赣南燕山期水头岩体的锆石铀-铅年代学研究及其含矿性评价_于扬.pdf

2012 年 8 月 August 2012 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol． 31，No． 4 736 ～744 收稿日期 2012 －01 －09; 接受日期 2012 －03 －23 基金项目 中国地质大调查项目 “我国三稀金属资源战略调查” 1212011120354 ; 中央级公益性科研院所基本科研业务费 专项资金资助项目 K1209 ; “我国重要矿产和区域成矿规律研究”项目 1212010633903 ; 国家深部探测技术与 实验研究专项 SinoProbe 0301 ;“南岭于都赣县矿集区立体探测技术与深部成矿预测示范”课题 201011048 作者简介 于扬， 博士， 助理研究员， 从事矿产资源和环境地球化学研究。E- mail yuyang_cags sina． com。 文章编号 0254 －5357 2012 04 －0736 －09 赣南燕山期水头岩体的锆石铀 － 铅年代学研究及其 含矿性评价 于扬1，陈振宇1，陈郑辉1，侯可军1，赵正1，许建祥2，张家菁2，曾载淋3 1． 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037; 2． 江西省国土资源厅，江西 南昌330000;3． 江西省赣南地质调查大队，江西 赣州 341000 摘要 水头岩体是目前赣南地区缺少精确年龄数据的复式岩体之一。对赣南水头岩体中的锆石样品进行了 U － Pb 法年代学研究， 测年结果显示该岩体主体年龄为 142． 7 0． 6 Ma， 属于燕山期的产物， 并不是前人 认为的加里东期。但也存在前期 海西期和加里东期 的同位素年龄信息记录， 说明该岩体是复式岩体， 存 在至少三期岩浆活动。对水头岩体进行了岩石学、 地球化学研究， 简要论述了岩石成因及含矿性。水头岩体 主体为黑云母花岗岩， 为过铝质钾玄岩系， 轻稀土和重稀土中等分馏， 负 Eu 异常明显。初步认为水头岩体 是原地重熔交代作用形成的复式岩体。岩石化学资料数据显示， 该岩体具备稀土成矿母岩的基本条件。 关键词 水头岩体; 锆石 U － Pb 定年; 燕山期 中图分类号 P597． 3; P612文献标识码 A Zircon U- Pb Dating and Ore- bearing Properties uation of Yanshanian Shuitou Pluton in Southern Jiangxi Province YU Yang1，CHEN Zhen- yu1，CHEN Zheng- hui1，HOU Ke- jun1，ZHAO Zheng1，XU Jian- xiang2， ZHANG Jia- jing2，ZENG Zai- lin3 1． Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Resource Assessment，Institute of Mineral Resources， Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing100037，China; 2． Department of Land and Resources of Jiangxi Province，Nanchang330000，China; 3． Geological Survey Team of Gannan，Ganzhou341000，China Abstract The Shuitou pluton is one of the composite plutons without accurate dating age in Southern Jiangxi province． Zircon samples taken from the Shuitou pluton were selected for U- Pb dating． The obtained age of 142．7 0．6 Ma confirmed that this granitic pluton belongs to the Yanshanian era and not the Caledonian era as a previous study has reported． Other old ages were also obtained for this pluton such as Hercynian and Caledonian ，which indicates that there were at least three periods of magmatic activity． This study indicates that Shuitou pluton is a composite pluton． Combining the petrological and geochemical study on this pluton，petrogenesis and ore- bearing properties are illustrated briefly in this paper． The Shuitou pluton mainly consists of biotite granites，which can be attributed to the peraluminous shoshonitic series with a middle fractionation of light rare earth element LREE and 637 ChaoXing heavy rare earth element HREE ，and obvious Eu anomalies． These data indicate that the Shuitou pluton is a composite pluton ed by the result of in- situ- melting of granite． The geochemical data from this study show that this pluton has major mineralization conditions of mother rock for REE deposits． Key words Shuitou pluton; zircon U- Pb dating; Yanshanian 花岗岩的形成与大陆地壳的生长演化关系密 切， 因此对花岗岩的研究成为了解地球深部信息的 重要手段之一。南岭花岗岩出露广泛， 是我国有色、 稀有多金属矿产最集中的产区， 也是离子吸附型稀 土矿的重要成矿来源。这些矿床在形成时间、 空间 和成因上与花岗岩类有着密切的关系。因此， 南岭 图 1a华南区域构造图; b赣南水头岩体地质矿产简图［18 ］ Fig． 1aTectonic setting map of South China，bGeological map of Shuitou granitic pluton 花岗岩的研究是成矿作用研究的基础 ［1 ］。南岭花 岗岩中大量存在由不同时代花岗岩类所组成的复式 岩体 ［2 －4 ］。燕山期花岗岩在华南分布最广， 呈东西 向展布的燕山早期花岗岩被认为是与印支运动有联 系的后造山运动花岗岩组合， 多具壳源特征 ［5 ］。有 些花岗岩的分布可能会出现相对于构造运动带迁移 的反向超越， 从而造成华南地区广泛出现多期、 多阶 段的复式花岗岩体 ［6 －7 ］。虽然同位素地球化学、 微 量元素测试方法已广泛应用于花岗岩的研究， 花岗 岩的研究水平呈现了质的飞跃， 取得了大量的涉及 矿床 学、 岩 石 学 和 地 球 化 学 等 领 域 的 研 究 成 果 ［1， 4， 7 －11 ］， 尤其是同位素地质测年法因具有广泛的 可测对象， 在南岭花岗岩研究中得到普遍应用， 为解 决成岩成矿时代提供了有效支持 ［12 －16 ］， 但仍存在大 量复式岩体的成岩年龄未见报道。燕山期花岗岩占 南岭地区总出露面积的 66． 6［4， 17 ］， 可见对燕山期 花岗岩的年代学及含矿性研究非常重要。 水头岩体位于赣南东南地区， 是赣南典型的复 式岩体之一， 由于水头岩体在地质填图过程中被认 为是一个由加里东晚期侵入的复式岩体， 因此一直 缺乏精确的同位素年龄报道。为此， 本文对该岩体 进行了锆石 U － Pb 定年， 通过对该岩体进行岩石地 球化学和同位素年代学的研究， 为进一步了解其成 因和含矿性提供依据。 1地质特征 赣南地区大地构造位置隶属于华南加里东褶皱 系中的一部分 图 1a ， 北部以江山绍兴断裂带和 扬子地块东南缘的江南新元古代造山带为界， 南部以 郑和大埔断裂带和东南沿海的晚中生代火山岩带 相隔。区内地层自震旦系 －第四系均有出露， 仅缺失 志留系， 地层发育比较齐全。该区岩石普遍发生区域 浅变质作用， 构成区内的褶皱基底。赣南地区岩浆岩 分布广泛， 加里东期 － 燕山期均有分布， 以酸性岩为 主， 中、 基性岩次之。岩性主要为黑云母花岗岩、 花岗 斑岩、 花岗闪长岩等。区内主要构造行迹有加里东期 737 第 4 期于扬， 等 赣南燕山期水头岩体的锆石铀 － 铅年代学研究及其含矿性评价第 31 卷 ChaoXing 褶皱构造， 轴向主要为 NW 向、 NE 向， 次为近 SN 向 等。燕山期主要表现为断裂构造， 以 NE、 NNE 向为 主， 次为 NW 及 EW 向。该区岩浆活动频繁， 是有色、 稀有多金属矿产资源的重要成矿母岩 ［ 8 ］。 图 2赣南水头岩体采样点照片 Fig． 2Photos of shuitou granitic pluton sample 水头岩体位于赣南地区会昌县 1 ∶ 20 万图幅于 都幅东南部 境内， 为一出露面积约70 km2的岩体， 呈 近 NNE 向长条形产出。1 ∶ 20 万区域调查工作中将 水头岩体作为加里东晚期的侵入体。水头岩体外接 触带为各种混合岩 图1b ， 与区域变质作用有关， 由 于岩体的侵入而有所加剧 ［ 18 ］。该岩体具有构造运动 后期高侵入位的特征， 原生构造不太发育。岩性较单 一， 主要为黑云母花岗岩， 变化不大， 成分较稳定， 黑 云母多色性强， 暗色矿物中偶见角闪石; SiO2含量在 70 ～73之间， 属正常花岗岩类。Ti 含量高， 比一 般酸性岩高出一倍以上， 在副矿物中普遍出现各种钛 的独立矿物。石榴石、 稀土矿物和与岩浆期后热液作 用有关的金属矿物在岩体中出现并不普遍。 2样品采集 本次用于锆石定年的样品 YDst －1 和 YDst － 2 采自江西省会昌县 1 ∶ 20 万图幅于都幅 西北 部。样品 YDst － 1 采自高排 － 右水的省道边 图 2a ， 野外观察岩体和石英脉中均含有电气石， 岩性 为粗粒二云母花岗岩 图 2b 。样品 YDst － 2 采自 右水 － 岭背村路边 图 2c ， 野外观察含石英、 长石 斑晶， 弱风化， 岩性为中细粒含斑黑云母花岗岩 图 2d 。对照1 ∶ 20 万于都幅、 寻乌幅地质图判断属于 水头岩体 南与三标岩体对接 。 3样品锆石铀 －铅分析结果与讨论 3． 1锆石铀 －铅分析 用于 U － Pb 测年的锆石选自水头岩体的新鲜 岩石样品， 采样点位置如图 1 所示。分别于两个样 品采集点样袋中选出用于测年的岩石样品， 先逐级 粉碎， 后进行人工分选淘洗; 在双目镜下挑选出晶型 完整的锆石。将选出的锆石置于环氧树脂中， 研磨 抛光至约一半， 使锆石内部暴露， 以便用于阴极发光 和背散射电子图像分析及随后的多接收器电感耦合 等离子体质谱法 MC － ICP － MS 分析。锆石的阴 极发光和背散射电子图像分析在矿产资源研究所的 电子探针实验室完成， 分析时电压 20 kV， 电流 50 nA。详细方法参考文献［ 19］ 。锆石的 U － Pb 测年 837 第 4 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2012 年 ChaoXing 在中国地质科学院矿产资源研究所的 MC － ICP － MS 实验室完成。所用仪器为 Finnigan Neptune 多接 收器等离子体质谱， 激光剥蚀系统为 Newwave UP 213。分析试验中采用的激光直径为 25 μm， 剥蚀频 率为 10 Hz， 能量密度为 2． 5 J/cm2， 分析时每 10 个 样品点中间穿插 2 个参考标准 GJ1 和 1 个 Pleˇsovice 分析， 数据处理采用 ICPMSDataCal 软件。锆石年龄 和谐图采用 Isoplot 3． 0 程序制作完成。锆石的 U － Pb测年的详细仪器参数设置及详细工作方法参 图 3锆石的代表性阴极发光图像 Fig． 3Typical cathodoluminescence images of zircons 圆圈表示分析位置， 序号表示分析点位， 数据为206Pb/238U 年龄， 数据单位为 Ma。 考文献［ 20］ 。考虑到238U 和235U 在半衰期和丰度的 差异， 锆石中积累的放射成因207Pb 的丰度较206Pb 的 丰度大约低 20 倍， 使得207Pb 的测量精度较206Pb 差， 从而导致207Pb/ 235U 和207 Pb/206Pb 年龄值不能如实 地反映岩体形成的真实年龄。故对于放射成因组分 积累较少的年轻锆石， 通常206Pb/ 238U 更能反映锆石 的结晶时间 ［21 ］。基于此， 在下文讨论中， 锆石加权 平均年龄取206Pb/ 238U 年龄。 选取的样品 YDst －1 和 YDst －2 锆石阴极发光 图像见图 3。 粗粒二云母花岗岩 YDst －1 测定了 5 个单颗 粒锆石， 共 5 个测点 序号 1． 2、 1． 3、 1． 5、 1． 6、 1． 7， 见图 3 ， 年龄结果见表 1 和图 4。测点 1． 2、 1． 3、 1． 7的 Th/U 均 ＜ 0． 1 表 1 ， 锆石外壳与内部的生 长形状不连续， 具有核心， 尤其是测点 1． 2， 具有明 显的核 － 幔分界， 是老核新壳的结构， 可能是岩浆包 裹早期的核心并围绕其生长。测点 1． 2 的206Pb/ 238U年龄为 429． 3 3． 2 Ma， 属于加里东期。测点 1． 5 的206Pb/ 238 U 年龄为 578． 6 14． 8 Ma， 测点 1． 6的206Pb/ 238U 年龄为 563． 1 9． 0 Ma， 属于加里 东期， 从测点位置来看可能是核部与边缘的混合年 龄。测点 1． 3 的206Pb/ 238 U 年龄为 251． 2 1． 6 Ma， 1． 7 的206Pb/ 238U 年龄为 362． 1 2． 5 Ma， 属于 海西期， 该两粒锆石的打点位置均位于锆石的偏核 心部位， 暗示深部岩浆上升过程中捕获的残留锆石。 样品 YDst －1 的年龄值谐和度较差。上述 5 个数据 没有参与最终的加权平均计算。 中细粒含斑黑云母花岗岩 样品 YDst －2 共测 定了 15 个单颗粒锆石， 15 个测点 序号 2． 1 ～2． 10、 2． 12 ～2． 16 ， 如图 3 所示， 部分成长柱状， 晶型比较 完整， 裂纹不发育， 且部分岩浆结晶环带发育， 有的 环带密集， 有的环带较稀少。韵律环带结构显示样 品 YDst －2 的锆石为典型的岩浆成因锆石。年龄数 据中的 15 个测点集中分布于 140． 5 2． 1 Ma ～ 144． 0 8． 4 Ma 之间， 且均落在谐和线上 图 4 ， 代表岩浆结晶时间， 15 个测点的206Pb/ 238U 加权平 均年龄为 142． 7 0． 6 Ma MSWD 1． 03 ， 该年 龄应该代表水头岩体的成岩年龄。该样品所测锆石 全部属于燕山期， 而不是前人认为的加里东晚期。 937 第 4 期于扬， 等 赣南燕山期水头岩体的锆石铀 － 铅年代学研究及其含矿性评价第 31 卷 ChaoXing 表 1水头岩体花岗岩锆石 U － Pb 同位素定年结果 Table 1LA- ICP- MS U- Pb dating results of zircon from the Shuitou granitic pluton 测点编号 wB/ μgg－1 232Th238U Th/U 207Pb/206Pb 比值 1σ 207Pb/235U 比值 1σ 206Pb/238U 比值 1σ 207Pb/206Pb 年龄/Ma 1σ 207Pb/235U 年龄/Ma 1σ 206Pb/238U 年龄/Ma 1σ YDst- 1/1．2 22．55 389．780．060．056054 0．0001870．530926 0．0036670．068859 0．000531453．752．78432．422．43429．283．20 YDst- 1/1．3 38．82 2039．52 0．020．052405 0．0005370．286911 0．0029070．039741 0．000257301．9124．07256．132．29251．231．59 YDst- 1/1．5 440．93 433．041．020．060507 0．0005160．781676 0．0185700．093908 0．002511620．3913．89586．4410．58578．6114．79 YDst- 1/1．6 519．51 584．720．890．061100 0．0002560．768440 0．0124600．091286 0．001529642．618．18578．877．15563．149．03 YDst- 1/1．7 16．63 571．570．030．055024 0．0001820．438272 0．0034620．057785 0．000411413．017．41369．032．44362．142．50 YDst- 2/2．1 417．64 703．080．590．050902 0．0003190．158423 0．0009600．022576 0．000103235．2514．81149．320．84143．910．65 YDst- 2/2．2 381．24 335．511．140．054276 0．0003510．168887 0．0011480．022574 0．000113383．3914．82158．451．00143．910．71 YDst- 2/2．3 314．34 273．771．150．053235 0．0005310．163966 0．0040460．022331 0．000332338．9522．22154．173．53142．372．09 YDst- 2/2．4 211．46 193．141．090．050042 0．0005730．152906 0．0021930．022156 0．000195198．2332．40144．471．93141．271．23 YDst- 2/2．5 78．9986．710．910．050100 0．0016340．151787 0．0043400．022035 0．000340198．2375．91143．493．83140．502．14 YDst- 2/2．6 69．71 104．930．660．050872 0．0013430．155494 0．0021780．022187 0．000381235．2561．10146．751．91141．472．40 YDst- 2/2．7 145．59 150．960．960．050117 0．0034320．153192 0．0081130．022185 0．000356211．19 161．09144．737．14141．452．24 YDst- 2/2．8 400．06 694．710．580．050914 0．0005660．154458 0．0019120．022002 0．000219235．2525．92145．841．68140．291．38 YDst- 2/2．9 81．6393．430．870．049276 0．0006810．151301 0．0034940．022258 0．000216161．2033．33143．063．08141．911．36 YDst- 2/2．10 96．82 103．490．940．049447 0．0014750．151956 0．0043530．022289 0．000169168．6070．36143．643．84142．111．06 YDst- 2/2．12 78．5868．791．140．050585 0．0023760．155398 0．0076180．022270 0．000191220．44 109．24146．676．69141．981．20 YDst- 2/2．13 77．3895．380．810．050704 0．0008800．154728 0．0030190．022130 0．000280227．8573．14146．082．65141．111．77 YDst- 2/2．14 122．71 118．471．040．051306 0．0020120．159498 0．0031550．022591 0．001325253．7790．73150．262．76144．018．35 YDst- 2/2．15 436．36 557．830．780．049795 0．0006780．153900 0．0025020．022409 0．000259187．1231．48145．352．20142．861．63 YDst- 2/2．16 86．4860．701．420．049241 0．0019890．152573 0．0055550．022475 0．000301166．7594．43144．184．89143．281．90 鉴于以上样品 YDst －1 得到的 5 个年龄数据较 YDst －2 的 15 个年龄数据 140． 5 2． 1Ma ～ 144． 0 8． 4 Ma 有较大的差别， 可能有两种解释， 一种解释是由于水头岩体是一个复式岩体， 年龄数 据显示存在多期岩浆活动， 同一个岩浆结晶过程绝 不可能长达 200 Ma， 在默认实测数据可靠的情况 下， 这 5 个年龄证实了该岩体至少经历了 3 次岩浆 活动。另一种解释是 YDst －1 得到的 5 个年龄数据 不甚可靠， 需要重新测试样品进行进一步研究。 3． 2主量微量元素和稀土元素分析 将新鲜的岩石样品碎样至 200 目以下， 送国家 地质实验测试中心完成主量、 微量及稀土元素含量 分析。主量元素 除 FeO 外 测试采用 X 射线荧光 光谱法 XRF 测定 选用不同基地和不同含量的国 家一级地球化学标准物质 ， 精密度 RSD 为 2 ～ 8， 检测下限为 0． 01。FeO 含量测定方法为将 样品置于聚四氟乙烯坩埚中加入 HF、 H2SO4分解 后， 用重铬酸钾标准溶液滴定其含量， 精密度 RSD ＜10， 检测下限为 0． 05。微量及稀土元素含量 测试选用电感耦合等离子体质谱法 ICP － MS 测 定， 将样品置于封闭溶样器的聚四氟乙烯内罐中， 加 入 HF、 HNO3装入钢套中， 190℃中保温24 h， 取出冷 却后， 于电热板上蒸干， 加入 HNO3再次溶样 3 h， 将 溶液转入洁净塑料瓶中， 测定包含稀土元素在内的 微量元素含量。该方法精密度 RSD 为 2 ～ 10， 检测下限为 0． 05 μg/g。 水头岩体不同类型的岩石的主量、 微量和稀土 元素化学成分见表 2。在火成岩 SiO2AK 分类命名 图解 ［22 ］上， 粗粒二云母花岗岩 YDst － 1 和中细粒 含斑黑云母花岗岩 YDst － 2 均投在花岗岩区域 图 5 。粗粒二云母花岗岩的 SiO2含量为68． 15， 全碱含量 K2O Na2O 为 9． 32， K2O/Na2O 1． 41， A/CNK 1． 32 ＞ 1． 1 ， Fe2O3含量为0． 76， FeO 含量为 0． 86。中细粒含斑黑云母花岗岩的 SiO2含量为 73． 58， 全碱含量 K2O Na2O 为 7． 63， K2O/Na2O 2． 39， A/CNK 1． 22 ＞ 1． 1 ， Fe2O3含量为 1． 57， FeO 含量为 0． 52， 可见两期 花岗岩均属过铝质 图 6 。两期花岗岩均落入图 7 所示的钾玄岩花岗岩类。 与海西期粗粒二云母花岗岩相比， 燕山期中细 粒含斑黑云母花岗岩的过渡元素 Sc、 V、 Cr、 Co、 Zn 等元素含量明显偏高， 硅质元素相对高， 镁铁质元素 降低， 反映出两者之间的分异演化关系。K2O/Na2O 的比值相差较多， 从某种程度说明两期岩浆的碱度 是不同的。二者稀土元素具有 Eu 负异常 图 8、 图 9 ， 燕山期中细粒含斑黑云母花岗稀土总量 ΣREE 047 第 4 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2012 年 ChaoXing 图 4赣南水头岩体花岗岩锆石207Pb/235U、206Pb/238 U 谐和 图和 U － Pb 年龄加权平均图 Fig． 4Zircon 207Pb/235U，206Pb/238U concordia diagram and U- Pb age weight mean diagram of Shuitou granitic pluton 284． 29 μg/g 较海西期粗粒二云母花岗岩 ΣREE 105． 97 μg/g 升高了不止一倍， 指示了岩浆的分异 结晶作用。上述分析表明水头岩体具交代性与岩浆 性双重特征， 可能为原地重熔交代作用 即再生岩 浆 形成的复式岩体。 图 5水头岩体花岗岩的 SiO 2AK 分类命名图解 据文献［ 22］ Fig． 5SiO2versus AK diagram of Shuitou granitic pluton［22 ］ 图 6水头岩体花岗岩的 A/NK- A/CNK 图解 Fig． 6A/NK versus A/CNK diagram of Shuitou granitic pluton 图 7水头岩体花岗岩的 SiO 2－ K2O 图解 据文献［ 23］ Fig． 7SiO2versus K2O diagram of Shuitou granitic pluton ［23 ］ 147 第 4 期于扬， 等 赣南燕山期水头岩体的锆石铀 － 铅年代学研究及其含矿性评价第 31 卷 ChaoXing 表 2水头岩体花岗岩的主量元素和微量元素化学成分 Table 2Major and trace elements composition of Shuitou granitic pluton 样品原号SiO2 * Al2O3 * Fe2O3 * FeO*CaO*MgO*K2O*Na2O*TiO2 * MnO*P2O5 * 烧失量总量 YDst －168．1517． 480．760． 860．540．55．453． 870． 340．030． 231．299．41 YDst －273．5813． 281．570． 520．730．365．382． 250． 250．050． 041．1999． 2 YDst72．3314． 781．061． 260．90．415．44－0．190．04－－－ 样品原号 K2O Na2OK2O/Na2OA/CNKLaCePrNdSmEuGdTbDyHo YDst －19． 321． 411．3220．944．45．4620．85．170． 314．30． 562．410．31 YDst －27． 632． 391．2280．67717． 861．812．11． 639．631． 418．421．55 样品原号ErTmYbLuΣREE δEu La/Yb N YAsBaBeBiCd YDst －10． 690． 090．490．08105．970．314．278．610． 9320711． 81．290．45 YDst －24． 930．85．790．83284．290．711．3938．50． 065923．250． 10．06 样品原号CoCrCsCuGaHfInLiMoNbNiPbSb YDst －11． 525． 14206．531． 94．040．1654．60．3423．12． 0834．20． 1 YDst －21． 95196．144． 9315． 85．21＜0．0522．40． 4419．23．1152．30．15 样品原号ScSnSrTaThTlUVWZnZrBCl YDst －14． 0712．549． 51．9111．11．547．519．563． 6710511555．148 YDst －24． 923． 181001． 9922． 11．124．214．11．9927．41552．4163 注 带* 的元素质量分数为， 其他元素为 μg/g。YDst 数据引自 1 ∶ 20 万区域地质调查报告。 图 8水头岩体花岗岩的稀土元素地壳丰度标准化分布型 式图 地壳丰度数据应用 ［24 ］ Fig． 8Crustal abundance- normalized REE patterns of Shuitou granitic pluton ［24 ］ 图 9水头岩体微量元素原始地幔标准化分布型式图 原始地幔数据应用 ［25 ］ Fig．9Primitive mantle- normalized trace element spidergram of Shuitou granites ［25 ］ 4时代和构造背景及含矿性讨论 4． 1时代问题及构造背景 水头岩体在1 ∶ 20 万区调工作中一直被认为属 于加里东期。本次研究获得的锆石 U － Pb 同位素年 龄结果显示， 水头岩体的形成时代为 142． 7 0．6 Ma， 属于燕山期的产物， 而不是前人认为的加里东期 晚期。但也存在前期 海西期和加里东期 的同位素 年龄信息记录， 说明该岩体是复式岩体， 存在至少 3 期岩浆活动。早期发生在加里东期， 后期发生在海西 期， 最新一次发生在燕山期。但目前对各成矿阶段的 精确同位素控制还不足， 需要进一步研究。 华南燕山期花岗岩分布广泛， 分布的广度和出 露的面积均居南岭地区各期花岗岩之首， 这种现象 代表了南岭地区花岗岩活动的最高潮。大量研究表 明， 燕山期岩体往往都是由若干个阶段岩浆活动组 成的复式岩体。例如湖南的瑶岗仙至少存在两期成 矿作用 ［26 ］， 福建的行洛坑岩体也是 3 次侵入的产 物， 江西的西华山岩体是四次侵入的复式岩体， 湖南 的邓阜仙和广西的栗木岩体均为 3 次侵入的复式岩 体， 其他如诸广山、 大东山、 贵东等大型岩体也都是 多期多次的复式岩体。大量研究表明复式岩体的存 在是南岭地区构造活动反复发生的结果， 也是同源 岩浆大体同时侵入并赋存于同一接触界面之内所构 成 ［1 ］。本次研究的水头岩体就是典型代表， 与前人 研究成果相吻合。岩石化学成分和微量元素显示 出， 水头岩体从海西期粗粒二云母花岗岩到燕山期 中 － 细粒含斑黑云母花岗岩， SiO2含量在增加， Al2O3、 MgO、 TiO2、 P2O5、 Sn 含量在减少， 可能与斜长 247 第 4 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2012 年 ChaoXing 石和暗色矿物析出有关。硅质元素含量相对增高， 而镁铁质元素含量相对降低， 反映出两期之间的分 异演化关系。稀土元素分配分模式稍见右倾， 轻稀 土和重稀土中等分馏， 负 Eu 异常明显， ∑REE 从海 西期花岗岩到燕山期花岗岩显著升高， 表明岩浆的 原地重熔交代作用 ［27 ］。上述分析表明， 水头岩体这 一复式岩体可能由同源多期岩浆经过再生作用形成 的。水头岩体位于花岗岩发育的武夷山西侧地区， 受控于断裂构造， 同时没有火山岩与之共生， 岩体的 形成推断为大陆碰撞变形过程的同碰撞造山花岗 岩 ［28 ］。从区域地质的角度考虑， 水头岩体的形成可 能与扬子和华夏地块之间的拼贴历史有着紧密联 系， 其地质意义有待于进一步研究。 4． 2含矿性评价 华南 地 区 以 大 规 模 钨 锡 多 金 属 成 矿 为 特 点 ［9， 29 ］， 而燕山期花岗岩也被认为是与稀土矿床有 关的主要花岗岩体。本次研究清楚地表明， 两个样 品 YDst －1 印支 － 海西期 与 YDst －2 燕山期 的 总稀土含量呈明显的升高趋势， 由 105． 97 μg/g 上 升到284． 29 μg/g， 水头岩体中所有的稀土元素相对 地壳的标准化分布型图 图 8 中， 均显示出燕山期 明显高于印支 － 海西期， 可见稀土元素存在着随岩 浆演化时间富集的趋势。因此， 初步推断水头岩体 具备良好的稀土成矿条件。对于除稀土以外的其他 主、 微量元素， 从图 10 中看不出某个元素特别明显 的富集趋势， 但值得一提的水头岩体的岩石化学数 据较该区印支 － 海西期的岩体平均值更富集， 这也 从某种程度上也说明了该岩体具备成矿母岩的基本 条件。 5结语 利用锆石 U － Pb 法， 测得水头岩体锆石的 U － Pb年龄为 142． 7 0． 6 Ma， 属于燕山期的产 物， 而不是前人认为的加里东期。这与其相邻岩体 图 10水头岩体主、 微量元素赣南不同时代岩体均值标准化分布型式图 赣南不同时代岩体数据应用［30 ］ Fig． 10Mean value of plutons in Southern Jiangxi with different ages- normalized main and trace element spidergram of Shuitou granitic pluton［30 ］ 三标岩体 有着相近的同位素地质年代学记录 ［4 ］。 但也存在前期 海西期和加里东期 的同位素年龄 信息记录。本次年代学研究证实水头岩体确是复式 岩体， 存在加里东期 － 海西印支期 － 燕山期至少 3 期岩浆活动。 水头岩体属过铝质钾玄岩花岗岩类， 是南岭地 区构造活动反复发生的结果， 该岩体是同源岩浆大 体同时侵入并赋存于同一接触界面之内所构成， 属 同源多期岩浆经过原地重熔形成的产物。 包括水头岩体在内的华南燕山期花岗岩是稀土 矿床成矿的良好母岩， 水头岩体的稀土含量虽不是 很高， 但也具备了良好的稀土含量。 347 第 4 期于扬， 等 赣南燕山期水头岩体的锆石铀 － 铅年代学研究及其含矿性评价第 31 卷 ChaoXing 6参考文献 ［ 1］地矿部南岭项目花岗岩专题组． 南岭花岗岩地质及其 成因和成矿作用［M］ ． 北京 地质出版社， 1989 1 － 471． ［ 2］黄汲清． 中国主要地质构造单元［ M］ ． 北京 地质出版 社， 1994 1 －87． ［ 3］徐克勤， 丁毅． 江西南部钨