长江中下游成矿带黄梅尖复式岩体年代学特征：成岩成矿的启示

张 舒,周涛发,张赞赞,吕 博,施立胜,汪 晶,吴明安1,

(1. 安徽省地质调查院 自然资源部覆盖区深部资源勘查工程技术创新中心，安徽 合肥 230001; 2. 安徽省地质科学研究所，安徽 合肥 230001; 3. 合肥工业大学 资源与环境工程学院，安徽 合肥 230009; 4. 安徽省核工业勘查技术总院，安徽 芜湖 241000)

0 引 言

长江中下游成矿带是中国重要的铁铜多金属成矿带，燕山期经历了强烈的构造岩浆活动，形成了类型多样的金属矿床。前人对区内的岩浆活动及成矿作用开展了大量的研究工作，明确划分了5个成岩成矿作用阶段：①与高钾钙碱性侵入岩有关的斑岩-矽卡岩型铜钼金矿床，成岩成矿时代集中在146～135 Ma；②与橄榄玄粗质火山—次火山岩有关的玢岩型铁矿床，成岩成矿时代集中在135～127 Ma；③与A型花岗岩有关的热液脉状铀矿床，成岩时代集中在128～124 Ma，成矿时代则集中在114～108 Ma；④与宁镇地区埃达克质侵入岩有关的斑岩型铜金矿床，成岩成矿时代集中在109～102 Ma；⑤庐江东顾山地区与高钾钙碱性花岗岩有关的矽卡岩型钨多金属矿床，成岩成矿时代集中在99～96 Ma。相较其他阶段，针对A型花岗岩及与之有关的热液脉状铀矿床研究主要集中在20世纪八九十年代，分析测试方法精度较差，研究程度不高，成岩成矿之间的成因联系有待深化。

黄梅尖复式岩体是长江中下游成矿带A型花岗岩的代表，亦是区内重要的产铀岩体。前人工作已明确，黄梅尖复式岩体由早到晚可以划分为黑云母石英正长岩、正长斑岩、石英正长岩及碱性长石花岗岩4个侵入阶段。丁家山、徐村中型铀矿床及大量铀矿化点均定位于第Ⅰ阶段黑云母石英正长岩与侏罗纪碎屑岩地层的接触带上。第Ⅱ阶段正长斑岩及第Ⅲ阶段石英正长岩已有高精度锆石U-Pb年龄的报道，但第Ⅰ阶段黑云母石英正长岩及第Ⅳ阶段呈岩株状侵位的碱性长石花岗岩还没有可靠的年龄数据。然而，与中酸性复式侵入体有关的热液脉状铀矿床多与末阶段侵位的小岩体有成因联系。这不仅制约了对黄梅尖复式岩体形成演化的认识，也使得在研究铀成矿作用与赋矿岩体之间的成因联系时，缺乏高精度年龄数据的支撑。基于此，本文以黄梅尖复式岩体各侵入阶段的锆石为研究对象，在显微结构分析的基础上，进行了稀土元素分析及锆石U-Pb定年，精确厘定了黄梅尖复式岩体各侵入阶段的成岩年龄，探讨了岩浆活动与铀矿化之间的成因联系，并结合已有的年代学数据，对长江中下游成矿带A型花岗岩的成岩期次进行了初步划分。

1 区域地质背景及主要岩石学特征

黄梅尖复式岩体位于扬子板块北缘的长江中下游成矿带中段、庐枞中生代火山岩盆地东南缘，是江北A型花岗岩带的重要组成岩体(图1)。长江中下游地区的A型花岗岩呈NE向带状分布于长江两岸。江北A型花岗岩带从安庆大龙山岩体经枞阳城山岩体至黄梅尖岩体，长约75 km；江南A型花岗岩带由石台谭山岩体经贵池花园巩岩体、茅坦岩体至繁昌浮山岩体，长约100 km。A型花岗岩带主要由复式侵入体组成，主体多为石英正长岩与正长花岗岩，晚阶段有碱性长石花岗岩呈岩株、岩脉状侵入。已报道的年龄数据显示，沿江A型花岗岩主要形成于128～124 Ma，属于长江中下游地区地壳伸展阶段的产物。

图件引自文献[38]，有所修改图1 长江中下游成矿带岩浆岩和矿床分布Fig.1 Distribution of Magmatic Rocks and Deposits in Middle-lower Yangtze River Valley Metallogenic Belt

长江中下游地区是中国东部9个热液型铀成矿带之一。花岗岩型铀矿床是区内主要的铀矿化类型，大龙山岩体、黄梅尖岩体、城山岩体是重要的产铀岩体，岩体与围岩地层的接触带、岩体内部残留的地层捕掳体是主要的铀矿化部位。丁家山铀矿床、8412铀矿床和徐村铀矿床，均产出于黄梅尖复式岩体第Ⅰ阶段黑云母石英正长岩与早—中侏罗世碎屑岩地层的接触带附近(图2)；矿体呈层状—似层状、透镜状、网脉状产出，产状平缓，受到侵入接触构造、断裂构造及层间构造的控制。

图2 黄梅尖复式岩体地质简图Fig.2 Geological Sketch Map of Huangmeijian Composite Pluton

黄梅尖复式岩体呈东宽西窄的次椭圆状岩基，出露面积约为90 km。岩体周缘分布有早—中侏罗世砂岩(磨山组、罗岭组)、早白垩世火山岩(龙门院组、砖桥组)，岩体与地层为侵入接触关系，围岩地层发育不同程度的接触热变质与交代蚀变。黄梅尖岩体为多阶段侵入的复式岩体，根据各类岩石之间的相互接触关系，可以划分为4个侵入阶段，由早到晚分别为第Ⅰ阶段黑云母石英正长岩、第Ⅱ阶段正长斑岩、第Ⅲ阶段石英正长岩、第Ⅳ阶段碱性长石花岗岩(图2)。

第Ⅰ阶黑云母石英正长岩呈半环状围绕复式岩体东北部及中南部边缘分布。岩石呈浅灰红色，具半自形粒状结构、块状构造[图3(a)]。岩石主要由条纹长石、石英组成，含少量黑云母及斜长石，偶见角闪石，副矿物主要为榍石、锆石及磷灰石[图3(b)、(c)]。条纹长石呈自形—半自形短柱状，简单双晶发育，粒度为0.5 mm×0.5 mm～1.5 mm×2.5 mm，体积分数约为85%；石英呈他形粒状填隙产出，粒度为0.2 mm×0.2 mm～0.8 mm×0.8 mm，体积分数约为6%；斜长石呈自形长柱状，聚片双晶发育，粒度为0.5 mm×0.8 mm，体积分数约为3%；黑云母呈片状集合体产出，粒度为0.3 mm×0.5 mm，体积分数约为5%；角闪石呈半自形粒状，角闪石式解理发育，粒度约为0.2 mm×0.2 mm，体积分数不高于1%；榍石呈自形信封状，粒度约为0.3 mm×0.3 mm，体积分数不高于1%。

Qtz为石英;Pl为斜长石;Bt为黑云母;Hbl为角闪石;Spn为榍石;Zr为锆石;Pth为条纹长石;Kf为钾长石图3 黄梅尖复式岩体手标本及显微照片Fig.3 Hand Specimens and Microscopic Photos of Huangmeijian Composite Pluton

第Ⅱ阶段正长斑岩呈不规则岩株状产出于复式岩体的西部，其东侧与第Ⅲ阶段石英正长岩相邻，西侧与砖桥组、双庙组火山岩呈侵入接触关系。正长斑岩呈肉红色[图3(d)]，具似斑状—斑状结构、块状构造，主要由钾长石、斜长石及少量石英组成。斑晶主要为斜长石[图3(e)]，呈半自形—自形柱状，粒度约为1.5 mm×2.0 mm；基质主要为细粒钾长石与斜长石。岩石整体发育不均匀的高岭石化、绢云母化蚀变。

第Ⅲ阶段石英正长岩构成复式岩体的主体，出露面积约为80 km，呈EW向延伸的次椭圆状岩基。岩基中心的岩石具有粗粒结构，向边部逐渐过渡为中细粒结构。石英正长岩呈浅肉红色，具半自形粒状结构、块状构造[图3(f)]。岩石主要由条纹长石组成，石英次之[图3(g)]，偶见黑云母与斜长石，副矿物主要为锆石、磷灰石。条纹长石呈自形—半自形短柱状，简单双晶发育，粒度为0.8 mm×0.8 mm～2.0 mm×2.5 mm，体积分数约为85%；石英呈他形粒状填隙产出，粒度为0.3 mm×0.3 mm～1.0 mm×1.0 mm，体积分数约为12%；斜长石呈自形长柱状，聚片双晶发育，粒度为0.2 mm×0.6 mm，体积分数约为2%；黑云母呈片状集合体产出，粒度为0.2 mm×0.2 mm，体积分数约为1%。

第Ⅳ阶段碱性长石花岗岩主要呈岩株状侵位于第Ⅲ阶段石英正长岩中，岩石呈浅肉红色，具细粒半自形结构、块状构造[图3(h)]。岩石主要由条纹长石与石英组成，偶见黑云母，副矿物主要为锆石与磷灰石[图3(i)]。条纹长石呈半自形—自形短柱状，简单双晶发育，粒度为0.2 mm×0.4 mm～0.4 mm×0.8 mm，体积分数约为75%；石英呈他形粒状填隙产出，粒度为0.2 mm×0.2 mm～0.5 mm×0.5 mm，体积分数约为25%；黑云母呈片状集合体，粒度为0.3 mm×0.3 mm，体积分数不高于1%。

2 样品采集及分析方法

2.1 样品采集

黄梅尖复式岩体第Ⅰ阶段黑云母石英正长岩年代学样品ZK17-20-B92采自徐村铀矿钻孔中，第Ⅱ阶段正长斑岩年代学样品FHS-07、第Ⅲ阶段石英正长岩年代学样品HMJ17-06与第Ⅳ阶段碱性长石花岗岩年代学样品HMJ17-03采自地表。

2.2 分析方法

用于U-Pb定年的锆石分选在河北省廊坊市诚信地质服务有限公司完成，经过破碎、淘洗、重选、磁选等流程，在双目镜下挑选出晶形、透明度、色泽较好的锆石颗粒，粘贴于环氧树脂之上，并打磨抛光。锆石靶的阴极发光(CL)图像采集及透反射照片拍摄在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室完成。

样品ZK17-20-B92、FHS-07的分析测试在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室完成，实验所用的质谱仪为美国Agilent公司生产的Agilent 7500a，激光剥蚀系统为德国MicroLas公司生产的GeoLas 2005。样品HMJ17-03、HMJ-17-06的分析测试在合肥工业大学资源与环境工程学院完成，实验所用的质谱仪为美国Agilent公司生产的Agilent 7500a，激光剥蚀系统为美国Coherent公司生产的GeoLasPro。实验过程中，激光束斑直径为32 μm，使用氦气作为载气，采用标准锆石91500作为外标对同位素进行校正。仪器配置和实验流程详见文献[39]。数据处理及制图分别采用ICPMSDataCal程序和Isoplot 3.00程序完成，同时采用Pb进行普通铅校正。

3 锆石成因

3.1 黑云母石英正长岩(样品ZK17-20-B92)

黑云母石英正长岩的锆石多为自形—半自形短柱状，粒径为100～300 μm(图4)。阴极发光图像中，锆石发光强度较高，具有明显的岩浆振荡环带；部分锆石出现扇形分带结构，这可能是锆石结晶时外部环境的变化导致各晶面生长速率差异形成的。样品ZK17-20-B92共19个有效分析点，获得锆石中Th含量(质量分数，下同)为(76～505)×10，平均值为225×10，U含量为(124～555)×10，平均值为261×10，Th/U值为0.6～1.3，平均值为0.8(表1)。锆石稀土元素总含量为(511～1 071)×10，平均值为710×10，具有强烈的Ce正异常(平均值为83)及Eu负异常(平均值为0.13)(表2)。锆石强烈富集重稀土元素，轻、重稀土元素比值为0.05～0.10，平均值为0.06，球粒陨石标准化稀土元素配分模式表现出左倾的特征[图5(a)]。样品ZK17-20-B92锆石的稀土元素特征与典型岩浆锆石的稀土元素特征一致，结合阴极发光图像特征判断其为岩浆成因。

3.2 正长斑岩(样品FHS-07)

正长斑岩的锆石多为自形柱状，长轴长度为70～100 μm。阴极发光图像显示，锆石具有明显的岩浆振荡环带(图4)。样品FHS-07共17个有效分析点，获得锆石Th含量为(330～6 711)×10，平均值为2 303×10，U含量为(412～5 349)×10，平均值为1 961×10，Th/U值为0.8～1.8，平均值为1.2(表1)。锆石稀土元素总含量为(1 197～8 561)×10，平均值为4 227×10，具有强烈的Ce正异常(平均值为21)及Eu负异常(平均值为0.14)(表2)。锆石强烈富集重稀土元素，轻、重稀土元素比值为0.04～0.11，平均值为0.08，球粒陨石标准化稀土元素配分模式表现出左倾的特征[图5(b)]。上述特征表明，样品FHS-07的锆石均为岩浆成因。

3.3 石英正长岩(样品HMJ17-06)

石英正长岩的锆石均为自形长柱状，长轴长度为150～200 μm，发育典型的岩浆振荡环带(图4)。样品HMJ17-06共22个有效分析点，获得锆石Th含量为(121～1 299)×10，平均值为606×10，U含量为(146～2 801)×10，平均值为924×10，Th/U值为0.4～1.7，平均值为0.7(表1)。锆石稀土元素总含量为(456～3 369)×10，平均值为1 230×10，具有强烈的Ce正异常(平均值为41)及Eu负异常(平均值为0.04)(表2)。锆石强烈富集重稀土元素，轻、重稀土元素比值为0.03～0.09，平均值为0.06，球粒陨石标准化稀土元素配分模式表现出左倾的特征[图5(c)]。上述特征表明，样品HMJ17-06的锆石均为岩浆成因。

表1 锆石U-Pb同位素分析结果Table 1 Analysis Results of Zircon U-Pb Isotopes

续表 1

表2 锆石稀土元素分析结果Table 2 Analysis Results of Rare Earth Elements of Zircon

续表 2

3.4 碱性长石花岗岩(样品HMJ17-03)

碱性长石花岗岩的锆石普遍具有较好的晶形，为四方柱状、四方双锥状，长轴长度为200～350 μm，长、短轴比值为1∶1～3∶1(图4)。阴极发光图像显示，锆石具有明显的核边结构。锆石核部基本不显示阴极发光，少数锆石核部可见到不明显的环带结构[图4(d)中分析点HMJ17-03-03]；锆石边部阴极发光较暗，但均具有明暗相间的环带，环带平行于晶面及核部锆石环带的方向[图4(d)中分析点HMJ17-03-02、03、10]。在背散射(BSE)图像中，锆石的核边结构也较为明显：核部多为明亮的均质体[图4(e)中分析点HMJ17-03-11、21、24、26]，部分核部可见到明显的环带[图4(e)中分析点HMJ17-03-02、03、10]；边部相对于核部亮度稍暗，表现出与阴极发光一致的环带特点，且环带在结构上与核部环带平行。背散射图像中还可见到锆石发育放射状裂隙，裂隙由锆石核部向边部延伸[图4(e)]。裂隙的产生可能是由于富含U、Th的锆石发生放射性衰变，引起锆石的蜕晶质化造成体积膨胀，使得锆石发生破碎；另外，蜕晶质化也可能是造成核部锆石不显示或弱阴极发光的原因。在阴极发光及背散射图像中可明显观察到，后期流体沿着放射状裂隙对核部锆石交代溶蚀的现象，形成斑杂状分带[图4(d)、(e)中分析点HMJ17-03-21]、云雾状分带[图4(d)、(e)中分析点HMJ17-03-12]、海绵状分带[图4(d)、(e)中分析点HMJ17-03-11]、枝杈状分带[图4(d)、(e)中分析点HMJ17-03-15]。锆石边部与核部在接触面上具有较为明显的流体溶蚀前锋[图4(d)]，可能是流体由外及内对锆石进行交代溶蚀所致。边部锆石可能在流体的作用下发生了重结晶作用，使得边部锆石具有相对核部更强的阴极发光强度及明暗相间的环带[图4(d)]。边部锆石的环带与部分蜕晶质化不彻底的核部锆石岩浆环带平行[图4(d)中分析点HMJ17-03-02、03、10、25]，可能是流体交代边部锆石过程中继承了岩浆期锆石的环带结构。

锆石中的圆圈和数字分别代表年龄分析点及编号图4 典型锆石阴极发光图像、背散射图像及对应年龄Fig.4 CL and BSE Images of Typical Zircons and Their Corresponding Ages

样品HMJ17-03共29个有效分析点，锆石核部区域20个，锆石边部区域9个。锆石核部区域Th含量为(553～6 045)×10，平均值为3 601×10；U含量为(1 786～6 697)×10，平均值为4 862×10；Th/U值为0.3～0.9，平均值为0.7(表1)。锆石核部区域稀土元素总含量为(1 224～8 184)×10，平均值为4 847×10(表2)，具有强烈的Ce正异常(平均值为25)及Eu负异常(平均值为0.03)。锆石核部区域强烈富集重稀土元素，轻、重稀土元素比值为0.03～0.11，平均值为0.05，(Sm/La)值为5～975，平均值为244，球粒陨石标准化稀土元素配分模式表现出左倾的特征[图5(d)]。锆石核部区域的元素地球化学特征显示其具有岩浆成因锆石的特点。在稀土元素地球化学散点图中，锆石核部区域也呈现出与黄梅尖复式岩体前三阶段岩浆成因锆石相似的特征(图6)。锆石边部区域Th含量为(665～15 896)×10，平均值为3 550×10；U含量为(1 419～10 114)×10，平均值为3 409×10，Th/U值为0.5～1.6，平均值为0.7。相对锆石核部区域及黄梅尖复式岩体前三阶段的岩浆成因锆石，样品HMJ17-03锆石边部区域轻稀土元素较为富集(LREE/HREE平均值为0.11)，特别强烈富集La、Pr、Nd等3种轻稀土元素，Ce具有弱的正异常(平均值为2)；其球粒陨石标准化轻稀土元素配分模式也相对较为平缓，表现为(Sm/Nd)、(Sm/La)、(Pr/Ce)值趋近于1。在稀土元素配分模式[图5(e)、(f)]及散点图(图6)中，碱性长石花岗岩锆石边部区域展示了与岩浆成因锆石不同的特点，暗示其可能为变质成因锆石。

ws为样品含量；wc为球粒陨石含量；同一图中相同线条对应不同样品；球粒陨石标准化值引自文献[48]图5 锆石球粒陨石标准化稀土元素配分模式Fig.5 Chondrite-normalized REE Patterns of Zircon

球粒陨石标准化值引自文献[48]图6 δCe-LREE/HREE图解、(Sm/Nd)N-(Pr/Ce)N图解、δCe-(Sm/La)N图解和(Sm/Nd)N-La图解Fig.6 Diagrams of δCe-LREE/HREE, (Sm/Nd)N-(Pr/Ce)N, δCe-(Sm/La)N and (Sm/Nd)N-La

变质成因锆石主要有5种形成机制：①深熔过程从熔体中结晶；②固相矿物分解产生的Zr、Si结晶成核；③热液流体中直接结晶；④原锆石发生变质重结晶作用；⑤热液流体对原锆石的交代溶蚀作用。样品HMJ17-03采自复式岩体中的花岗质岩株，区域变质作用不明显，且镜下未见到长英质矿物的分解，因此，其锆石变质边不可能是在深熔过程从熔体中结晶产生或是固相矿物分解出的Zr、Si结晶形成。变质重结晶过程是锆石晶格的重新调整，没有元素的带入带出，而样品HMJ17-03锆石边部具有与核部不同的稀土元素特征，说明锆石边部不可能是原锆石单纯的变质重结晶所形成。热液流体直接结晶形成的锆石多产出于开放空间中的热液脉体内，其既可以是独立形成的新生颗粒，又可以是在原锆石基础上结晶形成的新生边。样品HMJ17-03锆石核部和边部具有不同的结构特点，且核部和边部稀土元素差异较大，不可能是热液独立形成的新生颗粒；边部锆石的环带与部分蜕晶质化不完全的核部锆石的环带连续平行，蜕晶质化作用引发锆石膨胀进而产生的放射状裂隙贯通核部与边部，说明样品HMJ17-03锆石核部与边部应为同一地质过程中形成，锆石核部与边部的结构与稀土元素差异极有可能是后期流体对锆石边部交代溶蚀所致。

综上所述，样品HMJ17-03锆石所呈现的结构及稀土元素特征，是经历了岩浆结晶作用、蜕晶化作用、流体交代溶蚀作用的结果。这说明该锆石的形成始于碱性长石花岗岩的岩浆结晶冷凝阶段，现在所观察到的锆石基本保留了早期岩浆晶出锆石的形态，同时早期锆石应具有岩浆振荡环带。由于锆石具有较高的U、Th含量，使得锆石发生蜕晶质化，进而发生体积膨胀产生放射状裂隙，蜕晶质化还造成锆石变“黑”，部分锆石蜕晶质化不完全，在阴极发光和背散射图像中还保留有岩浆振荡环带特征[图4(d)、(e)中分析点HMJ17-03-02、03、10]。蜕晶质化作用并不会改变原锆石中微量元素的组成，因此，样品HMJ17-03的核部锆石依旧保留了与黄梅尖复式岩体前三阶段基本一致的岩浆锆石稀土元素特征。蜕晶质化作用后，锆石经历了一次热液作用过程，热液沿着锆石中的放射状裂隙进行交代，形成斑杂状分带、云雾状分带、海绵状分带、枝杈状分带[图4(d)、(e)]；热液还沿着锆石边部由外及内对锆石进行交代溶蚀，在锆石边部与核部的接触面上可观察到较为明显的流体溶蚀前锋。已有实验结果表明，受蜕晶质化作用影响的锆石，在流体作用的影响下可以很快地发生重结晶作用。样品HMJ17-03的锆石边部可能在流体的作用下发生了重结晶作用，使得边部锆石具有相对核部更强的阴极发光强度及更明显的环带结构。锆石边部明暗相间的环带极有可能是流体交代过程中，继承了早期岩浆锆石的环带结构。热液流体一般富集轻稀土元素，流体对样品HMJ17-03锆石边部的交代溶蚀作用也使得轻稀土元素含量明显升高，表现出热液锆石的特点。

4 岩体年龄

锆石U-Pb定年结果显示，样品ZK17-20-B92的Pb/U加权平均年龄为(131.8±1.1)Ma(平均标准权重偏差(MSWD)为0.63)，样品FHS-07的Pb/U加权平均年龄为(129.7±1.6)Ma(MSWD值为2.3)，样品HMJ17-06的Pb/U加权平均年龄为(124.7±1.6)Ma(MSWD值为1.0)，样品HMJ17-03锆石核部的Pb/U加权平均年龄为(111.5±1.3)Ma(MSWD值为0.65)，样品HMJ17-03锆石边部的Pb/U加权平均年龄为(107.6±2.1)Ma(MSWD值为0.94)(图7、8)。

图7 锆石U-Pb年龄谐和曲线Fig.7 Condordia Diagrams of Zircon U-Pb Ages

图8 锆石U-Pb年龄分布Fig.8 Distributions of Zircon U-Pb Ages

样品ZK17-20-B92、FHS-07、HMJ17-06的锆石均为典型的岩浆成因锆石，Pb/U加权平均年龄可以代表岩浆岩的形成时代。样品HMJ17-03锆石边部区域受流体交代溶蚀作用，Pidgeon等对该类型的锆石开展大量定年研究表明，变质均匀区域的锆石U-Pb年龄可以代表变质重结晶发生的时代。在对样品HMJ17-03锆石边部开展定年时，结合背散射及阴极发光图像，避开边部的隐伏裂隙，选择结构均匀稳定的区域进行分析，获得的Pb/U与Pb/U年龄谐和度较高且未出现“高铀效应”(图9)，可以代表重结晶发生的时代，即流体交代溶蚀的时间。样品HMJ17-03锆石核部(不包括裂隙附近受流体交代的区域)为蜕晶质化的岩浆锆石，具有高U、Th含量，且存在大量的放射性裂隙。高U、Th含量的锆石易受到放射性衰变影响而产生晶格破坏，造成放射性成因Pb易于丢失；裂隙的存在也会使得其周围锆石中放射性成因Pb的活性增强而加剧上述过程，导致定年获得的Pb/U年龄随着U含量的升高而变老。已有的定年研究显示，通过物理磨蚀去掉锆石颗粒的外层，避开锆石中裂隙及结构不均匀区域，可以获得较为谐和可靠的年龄数据。在对样品HMJ17-03锆石核部开展定年时，结合背散射及阴极发光图像，避开隐伏裂隙及流体交代区域，选择结构均匀稳定的区域，特别是具有岩浆振荡环带的区域进行测试，所获得的Pb/U年龄谐和度高且未出现“高铀效应”(图9)，可以代表岩浆锆石的形成年龄，即碱性长石花岗岩的形成年龄。

图9 碱性长石花岗岩锆石U含量与206Pb/238U年龄图解Fig.9 Diagram of U Contents-206Pb/238U Ages of Alkali Feldspar Granite

前人仅对黄梅尖复式岩体第Ⅱ阶段正长斑岩、第Ⅲ阶段石英正长岩开展了高精度锆石U-Pb年代学研究工作。周涛发等对正长斑岩开展了LA-ICPMS锆石U-Pb定年，分别获得成岩年龄为(128.4±0.9)Ma与(129.4±1.4)Ma；范裕等对石英正长岩开展了LA-ICPMS锆石U-Pb定年，分别获得成岩年龄为(125.4±1.7)、(125.7±2.3)、(127.1±1.4)Ma；周伟伟等利用SHRIMP锆石U-Pb定年技术，分别获得石英正长岩成岩年龄为(129.3±1.4)、(130.0±1.0)Ma。本次工作获得黄梅尖复式岩体第Ⅰ阶段黑云母石英正长岩锆石U-Pb年龄为(131.8±1.1)Ma，第Ⅱ阶段正长斑岩锆石U-Pb年龄为(129.7±1.6)Ma，第Ⅲ阶段石英正长岩锆石U-Pb年龄为(124.7±1.6)Ma，第Ⅳ阶段碱性长石花岗岩锆石U-Pb年龄为(111.5±1.3)Ma，其中第Ⅰ、Ⅳ阶段年龄为首次报道，第Ⅱ、Ⅲ阶段年龄与前人结果基本一致。综上所述，黄梅尖复式岩体的形成开始于131 Ma，前三次岩浆侵入活动间隔较短(2～5 Ma)，最后一期碱性长石花岗岩的侵位与主体岩石相隔约13 Ma，且碱性长石花岗岩就位后，还发生了一次(107.6±2.1)Ma的热液活动。

5 成岩成矿年代学启示

长江中下游地区的A型花岗岩多为复式岩体，呈NE向带状分布在沿江地区。其中，早期侵入体以黑云母石英正长岩、正长斑岩为主，分布在岩体的边部区域，如围绕黄梅尖复式岩体边部分布的黑云母石英正长岩与正长斑岩、大龙山岩体边部分布的黑云母石英正长岩、城山岩体边部的正长斑岩。复式岩体主体以石英正长岩与正长花岗岩为主，如黄梅尖复式岩体与大龙山岩体的主体为石英正长岩，花园巩岩体、茅坦岩体的主体为正长花岗岩，枞阳—城山岩体的主体为石英正长岩与正长花岗岩；部分复式岩体主体为二长花岗岩与石英二长岩，如谭山岩体主体为二长花岗岩，板石岭岩体主体为石英二长岩。复式岩体末阶段侵入体多呈株状、脉状，岩性包括细粒碱性长石花岗岩、花岗闪长岩及花岗二长岩，如黄梅尖复式岩体及茅坦岩体中心呈岩株状侵位的细粒碱性长石花岗岩，花园巩岩体边部的花岗闪长岩及花岗二长岩岩株。虽然已有文献报道了大量的A型花岗岩锆石U-Pb年龄数据，但前人开展的定年工作基本都围绕着复式岩体的主体展开，极少有末阶段侵入体的年龄报道。安徽沿江及皖南地区的复式岩体一般活动持续时间较长，如青阳—九华复式岩体的岩浆活动持续约13 Ma，太平—黄山复式岩体岩浆活动持续15 Ma，复式岩体末阶段的小岩株往往与主体岩石具有一定的时间间隔。Song等对池州地区的A型花岗岩开展了精细的锆石U-Pb年代学研究，分别于花园巩岩体、茅坦岩体中发现了115～110 Ma的末阶段小岩株；本次工作对黄梅尖复式岩体中末阶段侵位的花岗质岩株开展了锆石U-Pb定年，获得了111.5 Ma的成岩年龄。综合前人的定年结果，可以初步将长江中下游地区燕山期A型花岗岩岩浆活动分为3个阶段(图10)：早阶段集中在132～129 Ma，岩性以黑云母石英正长岩、正长斑岩为主，分布于岩体边部；主体阶段集中在128～124 Ma，岩性以石英正长岩与正长花岗岩为主，形成出露面积较大的岩基；末阶段集中在115～110 Ma，呈株状、脉状侵位于复式岩体的主体中，岩性包括细粒碱性长石花岗岩、花岗闪长岩及花岗二长岩。A型花岗岩是伸展构造背景下岩浆活动的产物，前人根据区内A型花岗岩活动的时限，将长江中下游伸展构造背景限定在128～124 Ma；黄梅尖复式岩体、花园巩岩体及茅坦岩体中末阶段岩株的发现，暗示区域伸展体制可能持续到110 Ma。

数据引自文献[4]、[6]、[7]、[9]～[15]、[23]～[26]、[35]、[36]、[68]～[78]图10 长江中下游成矿带A型花岗岩成岩年龄及相关铀矿床成矿年龄直方图Fig.10 Age Histogram of A-type Granites and Related Uranium Deposits in Middle-lower Yangtze River Valley Metallogenic Belt

与黄梅尖复式岩体有关的热液脉型铀矿床主要定位于黑云母石英正长岩与围岩地层接触带的内外侧，受到侵入接触构造、断裂构造及层间构造的控制，具有中低温热液充填成矿的特征。这些铀矿床与南岭地区的热液脉型铀矿床具有较为相似的矿化地质特征，同属于花岗岩型铀矿床。南岭地区的花岗岩型铀矿床成矿热液主要来自于地表氧化性流体，赋矿岩体可能仅提供了铀源，成岩与成矿年龄较大的时差也支持上述观点。黄梅尖复式岩体周缘的热液脉型铀矿床成矿年龄集中在114～108 Ma，之前报道的黄梅尖复式岩体形成年龄集中在128～124 Ma，成岩与成矿年龄存在较大的时差，铀成矿事件也应与岩浆活动及随后的岩浆热液无关。但对黄梅尖复式岩体周缘铀矿床开展的稳定同位素研究显示，除深循环大气降水外，岩浆热液也参与了铀成矿作用过程；结合本次工作新发现的与铀成矿近同时的碱性长石花岗岩及(107.6±2.1)Ma的热液活动，推断这期热液可能是末阶段碱性长石花岗岩就位后，由于压力释放及温度下降而出熔的岩浆热液；岩浆热液与沿断裂下渗的大气降水混合，在碱性长石花岗岩的热驱动下循环萃取黄梅尖复式岩体中的U，并在构造裂隙的开放空间内沉淀成矿。

6 结 语

(1)锆石阴极发光和背散射图像及稀土元素特征显示，长江中下游成矿带黄梅尖复式岩体第Ⅰ阶段黑云母石英正长岩、第Ⅱ阶段正长斑岩、第Ⅲ阶段石英正长岩中的锆石为典型的岩浆成因锆石；第Ⅳ阶段碱性长石花岗岩中的锆石具有明显的核边结构，核部为岩浆成因锆石，经历了蜕晶质化作用，边部锆石受到流体的交代并发生了变质重结晶作用。

(2)锆石U-Pb定年结果显示，黄梅尖复式岩体第Ⅰ阶段黑云母石英正长岩年龄为(131.8±1.1)Ma，第Ⅱ阶段正长斑岩年龄为(129.7±1.6)Ma，第Ⅲ阶段石英正长岩年龄为(124.7±1.6)Ma，第Ⅳ阶段碱性长石花岗岩年龄为(111.5±1.3)Ma。碱性长石花岗岩就位后，还发生了一次(107.6±2.1)Ma的热液活动。

(3)结合前人的年代学研究成果，将长江中下游地区燕山期A型花岗岩岩浆活动初步划分为3个阶段：早阶段集中在132～129 Ma，岩性以黑云母石英正长岩、正长斑岩为主，分布于岩体边部；主体阶段集中在128～124 Ma，岩性以石英正长岩与正长花岗岩为主，形成面积较大的岩基；末阶段集中在115～110 Ma，岩性以碱性长石花岗岩为主，呈株状、脉状侵位于主体岩基中。

(4)黄梅尖复式岩体第Ⅳ阶段碱性长石花岗岩的成岩年龄及随后的热液活动时间同区域上热液脉状铀矿床成矿年龄接近；结合铀矿床稳定同位素特征，推断末阶段碱性长石花岗岩可能为铀成矿提供了热液及驱动力。

恰逢西安地质调查中心组建六十周年，我和我的学生张舒博士共同撰写这篇论文表达我们的衷心祝贺！“八五”以来，我们长期在西北地区从事矿床学研究，得到了西安地质调查中心(原西安地质矿产研究所)李文渊先生等多位同行的大力支持和帮助。我所在的合肥工业大学资源与环境工程学院与西安地质调查中心在专项地质填图、科学研究和人才培养等方面开展了很多富有成效的深入合作。祝愿西安地质调查中心在西北地区地质调查与科技创新中取得更大的成绩！