比， 与建组剖面岩石面貌也极为相似， 在政和星溪本组 中还见夹有薄层的沉凝灰岩、 绢云 千枚岩等。政 和铁山一带还夹有碳质泥岩或石煤， 部分变质成为 石墨片岩。 2样品特征和 LA －ICP －MS U －Pb 定年测试 2． 1样品特征 本次研究对剖面上的硅质岩和气孔状玄武岩进 行了精确的锆石 LA － ICP － MS U － Pb 测试工作， 用 于测试的样品均采自较新鲜露头， 样品未风化， 无蚀 变现象， 均匀无条带。 117DX －1 号样品岩性为硅质岩， 岩石角呈砾 状， 灰白色。 117DX －3 号样品岩性为气孔状玄武岩， 岩石 呈灰绿色， 气孔状构造， 细粒 － 隐晶质结构， 见少量 的橄榄石斑晶 在局部聚集形成聚斑结构 ， 基质由 玄武质玻璃、 少量的斜长石和辉石组成 见图 1 。 图 1稻香组气孔状玄武岩镜下照片 50 倍 Fig． 1Mineralogical characteristics of basalts of Daoxiang ation 2． 2LA －ICP －MS U －Pb 定年测试方法 锆石的分离采用传统的人工重砂分离， 分离工 作是在河北省区域地质矿产调查研究所完成的。样 品破碎后手工淘洗分离出重砂， 经磁选和电磁选后， 在双目镜下挑出锆石 均大于 1000 粒 。选取代表 性锆石制靶后通过透射光和反射光照相， 并进行阴 极发光分析， 以确定锆石颗粒的内部结构。 锆石制靶和测年均在合肥工业大学 LA － ICP － MS 实验室完成， 采用的仪器型号为 Agilent 7500a， 激 398 第 6 期赵希林， 等 LA － ICP － MS 锆石 U － Pb 同位素定年 对闽北地区稻香组形成时代的制约第 33 卷 ChaoXing 光剥蚀系统为 Geo Las 2005。仪器激光束版直径为 32 μm， 激光脉冲重复频率为 6 Hz。使用人工合成硅 酸盐玻璃质标准矿物 NIST SRM610 进行仪器优化。 每轮测试中包括已知年龄样品 Mud Tank［ TIMS 年 龄 732 5 Ma［ 3 ］］ ; 本次测年过程中， Mud Tank 的 206Pb/238U 年龄加权平均结果为 731． 5 3． 6 Ma MSWD 0．38， n 60 ， 与 TIMS 年龄结果在误差范 围内一致。U － Pb 同位素定年中采用哈佛大学国际 标准锆石91500 作外标进行同位素分馏校正， 每分析 5 个样品点， 分析 2 次锆石标准 91500。对于与分析 时间有关的 U － Th － Pb 同位素比值漂移， 利用锆石 标准91500 的变化采用线性内插的方式进行校正 ［ 4 ］。 锆石标准91500 的 U － Th － Pb 同位素比值推荐值据 Wiedenbeck 等 ［ 5 ］。分析数据采用 ICPMSDataCal 程序 计算获得同位素比值、 年龄及误差 ［ 4， 6 ］， 详细的仪器操 作条件和数据处理方法同 Liu 等 ［ 4， 6 －7 ］。锆石样品的 U －Pb 年龄谐和图绘制和年龄权重平均计算均采用 Isoplot/Ex_ver3 完成 ［ 8 ］。 3锆石 U －Pb 年龄和稀土元素特征 3． 1稻香组气孔状玄武岩和硅质岩锆石 U －Pb 年龄 样品117DX －1 中锆石为无色透明， 阴极发光图 像显示岩石中大部分锆石晶型发育较差， 多为碎屑锆 石， 锆石的 Th/U 值介于 0． 11 ～1． 28 之间， 平均值为 0．44。样品的测试数据见表 1， 单个数据点的误差为 1σ。对32 粒锆石的测试结果表明， 其年龄较为复杂， 跨度为124 ～952 Ma， 其中最晚一组年龄为 124 Ma， 应该代表其形成年龄的下限， 稻香组硅质岩的形成时 代不早于128 Ma 图 2a ; 同时样品中其他测点给出 不同的年龄信息 952、 738、 576、 400 ～451、 388、 149 ～ 179 Ma， 这些锆石应为继承性锆石， 表现出了源区的 复杂性。 样品 117DX －3 中锆石为无色透明，阴极发光 图像显示其锆石分 2 种 一种是锆石晶型发育良好， 具有韵律环带， 显示岩浆锆石的特征 一般认为 Th/U值大于 0． 1 的锆石为岩浆期锆石 ［9 ］; 另外一 种具有一定的磨圆， 可能为继承性锆石， 本次研究对 这 2 种锆石均进行了测试工作。样品的测试数据见 表1， 单个数据点的误差为1σ。对34 粒锆石的测试 结果表明， 锆石年龄复杂， 其中 14 个岩浆期锆石具 有相对较高的 Th/U 值 介于 0． 91 ～ 2． 87 之间， 平 均值为 1． 67 ， 其 Th 和 U 的含量较高 分别介于 55 ～2080 μg/g 和 28 ～ 756 μg/g 之间， 平均值分别为 625 μg/g 和 351 μg/g ， 14 个测 点 有 谐 和 的 n 206Pb /n238U 和 n207Pb /n235U 表面年龄， 数 据点全部落入谐和线上或者附近区域 图 2b ， 获得 的n 206Pb /n238U 加权平均年龄为 111． 4 2． 0 Ma n 14，MSWD 8， 其中7 个测点4、 7、 9、 10、 11、 28、 34 偏离谐和线， 不计入统计范围， 见图 2b ， 这 一年龄应代表其形成年龄， 属于晚中生代早白垩世; 继承性锆石的年龄较为复杂， 其年龄变化范围介于 170 ～1832 Ma 之间， 暗示受到了地壳的混染作用及 物源的复杂性。 图 2样品 117DX － 1 年龄频谱图 a 和 117DX － 3 锆石 U － Pb年龄谐和图 b Fig． 2Relative probability density diagram of ages for the sample 117DX- 1 a and U- Pb concordia diagram for the samples 117DX- 3 b 3． 2锆石稀土元素特征 样品 117DX －1 中锆石均富集 HREEs， 锆石稀 土元素球粒陨石标准化曲线呈左倾型 图 3 ， 重稀 土元素逐步富集， 并显示明显的正 Ce 异常和负 Eu 异常; 同时， 其年龄与稀土含量表现出一定的相关 性， 锆石年龄越老， 其∑REEs 越高; 反之， 锆石年龄 越年轻， 其∑REEs越低。造成这一现象的原因尚不 清楚。 498 第 6 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2014 年 ChaoXing 表 1政和地区稻香组硅质岩 117DX －1 及气孔状玄武岩 117DX －3 锆石 LA － ICP － MS U － Pb 定年结果 Table 1LA- ICP- MS zircon U- Pb dating results of cherts and vesicular basalt of Daoxiang ation in Zhenghe 点位 样品 117DX －1 硅质岩 U μg/g Th μg/g Th U 206Pb* /238U 1σ 207Pb* /235U 1σ 207Pb* /206Pb* 1σ 207Pb/206Pb年龄 Ma， 1σ 206Pb/238U 年龄 Ma， 1σ 13062300． 750． 02000．00050．13090． 00650．04800．0023981111283 21431380． 960． 02090．00060． 15540．01100．05420．00373761561334 36531570． 240． 06430．00170． 48790．01570．05490．00154096340210 48022130． 270． 02560．00070． 17860．00680．05040．0017213501634 55761780． 310． 06210．00160． 50310．01740．05870．00175676038810 64472010． 450． 06930．00180． 61580．02390．06440．00217547543211 72722080． 760． 15920．00421． 72680．05820．07900．002411725595223 813091900． 150．02570．00080． 20220．01040． 05690．0024500971645 910482400． 230．02530．00070． 20510．00770． 05890．0020561721614 104161670． 400． 06210．00170．49490． 01990．05780．00215248438810 116591780．270． 07170．00200．57620． 01940．05830．00175436544612 1232405460． 170．02570．00070． 17870．00570． 05020．0013211631644 132892000． 690． 02220．00060．14730． 00720．04790．002194．51041424 1413302860． 210．02650．00070． 18800．00680． 05120．0016250721694 155172290． 440． 02240．00060．24490． 01470．07870．004511661141434 1630294980． 160．02490．00060．17510． 00600． 05080．0014232651584 175531450． 260． 09340．00930． 85500．12540．06120．002965610257655 184561260．280． 06600．00170． 53880．01860．05890．00185656541211 19142313010． 910．12130．00331．48530． 04860．08950．003014176573819 205911670．280． 06790．00200．68540． 04520．06960．003591710442412 2110072890． 290．02870．00070． 20840．00760． 05250．0017306721825 223083921． 280． 02100．00060．22890． 01260．07960．004211871041344 2375．036．00． 480．02250．00030．16120． 00850．05220．00282951221431．9 2413968．00． 490．02360．00030．17240． 00810． 05280．00253201121501．6 25113471．20．060．02520．00020．18520． 00360．05310．001033244．41611．4 2681497．90． 120．02810．00030．19640．00380． 05050．001022044．41791．7 2720223．10． 110．06860．00050．52520． 01130． 05540．001242843．54283． 1 2896． 143．00．450．02000．00030．17660．00880．06470．00327651041281． 7 2974． 327．60．370．01950．00030．14270．00660．05390．00263691091241． 7 3019334．00． 180．07250．00080．63110．01400． 06300．001370946．34514．8 3110775620． 520．02560．00030．20270． 00440． 05730．001250248．11631．6 3219660．60． 310．02270．00030．16310． 00530． 05210．001730074．11451． 7 点位 样品 117DX －3 气孔状玄武岩 U μg/g Th μg/g Th U 206Pb* /238U 1σ 207Pb* /235U 1σ 207Pb* /206Pb* 1σ 207Pb/206Pb年龄 Ma， 1σ 206Pb/238U 年龄 Ma， 1σ 153111912． 240．01750．00010． 11950．00360． 04950．0013172631121 275620802． 750．01770．00010．11850． 00340． 04860．0013128611131 32612781． 060． 01830．00020． 11590．00530．04630．002213．1107．41171 43164461． 410． 01890．00020．23050． 01270．08820．004613881021211 59267790． 840． 03450．00060． 76840．03670．15220．00512372532194 653114792． 780．01690．00020． 12400．00450． 05350．0018346501081 73404671． 380． 01920．00020．14820． 00720．05610．00274571071231 82035102． 520． 01770．00020．13170． 00600．05470．00233981011132 93526121． 740． 01780．00020．18590． 00810．07630．00331106851141 103483150． 910． 02010．00020． 14500．00580．05240．0019302861281 112903431． 180． 01820．00030． 21420．01590．08300．005012781171162 124708261． 760． 01730．00020．11560． 00500．04850．0020124921101 132843741． 320． 01670．00020．12270． 00510．05350．0020346831071 142151960． 910． 01750．00030．12600． 00700．05240．00283021161122 1517867． 60． 380．32870．00325． 32910．12390． 11720．0011191517183215 1630．132．11． 060．02670．00091．12660． 09340．28780．020934061131706 598 第 6 期赵希林， 等 LA － ICP － MS 锆石 U － Pb 同位素定年 对闽北地区稻香组形成时代的制约第 33 卷 ChaoXing 续表 1 点位 样品 117DX －3 气孔状玄武岩 U μg/g Th μg/g Th U 206Pb* /238U 1σ 207Pb* /235U 1σ 207Pb* /206Pb* 1σ 207Pb/206Pb年龄 Ma， 1σ 206Pb/238U 年龄 Ma， 1σ 172652871． 080． 01620．00020．11610． 00640．05240．00273021161031 189891230． 120． 24970．00133． 94700．08300．11450．000618721014377 1965112091． 860．01750．00020． 15290．00660． 06390．0024739811121 20108281．60． 080．24510．00113．78700．09440．11210．00061835914136 2161935． 30． 060．03760．00030． 26350．00750． 05080．0008232712382 222561390． 540． 04970．00050．40250． 01940．05860．0023554873123 2377626． 70． 030．03730．00030． 26670．00720． 05200．0010283442362 244257201． 690． 01740．00020．12110． 00510．05020．0017211811111 255041120． 220． 29260．00164．72530． 10510．11690．000719101116548 269671790． 180． 26960．00114． 26200．09720．11430．000618691015396 273725131． 380． 01850．00030．14190． 00650．05590．0024450961182 282362861． 210． 01900．00030．13550． 00620．05270．0023322981212 2910561970． 190．28090．00234． 33980．07820． 11180．0006182910159611 304512590． 570． 02680．00030． 20170．00770．05510．0019417781702 3113864． 80． 470．06280．00070．46940． 01710． 05450．0018394723934 322306612． 870． 01800．00020． 11690．00520．04760．002179．7109．31151 332682761． 030． 01770．00020．11750． 00520．04830．0019122931131 3428．255．01． 950．01850．00060．18360．01470．07880．007211661801184 样品 117DX －3 中锆石均富集 HREEs， 锆石稀 土元素球粒陨石标准化曲线呈左倾型 图 3 ， 这是 由于脱晶作用 ［10 ］或者是有小部分富集 HREEs 的矿 物 独居石、 褐帘石 加入所导致 ［11 ］。轻稀土元素分 图 3样品 117DX －1 和 117DX －3 锆石稀土元素球粒陨石 标准化配分曲线 Fig．3Chondrite normalized REE patterns of sample 117DX- 1 and 117DX- 3 馏程度低， 并显示明显的正 Ce 异常和负 Eu 异常， 均具有岩浆锆石的特点; 但是继承性锆石和岩浆期 锆石又显示出一定的差别， 继承性锆石的∑REEs 含 量相对于岩浆期锆石特别低， 5 粒年龄大于 1000 Ma 的测点其∑REEs 平均值仅为 963． 33 μg/g， 12 粒继 承性锆石的∑REEs 平均值为 860． 70 μg/g， 均远小 于 21 粒岩浆期锆石 年龄介于 105 ～130 Ma 之间 的∑REEs 平均值2294． 26 μg/g， 这些继承性锆石的 HREEs 元素与岩浆期锆石的 HREEs 元素含量相一 致而轻稀土含量低， 造成这种原因的可能是由于继 承性锆石中富 LREEs 元素的包裹体被破坏而导致 的; 且继承性锆石的 Eu/Eu*平均值为 0． 20， 高于岩 浆期锆石的 Eu/Eu*值 0． 15 。 4锆石 LA －ICP －MS U － Pb 年龄对稻香组 的形成时代及物质源区的制约 4． 1锆石 LA －ICP －MS U －Pb 年龄对稻香组形成 时代的制约 自 1924 年 Grabau 基于东南沿海地区泥盆纪砂 岩不 整 合 于 变 质 基 底 之 上 而 提 出“华 夏 古 陆 Cathaysia ” 的概念以来， 中外地质学家对华夏地 块的地质构造及其演化特征进行了深入的研 究 ［12 －25 ］。华夏地块是一个后期改造作用复杂的地 块， 以强烈的加里东期和印支期变质与岩浆改造为 主要特征 ［26 ］。有关华夏地块变质基底的大地构造 的意义一直有争论， 如许靖华等 ［27 ］认为华夏地块是 元古宙 － 中三叠世洋盆于印支运动形成的特提斯型 造山带; 水涛等 ［21 ］认为华夏地块是形成于中元古代 698 第 6 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2014 年 ChaoXing 漂移古大陆 － 华夏古陆; Ren［28 ］认为华夏地块为受 加里东期造山运动改造的古陆。 近年来随着锆石定年技术的不断进步， 华夏地块 前寒武纪基底研究取得了许多重要的进展。如原认 为属于晚太古代的天井坪岩群可能形成于古元古代， 李献华等 ［ 29 ］利用锆石 SHRIMP U － Pb 法测得天井坪 岩群斜长角闪岩中的结晶锆石年龄为 1766 19 Ma， Wan 等 ［ 24 ］也测定了天井坪岩群黑云片麻岩的结 晶锆石 SHRIMP U － Pb 法年龄， 测得其207Pb/ 206Pb年 龄为 1790 19 Ma， 与李献华等 ［ 29 ］的年龄数据接 近， 古元古代地层除了天井坪组外， 还有陈蔡岩群、 八 都岩群等， 这些均为同位素年龄所证实 ［ 30 －36 ］。原先 划为中元古代的变质地层， 其原岩时代大多实属新元 古代， 部分可能为更年轻的早古生代地层， 但普遍经 历了加里东期变质作用 ［ 23 －25， 37 －38 ］。 闽北地区出露的前寒武纪基底地质体众多， 关于 闽北地区的构造演化也众说纷芸， 造成这一现象的根 本原因是其形成时代难以确定。稻香组在前人的研 究工作中一直作为寒武纪浅变质岩系， 但是本次研究 对稻香组中硅质岩和气孔状玄武岩的锆石 LA － ICP －MS 测试结果表明， 稻香组的组成和成因可能比前 人认为的更加复杂。气孔状玄武岩最新的一组年龄 为 111．4 2．0 Ma， 表明其形成于晚中生代早白垩 世， 这一年龄应代表了稻香组形成年龄的下限， 为稻 香组形成的最早年龄提供了约束， 这一结果也与硅质 岩中最小一组年龄 124 Ma 相一致 硅质岩中最新的 一组年龄代表了其形成年龄的下限 。 4．2锆石 LA －ICP －MS U －Pb 年龄反映的源区信息 硅质岩中其他锆石给出了不同的年龄信息， 其中 952 Ma 的年龄与区域上新元古代地层相对应， 如 Li 等 ［ 36 ］利用锆石 SHRIMP U －Pb 法测得陈蔡岩群石榴 片麻岩 原岩为泥岩 年龄为 660 ～ 950 Ma， Wan 等 ［ 24 ］利用锆石 SHRIMP U －Pb 法测得麻源岩群大金 山岩组黑云片麻岩年龄为 0． 8 ～1． 0 Ga， 本样品 952 Ma 的年龄暗示了硅质岩源区中应包含新元古代早期 物质;738 Ma 和576 Ma 的年龄信息在区域上也有反 映， 如 Wan 等 ［ 24 ］利用锆石 SHRIMP U － Pb 法测得的 万全岩群下峰岩组黑云片麻岩的年龄为 728 8 Ma， 测得天井坪组黑云片麻岩的碎屑锆石年龄为 503 ～622 Ma， 同时也与许多学者获得的区域上的前寒武 纪基底的锆石年龄相一致 ［ 24， 36 －39 ］， 暗示了硅质岩源 区中应包含新元古代中、 晚期物质;400 ～451 Ma 的年 龄与武夷山地区加里东期岩浆作用的时间相近， 该时 期是武夷山地区加里东期岩浆作用最强烈的时期， 硅 质岩中该期锆石年龄的发现暗示其源岩可能包括了 加里东期岩浆岩; 值得说明的是， 硅质岩中一期年龄 为388 Ma， 该时期是武夷山地区区域剪切作用最强烈 时期， 华南加里东晚期发生韧性剪切变形作用的时间 被限定在 390 ～420 Ma［ 40 －41 ］， 388 Ma 的年龄与这一 剪切作用的上限年龄相一致; 140 ～179 Ma 的年龄在 区域上报道较多， 包括南园组火山岩及花岗岩类在 内。区域上该时期形成的岩浆岩已有众多报道， 上述 年龄的发现指示了稻香组硅质岩物质源区的复杂性， 可能包括从新元古代变质岩、 加里东期岩浆岩、 中生 代南园组 同时期的岩浆岩 等一系列的物质源区。 玄武岩样品中的年龄信息也较丰富， 其岩浆期锆 石得出了 111．4 2．0 Ma 的年龄， 这一年龄应代表 了稻香组形成年龄的下限; 同时， 相对岩浆期锆石， 继 承性锆石 Th 和 U 含量较低， Th/U 值也相对较低， 年 龄变化于1413 ～1832 Ma 的测点 15、 18、 20、 25 和 26， 其 Th/U 值介于0．08 ～0． 38 之间 平均值为 0． 20 ， 推测来源于元古代变质基底; 另外还出现了 393 Ma 测点31 和312 Ma 测点22 的年龄信息， 指示其源 区可能包含了加里东期 － 海西期的源区物质。区域 上有关加里东期地质体众多， 但是与 321 Ma 同时代 的海西期的年龄报道较少， 仅于津海等 ［ 42 ］在福建省 周宁县五凤楼片麻状花岗岩中得到了 313 4 Ma 的年龄; 测点5、 21、 23 的年龄为219 ～238 Ma， 指示其 源区可能含了印支期的岩浆作用的信息; 测点 16 和 30 为170 Ma， 表明其源区的含中晚侏罗世的物质， 这 些继承性锆石推测是在玄武质岩浆上升过程中捕获 围岩的锆石而得到的。总之， 样品 117DX －3 的锆石 年龄测试结果表明， 稻香组的气孔状玄武岩形成于晚 中生代早白垩世， 且形成过程中受到了地壳物质的混 染作用， 锆石年龄中包括早 － 中元古代、 加里东期 － 海西期、 早燕山期等一系列的年龄信息， 暗示了其源 区的复杂性。气孔状玄武岩 111． 4 2． 0 Ma 年龄 的获得为研究稻香组的形成、 闽北地区的构造演化等 提供了新的证据。 5结语 前人研究工作中仅根据部分古生物学资料和 Sm －Nd 等时线年龄等将其时代定为寒武纪， 但是由于 Sm －Nd 等时线年龄缺乏可靠性， 这一结论的准确性 值得商榷。本次研究对稻香组中的硅质岩和气孔状 玄武岩进行了精确的 LA －ICP －MS U －Pb 同位素年 代学测试工作， 获得气孔状玄武岩最新的一组年龄为 111．4 2．0 Ma， 表明其形成于晚中生代早白垩世， 这一年龄应代表了稻香组形成年龄的下限， 为稻香组 形成的最早年龄提供了约束。这一结果也与硅质岩 中最小一组年龄 124 Ma 相一致 硅质岩中最新的一 798 第 6 期赵希林， 等 LA － ICP － MS 锆石 U － Pb 同位素定年 对闽北地区稻香组形成时代的制约第 33 卷 ChaoXing 组年龄代表了其形成年龄的下限 。同时， 气孔状玄 武岩锆石年龄中包括了早 －中元古代、 加里东期 － 海 西期、 早燕山期等一系列的年龄信息; 硅质岩中锆石 测试结果表明其可能包括从新元古代变质岩、 加里东 期岩浆岩、 中生代南园组 同时期的岩浆岩 等一系列 的物质源区， 暗示了其源区的复杂性。这些 LA － ICP －MS 锆石 U －Pb 年龄的获得表明， 稻香组可能比前 人所认为的更加复杂， 需要进一步的解体， 至少应将 形成于中生代的气孔状玄武岩和硅质岩单独划分出 来。稻香组 LA － ICP － MS 锆石 U － Pb 年龄的获得 丰富了闽西北地区前寒武纪基底演化资料， 为研究该 区区域构造演化提供了新的年龄支持。 6参考文献 ［ 1］徐一伟， 林雪萍． 政和 “稻香组” 地质时代的确定及其 变质火山岩岩石成因探讨［J］ ． 福建地质，1990， 9 4 266 －280． ［ 2］揭育金． 福建政和地区“稻香组” 问题的探讨［J］ ． 福建地质， 2004， 23 3 124 －130． ［ 3］Black L P，Gulson B L． The age of the Mud Tank carbonatite，Strangways Range，Northern Territory［J］ ． Journal of Australian Geology and Geophysics， 1978， 3 227 －232． ［ 4］Liu Y S， Gao S， Hu Z C， Gao C G， Zong K Q， Wang D B． Continental and oceanic crust recycling- induced melt- peridotite interactions in the Trans- North China Orogen U- Pb dating，Hf isotopes and trace elements in zircons from mantle xenoliths［J］ ． Journal of Petrology， 2010， 51 537 －571． ［ 5］Wiedenbeck M，Alle P，Corfu F，Griffin W L，Meier M，Oberli F，Quad