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deno tes age of th is spo t, and they co rrespond to tab le1. T he circle rep resen ts am b itu s by laser ab lation
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地 质 学 报
206
2006 年
A rF 准分子激光与 E lan 6100 DCR 型 ICP 2 M S 仪相
第7期
陈卫锋等: 湖南阳明山岩体的L a 2ICP 2 M S 锆石U 2Pb 定年及成因研究
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图 1 (a ) 华南印支期花岗岩分布图 ( 上标 a 表示本研究未刊资料) ; (b ) 阳明山地质简图 ( 改编自湖南省地质矿产厅区域地质调查所, 1995a ) ( ) 1 F ig. a Schem a tic m ap show ing the d istribu tion of the Indo sin ian g ran ites in Sou th Ch ina ( the do ts m a rked w ith“a ”a re ba sed on unp ub lished da ta of th is study ) (b ) Geo log ica l si m p lified m ap of Yangm ing shan g ran ite (m od ified from R eg iona l Geo log ica l Su rvey U n it, 1995a)
1 岩石学特征
本次研究发现, 阳明山花岗项目 ( 编号 40372036) 和教育部科学研究重大资助项目 ( 编号 306007) 的成果。 收稿日期: 2005212218; 改回日期: 2006203228; 责任编辑: 章雨旭。 作者简介: 陈卫锋, 男, 1975 年生, 博士研究生。 主要从事岩石地球化学研究。通讯作者: 陈培荣, Em ail: p rchen@ n ju. edu. cn。
20, 占矿物总量的28%～ 30% 。 钾长石主要为条纹长
石, 占矿物总量的 20%～ 25% 。石英呈粒状, 有时交 代钾长石, 占 35% 。 二云母花岗岩, 多呈块状, 中粒。黑云母多呈自 形片状, 占矿物总量的2%～ 4% ; 白云母, 自形片状, 约占 4%～ 6% , 局部发生塑性形变。 斜长石呈半 自形板状至他形粒状, 发育聚片双晶和卡钠复合双
) ) ) ) ) )
1) 内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室, 南京大学地球科学系, 210093 2) 核工业 230 研究所, 长沙, 410011
内容提要: 湖南阳明山岩体主要由二云母二长花岗岩和电气石白云母花岗岩构成, 两类花岗岩的锆石L a 2ICP 2 该岩体具有富Si M S 定年结果分别为21810±1010 M a 和21819±314 M a, 属印支晚期花岗岩。 O 2 ( 74133%～ 76103% ) 、 ～ 1132) 的特征, 为强过铝花岗岩。微量元素 A l2O 3 ( 13134%～ 14147% ) 和P 2O 5 ( 0121%～ 0134% ) , 高A CN K ( = 1115 中富集 R b、 ～ 90143Λg g ) , 轻稀土 T h、 U、 Pb、 T a、 Ce、 Sm 、 Y, 明显亏损B a、 Sr、 N b、 T i、 Eu, 稀土总量低 ( 2 R EE= 17149 富集 (L R EE HR EE= 6143 ～ 15164, L aN YbN = 5126 ～ 10194) , 中稀土轻度富集 (GdN YbN = 1176 ～ 2126) , 具显著的 负 Eu 异常 ( ∆Eu= 0107 ～ 0123) 。岩体具高 86 Sr 87 Sr i ( 01773980 ～ 01742118) 和低Ε ～ - 1211) 的同位素 N d ( t ) ( - 1113 ( ) ( ) 特征, N d 模式年龄 1931 ～ 1992 ～ 2492 M a 及残留锆石年龄 581 M a , 都指示阳明山花岗岩为典型的壳源型花岗岩, 是在地壳伸展—减薄的构造背景下, 古元古代变泥质岩减压熔融的产物。 此外, 获得多组继承 捕虏锆石年龄值 ( 581 ～ 2492 M a ) , 为本区存在早前寒武纪变质结晶基底及华南陆壳具多阶段生长演化特征提供了佐证。 关键词: L a 2ICP 2 M S 锆石U 2Pb 定年; 过铝质花岗岩; 印支运动; 华南
图中标注说明: 如 03 20316±3169M a: 前面数字表示的是测点号; 后面数字为该测点的年龄值, 编号及年龄值与表 1 对应; 图中圆圈代表激光束斑的剥蚀范围 Illu stration of label in the figu re: e. g. 03 20316±3169M a, the fo rm er (03) deno tes m easu ring spo t num ber, the latter (20316±3169M a )
15nA 。 代表性锆石颗粒的 CL 图像见图 2。 L a 2 ICP 2 M S 锆石 U 2Pb 定年测试, 在西北大学
由于电气石和白云母为典型的过铝质矿物, 这 些矿物的出现, 标志着该岩体为一典型的强过铝质 岩 体 ( Sy lvester, 1998; B a rba rin, 1999; 周 新 民,
有重要意义。 为此, 本文选取阳明山岩体进行年代学 和地球化学研究, 以探讨印支期华南地壳演化和岩 浆作用的特征。 阳明山花岗岩体, 位于湘南桂阳、 常宁、 祁阳三 县交界区, 地质上位于塔山—阳明山穹隆之中, 出露 面积约280 km 2。 岩体侵入于奥陶纪、 志留纪、 泥盆纪 等地层中 ( 图 1b ) ( 湖南省地质矿产厅区域地质调查 所, 1995a ) 。 前人对该岩体的二云母花岗岩采用单颗 粒锆石U 2Pb 同位素稀释法定年结果为210M a ( 湖南 省地质矿产厅区域地质调查所, 1995a、 1995b ) 。 本文 将应用锆石微区定年技术L a 2ICP 2 M S ( 激光剥蚀等 离子体分析技术) ( 徐夕生等, 2003; J ack son et a l . , 2004 ) 对阳明山花岗岩体进行了精确的锆石微区原 位单点定年, 并结合全岩主、 微量元素和 Sr 2 N d 同位 素地球化学特征, 以期获得全面、 细致的岩体年代学 和岩石成因信息, 为研究本区印支期构造—岩浆演 化的特征提供依据。
第80卷 第7期 地 2 0 0 6 年 7 月
Vol . 80 N o. 7 质 学 报 A CTA GEOLO G ICA S I N ICA J u ly 2 0 0 6
湖南阳明山岩体的La - ICP -M S 锆石 U - Pb 定年及成因研究
陈卫锋1 , 陈培荣1 , 周新民1 , 黄宏业2 , 丁兴1 , 孙涛1
华南自中生代以来, 先后经历印支运动 ( 早中生 代) 和燕山运动 ( 晚中生代) 两大构造运动, 华南的地 质问题的核心是这两大运动的动力学及其物质表现 形式 ( 陈培荣等, 2002; 徐夕生等, 2003) 。 印支期运动 的提出, 始于上世纪初 (D ep ra t, 1914 ) , 是指发生在 越南三叠纪地层内的构造不整合事件, 并认为与印 支和华南地块之间的大陆碰撞有关 (Ca rter et a l . , 2001; M eng et a l . , 2000) 。 目前有关印支运动对华 南特别是内陆地区的影响程度和主要表现形式研究 得还很薄弱, 已取得的认识还存在争议: 有学者视华 南为印支期陆内碰撞造山带 ( 许靖华等, 1987; H sü 等, 1988 ) ; 而W ang 等 ( 2005 ) 则认为华南印支期岩 浆作用是对太平洋板块向华南大陆俯冲作用的响 应; 王岳军等 ( 2002 ) 通过数值模拟证明华南印支期 花岗岩形成于变形加厚陆壳的部分熔融。 华南印支期花岗岩分布较散, 总体上呈面状分 ( 布 图 1a ) , 主要分布在广西、 海南、 广东、 江西和湖南 ( ) 等省区 周新民, 2003 , 其中以湖南境内的印支期花 岗岩最发育, 总面积超过 5000km 2 ( 丁兴等, 2005a ) 。 因此, 湖南境内的花岗岩对于研究华南印支运动具
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岩和电气石白云母花岗岩构成 ( 图 1b ) , 并非单一的 二云母花岗岩 ( 湖南省地质矿产厅区域地质调查所, 1995a, b ) 。 电气石白云母花岗岩位于岩体的东部 ( 图 1b ) , 暗色矿物以电气石为主, 自形—半自形柱状, 裂隙发育, 占矿物总量的 2%～ 3% 左右。白云母, 呈 自形片状, 占矿物总量的4%～ 5% 。 斜长石自形板状 至它形粒状, 发育聚片双晶和卡钠复合双晶, A n =
2003; C lem en s, 2003) 。
2 分析方法
用于定年的样品为 H YM S 24 ( 电气石白云母花 岗岩) 和 H YM S 27 ( 二云母二长花岗岩) , 采样位置见 图 1b, 定年样品均为新鲜花岗岩露头附近的花岗岩
大 陆动力学教育部重点实验室进行, 将 193nm 的
图 2 阳明山花岗岩代表性锆石样品的阴极发光图像 (CL ) : (a ) 样品 H YM S24; (b ) 样品 H YM S27 F ig. 2 T yp ica l CL i m ages of zircon s from Yangm ing shan g ran ite: ( a ) sam p le H YM S 24; (b ) sam p le H YM S 27
晶, A n= 20 ～ 23, 一般占矿物总量的30%～ 33% 。 钾 长石主要为条纹长石、 微斜长石和微斜条纹长石, 占 矿物总量的20%～ 25% 左右, 石英呈它形粒状, 约占
30%～ 35% , 局部发生重结晶。
原地风化砂样。 采集之前, 先小心除去风化体表面的 堆积层, 避免外来的锆石混染, 再采集下面新露出的 风化砂样。 风化砂样经淘洗、 磁选和重液分选后分离 出锆石, 然后在双目镜下仔细挑出不同晶形、 不同颜 色的锆石约50 颗。 锆石样品靶的制备与SHR I MP定 年的锆石样品制备方法 ( 宋彪等, 2002) 基本相同。 在开始锆石U 2Pb 分析前, 先进行阴极发光 (CL ) 分 析, 以确定锆石颗粒的内部结构。 锆石阴极发光图像 在中国科学院地质与地球物理研究所的 Cam eca 电 子 探 针 仪 器 上 完 成, 分 析 电 压 为 50kV , 电 流 为
