湖南锡田花岗岩锆石U-Pb年代学及钨锡成矿时代的探讨

华南是世界上最大的花岗岩省之一,其中中生代花岗岩最为发育,与之相伴生的是大量钨锡多金属矿床,花岗岩的成因演化因与这些矿床的成矿作用密切相关而备受关注。湖南锡田花岗岩体是该区的一个典型岩体,主要由黑云母花岗岩、黑云母二长花岗岩和细粒花岗岩组成,并伴生有钨锡矿床。本文以湖南锡田花岗岩体为研究对象,对其中不同类型的岩石进行了详细的岩石学和锆石SIMS与LA-ICP-MS U-Pb定年工作。分析结果表明,锡田花岗岩体存在晚三叠世（227~233Ma）和晚侏罗世（150~154Ma）两期岩浆活动,早期的岩浆活动主要分布在岩体北部和中部,晚期岩浆活动仅在岩体中部及东部矿体附近可见,两期岩浆活动具有相同的岩性组合。另外,对含矿花岗岩的锆石U-Pb定年结果表明该地区可能存在晚三叠世的成矿作用,结合前人的工作推断锡田地区钨锡矿的形成受晚三叠世和晚侏罗世两期岩浆事件的影响。

湘东邓阜仙－锡田印支期花岗岩体的侵位机制

印支期似斑状花岗岩构成了湘东中生代邓阜仙-锡田岩体的主体,其内发育两种类型的叶理构造,即流面和构造成因的片麻理。二者的标志性区别在于长石(斜长石和钾长石)斑晶在前者呈自形的短柱状,没有任何可见的韧性变形,而在后者呈椭圆状,明显被压扁拉长。流面基本上围绕岩体边界呈面状分布,整个侵入体从外到内依次可划分出流面不发育、欠发育和发育三个相带,对应着由早至晚的三次岩浆脉动侵位。该期花岗岩侵位机制总体上类似于气球膨胀模型。与典型气球膨胀岩体不同的是,由于岩浆供给量在该期最后一次脉动侵位时的急剧减少,虽然流速增大,但对外挤压减弱,造成岩石应变强度从外到内趋向增加,而不是递减。构造成因的片麻理局部出现,走向总体上呈NE向,表明该花岗岩在准固态甚至固态下遭受到NW-SE向区域挤压作用。

湘东南茶陵地区锡田岩体锆石SHRIMP定年及其地质意义

位于湘东南湘赣两省交界处的锡田岩体,锆石SHRIMPU-Pb定年结果表明,主体花岗岩形成时代为中晚三叠世,年龄为228.5Ma±2.5Ma;而后期花岗岩为晚侏罗世的产物,年龄为155.5Ma±1.7Ma。同时,少量继承性锆石年龄信息暗示先期形成的主体花岗质岩浆熔融源区可能为中元古代岩石,后期与锡矿有关的锂云母碱长花岗岩可能是先期形成的花岗岩重熔所致。先期岩体Sn元素丰度也很高,可能为锡矿矿源层。

湖南锡田花岗岩体锆石U-Pb年代学研究

采用SHRIMP和LA-ICP-MS测年方法,对湖南锡田花岗岩体8个样品中的锆石进行了U-Pb同位素年代学测定。对样品中的锆石进行成因研究,在阴极发光图像上锆石具有典型的振荡环带,呈现较高的Th/U比值特征,显示锆石为岩浆锆石。根据新获得的花岗岩SHRIMP和LA-ICP-MS锆石U-Pb数据,结合已经报道的高精度成岩年代学资料,将锡田岩体的岩浆活动归纳为2期4个阶段:印支期第一阶段,侵位于230～224Ma间,峰值在228Ma左右;印支期第二阶段,侵位于215Ma左右;燕山期第一阶段,侵位于160～147Ma间,峰值在151Ma左右;燕山期第二阶段侵位于141Ma之后。

湖南锡田岩体的岩浆混合成因:岩相学、岩石地球化学和U-Pb年龄证据

南岭中段的锡田岩体燕山期岩石以斑状黑云母二长花岗岩为主,岩体中广泛发育暗色微粒包体.暗色微粒包体为岩浆结构,大多数具有塑性外形,发育淬冷边、反向脉,存在多种不平衡结构和矿物组合,如钾长石环斑、石英眼斑、针状磷灰石等,显示岩浆混合特征.岩石地球化学方面,暗色微粒包体具有比寄主岩贫硅、贫碱,富K、Fe、Mg、Ca、Ti特征;暗色微粒包体及寄主岩富集轻稀土元素（LREE/HREE=2.6～8.8）,具有中-强的铕负异常（δEu=0.09～0.74）以及具有相似的稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图;在主要氧化物含量Harker图解中投点多呈直线变异趋势,反映了两者具有密切的亲缘关系,利用共分母和不共分母图解进行判别,暗色微粒包体与寄主岩具岩浆混合特征,在MgO-TFeO判别图解中也指示包体为岩浆混合成因.上述岩相学和元素地球化学特征表明暗色微粒包体是基性岩浆侵入到酸性岩浆中淬冷形成的,指示锡田岩体存在两种岩浆的混合作用.通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,得到寄主岩形成年龄（150.04±0.52）Ma,暗色包体形成年龄（145.09±0.63）Ma,二者年龄在测试误差范围内一致,显示岩浆混合作用发生的时间大致为晚侏罗世.

锡田含W,Sn花岗岩体的地球化学特征及其形成构造背景

以二长花岗岩类为主体的锡田岩体,分布在南岭花岗岩套北部边缘,形成时代为燕山早期。岩石具有高硅、富碱以及W,Sn,Mo,Bi,Cu和U,Th丰度高的特点。与湘南地区的骑田岭、香花岭等含Sn花岗岩体特征有相似之处,具有找W,Sn矿的较好潜力。岩石地球化学综合研究表明,其具有典型的后造山(post—orogenic)作用形成的“A型花岗岩”类岩石的地球化学特征,从而显示锡田岩体形成时该区处于陆壳开始拉张裂陷的构造背景。