劉 陽,李程明,穆一青,孫 赫,黃費新,鄭 杰

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083; 2.中國冶金地質(zhì)總局礦產(chǎn)資源研究院,北京 100025; 3.青海省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,西寧 810029)

太行山北段赤瓦屋巖體鋯石SHRIMP U-Pb年齡及其意義

劉 陽1,2,李程明1,穆一青3,孫 赫2,黃費新2,鄭 杰2

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083; 2.中國冶金地質(zhì)總局礦產(chǎn)資源研究院,北京 100025; 3.青海省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,西寧 810029)

太行山北段阜平南部赤瓦屋巖體中心相-過渡相-邊緣相巖性分別為斑狀花崗閃長巖-花崗閃長巖-石英閃長巖。本文選取赤瓦屋巖體邊緣相中的兩個樣品進行了SHR IMP U-Pb年代學(xué)數(shù)據(jù)測試,所得兩組年齡值約為134.0Ma、139.8Ma,與同方法所測得的麻棚巖體年齡125.0±3.4Ma相比略早。結(jié)合前人資料,赤瓦屋巖體年齡值的測試結(jié)果進一步證實了中國東部及東亞地區(qū)中生代巖漿活動存在從南東-北西方向的年輕化趨勢,并為太行山中生代巖漿活動與古太平洋板塊的俯沖有關(guān)提供了證據(jù)。

赤瓦屋 太行山 SHR IMP U-Pb年齡

L iu Yang,L iCheng-m ing,M u Y i-qing,Sun He,Huang Fei-xin,Zheng Jie.Zircon SHRI M P U-Pb Age of Chiwawu gran ite complex and its implication in the Northern Ta ihang M ounta in [J].Geology and Exploration,2010,46(3):0442-0447.

0 前言

太行山北段位于NNE向展布的太行山構(gòu)造-巖漿-多金屬成礦帶上(劉占坡等,2003),并且分布著一系列的已知金礦(點)(圖1a)。因而,眾多學(xué)者對該區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)演化,從構(gòu)造、巖漿活動及巖石地球化學(xué)等不同角度進行了大量研究(Wuet al., 2005;喻學(xué)惠等,1996;牛樹銀等,1994;羅照華等, 1997;Wanget al.,1999;Zhaoet al.,2001;Chenet al.,2003;陳斌等,2005,2006)。另有研究表明(楊殿范等,1994),太行山北段中金礦床的成因與區(qū)內(nèi)中生代以來的巖漿活動及構(gòu)造運動有著緊密的聯(lián)系(牛樹銀,1994)。因此,太行山中、北段發(fā)育的大量延NNE向展布的中-酸性侵入巖巖體所反映的區(qū)域地質(zhì)學(xué),特別是年代學(xué)意義仍有待進一步研究。

本文選取了太行山北段的赤瓦屋巖體(圖1b)為研究主體,首次采用SHR IMP-IIU-Pb定年法對麻棚巖體的鋯石年齡進行測定,并結(jié)合野外地質(zhì)工作對太行山NW向區(qū)域構(gòu)造活動年代予以厘定。

1 區(qū)域地質(zhì)

研究區(qū)位于太行山北段北緯113°30′～115° 00′,東經(jīng)38°50′～38°30′范圍內(nèi)(圖1b)。

區(qū)內(nèi)廣泛出露太古界阜平群變質(zhì)巖系,主要巖性為黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、淺粒巖夾斜長角閃巖,該巖石地層單元普遍遭受強烈區(qū)域變質(zhì)及混合巖化作用(河北省地質(zhì)礦產(chǎn)局,1989);另外區(qū)內(nèi)尚有零星第四系沿水系兩側(cè)發(fā)育。區(qū)內(nèi)巖漿巖以燕山期花崗巖類為主,大量發(fā)育以麻棚、赤瓦屋巖體為中心的閃長玢巖(NE向)、煌斑巖(NW向)及輝綠巖(NW向)巖脈群。區(qū)內(nèi)斷裂主要為不同時代形成的NE向(紫荊關(guān)斷裂,鞠紫云,1983)、NW向、NWW向以及大規(guī)模近SN向斷裂系統(tǒng)。

圖1 a-太行山北段金礦(點)分布位置及巖體分布示意圖(Zhaoet al.,2001);b-赤瓦屋巖體區(qū)域地質(zhì)圖(河北省地質(zhì)礦產(chǎn)局,1989)Fig.1 a-Location map of golden deposits and rock masses in Northern Ta ihangM ounta in(Zhaoet al.,2001); b-Location of Chiwawu rock mass(Bureau of geology and m ineral resources of Hebei provine,1989)

研究主體赤瓦屋巖體位于麻棚巖體北部赤瓦屋鄉(xiāng)北東側(cè),巖體平面上呈近圓狀,直徑約5km。按巖石單元赤瓦屋巖體可分為三個不同巖相區(qū)域,自巖體中部呈同心圓狀展布:中心相為斑狀花崗閃長巖,中-粗粒斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造;過渡相為花崗閃長巖,中粒花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造;邊緣相為石英閃長巖,細?；◢徑Y(jié)構(gòu),斜長石具有環(huán)帶構(gòu)造。其中,中心相與過渡相均以奧長石中有補丁狀鉀長石析出為特征(楊殿范等,1994)。

2 采樣位置和實驗方法

本次測試共采集巖樣2件,均位于赤瓦屋巖體邊緣帶(7120及7121)中(圖1b)。

2.1 鋯石樣品的制備

鋯石的挑選經(jīng)過手工破碎至300μm后經(jīng)淘洗、電磁選、重液分選,之后在雙目鏡下挑選,得到含包裹體少、無明顯裂隙且晶型完好的純鋯石。然后(2002)。年齡測定數(shù)據(jù)列于表1,U-Pb年齡諧和將鋯石鑲于靶上并置于環(huán)氧樹脂內(nèi)研磨、拋光,直至鋯石新鮮截面露出,清洗制成樣本(宋彪等,2002)。對靶上鋯石進行鏡下透射光和反射光拍照,最后鍍金,裝入SHRAMP-II激光質(zhì)譜儀上以備分析。鋯石的陰極發(fā)光(CL)圖像在北京離子探針中心電鏡室完成(圖2)。

2.2 鋯石定年

鋯石定年在北京離子探針中心利用SHRAMPII完成,分析中以4～8nA的一次離子流沿靶上右側(cè)45°方向轟擊鋯石表面,激光束二次離子經(jīng)能量聚焦后由離子計數(shù)器收集,并依照標(biāo)樣進行修正(宋彪等, 2002)。標(biāo)樣鋯石TEM(DATA=417Ma)用于元素間分餾校正。鈾、釷、鉛含量的測定用標(biāo)準斯里蘭卡鋯石SL13(U=238×10-6,t=572Ma)校正。每完成3 -4點的樣品測試,即用TEM進行校正,如此交替進行,以保證監(jiān)控和修正結(jié)果的準確性。

數(shù)據(jù)處理及年齡計算采用軟件Squid1.0及Isoplot完成(Ludwig,2003)詳細的分析流程見宋彪等線及206Pb/238U加權(quán)平均年齡圖見圖3。

圖2 鋯石樣品陰極發(fā)光圖像Fig.2 Cathodolum inescence images of zircon

圖3 赤瓦屋巖體7121、7120號樣品等時線Fig.3 SHR IM P U-Pb Zircon Concordia diagram of the Chiwawu gran ite

2 .3 年齡結(jié)果分析

樣品7120采自巖體邊緣帶,巖性為石英閃長巖,選擇15個數(shù)據(jù)點,得到206Pb/238U加權(quán)平均年齡為134.0±5.3Ma。根據(jù)晶形可知,所測鋯石顆粒為巖漿鋯石,并且所測為生長環(huán)帶,所以年齡代表巖體的形成時間,說明該巖體早期侵位時間為134.0±5.3Ma。

表1 赤瓦屋巖體SHR IM P年齡測試數(shù)據(jù)表Table1 SHR IM P U-Pb isotopic data of the Chiwawu gran ite

樣品7121同樣采自巖體邊緣帶,巖性為石英閃長巖,選擇12個數(shù)據(jù)點,得到206Pb/238U加權(quán)平均年齡為139.8±3.1Ma。根據(jù)晶形可知,所測鋯石顆粒為巖漿鋯石,并且所測為生長環(huán)帶,所以年齡代表巖體的形成時間,說明該巖體初次上侵時間為139.8 ±3.1Ma。而值得注意的是,該年齡是太行山中生代巖漿巖帶迄今報道的最老的侵入體年齡。

3 討論與結(jié)論

太行山北段沿北東向出露大規(guī)模中生代巖漿巖帶,以中酸性巖為主,陳智超(2006)對太行山北段幾個巖體進行年代學(xué)研究得出:大河南巖體(圖1) SHR IMP U-Pb年齡為129.0±2.7Ma;王安鎮(zhèn)巖體西北部SHR IMP U-Pb年齡為129±2.6Ma,中部SHR IMPU-Pb年齡為138±2.0Ma,南部SHR IMP U -Pb年齡為132±2.0Ma;本文所測得的赤瓦屋巖體SHR IMP U-Pb年齡為134.0±5.3Ma;同年測得麻棚巖體(未發(fā)表數(shù)據(jù))北部邊緣SHR IMP U-Pb年齡為125.0±3.4Ma。這些數(shù)據(jù)均在125～140Ma的范圍內(nèi)。

陳斌等(2005)通過太行山、日本島、朝鮮半島、膠東半島中生代鈣堿性巖漿活動的年齡數(shù)據(jù)對比得出,這些地區(qū)的中生代巖漿活動存在由東到西的年輕化趨勢。本文所報道的赤瓦屋巖體年齡數(shù)據(jù)同樣支持了這一結(jié)論。同時該數(shù)據(jù)也為“華北克拉通上的中生代巖漿巖的形成有可能與古太平洋板塊的俯沖有關(guān),大陸弧巖漿活動逐步向北西方向推進”這一結(jié)論提供了有力證據(jù)補充。

致謝 感謝中國地質(zhì)大學(xué)(北京)王瑜教授對測試工作的指導(dǎo)和幫助,感謝中國地質(zhì)大學(xué)(北京)張長厚教授對本文野外、室內(nèi)直至成文過程中提出的寶貴意見。感謝北京SHR IMP中心劉敦一研究員對測年工作的支持和幫助。特別鳴謝中國地質(zhì)調(diào)查局張洪濤教授、陳仁義研究員及中國地質(zhì)科學(xué)院李錦軼研究員對本文的支持。

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Zircon SHRIM P U-Pb Age of Chiwawu Gran ite Complex and Its I mplication in the Northern Ta ihangM ounta in

L IU Yang1,2,L ICheng-ming1,MU Yi-qing3,SUN He2,HUANG Fei-xin2,ZHENG Jie2
(1.China University of Geosciences,Beijing 100083; 2.Institute of M ineral Rresources Research,China M etallurgical Geology Bureau,Beijing 100025; 3.The4th Institute of Geology and M ineral Exploration of Q inghai Province,Xi’ning 810029)

Chiwawu complex granite in southern Fuping of northern TaihangMountain can be divided into 3 rock units from central to the edge zone, from porphyritic,granodiorite,granodiorite to quartz diorite.This paper reported SHR IMP U-Pb data of boundary zone of Chiwawu granite complex is determined at 134.0Ma and 139.8Ma,and they are older than the age of boundary zone ofMapeng granite complexof125.0Ma.These results further indicate thatMesozoic magmatic events in Eastern China and Eastern Asia become yonger from S W to NE.And also,the study can provide evidence for the hypothesis that northern Taihangmesozoic magma activity is related to paleopacific ocean plate subduction.

Chiwawu,TaihangMountains,SHR IMP,U-Pb data

book=5,ebook=34

P548+P597.1

A

0495-5331(2010)03-0442-06

2010-02-05;

2010-04-29;[責(zé)任編輯]張 萍。

國家自然科學(xué)基金項目(40672150)資助。

劉 陽(1981年-),男,中國地質(zhì)大學(xué)(北京),博士生,現(xiàn)主要從事太行山北段、岡底斯東段構(gòu)造研究工作,E-mail:liuyang@cmgb. cn。