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赣南鹅婆岩体的年代学和岩石地球化学特征及其地质意义

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郭娜欣, 赵正, 陈振宇, 陈毓川, 侯可军, 王少轶. 赣南鹅婆岩体的年代学和岩石地球化学特征及其地质意义[J]. 岩矿测试, 2014, 33(4): 589-597.
引用本文: 郭娜欣, 赵正, 陈振宇, 陈毓川, 侯可军, 王少轶. 赣南鹅婆岩体的年代学和岩石地球化学特征及其地质意义[J]. 岩矿测试, 2014, 33(4): 589-597.
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Na-xin GUO, Zheng ZHAO, Zhen-yu CHEN, Yu-chuan CHEN, Ke-jun HOU, Shao-yi WANG. Chronology, Geochemistry and Geological Significance of Epo Granite Intrusion, Southern Jiangxi[J]. Rock and Mineral Analysis, 2014, 33(4): 589-597.
Citation: Na-xin GUO, Zheng ZHAO, Zhen-yu CHEN, Yu-chuan CHEN, Ke-jun HOU, Shao-yi WANG. Chronology, Geochemistry and Geological Significance of Epo Granite Intrusion, Southern Jiangxi[J]. Rock and Mineral Analysis, 2014, 33(4): 589-597.
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赣南鹅婆岩体的年代学和岩石地球化学特征及其地质意义

  • 1.

    中国地质科学院, 北京 100037

  • 2.

    国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 中国地质科学院矿产资源研究所, 北京 100037

  • 3.

    中国地质大学(北京)地球科学与资源学院, 北京 100083

  • 基金项目:
    中国地质调查局“南岭地区岩浆岩成矿专属性研究”（资[2010]矿评01-26-07），深部探测实验研究“南岭于都—赣县矿集区立体探测技术与深部成矿预测示范”（SinoProbe-03-03），“南岭于都—赣县矿集区科学钻探选址预研究”（201011064-3/4/5）；国家自然科学基金（41372092）；中央公益性科研院所基金（K1303）
详细信息
    作者简介: 郭娜欣，博士研究生，矿物学、岩石学、矿床学专业。E-mail：guo.naxin@163.com
    通讯作者: 陈毓川，中国工程院院士，博士生导师，从事矿产资源研究。E-mail：cyuchuan@mail.cags.ac.cn。

  • 中图分类号: P575;O657.63

Chronology, Geochemistry and Geological Significance of Epo Granite Intrusion, Southern Jiangxi

  • 1.

    Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China

  • 2.

    Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Ministry of Land and Resources, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China

  • 3.

    School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083, China

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    摘要
  • 赣南鹅婆岩体位于南岭东西向构造岩浆带与武夷山北北东向构造带结合部位，地处于都—青塘古生代盆地西缘，出露面积达200 km2。岩体主体为黑云母二长花岗岩，其构造位置特殊，周边成矿条件有利，西侧银坑矿田内部和外围分别发育金银铅锌贵多金属矿和钨多金属矿。本文在岩体地质工作的基础上，应用激光剥蚀多接收器电感耦合等离子体质谱（LA-MC-ICP-MS）技术对鹅婆黑云母二长花岗岩进行了锆石U-Pb定年；结合元素地球化学数据讨论了其岩浆系列和岩石成因；并与区内成矿岩浆岩进行对比，探讨其成矿潜力。鹅婆花岗岩体的侵入年龄为（412.5±1.7） Ma，花岗岩中含富铝矿物，主量和微量元素地球化学显示其属于高钾钙碱性-钾玄岩系列，为强过铝质的S型花岗岩，是新元古代壳层沉积变质泥岩在加里东晚期重熔侵入的产物。与加里东期和燕山期成钨锡花岗岩的对比研究表明，鹅婆岩体在形成过程中发生了W、Sn等成矿元素的富集。本文研究结果一方面证明前人获得的全岩Rb-Sr等时线年龄（307 Ma）代表的是成岩期后所经历的一次地质事件；同时表明加里东期花岗岩也有钨锡矿成矿的潜力。
    The Epo intrusion with an exposed area of 200 km2, is mainly composed of biotite monzonitic granite, and is located on the western margin of the Yudu-Qingtang basin, the conjunction of E-W trending Nanling tectonic-magmatic belt and the NNE trending Wuyishan tectonic belt. Situated in such a special tectonic position, this region is advantageous to mineralization. The Yinkeng ore field, which lies to the west of the Epo intrusion, consists of Au-Ag-Pb-Zn and W polymetallic deposits. On the basis of field survey, zircon U-Pb dating for Epo biotite monzonitic granite has been carried out by Laser Ablation-Multicollector-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (LA-MC-ICP-MS). Magma series and petrogenesis have been discussed according to geochemical data, and metallogenetic potentiality of the intrusion has been studied by comparing with other metallogenetic granitic bodies in the district. Analysis results show that the diagenetic age of Epo granite is (412.5±1.7) Ma. The granite contains abundant aluminium minerals, such as muscovite and sillimanite. Major and trace elements indicate that Epo granite is strongly peraluminous S-type granite, and belongs to the High potassium calc alkaline-shoshonite series. The pluton stemmed from Neoproterozoic metamorphic shale by remelting and intruding during the Late Caledonian period. Comparative research with Caledonian and Yanshanian W-Sn metallogenetic granites shows that W and Sn had been concentrated during the formation of Epo granite. Proof that the previous Rb-Sr whole rock isochron age (307 Ma) represents a late geological event after the diagenesis period is given in this paper, and Caledonian granites have potential for W-Sn mineralization.
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  • 图 1  鹅婆岩体地质图(据1:20万兴国幅地质图和徐明[9]修改)

    Figure 1. 

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    图 2  鹅婆黑云母二长花岗岩野外露头(a)与手标本(b)

    Figure 2. 

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    图 3  鹅婆岩体黑云母二长花岗岩(XGep-1)中锆石的阴极发光图像

    Figure 3. 

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    图 4  鹅婆岩体黑云母钾长花岗岩(XGep-1)中锆石的U-Pb年龄谐和图(a)和加权平均图(b)

    Figure 4. 

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    图 5  鹅婆花岗岩球粒陨石标准化稀土元素配分曲线(球粒陨石标准化值来自McDonough等[15])

    Figure 5. 

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    图 6  鹅婆花岗岩A/MF-C/MF源区判别图(据Alther等[18])

    Figure 6. 

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    表 1  鹅婆钾长花岗岩(XGep-1)锆石U-Pb年代学分析测试结果

    Table 1.  Analytical results of LA-MC-ICPMS U-Pb dating for zircons from Epo biotite monzonitic granite

    点号 含量(μg/g) 207Pb/ 206Pb 207Pb/ 235U 206Pb/ 238U 207Pb/ 206Pb 207Pb/ 235U 206Pb/ 238U 谐和度(%)
    232Th 238U 比值 1 σ 比值 1 σ 比值 1 σ 年龄 (Ma) 1 σ 年龄 (Ma) 1 σ 年龄 (Ma) 1 σ
    XGep-1-1 173.15 206.52 0.84 0.0574 0.0006 0.5312 0.0093 0.0672 0.0009 505.6 22.2 432.6 6.1 419.1 5.6 96
    XGep-1-2 38.57 43.08 0.90 0.0565 0.0033 0.5205 0.0302 0.0670 0.0022 472.3 129.6 425.5 20.2 418.0 13.2 98
    XGep-1-3 165.95 157.76 1.05 0.0568 0.0007 0.5275 0.0109 0.0674 0.0014 483.4 27.8 430.2 7.3 420.7 8.2 97
    XGep-1-4 76.66 106.12 0.72 0.0576 0.0018 0.5327 0.0238 0.0671 0.0024 522.3 70.4 433.6 15.8 418.8 14.5 96
    XGep-1-5 122.83 392.29 0.31 0.0573 0.0005 0.5279 0.0164 0.0669 0.0025 505.6 20.4 430.4 10.9 417.4 14.9 96
    XGep-1-6 95.26 60.57 1.57 0.0587 0.0004 0.5394 0.0015 0.0666 0.0006 566.7 16.7 438.0 1.0 415.8 3.5 94
    XGep-1-7 132.05 139.21 0.95 0.0585 0.0006 0.5365 0.0132 0.0666 0.0020 550.0 24.1 436.1 8.7 415.7 11.9 95
    XGep-1-8 186.52 275.48 0.68 0.0578 0.0007 0.5319 0.0117 0.0667 0.0011 524.1 25.9 433.1 7.7 416.2 6.8 96
    XGep-1-9 267.04 343.82 0.78 0.0571 0.0006 0.5283 0.0050 0.0671 0.0009 498.2 20.4 430.7 3.3 418.6 5.4 97
    XGep-1-10 197.93 681.45 0.29 0.0557 0.0003 0.5177 0.0046 0.0674 0.0005 442.6 9.3 423.6 3.1 420.5 3.3 99
    XGep-1-11 65.19 134.31 0.49 0.0583 0.0024 0.5222 0.0177 0.0649 0.0005 542.6 88.9 426.6 11.8 405.5 2.9 94
    XGep-1-12 104.59 126.13 0.83 0.0565 0.0015 0.5156 0.0289 0.0661 0.0020 472.3 57.4 422.2 19.4 412.8 12.1 97
    XGep-1-13 64.93 164.18 0.40 0.0565 0.0018 0.5123 0.0168 0.0657 0.0002 472.3 38.0 420.0 11.3 410.5 1.1 97
    XGep-1-14 79.31 329.87 0.24 0.0580 0.0004 0.5282 0.0070 0.0661 0.0009 527.8 12.0 430.6 4.6 412.5 5.4 95
    XGep-1-15 175.89 144.69 1.22 0.0573 0.0018 0.5192 0.0210 0.0657 0.0008 501.9 68.5 424.6 14.0 410.2 5.1 96
    XGep-1-16 119.11 146.39 0.81 0.0578 0.0007 0.5270 0.0079 0.0662 0.0007 520.4 27.8 429.8 5.2 413.0 4.0 96
    XGep-1-17 105.57 421.72 0.25 0.0577 0.0015 0.5256 0.0123 0.0662 0.0006 516.7 59.3 428.9 8.2 413.0 3.5 96
    XGep-1-18 58.17 164.46 0.35 0.0570 0.0005 0.5227 0.0066 0.0665 0.0008 500.0 18.5 426.9 4.4 415.2 4.8 97
    XGep-1-19 51.14 47.11 1.09 0.0563 0.0055 0.5157 0.0474 0.0665 0.0004 464.9 216.6 422.3 31.8 415.0 2.3 98
    XGep-1-20 73.93 309.55 0.24 0.0571 0.0005 0.5250 0.0080 0.0667 0.0007 494.5 23.1 428.5 5.3 416.2 4.4 97
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    表 2  鹅婆花岗岩及潭头群变质岩的主量元素和微量元素含量

    Table 2.  Analyitical results of major and trace elements in Epo granites and metamorphic rocks from Tantou Group

    主量元素 主量元素含量(%)
    XGep-1 (斑状黑云母 二长花岗岩) XGep-2 (粗中粒多斑黑云母 二长花岗岩) XGep-3 (粗中粒斑状黑云母 二长花岗岩) XGep-4 (中细粒斑状黑云母 二长花岗岩) XGep-5 (似斑状黑云母 二长花岗岩) XGep-6 (潭头群变沉积岩， 七个数据平均值)
    SiO 2 79.7 72.62 71.3 66.44 71.09 68.31
    TiO 2 0.46 0.4 0.39 0.44 0.35 0.48
    Al 2O 3 8.79 13.54 14.09 16.96 14.78 14.81
    Fe 2O 3 0.63 1.13 1.07 0.43 0.88 1.89
    FeO 1.92 1.59 1.43 2.51 1.71 2.18
    MnO 0.05 0.05 0.08 0.06 0.07 0.17
    MgO 1.21 0.96 0.53 1.25 0.77 1.86
    CaO 0.35 0.42 0.58 0.37 0.66 0.96
    Na 2O 0.55 2.35 2.62 1.28 2.77 2.58
    K 2O 3.73 5.53 5.25 5.97 4.83 3.64
    P 2O 5 0.12 0.16 0.18 0.14 0.18 0.12
    CO 2 0.56 0.43 0.46 0.64 - -
    H 2O + 1.54 1.13 1.35 3.45 0.88 -
    LOI 1.47 1.16 0.78 3.74 1.56 2.99
    总计 101.08 101.47 100.11 103.68 100.53 99.97
    K 2O+Na 2O 4.28 7.88 7.87 7.25 7.60 -
    K 2O/Na 2O 6.78 2.35 2.00 4.66 1.74 -
    A/CNK 1.57 1.27 1.27 1.83 1.34 -
    A/NK 1.77 1.37 1.41 1.98 1.51 -
    AR 1.67 2.36 2.39 1.66 2.33 -
    微量元素 微量元素含量(μg/g)
    XGep-1 (斑状黑云母 二长花岗岩) XGep-2 (粗中粒多斑黑云母 二长花岗岩) XGep-3 (粗中粒斑状黑云母 二长花岗岩) XGep-4 (中细粒斑状黑云母 二长花岗岩) XGep-5 (似斑状黑云母 二长花岗岩) XGep-6 (潭头群变沉积岩， 七个数据平均值)
    Rb 192.00 250.00 250.00 210.00 - -
    Sr 39.40 233.00 87.00 230.00 - -
    Rb/Sr 4.87 1.07 2.87 0.91 - -
    Nb 6.98 15.3 11.5 13.5 - -
    Y 20.60 40.84 25.44 9.26 - -
    La 25.10 62.30 17.56 44.94 - 51.97
    Ce 50.00 124.46 43.86 85.98 - 98.41
    Pr 5.56 11.81 3.33 7.85 - 11.65
    Nd 21.10 50.74 13.95 34.92 - 42.07
    Sm 4.18 9.88 2.83 6.20 - 8.10
    Eu 1.05 1.13 0.28 1.02 - 1.19
    Gd 4.07 8.06 2.70 3.98 - 6.91
    Tb 0.71 1.21 0.58 0.43 - 1.06
    Dy 3.70 7.42 3.99 2.20 - 6.45
    Ho 0.76 1.49 0.88 0.39 - 1.24
    Er 2.28 4.28 2.90 1.01 - 3.80
    Tm 0.32 0.64 0.49 0.15 0.70
    Yb 1.93 4.09 2.88 0.88 - 3.82
    Lu 0.29 0.80 0.43 0.13 - 0.60
    Y 20.60 40.84 25.44 9.26 - 35.63
    (La/Yb) N 8.83 10.35 4.14 34.69 - 9.25
    (La/Sm) N 3.75 3.94 3.87 4.53 - 4.00
    (Gd/Yb) N 1.71 1.59 0.76 3.66 - 1.46
    δEu 0.78 0.39 0.31 0.63 - 0.48
    ∑REEs 121.05 288.31 96.65 190.09 - 237.98
    数据来源 本文 [9] [9] [9] [12] [17]
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    表 3  鹅婆岩体与南岭地区部分成钨黑云母花岗岩成矿元素含量

    Table 3.  Contents of ore-forming elements in granite from Epo and some other tungsten mineralization-related intrusions

    岩体 时代 元素含量(μg/g) 资料来源
    W Sn
    鹅婆 加里东期 4.48 6.30 本文及[9]
    越城岭 加里东期 16.89 21 [5]
    苗儿山 加里东期 25 1.3 [5]
    江背 燕山期 7.55 15.1 [25]
    西华山 燕山期 29.6 40 [24]
    华南花岗岩 - 4.1 42 [23]
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    • 参考文献(25)
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收稿日期:  2013-09-11
修回日期:  2014-03-07
录用日期:  2014-04-16

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