福建龙岩大洋花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素组成及其地质意义

现代地质 ›› 2012, Vol. 26 ›› Issue (3): 433-444.

福建龙岩大洋花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素组成及其地质意义

张承帅¹, 李莉², 张长青³, 王九如⁴

1 中国地质大学地球科学与资源学院，北京100083；2 中国地质图书馆，北京100083；3 中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037；4 内蒙古第七地质矿产勘查开发院，内蒙古呼和浩特010020

收稿日期:2011-11-29 修回日期:2012-02-05 出版日期:2012-06-07 发布日期:2012-06-14
作者简介:张承帅，男，博士研究生， 1985年出生，矿物学、岩石学、矿床学专业，主要从事矿床学研究。Email：zhangchengshuai@gmail.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目“华南地区中生代板内成矿作用及其动力学背景”(40930419)；中央高校基本科研业务费专项资金项目(2011PY0158)；国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室开放研究项目。

LA-ICP-MS Zircon U-Pb Ages and Hf Isotopic Compositions of Dayang Granite from Longyan, Fujian Province

ZHANG Cheng-Shuai^-1, LI Chi^-2, ZHANG Chang-Jing^-3, WANG Jiu-Ru^-4

1 School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing100083, China; 2 China Geological Library, Beijing100083, China; 3 Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing100037, China; 4 No.7 Exploration and Development Institute of Geology and Mineral Resources of Inner Mongolia, Hohhot, Inner Mongolia010020, China

Received:2011-11-29 Revised:2012-02-05 Online:2012-06-07 Published:2012-06-14

摘要/Abstract

摘要：

对福建龙岩大洋花岗岩的两期岩相进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和锆石Hf同位素研究。结果表明：大洋花岗岩的早期黑云母正长花岗岩年龄为(144.8±0.9) Ma，εHf(t)值为-5.58~-2.00，二阶段Hf模式年龄为1 313~1 530 Ma，晚期微斜长石花岗岩的年龄为（127.5±0.4）Ma，εHf(t)值为-7.57~-0.90，二阶段Hf模式年龄为1 246~1 668 Ma。同位素特征表明，大洋花岗岩两期岩体都形成于早白垩世，是在岩石圈伸展的底侵作用下形成的，物源主要是中元古代地壳物质，但晚期有少量幔源组分的加入。

关键词: LA-ICP-MS锆石U-Pb测年, Hf同位素, 大洋花岗岩, 福建龙岩

Abstract:

A comprehensive research including LA-ICP-MS zircon U-Pb dating and Hf isotopic composition analysis on Dayang granitic pluton was carried out. We obtained the LA-ICP-MS zircon U-Pb ages of (144.8±0.9) Ma and (127.5±0.4) Ma for the early medium coarse grained biotite granite and the late medium fine grained plagioclase granite in Dayang granitic pluton, respectively. According to zircon Hf isotope analyses, the both εHf(t) values are from -5.58 to -2.00 and from -7.57 to -0.90, and their corresponding Hf two stage model ages (TDM₂) are from 1,313 to 1,530 Ma and from 1,246 to 1,668 Ma, respectively. These data suggest that the magma sources of the two stages in Dayang granite mainly derived from Mesoproterozoic crustal materials, but the second stage involved some portions of mantle component. Dayang granite formed in the Early Cretaceous, which implies that it generated in basaltic underplating under lithosphere extension environment.

Key words: LA-ICP-MS zircon U-Pb dating, Hf isotope, Dayang granite, Longyan, Fujian

张承帅, 李莉, 张长青, 王九如. 福建龙岩大洋花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素组成及其地质意义[J]. 现代地质, 2012, 26(3): 433-444.

ZHANG Cheng-Shuai, LI Chi, ZHANG Chang-Jing, WANG Jiu-Ru. LA-ICP-MS Zircon U-Pb Ages and Hf Isotopic Compositions of Dayang Granite from Longyan, Fujian Province[J]. Geoscience, 2012, 26(3): 433-444.

参考文献

［1］毛景文, 华仁民, 李晓波.浅议大规模成矿作用与大型矿集区
[J].矿床地质, 1999, 18(4): 291-299.
［2］华仁民, 毛景文.试论中国东部中生代成矿大爆发
[J].矿床地质, 1999, 18(4): 300-308.
［3］Mao J W, Xie G Q, Pirajno F, et al.Late JurassicEarly Cretaceous granitoid magmatism in Eastern Qinling, centraleastern China: SHRIMP zircon UPb ages and tectonic implications
[J].Australian Journal of Earth Sciences, 2010, 57: 51-78.
［4］ Xie G Q, Mao J W, Hu R Z, et al.KAr dating,geochemical and SrNdPb isotopic systematics of Paleocene mafic rocks in Central Jiangxi, SE China:Evidence for lithosphere replacement
[J].Geochemical Journal, 2006, 40: 485-500.
［5］Xie G Q, Mao J W, Li R L, et al.ReOs molybdenite and ArAr phlogopite dating of CuFeAuMo (W) deposits in southeastern Hubei, China
[J].Mineralogy and Petrology, 2007, 90: 249-270.
［6］毛景文, 李红艳, 裴荣富.湖南千里山花岗岩体的Nd-Sr同位素及岩石成因研究
[J].矿床地质, 1995, 14(3): 235-242.
［7］毛景文, 谢桂青, 李晓峰, 等.华南地区中生代大规模成矿作用与岩石圈多阶段伸展
[J].地学前缘, 2004, 11(1): 45-55.
［8］毛景文, 谢桂青, 张作衡, 等.中国北方中生代大规模成矿作用的期次及其地球动力学背景
[J].岩石学报, 2005, 21(1): 169-188.
［9］毛景文, 谢桂青, 郭春丽, 等.南岭地区大规模钨锡多金属成矿作用: 成矿时限及地球动力学背景
[J].岩石学报, 2007, 23 (10):2329-2338.
［10］毛景文, 谢桂青, 郭春丽, 等.华南地区中生代主要金属矿床时空分布规律和成矿环境
[J].高校地质学报, 2008, 14（4）: 510-526.
［11］毛景文, 谢桂青, 程彦博.华南地区中生代主要金属矿床模型
[J].地质论评, 2009, 55(3): 346-354.
［12］毛景文, 邵拥军, 谢桂青, 等.长江中下游成矿带铜陵矿集区铜多金属矿床模型［J］.矿床地质, 2009, 28(2): 109-119.
［13］毛景文, 陈懋弘, 袁顺达, 等.华南地区钦杭成矿带地质特征和矿床时空分布规律
[J].地质学报, 2011, 85(5): 636-658.
［14］蒋少涌, 赵葵东, 姜耀辉, 等.十杭带湘南—桂北段中生代A型花岗岩带成岩成矿特征及成因讨论
[J].高校地质学报, 2008, 14(4): 496-509.
［15］赵希林, 毛建仁.福建省上杭地区晚中生代花岗质岩体黑云母的地球化学特征及成因意义
[J].矿物岩石地球化学通报, 2009, 28(2): 162-168.
［16］赵希林, 毛建仁, 陈荣.闽西南地区才溪岩体锆石SHRIMP定年及其地球化学特征
[J].岩石矿物学杂志, 2007, 26(3): 223- 231.
［17］赵希林, 毛建仁, 陈荣.闽西南地区紫金山岩体锆石SHRIMP 定年及其地质意义
[J].中国地质, 2008, 35(4): 590-597.
［18］毛建仁, 胡青, 许乃政, 等.闽西南地区早中生代汤泉岩体同位素年代学、地球化学特征及其构造意义
[J].地质学报, 2003, 77(3): 386.
［19］毛建仁, 陶奎元, 李寄嵎, 等.闽西南晚中生代四方岩体同位素年代学、地球化学及其构造意义
[J].岩石学报, 2002, 18(4): 449-458.
［20］毛建仁, 陶奎元, 谢芳贵.闽西南地区成岩成矿作用与构造环境
[J].岩石矿物学杂志, 2001， 20(3): 329-336.
［21］毛建仁, 许乃政, 胡青, 等.福建省上杭—大田地区中生代成岩成矿作用与构造环境演化
[J].岩石学报, 2004, 20(2): 285-296.
［22］毛建仁，陈荣，李寄嵎，等.闽西南地区晚中生代花岗质岩石的同位素年代学、地球化学及其构造演化
[J].岩石学报, 2006, 22(6): 1723-1734.
［23］福建省第八地质大队.福建龙岩马坑铁矿矿床地质特征及其成因探讨
[J].福建地质, 1982(1): 2-31, 94-106.
［24］韩发, 葛朝华.福建马坑铁矿床海相火山热液-沉积成因-地质地球化学特征
[J].中国地质科学院矿床地质研究所所刊, 1983(2): 1-118.
［25］王东坡, 尚浚, 蔡维智, 等.福建马坑式铁矿沉积形成作用的古地理及古构造特征
[J].长春地质学院学报, 1982(3): 43-58.
［26］薛虎, 梁士奎.福建马坑铁矿床的构造研究
[J].中国地质科学院南京地质研究所所刊, 1982, 3(2): 30-49.
［27］陈述荣, 谢家亨, 许超南, 等.福建龙岩马坑铁矿床成因探讨
[J].地球化学, 1985(4): 350-357.
［28］赵一鸣, 林文蔚, 毕承思.中国夕卡岩矿床
[M].北京: 地质出版社, 1990：164-171.
［29］赵一鸣, 谭惠静, 孙静华.福建马坑、阳山铁矿床的矽卡岩分带特征及其与矿化分带的关系
[J].岩矿测试, 1982(1): 11-22.
［30］赵一鸣, 谭惠静, 许振南.闽西南地区马坑式钙矽卡岩型铁矿床
[J].中国地质科学院矿床地质研究所所刊, 1983(1): 1-141.
［31］洪大卫, 陈学正, 李纯杰, 等.福建龙岩莒舟—大洋花岗岩体造岩矿物的标型特征和形成条件
[J].地质学报, 1980, 54(1): 52-69.
［32］宋彪, 张云海, 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(增刊): 26-30.
［33］Anderson T.Correlation of common lead in UPb analyses that do not report 204Pb
[J].Chemical Geology, 2002, 192: 59-79.
［34］吴元保, 郑永飞.锆石成因矿物学研究及其对UPb年龄解释的制约
[J].科学通报, 2004, 49(16): 1589-1604.
［35］侯可军, 李延河, 邹天人, 等.LAMCICPMS锆石Hf同位素的分析方法及地质应用
[J].岩石学报, 2007, 23(10): 2595-2604.
［36］张承帅, 苏慧敏, 于淼, 等.福建龙岩大洋—莒舟花岗岩锆石UPb年龄和SrNdPb同位素特征及其地质意义
[J].岩石学报, 2012, 28(1): 225-242.
［37］张承帅.福建马坑铁钼多金属矿床地质特征研究
[J].矿床地质, 2010, 29(增刊): 123-124.
［38］许乃政, 毛建仁, 叶海敏, 等.福建省永定县大排铅锌矿床成矿地质特征及找矿新进展
[J].地质与勘探, 2008, 44(4): 20-23.
［39］王登红, 陈郑辉, 陈毓川, 等.我国重要矿产地成岩成矿年代学研究新数据
[J].地质学报, 2010, 84(7): 1-11.
［40］梁祥济, 曲国林.福建马坑铁矿床形成温度和压力实验的初步研究
[J].中国地质科学院矿床地质研究所所刊, 1982(4): 83-94.
［41］梁祥济, 王福生.层控交代型夕卡岩金矿床形成机理的实验研究
[J].黄金地质, 2000(4): 1-13.
［42］常印佛, 刘湘培, 吴昌言.长江中下游地区铜铁成矿带
[M].北京: 地质出版社, 1991： 1-379.
［43］聂凤军, 张万益, 杜安道, 等.内蒙古朝不楞矽卡岩型铁多金属矿床辉钼矿铼-锇同位素年龄及地质意义
[J].地球学报, 2007, 28(4): 315-323.
［44］裴荣富, 王永磊, 王浩琳.南岭钨锡多金属矿床成矿系列与构造岩浆侵位接触构造动力成矿专属
[J].中国地质, 2009, 36(3): 483-489.
［45］于津海, 周新民, 赵蕾, 等.壳幔作用导致武平花岗岩形成: SrNdHfUPb同位素证据
[J].岩石学报, 2005, 21(3): 651-664.
［46］刘南庆.从彭山地区的岩浆演化看其构造的发展史
[J].江西地质, 1995, 9(3): 205-217.
［47］王德滋, 沈渭洲.中国东南部花岗岩成因与地壳演化
[J].地学前缘, 2003, 10（3）: 209-220.
［48］苏慧敏, 谢桂青, 孙嘉, 等.江西铜坑嶂钼矿和红山铜矿含矿斑岩锆石UPb定年及其地质意义
[J].岩石学报, 2010, 26(3): 819-829.
［49］陶奎元, 毛建仁, 邢光福, 等.中国东部燕山期火山-岩浆大爆发
[J].矿床地质, 1999, 18(4): 316-322.
［50］吴淦国, 张达, 陈柏林, 等.中国东南大陆中生代构造域的转换及其与成矿的关系：以闽西南地区为例
[J].地质科学, 2000, 25(4): 390-396.
［51］谢桂青, 毛景文, 胡瑞忠, 等.中国东南部中-新生代地球动力学背景若干问题的探讨
[J].地质论评, 2005,51(6): 613-620.
［52］周新民.对华南花岗岩研究的若干思考
[J].高校地质学报, 2003, 9(4): 556-565.
［53］Goldfarb R J, Hart C, Davis G, et al.East Asian gold: Deciphering the anomaly of Phanerozoic gold in Precambrian cratons
[J].Economic Geology, 2007, 102(3): 341-345.
［54］Mao J W, Wang Y T, Lehmann B, et al.Molybdenite ReOs and albite 40Ar/39Ar dating of CuAuMo and magnetite porphyry systems in the Yangtze River valley and metallogenic implications
[J].Ore Geology Reviews, 2006, 29: 307-324.
［55］Mao J W, Xie G Q, Bierlein F, et al.Tectonic implications from ReOs dating of Mesozoic molybdenum deposits in the East QinlingDabie orogenic belt
[J].Geochimica et Cosmochimica Acta, 2008, 72: 4607-4626.
［56］张达.闽西南地区构造演化与锡多金属区域成矿作用
[D].北京: 中国地质科学院, 1999: 1-145.

[1]	刘青占, 蒋孝君, 王果, 李天瑜, 李东鹏. 内蒙古南炮台花岗斑岩成因与构造环境:锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩元素组成制约[J]. 现代地质, 2024, 38(01): 154-168.
[2]	杨元江, 邓昌州, 李成禄, 杨文鹏, 符安宗, 郑博, 袁茂文, 张立东. 小兴安岭翠峦地区早侏罗世A型花岗岩成因与动力学背景[J]. 现代地质, 2023, 37(06): 1597-1608.
[3]	梁乾坤, 陈岳龙, 王善辉, 于洋, 杨帆. 嫩江河漫滩沉积物碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义[J]. 现代地质, 2023, 37(03): 529-546.
[4]	薛仲凯, 范堡程, 黄豪擎, 唐卫东, 葛战林, 李朋伟, 胡建辉, 杨晓奇, 郭永超, 李空. 内蒙古北山地区中基性岩脉年代学和地球化学特征:对塔里木板块北缘构造演化的启示[J]. 现代地质, 2023, 37(03): 627-644.
[5]	邓科, 王金贵, 董玉杰, 何林武, 袁仁华, 张泽国, 陈守关, 辛堂. 西藏桑耶地区晚白垩世中性侵入岩的成因及对新特提斯板块北向俯冲的指示意义[J]. 现代地质, 2023, 37(02): 375-389.
[6]	任程昊, 佘宏全, 柯昌辉, 孙衍东, 周群茂, 焦天龙, 李保亮. 福建平和钟腾铜矿床成岩成矿时代研究[J]. 现代地质, 2022, 36(06): 1447-1464.
[7]	吕云鹤, 董国臣, 赵丽玮, 苏麟, 殷国栋, 汤家辉. 内蒙古沙章土矿区闪长玢岩成岩时代及岩浆源区探讨:锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及Hf同位素约束[J]. 现代地质, 2022, 36(03): 836-847.
[8]	刘建栋, 李五福, 王国良, 董进生, 曹锦山, 李红刚, 赵忠国. 北祁连东段柏木峡—门岗峡地区蛇绿岩的识别及其区域构造意义[J]. 现代地质, 2022, 36(01): 244-258.
[9]	李秀章, 王立功, 李衣鑫, 王英鹏, 于晓卫, 张文, 郭瑞朋, 刘汉栋. 胶东艾山岩体二长花岗岩地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素特征研究[J]. 现代地质, 2022, 36(01): 333-346.
[10]	张宇, 唐名鹰, 崔霄峰, 何玉良, 董卫东. 西昆仑东段苏巴什洋向北俯冲:来自早—中二叠世火山岩的证据[J]. 现代地质, 2021, 35(03): 763-775.
[11]	张云, 孙立新, 张天福, 孙义伟, 张祺, 李艳锋, 杨泽黎, 刘文刚. 内蒙古狼山地区乌花辉长岩的年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成:对地幔源区特征和岩石成因的约束[J]. 现代地质, 2020, 34(03): 450-465.
[12]	张倩, 吴湘滨, 杨牧, 钱美平, 刁谦, 孟斐斯. 福建紫金山矿集区浸铜湖花岗斑岩的成因及构造意义[J]. 现代地质, 2019, 33(05): 1025-1035.
[13]	杨鑫朋, 张振利, 张泽国, 王金贵, 邓科, 侯德华. 西藏冈底斯南缘中侏罗世辉长闪长岩锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素组成及其构造意义[J]. 现代地质, 2019, 33(01): 63-72.
[14]	肖昌浩, 申玉科, 韦昌山, 苏晓凯, 乐兴文, 张亮. 广西右江褶皱带东南缘西大明山矿集区燕山期酸性岩浆锆石U-Pb年龄、Hf同位素和Ce(IV)/Ce(III)特征[J]. 现代地质, 2018, 32(02): 289-304.
[15]	康欢, 卿兴全, 陈岳龙, 李大鹏, 鲁震, 胡国强, 邓伟兵. 滇西北贡山地块始新世花岗岩的成因及其构造意义[J]. 现代地质, 2017, 31(06): 1177-1186.