岩浆岩锆石SHRIMP定年及其成因意义

■张振

（安徽省地矿局313地质队　安徽　六安　237000）

岩浆岩锆石SHRIMP定年及其成因意义

■张振

（安徽省地矿局313地质队安徽六安237000）

由于SHRIMP在锆石微区原位定年方面具有显著的优势，在不进行化学处理的前提下，对矿物不同部位直接进行定年，甚至对非常年轻形成的锆石年龄也可以准确的测量，与此同时其对固体物质微区的S、Pb、Ti、Hf和Mg同位素，以及REE含量等也可以较准确的测定，所以岩浆岩锆石SHRIMP定年受到高度关注，本文为对岩浆岩锆石SHRIMP产生更加全面的认识，以某矿田为例，针对岩浆岩锆石SHRIMP定年及其成因意义展开研究。

岩浆岩锆石SHRIMP定年成因意义

0　前言

某矿山内的铜金矿床以层状、似层状分布于志留系上统茅山组到三叠系中统东马鞍山组地层，存在超过规模较小的20个地表出露侵入体，其主要侵入于上泥盆统至下三叠统地层中，浅层形成大型网络状岩墙-岩枝系；中深层形成东西、南北和北东岩石分布趋势；而深部连接成一片但含有较大的中酸性岩基，为对其岩土产生更加全面的认识，利用锆石SHRIMP定年对其进行检测。

1　案例分析

案例中胡村花岗闪长岩体、白芒山辉石二长闪长岩体等广泛的分布在矿田表面，而冬瓜山石英二长闪长岩岩体等在矿田深处广泛分布，石英二长闪长岩等是矿田岩体的主要构成，在岩浆的入侵作用下，大理岩化、矽卡岩化等广泛分布而且在深部区域也占有一定的比例，可见在此矿田形成的过程中岩浆发挥着巨大的作用，为对矿田进行锆石SHRIMP定年在矿田较具特色的三个区域分别选取样本，其中第一份样本中的演示成深灰色-浅黑色，主要成分为斜长石（0.6至0.7）、次透辉石（0.1至0.15）、黑云母（0.03至0.04）和钾长石（0.03至0.05），而且存在铜、银等金属；第二份样本的主要成分为斜长石（0.5至0.6）、石英（0.1至0.15）、钾长石（0.05至0.1）、角闪石（0.05至0.08）、黑云母（0.03至00.7）；第三份样本为浅灰色，主要成分为斜长石（0.6）、石英（0.1至0.15）、钾长石（0.1）、角闪石（0.05）、黑云母（0.03）。

2　SHRIMP U-Pb同位素年代学实验方法及实验结果

将10千克岩石样本破碎并精选若干颗晶形完好的锆石并将其制作成样品靶，在使其内部暴露的前提下，利用投射、反射、阴极等光束对其进行SHRIMP U-Pb分析，以氧气作为一次粒子源气体，利用使准备的锆石颗粒被击碎，并使锆、铅等氧化物、金属离子被激发，对Pb、207Pb、208Pb、238等物量峰进行测量[1]。然后在质量分辨率设定为5400的情况下，对锆石进行束斑作用，分别利用RSES、TEM等进行年龄校正，通过实验发现，第三份样本中锆石的阴极发光图像上的灰度与其含有的U、Th含量呈现出正相关性，在岩土中U含量达到669至4055×10-6而Th含量达到1259至10000× 10-6以上，附近样本的测量结果与其基本一致，在加权权重后可以判定其年龄集中于139.1±2.3Ma，利用此方法获取其他两个样本的年龄分别集中于132.8±6.6Ma和135.5±2.2Ma。

3　岩浆岩锆石成因意义分析

岩浆岩的成因机制和演化序列与岩浆岩的侵位年龄和顺序具有密切的关系，SHRIMP定年可以获取案例矿田岩浆岩同位素年龄数据，通过数据分析可以确定其同位素年龄的主要集中时间，进而对矿田形成与岩浆岩作用的关系进行判断，特别是利用锆石SHRIMP定年的数据与其他岩石的年龄数据进行对比，可以对封闭环境对同位素年龄的作用产生更加全面的认识，锆石SHRIMP定年可以对眼睛的活动规模、时间等产生准确的判定，甚至对岩浆岩微量元素和稀土元素物质来源是否一致进行分析[2]。可见锆石SHRIMP定年对岩浆岩锆石成因意义的全面认知具有重要的意义，通过此技术甚至可以对矿田的探测起到推动作用，例如案例矿田，结合锆石SHRIMP定年结果可以发现，案例矿田中主要的岩浆岩体同位素年龄较为接近，但综合对比锆石SHRIMP定年与Ar-Ar法年龄测定的结果可以发现，黑云母的结晶年龄和温度均较小，而锆石结晶的年龄和温度均较大，前者体现了岩浆的冷却年龄，而后者体现了岩浆的侵位年龄，进而可以判断岩浆上升侵位和冷却结晶均经历了较短的时间，而通过结合辉石二长闪长岩中锆石SHRIMP定年数据，可以发现岩浆岩在结晶后，发生了被溶蚀的现象[3]。通过此分析可以发现锆石SHRIMP定年，对判定矿田的形成过程、原因、时间等具有重要的作用。

4　结论

通过上述分析可以发现，锆石SHRIMP定年的应用可以对矿田各类岩土的形成时间、原因、趋势等进行较全面的认识，特别是明确矿田岩浆侵位年龄，进而对矿田侵入岩体的形成原因进行判定，进而对矿田形成的原因、可能影响的因素、规模等进行判断，可见锆石SHRIMP定年在矿田开发与应用的过程中具有非常重要的作用。

[1]钟长汀，邓晋福，万渝生，涂伟萍.内蒙古大青山地区古元古代花岗岩：地球化学、锆石SHRIMP定年及其地质意义 [J].岩石学报，2014，11：3172-3188.

[2]戚学祥，朱路华，胡兆初，李志群.青藏高原东南缘腾冲早白垩世岩浆岩锆石SHRIMPU-Pb定年和Lu-Hf同位素组成及其构造意义 [J].岩石学报，2011，11：3409-3421.

[3]薛传东，骆少勇，宋玉财，杨志明，韩艳伟.滇西北中甸陆家村石英二长斑岩的锆石SHRIMP定年及其意义 [J].岩石学报，2010，06：1845-1855.

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-9-60-1