魏國輝，張舒，張贊贊

[安徽省地質(zhì)調(diào)查院（安徽省地質(zhì)科學(xué)研究所），安徽合肥 230001]

0 引言

廬樅礦集區(qū)位于長江中下游成礦帶內(nèi)，西鄰郯廬斷裂帶，是區(qū)內(nèi)重要的鐵銅多金屬礦集區(qū)[1～3]。廬樅礦集區(qū)在早白堊世爆發(fā)了強(qiáng)烈的巖漿活動，形成了一系列與火山-潛火山-侵入巖有關(guān)的多金屬礦床，包括：①與橄欖安粗質(zhì)火山-潛火山巖有關(guān)的玢巖型鐵礦床[4]；②與埃達(dá)克質(zhì)侵入巖有關(guān)的斑巖型銅礦床[5]；③與A 型花崗巖有關(guān)的鈾礦床[6]；④與高鉀鈣堿性侵入巖有關(guān)的鎢鉬礦床[7]。精確測定不同類型巖漿巖的成巖年齡，對于理解本區(qū)巖漿成因及演化過程，構(gòu)建區(qū)域成巖成礦時空格架，建立巖漿活動與成礦作用的內(nèi)在聯(lián)系有著重要的幫助。

金雞山巖體位于廬樅盆地東南緣的A 型花崗巖帶內(nèi)，緊鄰城山巖體，地球化學(xué)特征顯示其屬于A 型花崗巖類[2,6,11]。前人已對廬樅礦集區(qū)的A型花崗巖開展了大量高精度測年工作[8～11]，但是對金雞山巖體還沒有精確的年齡報道。本次選擇金雞山巖體為研究對象，在巖相學(xué)研究的基礎(chǔ)上，開展了LA-ICP-MS鋯石U-Pb分析，精確測定了金雞山巖體的形成年齡；結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料，對成巖背景進(jìn)行了討論。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

廬樅礦集區(qū)橫跨安徽省廬江縣與樅陽縣，大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子板塊北緣，郯廬斷裂帶東側(cè)[1]。按照構(gòu)造背景的差異，廬樅礦集區(qū)可以劃分為西北部的沙溪-東顧山構(gòu)造帶、中部的廬樅中生代火山巖盆地及東南部的A型花崗巖帶（圖1）。

圖1 廬樅地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)略圖（據(jù)文獻(xiàn)[6]修改）Figure 1. Geological sketch of the Lu-Zong Basin (modified after Zhang Shu, et. al., 2014[6])

沙溪-東顧山構(gòu)造帶呈北北東向展布，產(chǎn)出于郯廬斷裂帶內(nèi)。沙溪-東顧山構(gòu)造帶內(nèi)主要出露志留系至侏羅系的碳酸鹽巖及碎屑巖。北北東走向的銅泉山背斜及北北東向的斷裂構(gòu)造控制了本區(qū)地層及巖漿巖的分布。區(qū)內(nèi)巖漿活動主要集中在早白堊世，包括深部隱伏的閃長質(zhì)侵入巖、噴出地表的安山質(zhì)火山巖[5]。

廬樅礦集區(qū)主體為廬樅火山巖盆地，是一個北東向不對稱的中生代陸相盆地。盆地被四組深大斷裂所圍限。盆地基底為中三疊統(tǒng)-中侏羅統(tǒng)碎屑巖，主要出露于盆地邊部。盆地內(nèi)部充填有早白堊世粗面安山質(zhì)火山巖，由老到新劃分為龍門院組、磚橋組、雙廟組和浮山組。盆地內(nèi)部分布有早白堊世的侵入巖，巖性主要包括閃長巖、二長巖及正長巖類。

A 型花崗巖帶呈北東向分布于廬樅火山巖盆地的東南緣，從安慶的大龍山巖體經(jīng)樅陽城山巖體至黃梅尖巖體，延伸約75 km。A 型花崗巖帶內(nèi)的侵入巖巖性以正長巖、石英正長巖為主，少量黑云母石英正長巖及堿性長石花崗巖。帶內(nèi)侵入巖均為A 型花崗巖，形成時代晚于廬樅盆地內(nèi)部的火山-潛火山巖，屬于長江中下游地區(qū)地殼伸展階段的產(chǎn)物[2，8～11]。

2 金雞山巖體地質(zhì)特征

金雞山巖體位于樅陽縣官埠橋東側(cè)，侵位于中侏羅世羅嶺組碎屑巖與早白堊世龍門院組火山巖內(nèi)，東側(cè)與城山石英正長巖體呈侵入接觸關(guān)系。金雞山巖體巖性為石英正長斑巖，新鮮巖石呈肉紅色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造（圖2）。斑晶主要為正長石，呈乳白-灰白色，自形柱狀，粒徑約1 mm×5 mm～3 mm×15 mm，含量約15%?；|(zhì)為微粒-細(xì)粒顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要由鉀長石與石英構(gòu)成，偶見普通角閃石?；|(zhì)中的鉀長石呈半自形短柱狀、粒狀，粒徑0.1～0.2 mm；基質(zhì)中的石英呈他形粒狀填隙產(chǎn)出，粒徑0.1～0.2 mm。金雞山石英正長斑巖中副礦物主要為磷灰石、鋯石。巖石整體發(fā)育弱的高嶺石化及綠泥石化蝕變，正長石斑晶表面出現(xiàn)塵土狀，角閃石有一部分蝕變?yōu)榫G泥石。

圖2 金雞山巖體手標(biāo)本及顯微鏡下照片F(xiàn)igure 2. Photo of a hand specimen from the Jinjishan pluton and its micrographs

3 樣品采集及分析流程

金雞山巖體年代學(xué)測試樣品JJS-1采自地表采石場，樣品較新鮮，僅發(fā)育不均勻的高嶺石化蝕變。巖石樣品經(jīng)過破碎、淘洗、重選、磁選等標(biāo)準(zhǔn)重礦物分離后，于雙目鏡下挑選出透明、自形程度較高的鋯石。將挑選出的鋯石用環(huán)氧樹脂固定、壓平、烘干制成樣品靶。將樣品靶磨至鋯石顆粒中心部分后拋光，再進(jìn)行陰極發(fā)光及透反射拍照，選擇合適的點(diǎn)位進(jìn)行激光U-Pb年齡測試。測年樣品鋯石的挑選工作在河北省廊坊誠信地質(zhì)服務(wù)有限公司完成；鋯石的分選、制靶、陰極發(fā)光及透反射拍照在中科院地質(zhì)與地球物理研究所電子探針和掃描電鏡實(shí)驗(yàn)室完成。

鋯石微區(qū)U-Pb分析在中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心完成。分析儀器為Neptune多接收杯電感耦合等離子質(zhì)譜儀及配套193 nm 激光剝蝕系統(tǒng)。激光剝蝕斑束直徑為35 μm，能量密度為13～14 J/cm2，頻率為8～10 Hz，樣品剝蝕物質(zhì)以氦氣為載氣送入質(zhì)譜儀進(jìn)行分析，儀器配置和試驗(yàn)流程詳見文獻(xiàn)[12]。數(shù)據(jù)處理及作圖分別采用ICPMSDataCal 程序[13]和Isoplot 程序[14]，采用208Pb 進(jìn)行普通鉛校正，利用NIST612作為外標(biāo)計算鋯石樣品的Pb、U、Th含量。

4 分析結(jié)果

本次測年工作所選擇的鋯石為透明或淺黃色，自形-半自形四方雙錐狀或四方柱狀，粒度0.15～0.2 mm，發(fā)育有典型的巖漿振蕩環(huán)帶，部分鋯石發(fā)育有扇形放射狀分帶結(jié)構(gòu)（圖3）。剔除數(shù)據(jù)質(zhì)量較差的分析點(diǎn)，本次U-Pb 測試有效點(diǎn)為16 個，鋯石U 含量為76×10-6～339×10-6，Th 含量為56×10-6～432×10-6，Th/U 比值為0.7～1.6（表1）。上述特征均表明，本次測試的鋯石為巖漿成因，其結(jié)晶年齡可以代表金雞山巖體的形成時代。16個鋯石測試點(diǎn)均落在年齡諧和曲線附近，表明年齡數(shù)據(jù)可信度較高（圖4）。鋯石的206Pb/238U年齡介于（128.0±0.8）Ma ～（131.5±0.8）Ma，加權(quán)平均年齡為（129.8±0.6）Ma（MSWD=1.3）。

表1 金雞山巖體鋯石U-Pb分析結(jié)果Table 1. Zircon U-Pb dating results of the Jinjishan pluton

圖3 金雞山巖體鋯石陰極發(fā)光照片F(xiàn)igure 3. Cathode luminescence photos of zircons from the Jinjishan pluton

圖4 金雞山巖體鋯石U-Pb諧和曲線圖Figure 4. Zircon U-Pb concordia plots for the Jinjishan pluton

5 討論

5.1 金雞山巖體的形成時代

本次研究通過LA-ICP-MS 定年技術(shù)精確測定了金雞山石英正長斑巖的年齡，鋯石U-Pb 測年結(jié)果顯示，金雞山巖體形成于（129.8±0.6）Ma，屬于早白堊世巖漿活動的產(chǎn)物。金雞山巖體侵位于龍門院組火山巖內(nèi)，東側(cè)與城山石英正長巖體呈侵入接觸關(guān)系，因此，金雞山巖體應(yīng)形成于龍門院組火山巖之后、城山巖體之前。前人已通過鋯石U-Pb 定年技術(shù)，獲得城山巖體形成于126.5～125 Ma[2,8]，龍門院組火山巖形成于134.8 Ma[4]，說明本次獲得的金雞山巖體成巖年齡較為可靠。

5.2 廬樅盆地南緣A型花崗巖的形成時代

對于廬樅盆地南緣A型花崗巖的年齡，前人已開展了大量的高精度同位素年代學(xué)測試。范裕等（2008）[8]獲得黃梅尖巖體、城山巖體、花山巖體及樅陽巖體的鋯石U-Pb年齡分別為（125.4 ± 1.7）Ma、（126.5 ± 2.1）Ma、（126.2 ± 0.8）Ma、（124.8 ± 2.2）Ma。周濤發(fā)等（2010）[10]測得黃梅尖巖體、巴壇巖體、龍王尖巖體和羅嶺巖體的鋯石U-Pb年齡分別為（128.4±0.9）Ma、（123.9±1.9）Ma、（126.5±1.5）Ma、（126.3±2.0）Ma。Wu Fuyuan et al. (2012)[2]測得黃梅尖巖體、龍王尖巖體、巴壇巖體、城山巖體、樅陽巖體、花山巖體和大龍山巖體的鋯石U-Pb年齡分別為（125.7 ±2.3）Ma、（125.8 ± 2.1）Ma、（124.8 ± 1.5）Ma、（125.0± 1.7）Ma、（125.4 ± 1.5）Ma、（124.4 ± 2.2）Ma 和（123.8±2.1）Ma。范裕等（2014）［9］測得大龍山巖體、梅林巖體、何家凹巖體、古塘沖巖體、青山巖體和周家山巖體的鋯石U-Pb年齡分別為（126.5±1.1）Ma、（125.9±1.3）Ma、（126.9±1.4）Ma、（126.7±1.4）Ma、（126.7±1.3）Ma和（124.9±1.3）Ma。薛懷民等（2016）［11］測得黃梅尖巖體、巴壇巖體、大龍山巖體、梅林巖體的鋯石UPb年齡分別為（130 ± 1）Ma、（129 ± 2）Ma、（128.2 ±1.3）Ma 和（124.6 ± 0.8）Ma。本次研究首次獲得金雞山石英正長斑巖的鋯石U-Pb年齡為（129.8±0.6）Ma。

大量的年代學(xué)數(shù)據(jù)顯示[2,8～11]，廬樅盆地南緣A 型花崗巖的成巖年齡介于131～124 Ma 之間，其中正長巖-石英正長巖的鋯石U-Pb年齡介于131～126 Ma，而正長花崗巖的侵位年齡略年輕（128～124 Ma）。相較廬樅盆地內(nèi)部火山-潛火山巖134～128 Ma 的形成年齡[4,10]，盆地南緣A型花崗巖的形成則明顯稍晚。

5.3 構(gòu)造背景

長江中下游成礦帶于早白堊世爆發(fā)了強(qiáng)烈的巖漿活動，形成了高鉀鈣堿性侵入巖、橄欖安粗質(zhì)火山-潛火山巖及A 型花崗巖[3]。高鉀鈣堿性侵入巖主要形成于146～135 Ma，受控于擠壓的大地構(gòu)造背景[15]。距今134～128 Ma 時，長江中下游地區(qū)由擠壓向伸展體制轉(zhuǎn)化，形成了一套橄欖安粗質(zhì)火山-潛火山巖[10]。131～124 Ma 廣泛發(fā)育的A 型花崗巖代表了長江中下游地區(qū)已進(jìn)入伸展構(gòu)造的高峰期[2,8～11]。不僅在長江中下游地區(qū)，大別造山帶、皖南地區(qū)及華南地區(qū)均廣泛發(fā)育130～120 Ma 伸展構(gòu)造背景下形成的A 型花崗巖、堿性巖及幔源鐵鎂質(zhì)-超鐵鎂質(zhì)巖[2，16]，說明整個中國東部在130 Ma 之后可能均受控于伸展的構(gòu)造體制。

6 結(jié)論

（1）LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 定年顯示，金雞山石英正長斑巖形成于(129.8±0.6)Ma，屬于長江中下游成礦帶早白堊世伸展構(gòu)造體制下的巖漿活動產(chǎn)物。

（2）結(jié)合前人的年代學(xué)數(shù)據(jù)，廬樅盆地南緣A 型花崗巖形成于131～124 Ma，其中正長巖-石英正長巖體的侵位（131～126 Ma）稍早于正長花崗巖體（128～124 Ma）。