山东省沂水县雪山岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

李洪奎，杨永波，耿 科

（山东省地质科学实验研究院山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室，山东济南 250013）

山东省沂水县雪山岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

李洪奎，杨永波，耿 科

（山东省地质科学实验研究院山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室，山东济南 250013）

通过对雪山花岗闪长岩中锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄测定，获得了14个测点构成的谐和线上交点年龄数值为2 491±5 Ma（MSWD=0.43），该年龄基本代表了花岗闪长岩的形成时间。从区域地质条件分析，将雪山岩体的形成时代确定为新太古代晚期。

SHRIMP U-Pb年龄；雪山岩体；形成时代；沂水县

1 地质背景

雪山岩体主体岩性为花岗闪长岩，以沂水县东6 km处的雪山而命名，总体呈NEE不规则状展布，与大山岩体、马山岩体共同构成片麻岩－花岗岩穹窿[1]，大地构造位置属沂沭断裂带之汞丹山凸起（图1）。

中太古代沂水岩群呈大小不等的包体出露于变质变形侵入岩中，区内变质深成侵入岩分布广泛，主要发育有太古宙花岗岩，由含有紫苏辉石的石英闪长岩、二长花岗岩、花岗闪长岩和奥长花岗岩等岩石组成。

雪山岩体见于沂水县城之东的晏家铺－冯家官庄一线，南界位于南小尧－青龙峪－苇园－刘家山一线，北侧大部分与马山岩体南界接触，部分侵位于沂水岩群中。岩体片麻理倾向南东，倾角50～70°，与岩体接触部分往往遭受糜棱岩化，并不同程度地发生混合岩化。

雪山岩体为片麻状紫苏花岗闪长岩，新鲜岩石呈青灰色至烟灰色，风化后呈白色至灰白色，中细粒至中粒，肉眼可见少量透辉石和紫苏辉石。镜下岩石呈花岗半自形粒状结构，片麻状构造。组成矿物主要是斜长石、微斜长石、紫苏辉石、透辉石和石英，有时有少量普通角闪石；副矿物有磁铁矿、磷灰石和锆石。

据1/5万沂水幅地质报告，雪山岩体的矿物体积百分含量如表1①山东省地质八队.1/5万沂水县等幅区调报告.1990。其斜长石含量相对稳定，微斜长石、石英、黑云母含量变化较大，紫苏辉石含量不稳定，说明岩石组成的不均一性。

2 样品加工与测试方法

2.1 样品采取与加工

样品采自大尧NWW 1 000 m、北小尧SW 750 m处的陡坎新鲜的岩石中，矿石为片麻状花岗闪长岩。对所取矿石破碎到100目后进行粗淘，再经过精淘后对样品进行强磁选、电磁选和重液分离，对重矿物在双目镜下挑选单颗粒锆石2 g，并在双目显微镜下人工精选出晶形好、裂纹和包体少的锆石送中国地质科学院进行SHRIMP测年。

2.2 测试条件及分析方法

本次研究的锆石U-Pb测年工作在中国地质科学院离子探针中心的SHRIMP-Ⅱ型高分辨率离子探针仪上完成。将选好的锆石（NXO-3）和标样（M257）一起粘在玻璃板上,用环氧树脂浇铸,制成薄片并抛光露出锆石颗粒,制成可供测试用的样品靶[2-4]。对样品靶上的待测锆石进行透射光、反射光和阴极发光显微照相（图2）。据此选取锆石样品环带结构好、无裂纹包体的部位作为微区分析的靶位。在SHRIMP-Ⅱ型离子探针仪上测定所选取样品靶位的U-Th-Pb同位素含量，每3个样品点测试一次标样，本次工作共计测定样品靶位26个。对测定结果用SHRIMP定年标准物质对U-Th-Pb同位素含量及年龄作了校正,普通铅根据实测的204Pb进行校正。数据处理由离子探针中心工作人员协助完成。

图1 雪山岩体分布图Fig.1 Sketch map of the Xueshan intrusion distribution

表1 雪山岩体实测矿物体积百分数表（φB%）Table1 Volume percentage of the minerals in the Xueshan intrusion（φB%）

3 测定结果及其地质意义

3.1 SHRIMP锆石U-Pb同位素年龄测定结果

从雪山花岗闪长岩中分选出的锆石多为自形柱状、椭圆状，相应透射光图像显示，锆石发育环带结构（图2），属岩浆结晶成因锆石，但常见锆石发育深灰色边缘，构成核－幔结构。本次研究在SHRIMP-Ⅱ型高分辨率离子探针仪上共完成了26个锆石测点的U-Pb同位素年龄测定工作，测定数据结果见表2。由图3可见，测年数据95%的平均值集中于2 491±5 Ma。各测点皆位于谐和线上（图4），其中所有谐和线上测点的206Pb/238U表面年龄加权平均值为2 473.43±45.6 Ma，相应所有测点的207Pb/206Pb表面年龄加权平均值为2 482.07±12.05 Ma。而所有测点构成的不一致线上交点年龄数值为2491±5 Ma（MSWD=0.43），以上各年龄结果在误差范围内一致，但所有测点的不一致线上交点年龄和207Pb/206Pb表面年龄加权平均年龄计算过程的MSWD值较小，因而年龄计算结果更具代表性，因此，本文选取其中的206Pb/238U和207Pb/235U不一致线上交点年龄2 491±5 Ma作为花岗闪长岩的形成时代。

图2 雪山岩体中锆石CL图像Fig.2 CL image of the zircons in the Xueshan intrusion

3.2 地质意义讨论

图3 NX0-3中锆石表面年龄频谱图Fig.3 Frequency distribution diagram of the zircon surface age in sample NXO-3

图4 雪山岩体（NXO-3）激光探针质谱法锆石U－Pb同位素年龄谐和图Fig.4 Concordia diagram of the zircon U-Pb age in the Xueshan intrusion(NXO-3)by laser microprobe mass spectroscopy

表2 铜井金矿区矿石SHRIMP离子探针质谱锆石U-Pb同位素年龄测定结果Table 2 Zircon U－Pb age dating results of the ores in the Tongjing gold deposit by ion microprobe mass spectroscopy

对于雪山岩体的形成时代，一直存有不同的认识。1990年程志忠等在进行1/5万沂水县等幅区调时，在雪山以南、米家官庄以西采过一个样品，测得U-Pb一致线年龄为2 479 Ma，并结合区域地质资料将其划新太古代。沈其韩等［1］在程志忠采样位置之南和东南采集两个样品的单颗粒锆石年龄为2 532 Ma和2 531 Ma，并将该岩体的形成时代划为新太古代。1997年山东省地矿局编制的山东省1/50万数字地质图和2003年山东省第四地质矿产勘查院进行全省1/20万区调总结编制的《山东省区域地质》，宋明春等［5］认为其侵入沂水岩群并被蒙山岩体和傲徕山岩体所侵，以及与中太古代沂水岩群密切共生而将雪山岩体划为中太古代。近几年来，沈其韩院士等对沂水地区的早前寒武纪侵入岩主要岩体进行了SHRIMP锆石年代学研究，取得了重要进展［6～9］。沈其韩、赵子然等(2007)测得马山岩体中粒紫苏二长花岗岩侵位年龄为2 538±6 Ma，雪山岩体含紫苏花岗闪长岩侵位年龄为2 532±9 Ma［7］；沈其韩、宋彪等(2004)测得蔡峪岩体中粗粒石榴紫苏花岗闪长岩侵位年龄为2 562±14 Ma，大山二长花岗岩侵位年龄为2 545±10 Ma［6］而将沂水地区含紫苏辉石花岗岩类和二长花岗岩类的形成时代归属于新太古代晚期。

笔者在研究南小尧金矿时，利用LA-CPMS法测得单颗粒锆石年龄为 2 438±13 Ma［10］，与此次所测得锆石SHRIMP U-Pb年龄2 491±5 Ma十分相近。由于雪山岩体组成比较复杂，内部岩相、矿物组构、结构构造等均存有一定的差异，因此其形成时代可能属于新太古代晚期至古元古代早期，考虑其与马山岩体、大山岩体的演化关系，可将其划归为新太古代晚期。

4 结论

雪山岩体所测得锆石SHRIMP U-Pb年龄为2 491±5 Ma，结合前人所测2 532±9 Ma年龄资料，认为雪山花岗闪长岩形成时代为新太古代晚期至古元古代早期。从区域地质特征分析，可将其划归为新太古代晚期。

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Zircon SHRIMP U-Pb Age and Its Geological Significance of the Xueshan Intrusion in Yishui County,Shandong Province

LI Hong-kui,YANG Yong-bo,GENG Ke
(Shandong Institute and Laboratory of Geological Sciences,Shandong Key Laboratory of Metallogenic Geological Processes and Resource Utilization of Metallic Minerals,Shandong Jinan 250013,China)

Based on the zircon SHRIMP U-Pb dating research of the granodiorite of the Xueshan intrusion in Yishui County of Shandong province,concordant ages of 2 491±5 Ma(MSWD=0.43)composed by 14 points is obtained.It is regarded that this age can represent the formation age of the granodiorite.According to regional geological condition,it is conclued that the Xueshan intrusion is formed in the late stage of Newarchean.

SHRIMP U-Pb age;Xueshan intrusion;formation age;Yishui County

P597+.3

A

1672－4135（2011）04－0253-05

2010-7-27

全国矿产资源潜力评价：山东省矿产资源潜力评价资助（1212010813014-01）

李洪奎（1962-），山东昌乐，博士，研究员，主要从事区域地质调查、矿产资源勘查评价和管理工作，Email:lhklhk126@126.com。