桃山复式花岗岩体单颗粒锆石U-Pb年龄及地质意义

刘汉彬，金贵善，李军杰，韩娟，张建锋，张佳，丁迎军

（1.核工业北京地质研究院，北京 100029；

2.中国建筑材料工业地质勘查中心江苏总队，江苏南京 211135）

桃山复式花岗岩体单颗粒锆石U-Pb年龄及地质意义

刘汉彬1，金贵善1，李军杰1，韩娟1，张建锋1，张佳1，丁迎军2

（1.核工业北京地质研究院，北京 100029；

2.中国建筑材料工业地质勘查中心江苏总队，江苏南京 211135）

桃山岩体为产铀复式花岗岩体，主要由漳灌岩体、蔡江岩体、黄陂岩体、打鼓寨岩体和钓峰岩体组成。漳灌岩体单颗粒锆石LA-MC-ICPMSU-Pb一致线年龄为（409.2±1.8）Ma，成岩期为加里东晚期。蔡江岩体单颗粒锆石SHRIMPⅡU-Pb一致线年龄为（230.0±2）Ma，成岩期为印支中期。黄陂岩体、打鼓寨岩体、钓峰岩体单颗粒锆石SHRIMPⅡU-Pb一致线年龄分别为（164±3）Ma、（163±3）和（168±11）Ma、（164±2）Ma，成岩期相同，为燕山中早期。打鼓寨岩体两种岩性中粒斑状黑云母花岗岩与中粒斑状二云母花岗岩几乎同一期次形成，后者为前者后期白云母化蚀变产物。桃山复式岩体中新岩体内有老岩体残留。桃山岩体是一个多期次岩浆演化的复式岩体。

桃山复式岩体；单颗粒锆石；U-Pb一致线年龄；成岩期次

桃山复式花岗岩体位于江西省中南部宁都县境内。岩体为呈南北向展布的椭圆形花岗岩基，南北长约为45 km，东西宽约为35 km，出露面积约为1 000 km2［1］。

桃山岩体为复式产铀岩体，主要由漳灌岩体、蔡江岩体、黄陂岩体、打鼓寨岩体、钓峰岩体和花岗斑岩、伟晶岩、细晶岩、煌斑岩岩脉组成。

桃山复式岩体以往的成岩年代学研究工作主要表现在如下方面：

按照桃山复式岩体出露的地质环境、岩性特征和岩体相互接触关系，桃山复式岩体形成划分出加里东期、印支期和燕山期3个主要阶段［2］。

漳灌岩体一个片麻状混合花岗岩锆石的U-Th-Pb法模式年龄为247 Ma［3］，蔡江岩体一个中粗粒变斑黑云母花岗岩锆石的U-Th-Pb法模式年龄为193 Ma［3］，据此认为漳灌岩体成岩期为海西期，蔡江岩体成岩期为印支期。而根据岩体接触关系，漳灌岩体、蔡江岩体成岩期被分别划分为加里东早期、加里东晚期［4］。

黄陂岩体中粗粒斑状黑云母花岗岩进行了K-Ar法同位素年龄测试，年龄结果大多数分布范围为170～180 Ma，认为它们属同阶段侵入的产物，成岩期次为燕山早期［5］。

打鼓寨岩体中粒斑状黑云母花岗岩进行了黑云母K-Ar法同位素年龄定年，年龄结果大多数分布范围为138～152 Ma，认为打鼓寨岩体时代为中生代中侏罗世或燕山早期产物［5］。

已有的研究表明，受研究条件的限制，燕山期桃山复式岩体成岩时代研究程度相对较低，漳灌岩体、蔡江岩体的成岩期次存在争议。复式岩体成岩年代学研究是热液型铀矿基础地质研究的一个重要方面，对研究铀成矿作用具有重要意义。因此，主要对桃山复式岩体中的主要岩体进行较系统单颗粒锆石U-Pb成岩年龄研究。

1 地质背景简介

桃山复式花岗岩体位于华南褶皱系大王山—于山隆起带内NNE向宜黄—安远、NNE—NE向南城—大余及NW向断裂三深断裂交汇部位［4］。

桃山岩体为多期、多阶段形成的复式岩体［6］，主要由漳灌岩体、蔡江岩体、黄陂岩体、打鼓寨岩体、钓峰岩体组成，还包括花岗斑岩、伟晶岩、细晶岩、煌斑岩等岩脉［7］。漳灌岩体位于桃山岩体的北部，蔡江岩体位于西南部，打鼓寨岩体位于中部，钓峰岩体位于东南部，黄陂岩体是桃山岩体的主体部分（图1）。

桃山复式岩体侵入震旦系、寒武系浅变质岩中，岩性为千枚岩、炭质板岩、变质砂岩和硅质板岩，局部出现石英云母片岩［7］。

2 桃山复式岩体成岩年龄

2.1 分析方法

对蔡江岩体、黄陂岩体、打鼓寨岩体和钓峰岩体在中国地质科学院北京离子探针中心SHRIMPⅡ质谱仪上进行单颗粒锆石的离子探针U-Pb同位素年龄测定分析［8］，漳灌岩体在中国地质科学院矿产资源研究所进行单颗粒锆石的LA-MC-ICPMS方法U-Pb同位素年龄测定分析［9］，采用Ludwig（1999，2001）的SQUIK1.02和ISOPLOT程序，进行U-Pb谐和线年龄数据处理，两种方法分别用澳大利亚TEMORA锆石（417 Ma）［10-11］和GJ1、PlešOvice锆石标准进行校正。

2.2 漳灌岩体

ZG-3号样品取样位置为漳灌村至陂头村的公路边，其岩性为片麻状混合花岗岩。

挑选出的锆石以无色透明为主，大颗粒多成半透明，晶形较完整，以短柱状为主，部分锆石具有裂纹。在阴极电子发光图上，锆石粒径大小一般为40～70μm，长80～130 μm。多数具有明显的岩浆震荡环带（图2）。

表1为该样品15个测量数据，206Pb/238U表面年龄范围在405.0～415.0 Ma之间，变化范围较小。207Pb/235U表面年龄范围在412.1～427.5Ma之间，变化范围不大。

图3为ZG-3号样品206Pb/238U-207Pb/235U谐和曲线图。该曲线据15个数据点计算，大部分数据落在一致线附近位置，得到一致线年龄为（409.2±1.8）Ma，MSWD＝1.5，成岩期为加里东晚期。

2.3 蔡江岩体

CJ-1号样品取样位置为社溪村安福采石场，其岩性为灰白色中粗粒变斑片麻状黑云母花岗岩，斑晶为长石，一般为3～3.5 cm长，1～2 cm宽。

挑选出的锆石以无色透明为主，大颗粒多成半透明，晶形较完整，以短柱状为主。在阴极电子发光图上，锆石粒径大小一般为60～130μm，长180～300μm。多数具有明显的岩浆震荡环带（图4）。

根据U-Pb同位素演化及岩体锆石年龄小于415Ma的特点，采用206Pb/238U表面年龄值统计锆石的表面年龄。据表2分析数据可知，该样品测量数据点16个，表面年龄最大值为（275.7±2.3）Ma，最小值为（216.8±4.0）Ma，表面年龄数据范围13个测点集中在220～240Ma。

图5为CJ-1号样品206Pb/238U-207Pb/235U谐和曲线图。该曲线以13个数据点计算，大部分数据落在一致线附近位置，得到一致线年龄为（230.0±2）Ma，MSWD＝1.6。因此，蔡江岩体为印支中期的产物。

2.4 黄陂岩体

HP-2号样品取样位置为车头坪村路边采石场，岩性为肉红色中粗粒黑云母花岗岩。

挑选出的锆石以长柱状无色透明锆石居多，少量锆石可见到气泡及裂纹，有些锆石因包裹体多混浊或呈褐色。在阴极电子发光图上，锆石粒径大小一般为60～120μm，长120～240 μm。多数具有明显的岩浆震荡环带（图6）。

据分析数据（表3）可知，该样品测量数据点10个，表面年龄最大值为（253.2±5.2）Ma，最小值为（161.4±2.9）Ma。表面年龄数据可划分为两组，一组有6个，范围为（161.4±2.9）～（188.6±3.1）Ma，平均值为170.4 Ma；另一组有4个数据，范围为（229.6±4.1）～（253.2±5.2）Ma，平均值为237.6Ma。

图7为HP-2号样品206Pb/238U-207Pb/235U谐和曲线图。该曲线以7个数据点计算，大部分数据落在一致线附近位置，得到两个一致线年龄分别为（164±3）Ma和（233±5）Ma，MSWD分别为0.98和1.4。

2.5 打鼓寨岩体

DGZ-13号样品取样位置为大布村附近一个采石场内，其岩性为较为致密的肉红色中粒斑状二云母花岗岩。DB-6样品取自大布矿床坑道内，岩性为紫红色中粒斑状黑云母花岗岩，具有水云母化、绿泥石化及钾长石化。

DGZ-13号样品挑选出的锆石形状以短柱状居多，其颜色多为无色透明，部分为褐色。在阴极电子发光图上，锆石粒径大小一般为50～100μm，长80～400μm。多数具有明显的岩浆震荡环带（图8）。（待续）

［1］章本仁.桃山复式岩体中含红柱石矽线石花岗岩的初步研究［J］.地球化学，1984，（4）:390-399.

［2］曾文乐，郭湖生.桃山铀矿田成矿系统及矿化网络［J］.矿床地质，2010，2（2）:343-351.

［3］北京第三研究所.同位素地质年龄资料集:第5集［R］.北京:北京第三研究所，1982.

［4］张金带.华东铀矿地质志［R］.北京：中国核工业地质局，2005:642-675.

［5］北京第三研究所.同位素地质年龄资料集:第1集［R］.北京:北京第三研究所，1974.

［6］周云廉.桃山复式岩体中长石的矿物学特征［J］.华东地质学院，1986，16（增刊）:8-27.

［7］张万良.桃山铀矿田桃山断裂及其保矿作用［J］.地质论评，2008，54（6）:768-774.

［8］宋彪，张玉海，万渝生，等.锆石SHRIMP样品靶制作、年龄测定及有关现象讨论［J］.地质论评，2002，48（S1）:26-30.

［9］侯可军，李延河，田有荣.LA-ICP-MS锆石微区原位U-Pb定年技术［J］.矿床地质，2009，28（4）: 481-492.

［10］Compston W，Williams IS，Kirschvink JL，et al. Ziron U-Pb ages of early Cambrian time-scale［J］. Geological Society，1992，149:171-184.

［11］Williams I S，Claesson S.Isotope evidence for the Precambrian province and Caledonian metamorphism of high grade paragneiss from the Seve Nappes，Scandinavian Caledonides，.Ion microprobe ziron U-Th-Pb［J］.Contribution to Mineralogy and Petrology，1987，97:205-217.

［12］北京第三研究所.江西6217矿床成矿条件分析［R］.北京:北京第三研究所，1977.

The sim p le grained zircon U-Pb dating and its geological significance of Taoshan com pound granitemassif

LIU Han-bin1，JIN Gui-shan1，LIJun-jie1，HAN Juan1，ZHANG Jian-feng1，ZHANG Jia1，DING Ying-jun2

（1.Beijing Research Institute of Uranium Geology，Beijing 100029，China；2.Jiangsu Branch of Geological Exploration Center of China National Construction Materials Industry，Nanjing，Jiangsu 211135，China）

Taoshan granitemassif is a uranium deposit bearing compound granitemassif，composed of Zhangguan granite，Caijiang granite，Huangpi granite，Daguzhai granite and Diaofeng granite.The simple grained zircon LA-MC-ICPMS U-Pb Concordia age of Zhangguan granite is（409.2±1.8）Ma，which falls into late Caledonian.The simple graineded zircon SHRIMPⅡU-Pb Concordia age of Caijiang granite is（230.0±2）Ma，which belongs to Middle Indosinion.The simple grained zircon SHRIMPⅡU-Pb Concordia ages of Huangpi granite，Daguzhai granite and Diaofeng graniteare（164±3）Ma，（163±3）and（168±11）Ma，（164±2）Ma，respectively which shows that they formed nearly at the same time in Early-Middle Yanshanian.The diagenetic time ofmedium-grained porphyritic biotite granite and medium-grained porphyritic two-mica granite is almost the same，indicating that the latter is the product ofmuscovitization alteration by the former.The new granite massif concludes the residulemineral of the old granitemassif.Taoshan granitemassif is amultipleperiodicmagmatogenetic evolutionary compound granitemassif.

Taoshan compound granitemassif；simple grained zircon；U-Pb Concordia Dating；diagenetic time

P597.＋1；P588.12＋1

A

1672-0636（2014）02-0109-06

10.3969/j.issn.1672-0636.2014.02.008

中国核工业总公司地矿事业部铀矿地质科研项目“华东南热液型铀矿成矿时代与成矿温度研究”资助（编号：测D1101）。

2013-10-18

刘汉彬（1969—），男，山东莱芜人，博士，高级工程师（研究员级），主要从事同位素地球化学和同位素分析研究工作。

E-mail:hanbinliu@sina.com