巖漿巖鋯石SHRIMP定年及其成因意義

■張振

（安徽省地礦局313地質隊　安徽　六安　237000）

巖漿巖鋯石SHRIMP定年及其成因意義

■張振

（安徽省地礦局313地質隊安徽六安237000）

由于SHRIMP在鋯石微區原位定年方面具有顯著的優勢，在不進行化學處理的前提下，對礦物不同部位直接進行定年，甚至對非常年輕形成的鋯石年齡也可以準確的測量，與此同時其對固體物質微區的S、Pb、Ti、Hf和Mg同位素，以及REE含量等也可以較準確的測定，所以巖漿巖鋯石SHRIMP定年受到高度關注，本文為對巖漿巖鋯石SHRIMP產生更加全面的認識，以某礦田為例，針對巖漿巖鋯石SHRIMP定年及其成因意義展開研究。

巖漿巖鋯石SHRIMP定年成因意義

0　前言

某礦山內的銅金礦床以層狀、似層狀分布于志留系上統茅山組到三疊系中統東馬鞍山組地層，存在超過規模較小的20個地表出露侵入體，其主要侵入于上泥盆統至下三疊統地層中，淺層形成大型網絡狀巖墻-巖枝系；中深層形成東西、南北和北東巖石分布趨勢；而深部連接成一片但含有較大的中酸性巖基，為對其巖土產生更加全面的認識，利用鋯石SHRIMP定年對其進行檢測。

1　案例分析

案例中胡村花崗閃長巖體、白芒山輝石二長閃長巖體等廣泛的分布在礦田表面，而冬瓜山石英二長閃長巖巖體等在礦田深處廣泛分布，石英二長閃長巖等是礦田巖體的主要構成，在巖漿的入侵作用下，大理巖化、矽卡巖化等廣泛分布而且在深部區域也占有一定的比例，可見在此礦田形成的過程中巖漿發揮著巨大的作用，為對礦田進行鋯石SHRIMP定年在礦田較具特色的三個區域分別選取樣本，其中第一份樣本中的演示成深灰色-淺黑色，主要成分為斜長石（0.6至0.7）、次透輝石（0.1至0.15）、黑云母（0.03至0.04）和鉀長石（0.03至0.05），而且存在銅、銀等金屬；第二份樣本的主要成分為斜長石（0.5至0.6）、石英（0.1至0.15）、鉀長石（0.05至0.1）、角閃石（0.05至0.08）、黑云母（0.03至00.7）；第三份樣本為淺灰色，主要成分為斜長石（0.6）、石英（0.1至0.15）、鉀長石（0.1）、角閃石（0.05）、黑云母（0.03）。

2　SHRIMP U-Pb同位素年代學實驗方法及實驗結果

將10千克巖石樣本破碎并精選若干顆晶形完好的鋯石并將其制作成樣品靶，在使其內部暴露的前提下，利用投射、反射、陰極等光束對其進行SHRIMP U-Pb分析，以氧氣作為一次粒子源氣體，利用使準備的鋯石顆粒被擊碎，并使鋯、鉛等氧化物、金屬離子被激發，對Pb、207Pb、208Pb、238等物量峰進行測量[1]。然后在質量分辨率設定為5400的情況下，對鋯石進行束斑作用，分別利用RSES、TEM等進行年齡校正，通過實驗發現，第三份樣本中鋯石的陰極發光圖像上的灰度與其含有的U、Th含量呈現出正相關性，在巖土中U含量達到669至4055×10-6而Th含量達到1259至10000× 10-6以上，附近樣本的測量結果與其基本一致，在加權權重后可以判定其年齡集中于139.1±2.3Ma，利用此方法獲取其他兩個樣本的年齡分別集中于132.8±6.6Ma和135.5±2.2Ma。

3　巖漿巖鋯石成因意義分析

巖漿巖的成因機制和演化序列與巖漿巖的侵位年齡和順序具有密切的關系，SHRIMP定年可以獲取案例礦田巖漿巖同位素年齡數據，通過數據分析可以確定其同位素年齡的主要集中時間，進而對礦田形成與巖漿巖作用的關系進行判斷，特別是利用鋯石SHRIMP定年的數據與其他巖石的年齡數據進行對比，可以對封閉環境對同位素年齡的作用產生更加全面的認識，鋯石SHRIMP定年可以對眼睛的活動規模、時間等產生準確的判定，甚至對巖漿巖微量元素和稀土元素物質來源是否一致進行分析[2]。可見鋯石SHRIMP定年對巖漿巖鋯石成因意義的全面認知具有重要的意義，通過此技術甚至可以對礦田的探測起到推動作用，例如案例礦田，結合鋯石SHRIMP定年結果可以發現，案例礦田中主要的巖漿巖體同位素年齡較為接近，但綜合對比鋯石SHRIMP定年與Ar-Ar法年齡測定的結果可以發現，黑云母的結晶年齡和溫度均較小，而鋯石結晶的年齡和溫度均較大，前者體現了巖漿的冷卻年齡，而后者體現了巖漿的侵位年齡，進而可以判斷巖漿上升侵位和冷卻結晶均經歷了較短的時間，而通過結合輝石二長閃長巖中鋯石SHRIMP定年數據，可以發現巖漿巖在結晶后，發生了被溶蝕的現象[3]。通過此分析可以發現鋯石SHRIMP定年，對判定礦田的形成過程、原因、時間等具有重要的作用。

4　結論

通過上述分析可以發現，鋯石SHRIMP定年的應用可以對礦田各類巖土的形成時間、原因、趨勢等進行較全面的認識，特別是明確礦田巖漿侵位年齡，進而對礦田侵入巖體的形成原因進行判定，進而對礦田形成的原因、可能影響的因素、規模等進行判斷，可見鋯石SHRIMP定年在礦田開發與應用的過程中具有非常重要的作用。

[1]鐘長汀，鄧晉福，萬渝生，涂偉萍.內蒙古大青山地區古元古代花崗巖：地球化學、鋯石SHRIMP定年及其地質意義 [J].巖石學報，2014，11：3172-3188.

[2]戚學祥，朱路華，胡兆初，李志群.青藏高原東南緣騰沖早白堊世巖漿巖鋯石SHRIMPU-Pb定年和Lu-Hf同位素組成及其構造意義 [J].巖石學報，2011，11：3409-3421.

[3]薛傳東，駱少勇，宋玉財，楊志明，韓艷偉.滇西北中甸陸家村石英二長斑巖的鋯石SHRIMP定年及其意義 [J].巖石學報，2010，06：1845-1855.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-60-1