吉林省敦化市意氣松一帶花崗巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年及地質意義

彭 銳，顧 軍，趙志兵，陳 浩，張艷昌

吉林省有色金屬地質勘查局604隊，吉林 吉林 132013

0 引言

研究區位于敦化市北西部，敦化-密山和依蘭-伊通兩大斷裂活動帶之間，上營有色金屬—貴金屬成礦帶的南西部，成礦條件優越。本次研究工作，旨在增加基礎地質信息，通過花崗巖地質體與成礦地質體、成礦作用的關系，確定成礦遠景區。

1 地質背景

研究區在晚三疊世之前，為古亞洲域構造演化階段；進入晚三疊世后，佳木斯地塊與龍崗地塊拼貼閉合，測區處于濱太平洋構造演化階段；侏羅紀及以后，完全受濱太平洋構造活動帶控制，此期形成的花崗巖為我國濱太平洋巖漿巖帶的組成部分。意氣松一帶花崗巖的巖石類型有花崗閃長巖、黑云母二長花崗巖，兩者呈漸變過渡關系。花崗閃長巖為灰白—淺肉紅色，中細粒花崗結構，塊狀構造。主要礦物組成：鉀長石、斜長石、石英、黑云母、角閃石等。二長花崗巖為淺肉紅色、肉紅色，中粗粒花崗結構，礦物由石英、斜長石、堿性長石以及黑云母構成。

2 鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年

對研究區內的2個花崗巖巖體，采集了2組巖石學樣品，采樣地理位置 ：N43°49′～E127°50′；N43°52′～E127°58′。鋯石挑選、測試在北京燕都中實測試技術有限公司，樣品的U-Pb年齡協和圖繪制和年齡權重平均計算采用Isoplot/Ex-ver3完成，分析結果列于表1。

鋯石顆粒陰極發光圖（圖2）顯示，巖體的鋯石呈長柱狀，多是完好的自型晶，晶棱鋒銳，晶面光滑。個別的有溶蝕坑，粒度約100～200 μm，長寬比例介于1:2～1:3，發育明顯的多層同心韻律環帶結構，符合巖漿鋯石的一般特征，CL圖像整體灰暗，個別明亮，可能與U、Th、REE等微量元素的含量較高有關[1-2]，為標準的巖漿鋯石特征。

圖 1 意氣松地區地質圖Fig.1 Geological map of Yiqisong area

圖 2 意氣松花崗巖的鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.2 Zircon U-Pb congcordia diagram of granites from Yiqisong

樣品DC1鋯石共測試了31個點，選取了206Pb/238U年齡值在諧和線上或附近成群集中分布16個測試點，206Pb/238U和諧年齡在213～218 Ma之間，加權平均值為215.90±0.52Ma（見圖2a）。這個年齡代表了黑云母二長花崗巖的結晶年齡為晚三疊世(T3)。

樣品DC2鋯石共測試了36點，187Ma處有12個測試點，206Pb/238U和諧年齡在185～188Ma之間，加權平均值為187.30±0.56Ma（見圖2b2）。這個年齡代表了花崗閃長巖的結晶年齡為早侏羅世(J1)。集合點投影在213Ma處有4個測試點，206Pb/238U和諧年齡在212～215Ma之間，加權平均值為213.5±1.2Ma（見圖2b1）。這個年齡代表早期二長花崗巖的結晶年齡為晚三疊世(T3)，與DC1樣品測年相近。

表1 意氣松一帶花崗巖的鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年數據Table1 LA-ICP-MSdata from granites in Yiqisong area

圖 3 二長花崗巖的鋯石陰極發光圖像（a）和花崗閃長巖的鋯石陰極發光圖像（b）Fig.3 CL images of zircons in granodiorite(a)and CL images of zircons in monzonite(b) from Yiqisong

據此分析，鋯石分別來源于兩期巖漿：侏羅紀巖漿和晚三疊世巖漿，早侏羅世花崗閃長巖包含了晚三疊世二長花崗巖的捕虜體，在接觸帶附近，晚三疊紀二長花崗巖，以捕虜體形式存在早侏羅世花崗閃長巖中（在采樣過程，肉眼觀察沒有包裹體、殘留體等）。鋯石測年結果，佐證了兩期巖漿活動。

3 結論

根據同源巖漿演化序列（由基性→酸性）可知：早期的中性花崗巖（晚三疊世二長花崗巖）與晚期的中基性花崗巖（早侏羅世花崗閃長巖）不可能是同源系列。通過花崗巖鋯石U-Pb定年數據，為厘定巖漿期次、劃分巖石單元，提供了直接依據：黑云母二長花崗巖和花崗閃長巖為兩個獨立的巖石單元。