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书书书 大兴安岭北端洛古河东花岗岩的地球化学、 S H R I MP锆石 U P b年龄和岩石成因 武广1 陈衍景1 , 2 赵振华1 赵太平1 李之彤3 张哲3 WUG u a n g 1 ,C H E NY a n J i n g 1 , 2 ,Z H A OZ h e n H u a 1 ,Z H A OT a i P i n g 1 ,L I Z h i T o n g 3a n dZ H A N GZ h e3 1 中国科学院广州地球化学研究所成矿动力学重点实验室, 广州 5 1 0 6 4 0 2 北京大学造山带与地壳演化实验室, 北京 1 0 0 8 7 1 3 中国地质调查局沈阳地质矿产研究所, 沈阳 1 1 0 0 3 2 1 K e y L a b o r a t o r yo f M i n e r a l i z a t i o nD y n a m i c s ,G u a n g z h o uI n s t i t u t e o f G e o c h e m i s t r y ,C h i n e s e A c a d e m yo f S c i e n c e s ,G u a n g z h o u5 1 0 6 4 0 ,C h i n a 2 K e y L a b o r a t o r yo f O r o g e na n dC r u s t E v o l u t i o n ,P e k i n gU n i v e r s i t y ,B e i j i n g1 0 0 8 7 1 ,C h i n a 3 S h e n y a n gI n s t i t u t e o f G e o l o g y a n dM i n e r a l R e s o u r c e s ,C h i n aG e o l o g i c a l S u r v e y ,S h e n y a n g1 1 0 0 3 2 ,C h i n a 2 0 0 8 0 8 3 1收稿, 2 0 0 8 1 1 2 0改回 WuG,C h e nY J ,Z h a oZ H,Z h a oT P ,L iZ T a n dZ h a n gZ 2 0 0 9 Ge o c h e mi s t r y ,z i r c o nS HR I MPU P ba g ea n d p e t r o g e n e s i s o f t h eE a s t L u o g u h eg r a n i t e sa t t h en o r t h e r ne n do f t h eGr e a t Hi n g g a nR a n g e A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a ,2 5 ( 2 ) 2 3 3- 2 4 7 A b s t r a c t T h eE a s t L u o g u h ei n t r u s i o ni nMo h e C o u n t y ,H e i l o n g j i a n g P r o v i n c e ,l o c a t e di nt h e n o r t h e r ne n do f t h e G r e a t H i n g g a n R a n g e ,i sm a i n l yc o m p o s e do f m o n z o g r a n i t e p o r p h y r y ,s y e n o g r a n i t e p o r p h y r ya n dq u a r t zm o n z o n i t e p o r p h y r y ,w i t hm i n o rd i o r i t i c m i c r o g r a n u l a r e n c l a v e T h e i n t r u s i o nb e l o n g s t o I t y p e g r a n i t e ,w i t ha f f i n i t y t o h i g h Kc a l c a l k a l i n e s e r i e s T h e S H R I MPz i r c o nU P b a g eo f t h eg r a n i t e p o r p h y r yi s 1 2 9 8 2 2 Ma ,i n d i c a t i n gt h a t t h e i n t r u s i o nf o r m e di nE a r l y C r e t a c e o u s I t s S i O 2a n dA l2O3c o n t e n t s r a n g e 6 8 0 3 % ~ 7 4 3 2 % a n d1 3 0 6 % ~ 1 4 5 5 %,r e s p e c t i v e l y T h eN a 2O/ K2Or a t i o s r a n g e 0 4 5~ 0 8 6 ,A S I v a l u e s f r o m0 9 4 t o 1 1 1 ( m o s t l y < 1 1 ) ,a n dt h e Mg #i n d e x f r o m1 8t o 4 2 ( m o s t l y < 3 0 ) T h e R E Ec o n t e n t i s b e t w e e n 1 6 0 0 0 1 0- 6a n d 2 3 5 1 5 1 0 - 6,w i t hδ E uo f 0 3 1~0 5 2( a v e r a g e0 4 1 )a n d( L a / Y b ) Nr a t i o so f 8 9 9~1 7 8 7 ( a v e r a g e1 3 8 2 ) T h eE a s t L u o g u h e i n t r u s i o ni s c h a r a c t e r i z e db y l o w S r ( 1 1 8 1 0 - 6~ 2 6 8 1 0- 6) ,h i g h Y( 1 6 9 1 0- 6~ 2 6 1 1 0- 6,g e n e r a l l y> 1 8 1 0- 6) , a n dl o wS r / Yr a t i o s ( 5 6 2~ 1 3 8 1 ) T h e i n t r u s i o ni s e n r i c h e di nR b ,T h ,U ,K ,Z r ,H f a n dL R E E( e g L a ,C e ,N da n dS m ) , b u t s t r o n g l yd e p l e t e di nB a ,S r ,Pa n dT i ,w i t hn o t a b l ed e p l e t i o no f N ba n dT a T h eg e o c h e m i c a l s i g n a t u r e sa b o v ea r es i m i l a r t o t h o s eo f p o s t c o l l i s i o n a l g r a n i t o i d s ,s u g g e s t i n gt h a t t h eE a s t L u o g u h ei n t r u s i o nc a nb ec l a s s i f i e di n t ot h eg r o u po f p o s t c o l l i s i o n a l g r a n i t e s T h ei n t r u s i o nh a s l o wi n i t i a l 8 7S r /8 6S r r a t i o( 0 7 0 2 4 8 6~0 7 0 7 2 6 9 ,a v e r a g e0 7 0 5 4 3 4 ) ,c l e a r n e g a t i v eε N d( t )v a l u e (- 3 4 5~-2 6 4 ,a v e r a g e-3 0 1 ) ,y o u n gN d m o d e l a g e( 9 6 9~1 1 3 1 Ma ,a v e r a g e1 0 1 8 Ma ) ,a n de x t r e m e l yl o wδ 1 8Or a t i o (- 8 1 ‰ t o4 1 ‰ f o r K f e l d s p a r ) A n dt h e2 0 6P b / 2 0 4P b( 1 8 5 9 3 9~1 8 6 7 2 1 ,a v e r a g e1 8 6 4 2 6 ) ,2 0 7P b /2 0 4P b( 1 5 6 0 1 9~ 1 5 6 0 5 8 ,a v e r a g e 1 5 6 0 3 5 )a n d 2 0 8P b /2 0 4P b( 3 8 4 0 5 8~ 3 8 5 2 4 9 ,a v e r a g e 3 8 4 6 1 3 )r a t i o s f o r K f e l d s p a r a r e r e l a t i v e l y h i g h T h e N d S r P b Oi s o t o p es y s t e m a t i c s s h o w st h a t t h ei n t r u s i o no r i g i n a t e df r o mp a r t i a l m e l t i n go f as o u r c ew i t hr e m a r k a b l em a n t l e d e r i v e d c o m p o n e n t s T h es o u r c ei s l i k e l yt h ej u v e n i l ec r u s t f o r m e dd u r i n gt h ec o n v e r g e n c eo f R o d i n i as u p e r c o n t i n e n t a t t h et r a n s i t i o nf r o m Me s o p r o t e r o z o i ct oN e o p r o t e r o z o i c G i v e nt h a t t h eP a l e o A s i a nO c e a nw a sf i n a l l yc l o s e da t t h ee n do f L a t eP a l e o z o i c ,f o l l o w e db y c l o s i n go f t h eMo n g o l O k h o t s kO c e a nd u r i n gP e r m i a n Mi d d l eJ u r a s s i c ,t h eE a s t L u o g u h ei n t r u s i o no f E a r l yC r e t a c e o u s a g em u s t b e f o r m e di nt h ec o l l i s i o nr e g i m eb e t w e e nt h eS i b e r i aa n dMo n g o l S i n o k o r e ac o n t i n e n t s ,e s p e c i a l l yi nat e c t o n i ct r a n s i t i o ns e t t i n gf r o m c o m p r e s s i o nt oe x t e n s i o n Ke yw o r d s E a s t L u o g u h eE a r l yC r e t a c e o u sg r a n i t e ;Z i r c o nS H R I MPU P ba g e ;E l e m e n t g e o c h e m i s t r y ;I s o t o p eg e o c h e m i s t r y ; G r e a t H i n g g a nR a n g e 1 0 0 0 0 5 6 9 / 2 0 0 9 / 0 2 5 ( 0 2 ) 0 2 3 3 4 7A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报 本文得到国家 9 7 3计划( 2 0 0 6 C B 4 0 3 5 0 8 ) 、 国家自然科学基金项目( 4 0 7 7 2 0 5 5 ) 和国家科技支撑计划项目( 2 0 0 7 B A B 2 5 B 0 3 ) 的资助. 第一作者简介武广, 男, 1 9 6 5年生, 博士, 研究员, 矿床学和地球化学专业, E m a i l w u g u a n g @g i g . a c . c n 通讯作者 陈衍景, 男, 1 9 6 2年生, 博士, 教授, 矿床学专业, E m a i l y j c h e n @p k u . e d u . c n 摘 要 大兴安岭北端漠河县洛古河东岩体主要岩石类型为二长花岗斑岩、 正长花岗斑岩和石英二长斑岩, 内部可见闪 长质微粒包体, 属高钾钙碱性 I 型花岗岩。花岗岩的元素地球化学和锆石 S H R I MP铀 铅年代学研究结果表明, 洛古河东岩 体形成于早白垩世, 其花岗斑岩体的锆石 S H R I MP铀 铅年龄为1 2 9 8 2 2 Ma 。花岗岩的 S i O 2含量介于6 8 0 3 % ~ 7 4 3 2 % 之间, A l 2O3含量介于 1 3 0 6 % ~ 1 4 5 5 %之间, N a2O/ K2O介于 0 4 5~ 0 8 6之间, 铝饱和指数为 0 9 4~ 1 1 1 , Mg #指数介于 1 8~ 4 2之间且多小于 3 0 。稀土元素总量为 1 6 0 0 0 1 0 - 6~ 2 3 5 1 5 1 0- 6, δ E u介于 0 3 1~ 0 5 2 , ( L a / Y b ) N介于 8 9 9~ 1 7 8 7 , 为轻稀土富集型。岩体 S r 含量低, 介于 1 1 8 1 0 - 6~ 2 6 8 1 0- 6之间, 而 Y含量高, 介于 1 6 9 1 0- 6~ 2 6 1 1 0- 6之 间, S r / Y比值低, 介于 5 6 2~ 1 3 8 1之间, 属低锶高钇型岩石。在原始地幔标准化的微量元素蛛网图中, R b 、 T h 、 U 、 K 、 Z r 、 H f 和轻稀土元素( 如 L a 、 C e 、 N d 和 S m等) 富集, B a 、 S r 、 P和 T i 等元素强烈亏损, N b 和 T a 具有中等 弱亏损。主量、 稀土和微量 元素特征表明, 岩石具后碰撞花岗岩类的地球化学特征, 属后碰撞花岗岩。岩体 ε N d( t ) 值介于 -3 4 5~-2 6 4 , 平均 - 3 0 1 ; 亏损地幔 N d 模式年龄介于 9 6 9~ 1 1 3 1 Ma 之间, 平均 1 0 1 8 Ma ; 锶初始比值 ( I S r) 介于 0 7 0 2 4 8 6~ 0 7 0 7 2 6 9之间, 平 均 0 7 0 5 4 3 4 ; 钾长石2 0 6P b / 2 0 4P b 、2 0 7P b /2 0 4P b和2 0 8P b /2 0 4P b比值变化范围分别为 1 8 5 9 3 9~1 8 6 7 2 1 、 1 5 6 0 1 9~1 5 6 0 5 8和 3 8 4 0 5 8~ 3 8 5 2 4 9 , 平均值分别为 1 8 6 4 2 6 、 1 5 6 0 3 5和 3 8 4 6 1 3 ; 岩体中的钾长石氧同位素组成很低, δ 1 8O( ‰) 值介于 - 8 1~ 4 1之间, 多为负值, 表明洛古河东岩体为低1 8O花岗岩。N d 、 S r 、 P b 和 O同位素组成显示洛古河东岩体形成于含有 较多幔源成分的源区物质的部分熔融作用, 推测源区主要为 R o d i n i a 超大陆会聚过程中( 中元古代新元古代之交) 形成的 初生地壳。由于古亚洲洋和蒙古 鄂霍茨克洋分别于古生代末期和二叠纪中侏罗世闭合, 因此大兴安岭北端早白垩世花 岗岩应该形成于中朝 蒙古大陆与西伯利亚大陆碰撞造山过程的后碰撞阶段。 关键词 洛古河东早白垩世花岗岩; 锆石 S H R I MP铀 铅年龄; 元素地球化学; 同位素地球化学; 大兴安岭 中图法分类号 P 5 8 8 . 1 2 1 ;P 5 9 7 . 3 大兴安岭是我国东北重要的银、 铅、 锌、 铜、 钼多金属成 矿带( 徐贵忠等, 1 9 9 8 ; 李长珠, 1 9 9 9 ; 祁进平等, 2 0 0 5 ) , 亦是 我国 1 6个重点矿产勘查区之一, 但北端找矿进展缓慢, 而 邻国却大矿聚集, 原因是我国境内基础地质研究薄弱, 很多 重要地质问题认识分歧, 制约了找矿部署。研究区大地构 造位置特殊、 地质作用复杂, 既是古亚洲洋造山带的一部分 ( 任纪舜等, 1 9 9 0 ; 马醒华等, 1 9 9 3 ; 赵越等, 1 9 9 4 ) , 又毗邻蒙 古 鄂霍茨克造山带( Z h a oe t a l ,1 9 9 0 ;Z o n e n s h a i ne t a l , 1 9 9 0 ;李锦轶, 1 9 9 8 ; 李锦轶等, 2 0 0 4 a ) , 还被作为滨太平洋 成矿域; 中生代期间又先后经受蒙古 鄂霍茨克造山带造山 过程和大兴安岭构造 岩浆活动的影响( 李锦轶等, 2 0 0 4 a ; 武广等, 2 0 0 5 , 2 0 0 6 , 2 0 0 7 , 2 0 0 8 a ) 。那么, 究竟研究区是什 么背景、 性质的成矿带应以何种模式指导地质调查和找 矿我们认为, 解决上述问题的关键是要查明大兴安岭中 生代岩浆岩成因及其形成的构造背景。目前主要有 2种认 识 其一, 认为大兴安岭中生代岩浆岩与东侧太平洋板块俯 冲有关( 蒋国源和权恒, 1 9 8 8 ; 赵国龙等, 1 9 8 9 ; 马家骏和方 大赫, 1 9 9 1 ; 邓晋福等, 1 9 9 6 ; 朱勤文等, 1 9 9 7 ; 吴福元等, 2 0 0 0 ) ; 第二种观点认为与北部蒙古 鄂霍茨克海向南的俯 冲有关( Wa n ge t a l ,2 0 0 2 ) , 或与兴 蒙造山带的造山后演 化有关( 吴福元等, 1 9 9 9 ; F a ne t a l ,2 0 0 3 ; 林强等, 2 0 0 4 ) 。 洛古河东岩体位于大兴安岭北端, 紧邻蒙古 鄂霍茨克造山 带, 又是大兴安岭中生代岩浆岩的组成部分。因此, 洛古河 东花岗岩的研究可能是解决这一问题的突破口。 本文通过黑龙江省漠河地区洛古河东岩体的岩石地球 化学、 S H R I MP锆石 U P b 定年和 S r 、 N d 、 P b 、 O同位素研究, 确定以洛古河东岩体为代表的早白垩世花岗岩属后碰撞花 岗岩, 主要是中元古代末期新元古代初期形成的年轻地 壳物质与古陆壳物质一起部分熔融的产物, 同时有少量 地幔物质的加入, 形成于中朝 蒙古大陆与西伯利亚大陆 碰撞造山过程的挤压向伸展转变期, 即后碰撞阶段。进 而确定研究区主要属于蒙古 鄂霍茨克造山 成矿带的一 部分。 1 区域地质背景 漠河地区位于大兴安岭的最北端, 大地构造位置属于额 尔古纳地块上黑龙江前陆盆地( 和政军等, 2 0 0 3 ; 李锦轶等, 2 0 0 4 b ) 。盆地西南侧为额尔古纳隆起区, 由古元古界兴华渡 口群、 新元古界佳疙瘩组、 下寒武统额尔古纳河组中 浅变质 岩及晋宁期、 兴凯 萨拉伊尔期、 晚华力西期和印支期侵入岩 组成( 内蒙古自治区地质矿产局, 1 9 9 1 ; 黑龙江省地质矿产 局, 1 9 9 3 ; 武广等, 2 0 0 5 , 2 0 0 8 a ) 。中生代期间, 上黑龙江前陆 盆地沉积一套陆相碎屑岩建造, 自下而上被划分为下 中侏 罗统绣峰组、 中侏罗统二十二站组和漠河组( 黑龙江省地质 矿产局, 1 9 9 3 ) 。伴随着蒙古 鄂霍茨克洋闭合和蒙古 华北大 陆与西伯利亚大陆的碰撞, 上黑龙江前陆盆地的陆缘碎屑岩 地层变形、 变质, 形成漠河逆冲 推覆构造和韧性剪切带, 并 造成泥盆系结晶灰岩、 泥灰岩呈飞来峰形式覆盖在中生代碎 屑岩之上( L i e t a l , 1 9 8 2 ; 李锦轶, 1 9 9 8 ; R e ne t a l ,1 9 9 9 ; 李 锦轶等, 2 0 0 4 a ; 武广等, 2 0 0 6 , 2 0 0 8 b ) 。燕山期侵入岩多呈小 岩株、 岩枝状产出, 主要分布于洛古河东、 8 5 7 2高地和北极 村西南一带( 图 1 ) 。可划分出花岗闪长( 斑) 岩系列和花岗 ( 斑) 岩系列。花岗闪长岩系列以北极村西南岩体为代表, 形 成于晚侏罗世( 武广等,2 0 0 8 a ) ; 花岗岩系列以洛古河东岩 体为代表, 形成于早白垩世。 432A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 0 9 , 2 5 ( 2 ) 图 1 漠河地区地质简图( 据黑龙江省地质矿产局, 1 9 9 3改编) F i g . 1 G e o l o g i c a l s k e t c hm a po f M o h e a r e a i nt h e n o r t h e r nG r e a t H i n g g a nR a n g e ( m o d i f i e df r o mt h e B u r e a uo f G e o l o g y a n dM i n e r a l R e s o u r c e s o f H e i l o n g j i a n gP r o v i n c e , 1 9 9 3 ) 2 岩相学特征 洛古河东岩体位于漠河县西北 8 0 k m处的郎林山一带, 由 3个岩枝组成, 侵入于下寒武统额尔古纳河组和中侏罗统 漠河组, 出露面积约 1 5 k m 2。主要岩石类型为二长花岗斑 岩、 正长花岗斑岩和石英二长斑岩。 二长花岗斑岩和正长花岗斑岩呈浅黄灰色, 中细粒斑状 结构。岩石中有微粒包体, 呈浑圆状, 大小在 3~ 1 2 c m , 主要 成分为长石和黑云母, 矿物颗粒多在 0 5 m m以下, 包体与寄 主岩石边界清晰, 可见很细的暗色冷凝边。镜下观察, 岩石 呈斑状花岗结构、 文象结构。斑晶总量可达岩石的 4 0 %, 成 分有斜长石、 钾长石、 石英和黑云母。斜长石斑晶呈自形、 半 自形板状, 有连晶, 可见卡式双晶和聚片双晶, 但不发育, 有 的受交代影响, 双晶纹变模糊, 大小在 0 5~ 2 5 m m , 含量约 1 5 %; 钾长石斑晶呈半自形板状, 具卡式双晶及微条纹, 有的 为隐纹长石, 有交代斜长石和黑云母现象, 在晶体外侧或边 缘常见文象状矿物交生体, 大小在 0 5~3 0 m m , 含量约 1 2 %; 石英圆粒状、 不规则粒状, 有少许裂纹及微裂纹, 在其 周边普遍发育文象状交生体, 大小在 0 3~ 1 4 m m , 含量 8 % 左右; 黑云母自形、 半自形片状, 具棕褐 淡黄多色性, 部分有 绿泥石化及绿帘石化, 更有少量晶体被榍石交代呈其假象, 大小在 0 3~ 1 2 m m , 含量 5 %左右。基质占总量的 6 0 %, 主 要由斜长石、 钾长石和石英微晶组成, 微晶大小在 0 . 0 2 ~ 0 . 3 m m , 呈微花岗结构及文象结构。副矿物除榍石外, 尚见 磷灰石。 石英二长斑岩, 岩石呈黄褐色, 新鲜面呈灰白色, 亦可见 暗色微粒包体。斑状结构, 基质具微花岗结构。斑晶含量占 4 0 %, 成分有斜长石、 石英和黑云母。斜长石多半自形板状, 大小在 0 5~ 4 m m , 一般为 1~ 2 m m , 有的晶体见聚片双晶, 绝 大多数晶体已不同程度绢云母化, 含量 2 6 % ~ 3 0 %; 石英他 形浑圆状, 有裂纹, 有的晶体周围有环边, 部分晶体内见黑云 母包晶, 晶体大小多数在 1~ 4 m m之间, 含量 2 % ~ 4 %; 黑云 母自形 半自形片状, 大小在 0 5~ 3 5 m m , 几乎完全蚀变分 解为绿泥石和铁质, 含量 8 % ~1 0 %。基质含量占总量的 6 0 %, 由 0 1 m m以下的长石、 石英和黑云母微晶组成。 3 样品和分析方法 在野外分别对洛古河东 3个早白垩世岩体采集新鲜、 无 蚀变的岩石。将样品破碎至 2 0 0目以下之后进行元素和同 位素分析。 主量、 稀土和微量元素由国土资源部廊坊地球物理地球 化学勘查研究所测试。其中全岩主量元素采用 X R F分析, 稀土和微量元素采用 I C P M S 分析。主量元素分析精度优于 3 %、 稀土和微量元素分析精度优于 5 %。 P b 、 S r 和 N d同位素由中国地质科学院地质研究所同位 素开放实验室测试。P b 同位素测试对象是相应样品中的钾 长石。通过阴离子交换树脂提取 P b , 质谱测试采用 T l 作为 内标进行质量分馏校正, 在英国 N uI n s t r u m e n t 公司生产的高 分辨多接收等离子质谱仪 ( N uP l a s m aH R )上进行, 以 N B S 9 8 1标准校准仪器, 测定过程中随时测定 N B S 9 8 1来监控 532武广等大兴安岭北端洛古河东花岗岩的地球化学、 S H R I MP锆石 U P b 年龄和岩石成因 仪器, 每一组数据由 2 0个扫描构成, H g 干扰通过测定2 0 2H g 扣除, 所获得的 P b 同位素比值分析误差小于 0 0 5 %。R b 、 S r 和总稀土分离采用 A G 5 0 W 8阳离子交换树脂, S m和 N d 的 分离提纯采用 P 5 0 7萃淋树脂。采用 H D E H P交换柱分离 N d , 收集含 N d 部分的解析液进行质谱测定。同位素稀释质 谱测定8 7R b 、 8 6S r 、1 4 7S m和1 4 4N d含量。8 7R b /8 6S r 和1 4 3N d /1 4 4N d 比值用质谱仪直接测定。质谱分析在装有可调多接收器的 M A T 2 6 1质谱计上完成, 8 7R b /8 6S r 和 N d同位素比值用8 6S r / 8 8S r = 0 1 1 9 4和1 4 6N d /1 4 4N d = 0 7 2 1 9作质量分馏校正。实验 室对 S r 标样 N B S 9 8 7测定结果为8 7S r / 8 6S r = 0 7 1 0 2 5 2 , 对 N d 标样 G B W0 4 4 1 9测定结果为1 4 3N d / 1 4 4N d= 0 5 1 2 7 2 5 1 0 , 对实验室内部标准样 J M( N a 2O3) 的分析结果为 1 4 3N d /1 4 4N d = 0 5 1 1 1 2 58 。 8 7R b /8 6S r 和1 4 3N d /1 4 4N d的测试精度优于 2 %和 0 5 %。R b S r 全流程空白本底约为 11 0 - 1 0g , S m N d 全流程空白本底为 5 1 0 - 1 1g 。氧同位素由中国地质 科学院矿产资源研究所同位素实验室测试。数据通过 B r F 5 分析方法获得, 质谱仪型号为 M A T 2 5 1 E M, 分析精度为 0 2 ‰。 花岗岩 S H R I M P锆石 U P b 定年样品采自洛古河东岩体 内的中细粒花岗斑岩。锆石由沈阳地质矿产研究所地质实 验组按常规重力和磁选方法分选, 为保证各粒级锆石颗粒的 完整性, 将重约 1 0 k g 的岩石经过粗碎及中碎, 将粉碎后的样 品分粒级进行淘洗。在双目镜下对所选锆石观察发现, 锆石 呈淡黄色, 金刚 玻璃光泽, 无包体, 多数为长柱状, 柱体发 育, 多数锥体发育不好, 长宽比可达 5 1 , 晶体大者 0 1 5 0 0 7 m m , 一般 0 0 8 0 0 4 m m 。最后, 将锆石与数粒 R S E S 参 考样 T E M置于环氧树脂中, 磨制约一半大小, 使锆石内部暴 露, 用于阴极发光和 S H R I M PU P b分析。锆石阴极发光研 究在中国科学院地质与地球物理研究所电子探针研究室完 成, S H R I M PU P b分 析 在 中 国 地 质 科 学 院 地 质 研 究 所 S H R I M P Ⅱ 上 完 成, 样 品 分 析 流 程 及 原 理 参 见 Wi l l i a m s ( 1 9 9 8 ) 和 N e l s o n ( 1 9 9 9 ) 。应用 R S E S 参考锆石 T E M( 4 1 7 M a ) 进行元素间的分馏校正, 应用 S L 1 3 ( 年龄为 5 7 2 M a , U含量 2 3 8 1 0 - 6) 标定样品的 U 、 T h和 P b含量。数据处理采用 L u d w i n gS Q U I D 1 0及 I S O P L T程序。应用实测2 0 4P b校正锆 石中的普通铅。采用年龄为2 0 6P b / 2 3 8U年龄。 4 S H R I M P锆石 U P b 年龄 锆石阴极发光图像显示, 中细粒花岗斑岩 M L 1样品中 大多数锆石晶体形态较好, 呈单锥或双锥状, 具清楚的生长 韵律环带( 图 2 ) , 表明锆石是岩浆成因。 锆石 S H R I M P分析结果见表 1 。可以看出, 花岗斑岩的 U和 T h 含量分别介于 3 2 1 1 0 - 6~ 3 5 7 0 1 0- 6和 2 1 6 1 0- 6 ~ 7 5 3 6 1 0 - 6之间。经计算, 花岗斑岩的 T h / U比值变化相 对较大( 介于 0 0 9~ 2 1 1之间, 平均 0 9 3 ) , 除 M L 1 3 1点 外, T h / U比值都大于 0 1 。研究表明, 岩浆型锆石的 T h / U 比值大于 0 1 , 而且各锆石的 T h和 U之间具有正相关关系 ( C l a e s s o ne t a l , 2 0 0 0 ) 。据此认为研究区花岗岩类中的锆 石为岩浆型锆石。 图 2 洛古河东岩体花岗斑岩中部分锆石的形态及分析点位图 F i g . 2 C a t h o d o l u m i n e s c e n c e ( C L )i m a g e s o f z i r c o n s f r o mg r a n i t e p o r p h y r y o f t h e E a s t L u o g u h e i n t r u s i o n .C i r c l e s i nz i r c o nc r y s t a l s i n d i c a t ep o s i t i o n s o f S H R I M Pa n a l y t i c a l s i t e s . 1- 2 . 1 N u m b e r o f a n a l y z e ds p o t 632A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 0 9 , 2 5 ( 2 ) 表 1 洛古河东岩体 S H R I M P锆石 U P b 分析结果 T a b l e 1 Z i r c o nU P bS H R I M Pd a t af o r t h eE a s t L u o g u h ei n t r u s i o nf r o mM o h ea r e a 测试点 2 0 6P b c ( %) U ( 1 0 - 6) T h ( 1 0 - 6) 2 3 2T h 2 3 8U 2 0 6P b ( 1 0 - 6) 2 0 6P b 2 3 8U 年龄( M a ) 2 0 7P b 2 0 6P b( %) 2 0 7P b 2 3 5U( %) 2 0 6P b 2 3 8U( %) M L 1 1 10 3 83 5 7 07 5 3 62 1 86 4 21 3 3 0 3 60 0 5 0 0 ( 2 3 ) 0 1 4 3 7 ( 3 6 ) 0 0 2 0 8 4 ( 2 7 ) M L 1 2 13 1 53 2 14 2 01 3 55 8 61 3 1 1 4 20 0 8 4 0 ( 1 8 )0 2 3 7 0 ( 1 9 ) 0 0 2 0 5 5 ( 3 2 ) M L 1 3 11 4 02 5 2 52 1 60 0 94 5 31 3 1 5 3 60 0 4 3 4 ( 5 2 ) 0 1 2 3 3 ( 5 8 ) 0 0 2 0 6 1 ( 2 8 ) M L 1 3 20 4 41 8 5 21 1 7 70 6 63 2 21 2 8 5 3 50 0 4 9 1 ( 4 1 ) 0 1 3 6 3 ( 5 0 ) 0 0 2 0 1 3 ( 2 8 ) M L 1 4 11 2 81 4 9 17 4 00 5 12 6 31 2 9 6 3 50 0 4 4 6 ( 5 7 ) 0 1 2 4 8 ( 6 3 ) 0 0 2 0 3 0 ( 2 8 ) M L 1 5 11 6 14 0 76 2 41 5 96 7 91 2 2 1 3 70 0 5 7 4 ( 1 1 )0 1 5 1 0 ( 1 2 ) 0 0 1 9 1 2 ( 3 0 ) M L 1 6 12 8 43 9 43 7 20
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