湘东锡田A型花岗岩的年代学、Hf同位素、地球化学特征及其地质意义.pdf

2 0 1 3年 6月 J u n e ，2 0 1 3 矿床地质 M I NERAL DE f ) C 熔I TS 第 3 2卷第 3期 3 2( 3 ) ： 4 6 7 -4 8 8 文章编号： 0 2 5 8 7 1 0 6( 2 0 1 3 )0 3 0 4 6 7 2 2 湘东锡 田 A型花 岗岩的年代学、 Hf 同位素、 地球化 学特征及 其地质意义 姚远 一 ， 陈 骏 ， 陆建军 ， 章荣清 ( 1内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室， 南京大学地球科学与工程学院， 江苏 南京2 1 0 0 9 3 ； 2南京地质矿产研究所 ， 江苏 南京2 1 0 0 1 6 ) 摘要对湘东锡田岩体进行的 L A- I C P MS定年结果表明， 2个第一期中( 细) 粒斑状黑云母二长花 岗岩样品 的年龄分别为( 2 2 0 9 0 6 )Ma 及( 2 2 0 7 0 7 ) Ma ； 第二期中细粒二云母二长花岗岩的年龄为( 1 5 4 4 0 7 ) Ma 。 两期花岗岩均为高钾、 富碱、 弱过铝质岩石。稀土元素总量较高， 富集 U、 T h ， 亏损 T i、 P等高场强元素和 B a 、 s r 等大 离子亲石元素， 具高的 1 0 G a A 1 ， 显示 A型花岗岩特征。印支期花岗岩略富集轻稀土元素， E u异常较弱； 燕山期花 岗岩轻、 重稀土元素分异不明显， E u异常显著。 同位素研究显示， 两期次花岗岩均具有较低的 e H f ( t ) ( 一4 9 1 一 1 1 0 4 ) ， 亏损地幔二阶段模式年龄集中在 1 6 1 8 G a ， 与华夏地块古老的变质基底年龄一致。因此， 锡田岩体是 华夏地块古元古代地壳物质在伸展的构造背景下部分熔融的产物。锡田A型花岗岩复式岩体的确定 ， 对于研究湖 南东部在中生代印支、 燕山两期构造事件中所处的构造背景具有重要意义， 同时也为华南地区存在印支期 A型花岗 岩钨锡成矿作用增加了证据。 关键词地球化学； A型花岗岩； 锆石 U- P b 定年； Hf 同位素； 地球化学特征； 锡 田 中图分类号 ：P 5 9 7 文献标志码 ： A Ge 0 chr 0 n 0 l 0 g y， Hf is o t o p ic co mpo s it io ns a nd g e o ch e mica l ch a r a ct e r is t ics o f Xit ia n A t y p e g r a n it e a nd it s g e o l o g ica l s ig nif ica n ce YAO Yu a n 一，C HEN J u n ，LU J i a n J u n a n d Z HANG Ro n g Qi n g ( 1 S t a t e Ke y L a b o r a t o r y f o r Mi n e r a l D e p o s it s R e s e a r ch ， S ch o o l o f E a r t h S ci e n ces a n d E n g i n e e r in g ，N a n j i n g Un i v e r s it y ， Na n j i n g 2 1 0 0 9 3 ， J i a n g s u ，C h i n a ； 2 N a n j i n g I n s t it u t e o f G e o l o g y a n d Mi n e r a l R e s o u r ces， C G S ， Na n j i n g 2 1 0 0 1 6 ， J ia n g s u ， C h in a ) Ab s t r a ct Z ir co n LA MC- I C P M S U Pb a n a l y s i s wa s ca r r ie d o u t f o r t h e Xi t ia n g r a n it e in e a s t Hu n a n Pr o v in ce Two s a mp l e s f r o m t h e f i r s t p e r i o d o f me d i u m一 ( f i n e ) g r a in e d p o r p h y r it ic b i o t it e mo n z o n i t ic g r a n it e s h o w a g e s o f ( 2 2 0 9 0 6 ) Ma a n d( 2 2 0 70 7 )Ma ，r e s p e ct i v e l y Th e a g e o f t h e s e co n d p e r i o d o f me d i u m f i n e g r a i n e d t wo - mi ca mo n z o n it i c g r a n it e i s( 1 5 4 40 7 )Ma G r a n it e s o f b o t h p e r i o d s a r e h ig h p o t a s s i u m，r ich in a l k a l i a n d we a k l y p e r a l u mi n o u s Th e i r co mp o s i t i o n s a r e ch a r a ct e r i z e d b y h i g h 2 REE，r i ch U a n d Th，d e p l e t e d HFS E s u ch a s Ti，P a n d LI LE s u ch a s B a ，S r ，a n d h i g h 1 0 Ga A1 Th e s e ch a r a ct e r is t i cs i n d ica t e t h a t t h e y a r e A t y p e g r a n it e s Th e I n d o s in ia n g r a n it e i s r ich in L REE，wi t h r a t h e r we a k Eu n e g a t iv e a n o ma l y Th e Ya n s h a n i a n g r a n it e s h o ws n o o b v io u s f r a ct i o n a t i o n b e t we e n LREE a n d HREE，wit h s i g n i f i ca n t Eu n e g a t i v e a n o ma l y Hf 本文为国家重点基础研究发展计 划项 目( 编号 ： 2 0 1 2 C B 4 1 6 7 0 2 ) 和中国地质 调查局项 目( 编号 ：1 2 1 2 O 1 1 0 8 5 4 0 7 ) 资助成果 第一作 者简介姚远 ，男 ，1 9 8 5年生 ， 博士研究生 ，矿床地球 化学专业 。E ma i l ：cl a r k y a o g ma i l co i n 收稿 日期2 0 1 2 0 5 0 7 ； 改 回 日期 ： 2 0 1 3 0 3 1 4 。张绮玲编辑 。 矿 床 地 质 2 0 1 3在 i s o t o p i c a n a l y s i s in d i c a t e s t h a t t h e t w o p e r i o d s o f g r a n i t e h a v e l o w H f ( ) ( 一4 9 1 一1 1 0 4 ) ， a n d t h e t wo s t a g e Hf mo d e l a g e s o f t h e d e p l e t e d ma n t l e a r e c o n c e n t r a t e d in 1 6 1 8 Ga in a c c o r d a n c e wi t h c h a r a c t e r is t i c s o f t h e o l d me t a mo r p h ic b a s e me n t o f Ca t h a y s i a n b l o c kTh e r e f o r e ，t h e Xit ia n g r a n i t e is a p r o d u c t f r o m p a r t i a l me l t in g o f Pr o t e r o z o ic c r u s t ma t e r ia l s o f Ca t h a y s i a n b l o c k u n d e r t h e e x t e n s io n a l s e t t i n g Th e c o n f ir ma t i o n o f Xit ia n A t y p e g r a n i t e h a s i mp o r t a n t s ig n i f i c a n c e f o r u n d e r s t a n d i n g t h e t e c t o n ic b a c k g r o u n d o f t h e e a s t p a r t o f Hu n a n P r o v i n c e d u r i n g I n d o s i n i a n a n d Ya n s h a n i a n mo v e me n t s I t a l s o p r o v id e s mo r e e v id e n c e t h a t t h e r e iS W S n min e r a l i z a t i o n r e l a t e d t o A t y p e g r a n i t e d u r in g I n d o s i n i a n p e r io d i n S o u t h Ch i n a Ke y wo r d s ：g e o c h e mis t r y， A- t y p e g r a n it e ，z ir c o n U P b g e o c h r o n o l o g y ，Hf is o t o p e ，g e o c h e mic a l c h a r a c t e r i s t ic s ，Xit ia n 关于华南 中生代成矿花岗岩 ， 过 去很长一段时 间内认 为其绝大部分为燕山期侵位 ， 印支期花 岗岩 成矿作用较弱 ( 毛景文等 ， 2 0 0 4 ；华仁 民等， 2 0 0 5 a ； 2 0 0 5 b ) 。 然而 ， 随着近年来测年资料 的极 大丰富， 华 南地区存在印支期 的钨锡铌钽成矿作用 的证据越来 越明显( 蔡明海等，2 0 0 6 ；刘善宝等 ，2 0 0 8 ； 邹先武 等， 2 0 0 9 ； 杨锋等， 2 0 0 9 ； 冯佳睿等， 2 0 1 1 ) 。 另一方 面， 过去通常认为世界上 大多数 的锡矿化都是与 富 F、 B、L i 和 C s的 花 岗 岩 有 关 ( T a y l o r ， 1 9 7 9 ； L e h ma n n ，1 9 9 0 ； He in r ic h ，1 9 9 0 ) ， 这类花 岗岩通 常 是高度分异的 S型或者钛铁矿 系列的花岗岩。 但是 ， 近年来不断发表的文献 ， 将一大批燕 山期花 岗岩划 人 A型花 岗岩的范畴 ， 甚至厘定 出一条北东 向的燕 山早期含钨锡 A型花岗岩带 ( 朱金初等， 2 0 0 8 ； 蒋少 涌等， 2 0 0 8 ) 。 即便如此， 关于华南印支期A型花岗岩 的文献仍较少 ( 李万友等， 2 0 1 2 ) ， 印支期 A型成矿花 岗岩更是未见报道 。 因此， 华南地区印支期 A型成矿 花 岗岩的发现 ， 为该 区中生代大规模成矿作用提供 了新 的认识。 锡田超大型钨锡多金属矿床 ( S n+W 储量3 0 1 0 t ， 伍式崇等 ， 2 0 1 1 ) 的发现是 国土资源大调查 以来南岭地 区钨锡找矿工作的重大进展之一。 该矿 床位于钦一 杭成矿带 中部 ， 该带是扬子与华夏两大古 陆块碰撞拼贴形 成 的巨型板块结 合带 ( 杨 明桂 等， 2 0 0 9 ； 毛景文等， 2 0 1 1 ) ， 是中国一条重要的北东向成 矿带。 该带内及其两侧分布有一大批大型一 特大型的 w、 S n 、 C u 、 A u 、 P b 、 Z n 、 A g等多金属矿床， 如柿竹园、 黄沙坪、 芙蓉、 新田岭、 香花岭、 九嶷山、 姑婆山等等。 前人对于锡田矿床的研究主要集中在矿区地质 特征 、 成矿类型及规律、 找矿潜力预测等方面 ( 曾桂 华等， 2 0 0 5 ； 罗洪文等， 2 0 0 5 ； 蔡新华等， 2 0 0 6 ； 徐辉煌 等， 2 0 0 6 ； 伍式崇等， 2 0 0 9 ； 龙宝林等， 2 0 0 9 ) 。 然而， 对 与锡田矿床有关的岩体本身的岩石学和地球化学研 究较为缺乏， 而岩石地球化学数据 的不系统性又造 成了对岩体成因类型( 是否A型? ) 以及构造背景( 挤 压或拉张? ) 认识的模糊。 例如， 马铁球等( 2 0 0 4 ) 在使 用前人定年资料 ( 1 7 6 Ma ) 的基础上 ， 认为锡 田岩体 为燕 山早期产物 ， 并根据地球化学特征认 为其属 于 “ A型花岗岩类 ” ， 形成 于后造 山的大陆裂解动力学 构造背景之下 ； 然而 ， 该作者其后通过锆石 S HRI MP 研究确定锡 田主体花 岗岩形成 时代为 中晚三叠世 ( 2 2 8 Ma ) ( 马铁球等 ， 2 0 0 5 ) ， 转而认为岩体形成于印 支挤压作用造成的局部熔融 ； 此后 的文献 中均未提 及锡田岩体为 A型花岗岩。 这些情况在很大程度上 制约了对该矿床花 岗岩一 成矿关系的研究 。 本文拟对锡 田 A 型印支一 燕 山期 复式 岩体 的年 代学 、 Hf 同位素 以及地球化 学特征进行系统 描述， 并讨论其地质意义。 1 地质背景 锡田矿床位于湖南省东南部与江西省交界处， 茶陵一 永兴 断陷盆 地东缘 ， 属南 岭 多金属 成矿 带北 缘 ， 钦杭成矿带中部东缘 ( 图 1 ) 。 区内主要出露地层 为上古生界上泥盆统锡矿 山组 、 佘 田桥组 、 中泥盆统 棋梓桥组 、 跳马涧组及下石炭统岩关 阶。 岩性为浅海 相碳酸盐岩 、 碎 屑岩、 黏土岩， 在石炭系 中夹有滨海 沼泽相含煤岩 系。 其 中， 泥盆系 中统棋梓桥组 、 泥盆 系上统锡矿山组下段不纯碳酸盐岩分布广泛， 为区 内矽卡岩型钨锡矿床的主要赋矿层位。 研究区域主要为锡田岩体中部的哑铃柄状部分 ( 图2 A) 。 区内为一复式向斜， 中部被锡 田岩体切割 为岩体西侧的严塘复式向斜与岩体东侧的小田复式 向斜 。 矿区范围内仅出露复式向斜的次一级褶皱， 西 侧为垄上 向斜 ， 东侧 为晒禾岭 向斜 、 荷树下 向斜等 ( 图2 B) 。 断裂 构造 以N E NNE向压扭性 断裂 为主 ， 第 3 2卷第 3期 姚远等 ： 湘东锡田A型花岗岩的年代学、Hf 同位素、地球化学特征及其地质意义4 6 9 图 1 研究区区域构造示意图 F i g 1 Re g i o n a l t e c t o n i c s k e t c h ma p o f t h e s t u d y a r e a 次为 S N向、 N w 向张扭性断裂 。 矿化受断裂控制明 显， 不同方向断裂交汇处是成矿的有利部位( 付建明 等， 2 0 0 9 ) 。 此外， 岩体内部发育的多组裂隙构造控制 了区内云英岩脉的产出。 锡田岩体呈近南北 向展布 的哑铃 状， 出露 面积 约 2 3 0 k m 2 ， 是一个多期次侵入形成的复式岩体。 岩 体侵入于古生界之 中， 其 中的最新地层为二叠系 ， 岩 体北西侧被早白垩世红层所覆盖。 根据野外观察， 可 将锡 田岩体 分为 3个期次 ： 第一期 花岗岩构成岩体 的主体， 岩性为中( 细) 粒斑状黑云母二长花岗岩， 似 斑状结构 。 斑晶为钾长石， 含量约 1 0 1 5 ， 基质 中主要矿物为钾长石( 3 0 4 0 ) 、 斜长石( 2 5 3 0 ) 、 石英 ( 3 0 3 5 ) 以及 黑云母 ( 3 8 ) 等 ， 副矿物有磷灰石 、 榍石 、 磁铁矿 、 锆石等。 此外， 第 一 期花岗岩中常见闪长质暗色包体， 其中发育大量 针状磷灰石 ； 第二期花岗岩出露规模较小， 呈零星分 布， 其岩性为中细粒二云母二长花岗岩， 斑状结构， 斑晶为钾长石( 2 5 3 5 ) ， 其他主要矿物为斜长 石 ( 2 5 3 0 ) 、 石 英 ( 3 5 4 0 ) 以及 黑 云母 ( 3 5 ) ， 白云母( 1 2 ) 等， 副矿物与第一期 花岗岩类似 ； 第三期花 岗岩的规模很小， 多呈岩 瘤、 岩枝状产出， 岩性为细粒二云母花岗岩， 具细粒花 岗 结构。 此外， 区内岩脉发育， 常见的有花岗斑岩脉、 石 英斑岩脉 、 辉绿岩脉等。 区内成矿作 用显著， 已发现规模较大 的锡 多金 属矿脉 3 0多条 ， 主要分布在锡田花岗岩体 哑铃柄地 段东西两侧 内外接触带的垄上矿 区、 晒禾岭矿 区、 桐 木 山矿区及荷树下矿 区等地。 矿化类型主要 为矽 卡 岩型， 其次为破碎带蚀变岩型和云英岩型。 矿石类 型 主要为金属硫化物锡矿石 ， 矿石矿物 主要为锡石 、 白 钨矿、 黄铁矿、 黄铜矿， 其次为闪锌矿、 磁铁矿、 磁黄 铁矿 、 毒砂等( 伍式崇等， 2 0 0 9 ) 。 2 采样与分析方法 2 1 样品采集 本次所采集的样 品主要来 自锡 田矿床的垄上矿 区与桐木山矿区， 包括地表样和钻孔样， 具体采样位 置如图 2 B所示。 其中， 样品 1 0 X T 一 0 2采自桐木山矿 区的钻孔 z K1 1 6 0 1 ， 深度为1 5 5 m， 岩性 为中粒斑状 4 7 0 矿 床 地 质 2 0 1 3年 A K P J o 3 6 k m 一 警 c 山 坑 D D + + + I p = = = _ 叶 再+ + + + _ + +一 + | X t 0 4 1 6 + 里 D3 S D2 q 乙 垅 坳 I l Q C,y D Q 狮子岩 D S D D S 垄 上 ZKl 4 0 9 ZK 1 4 V 贺 家田 ： CIY C D3 S D2 q B rD X D 3 S D g D3 S D O 0 5 0 0 1 00 0 因 圈 z回 s回 回 s回 回 固s曰 图 2 锡田矿床区域地质图 ( 据龙宝林等， 2 0 0 9 修改) A 锡田岩体区域地质图； B 锡田岩体中部垄上、 桐木山矿区地质图 9 第 3 2 卷第 3 期 姚远等：湘东锡田A型花岗岩的年代学、Hf 同位素、地球化学特征及其地质意义4 7 1 1 第四纪沉积物 ； 2 一石炭系下统岩关阶灰岩 ； 3 一泥盆系上统锡矿 山组上段灰岩 ； 4 一泥盆系上统锡矿山组 下段灰岩 ； 5 一 泥盆 系上统佘 田桥 组灰岩 ； 6 一 泥盆 系中统棋梓桥组灰岩 ；7 一 泥盆系中统跳马涧组砂岩 ； 8 一奥 陶系上统灰 岩 ； 9 一 印支期 中细粒花 岗岩 ；1 0 一燕 山期 细粒花 岗 岩 ；1 1 一地质界线 ；1 2 一断层 ；1 3 一 向斜 ；1 4 一云英岩脉 ；1 5 一 矽卡岩型钨锡 矿脉 ；1 6 一破碎带蚀变岩型钨锡矿脉 ； 1 7 一采样点及钻孔编号 ； 1 8 一 前人采样 位置 F i g 2 R e g i o n a l g e o l o g i c a l ma p o f t h e X i t i a n d e p o s i t ( mo d i f i e d a f t e r L o n g e t a 1 ， 2 0 0 9 ) AGe olo g ic a l ma p o f Xit i a n g r a n it e ；BGe o lo g ic a l ma p o f L o n g s h a n g a n d To n g mu s h a n o r e s e c t i o n in t h e c e nt r a l p a r t o f Xit ia n g r a n it e 1 - Qu a t e r n a r y a l l u v iu m； 2 一 L o we r C a r b o n if e r o u s Ya n g u a n S t a g e ； 3 一 Up p e r me mb e r o f Up p e r D e v o n ia n Xik u a n g s h an F o r ma t io n ； 4 一 L o we r me mb e r o f Up p e r De v o n ia n Xik u a n g s h a n F o r ma t i o n ；5 一 Up p e r D e v o n ia n S h e t ia n q ia o F o r ma t io n； 6 - Mid d l e D e v o n ia n Qiz iq i a o F o r ma t io n ； 7 一 M d d l e D e v o n i a n T i a o ma j i a n F o r ma t i o n ；8 一 Up p e r Or d o v i c i a n；9 -I n d o s i n i an mi d d l e f i n e g r a i n e d g r a n i t e ；l O - Y a n s h a n i a n f i n e g r a i n e d g r ani t e ；1 1 - G e o l o g i c a l b o u n d a r y；1 2 一 Fa u 1 t ；1 3 一 S y n c l i n e；1 4 - Gr e is e n v e in；1 5 一 Sk a m t y p e W S n v e in；1 6 一 Fmc t u r e z o n e a l t e r e d r o c k t y p e W - S n v e i n；1 7 - S a mp l in g s it e ，d r il l h o l e a nd it s s e r ia l n u mb e r；1 8 - S a mp l in g s it e s o f p r e v i o u s r e s e a r c h e r s 黑云母二长花岗岩， 样品新鲜无蚀变， 岩体上部为厚 层状含钨锡矽卡岩 ； 样品 X T一 8 8采 自垄上矿 区的钻 孔 Z K1 4 A 0 1 ， 深度为 7 7 r n ， 岩性为 中细粒黑云母 二 长花岗岩， 样 品有极弱的绿泥石化 ； 样品 X T - 6 0采 自 垄上矿区的钻孔 Z K1 4 0 9 ， 深度为 2 4 2 m， 岩性为中细 粒二云母 二长花 岗岩 ， 采样位置为花 岗岩顶部与云 英岩接触部位， 可见弱云英岩化作用 ； 样 品 X T j s 一 3 ， 采 自垄上 矿区路子塘地表 ， 岩性为 中细粒黑云母 二 长花 岗岩， 样 品新鲜无蚀变 。 为便 于对 比研究 ， 后 文 所用到的已发表过的成岩年龄样 品的分布位置也一 并标在图 2 A、 B中。 2 2 锆石 U P b年代学 样 品破碎和锆石分选由河北省地勘局廊坊实验 室完成。 将分选 出的锆石颗粒粘在双面胶上， 并沿 直 线排列整齐 ， 用混合有 固化剂的环氧树脂胶结 。 待 环 氧树脂 固化后 ， 抛光至锆石颗粒中心露 出， 制成样 品 靶 。 对制成样品靶后 的锆石样品， 首先在显微镜下进 行透射光和反射光的观察和照相， 分析锆石晶形、 包 裹体、 裂缝等外观特征， 然后进行阴极发光( C L ) 图像 或背散射( B S E ) 图像分析， 进一步研究锆石的内部结 构特征 。 C L及 B S E图像分析在南京大学 内生金属成 矿作用国家重点实验室J E O L J X A - 8 1 0 0电子探针仪 上进行 。 工作 条件为 ：加速 电压 1 5 k V， 束 电流 2 1 0 A， 束斑直径 1 m。 锆石 U P b年龄 L A - I C P MS测定 由南京大学成 矿作用国家重点实验室完成。 I C P MS型号为 A g i l e n t 7 5 0 0 a型， 激光剥蚀系统为 Ne w Wa v e 公 司生产 的 UP 2 l 3固体激光剥蚀系统 ， 采 用 H e气作为剥蚀 物质的载气。 仪器工作参数为： 激光脉冲重复频率 5 Hz ， 脉冲能量为 1 0 2 0 J c m2 ， 熔蚀孔径为 2 5 m， 背景测量时间 4 0 S ， 剥蚀时间 6 0 S ，积分时间 P b 、 0 P b 2 0 8 P b 2 3 2 Th 2 3 8 U依次为 1 5 ms 、 3 0 ms 、 1 0 ms 、 1 0 ms 、 1 5 ms 。 质量分馏校正采用标样 G E MO C g J 一 1 ( 6 0 9 Ma ) ( J a c k s o n e t a 1 ， 2 0 0 4 ) 。 每轮( R U N) 测试开 始和结束前 ， 分 别分析 G J 一 1标样 2次， 中间分析未 知样 品 1 2次， 其 中包 括 2次 已知 年龄 样 品 Mu d T a n k TI MS年 龄 ： ( 7 3 25 )Ma ( B l a c k e t a 1 ， 1 9 7 8 ) 。 测试方 法和分析 流程可详见 He 等 ( 2 0 0 9 ) 。 I C P MS的分析数据通过分析 软件 GL I T TE R( v e r 4 4 ) ( G r i f f i n e t a 1 ， 2 0 0 8 ) 计算获得同位素比值、 年 龄 、 误差及 Th 、 U 含量 。 普 通铅校 正采用 An d e r s e n ( 2 0 0 2 ) 的方法进行， 校正后 的结果用 I s o p lo t程序 ( v e r 3 2 ) ( L u d wig ， 1 9 9 1 ) 完成年龄计算和谐和图的 绘制 。 2 3 全岩化学 对锡田岩体样品分别 进行 了主量 、 微 量元 素测 试分析。 样品粉碎由河北省地勘局廊坊实验室完成 。 样品的主量元素测试 由南京大学 内生金 属矿床成矿 研究 国家重点实验室的 Th e r mo 9 9 0 0 x p型 X射线荧 光光谱仪完成。 首先将样品研磨至 2 0 0目以下并烘 干， 再以 1 ： 1 1 的比例分别称量 1 g 样品及 1 1 g四硼 酸锂 、 偏 硼 酸 锂 混 合 助 溶 剂 ( 6 6 6 7 L i 2 B 4 ( ) 7 3 2 8 3 L i B O 2 0 5 L iB r ) ， 充分混合后倒人 干净 的铂金坩埚 中。 将坩埚及模具放入熔炉中， 在 1 0 5 0 经熔融 、 摇匀 、 倾倒 、 冷却等过程后制备成均匀 的玻 璃片， 上机测试 。 分析测试 方法主要采用 曲线法 ， 目 前针对硅酸盐类样品建立 的曲线 由 G S R 一 1 、 GS R一 2 、 G S R 一 3等 1 4个标准样 品组成， 烧失量通过手动输入 并参 与分析计算 ， 测 试 电压 电流通 常为 5 0 k V、 5 0 H ， 每个元素扫描时间 4 0 S 。 根据标样 ( G S R 一 1和 G S R 一 3 ) 的测定值 ， 相对误差在元素丰度 1 O 时为 1 ， 元素丰度 j 舌 芝 昆 左 亭 0 卜 寸 寸 【 寸 0 N 0 _【 0 卜 _【 _E 0 0 卜 _【 N 0 _【 _【 卜 _【 0 n _【 寸 0 n 0 0 卜 0 0 0 ， 0 卜 卜 0 卜 0 _【 0 n 0 0 0 _【 卜 【 _【 0 0 N _【 0 _【 L l J ) ( 0 cl t ，皂) ( 长 、 _【 n 寸 0_【 n 卜 卜 0 n 0 0 0 0 0 0 _【 0 t 7 0 n 0 0 0 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2 t ,i 妻 萋 奏 量 蒌 萋 翌 曩 堇 莹 磊ei 耋 e-i耋 曼 至 ,-Z 霎 墨 耋 耋 至 耋 妻 茎 霎 葛 虽 0 g = i 墓 蚕 妻 室 奏 高,-Z 至 薹 莹 量 暑e,i窒 星 莹 要 墨 耋 要 蚕 潭 耋 薹 詈 耋 霎 嘉 蓼 暴 三 0 = 蠢 r、 2 。 露 t “ q 霎 薹 耋 量 至 詈 量 量 妻 ei 耋 莹 至 ei 三 茎 基 耋 量 至 室 茎 墓t“q 器 一 i r、 g 葛 妻 薹 霎 至 喜 量 堇 蓥 要 堇 至 星 耋 至 里 赛 囊 奏 耋 =：t- C Iei ei e-i ei 室 耋 量 嚣 罱 墨 = 导 6 0 6 毫 。 音 主 薹 薹 至 霎 曼 要 星 量 耋 堇 曼 堇 至 戛 ei 要 蚕 氢 耋 里 堇 兰 薹 霎 薹 要 菱 晤 塞 g g 一 譬 誊 詈 奎 芝 昌占星由舌暑j 。 廿 H I l s 船窨一 呈 J 赠、 r 一 蛊 礤 叵 旺 茸 一 榭 苫 一 =1【 一 廿 嚣军 J s 旺 一 0 0 N 一 面 u 翁廿 H s 露 0 0 一 $ 礤 厦 旺 鲁 一 辚 账 一 _【 制 【 一 翁廿 艇 j s 旺 一 。 0 一 皿 ( c 8 _【 一 8鲁 参 藿 蜡琳 赠愚 J z 日嫒 。 H 遥1 圭 r 羞 燃 _【 0 奄 怔 0 0 圃 宣笛山 船 卜 【 0 _【 0 0 _【 0 卜 卜 n 寸 n 0 0 【 卜 0 0 0 _【 寸 n _【 n 0 n _【 n N 卜 n _【 卜 卜 _【 _【 0 0 卜 0 H 寸 0 0 寸 0 0 0 0 如兹 鸶 回 兹 ( 】 窆 H s 卜 _【刊 嚣垂 蓦酝 段 s l U H r1 船 卜 0 刊 寸 寸 _【 d】 I HdI _ 器 皿 皿 翳 翁廿 N ( I ) rI j 【 1 Z H j Z I J + + Z + N 0 _【 0 一 0 ) 一 0 Z+0 一 0 SZ +0 ) I ) I 7 H ) I ZU _ I L I J ) ( 0 cI ) ( 蟮 抠 一 罪j 一 踩按 长g r a n it e ；4 - Gr a n o d io r it e； 5 - To n a l it e； 6 一 Alk a l i f e l d s p a r q u a r t z s y e n it e ；7 - Qu a r t z s y e n it e ；8 一 Qu a r t z mo n z o n it e ； 9 m Qu a r t z mo n z o d io r it e q u a r t z mo n z o g a b b r o ；1 0 一 Qu a r t z d i o r it e q u a r t z g a b b r o l 一 l 一 t 一 I 一 准铝质 过铝质 一 - 一 一 、 一 1 - 1 r 一 一 一 c 一 一 一 过碱质 一 ： 口燕 【h 期 花 岗 岩 ： O 印 支期 花岗 岩 I 图 5 锡田岩体 A C NK A N K图解 ( 底图据 Ma n i a r e t a 1 ，1 9 8 9 ) F ig 5 A CNK A NK d i a g r a m o f Xit i a n g r a n i t e ( a f t e r Ma n i a r e t a 1 ，1 9 8 9 ) 图 6 锡田岩体 S 一 K2 o图解 ( 底图据 C o l l i n s e t a 1 ，1 9 8 2 ) F i g6 S i 02 一 K2 O d i a g r a m o f Xi t i a n g r a n i t e ( a f t e r Col l i n s e t a 1 ，1 9 8 2 ) 3 2 2 微量元素 锡田岩体各期次花岗岩的微量元素数据见表 2 。 印支期花 岗岩稀土元素总量较高( Y RE E=2 3 8 5 6 3 2 1 0 7 ) ， 轻重稀土元素分馏明显， 轻稀土元素富集， 重稀 土 元 素 亏 损 ( L a Yb ) N= 1 3 9 5 1 9 1 8 ， L R E E HR E E=1 2 7 51 7 4 3 ， E u负异 常不 明显 ( 8 E u =0 2 1 0 6 2 ) ， 在球粒陨石标准化稀土元素配 分曲线上呈平缓的“ 右倾 ” 型( 图 7 ) 。 在原始地幔标准 化微量元素蛛 网图( 图 7 ) 上 ， 亏损 Ta 、 T i、 P等高场 强元素和 B a 、 S r 等大离子亲石元素， 富集 U、 Th 。 燕 山期花 岗岩稀 土元素 总量稍低 ( R E E=1 2 2 9 8 2 8 8 0 9 ) ， 轻重稀土元素比值较小 ( L a Y b ) N =0 6 8 4 4 0 ； L R E E HR E E=1 5 2 5 9 9 ， 负铕 异常 明 显 ( 8 E u =0 0 3 -0 1 8 ) ， 在球粒陨石标准化稀土元素 配分曲线上呈平坦“ 海鸥” 型( 图 7 ) 。 在原始地幔标准 化微量元素蛛网图( 图 7 ) 上， 显著亏损 T i、 P等高场 强元素和 B a 、 S r 等大离子亲石元素， 而 T a 元素变为 显著富集， 表明岩浆存在强烈的分离结晶作用。 3 3 Hf 同位素 对相同颗粒锆石进行了原位 H f 同位素分析， 结 果如表 3 所示。 印支期花岗岩的 H f H f 比值在 0 2 8 2 3 3 7 -0 2 8 2 4 8 9 之间， 平均值为0 2 8 2 4 2 2 ， 计 算所得的 H f ( t ) 值介于 一5 3 5 一1 1 0 4之 间， 平均 值为一7 3 1 ， 峰值在 一8 0 0 一9 0 0之间； 二阶段 模式 年 龄 ( T ) 在 1 5 9 1 9 5 Ga之 间， 均 值 为 1 7 3 ， 峰值在 1 6 5 1 7 0 G a 之间( 图8 ) 。 年龄为 第 3 2 卷第 3 期 姚远等 ： 湘东锡田A型花岗岩的年代学、H f 同位素、 地球化学特征及其地质意义4 7 9 1 0 XT0 2 01 l 0 XT0 2 0 3 1 0 XTO 2 0 4 1 0 XT0 2 0 5 1 0 XT0 2 一 l 1 1 O XT0 2 一 l 2 1 O XT0 2 1 3 1 0 XT0 2 1 4 1 0 XT0 2 。 1 5 1 0 XT0 2 1 6 1 0 ) n 2 1 8 1 0 XT0 2 1 9 1 O XT0 2 2 0 1 0 XT0 2 21 1 0 XTO 2 2 2 1 0 XT0 2 2 3 1 0 XTU 2 2 6 1 0 Xrr O 2 2 7 1 0 Xrr O 2 2 8 1 0 XT0 2 2 9 XT8 8 。 0 3 XT8 8 1 4 XT8 8 1 5 XT88 1 6 XT8 8 2 2 XT8 8 2 4 XT8 8 2 5 XT 88 2 6 XT88 3 0 XT8 8 3 3 XT8 8 3 5 XT8 8 3 6 XT8 8 3 7 XT88 3 8 XT88 3 9 XT88 4 0 XT6 0 0 2 XT6 0 1 8 XT6 O 一 2 2 XT6 0 2 4 XT6 0 2 5 XT6 0 2 6 XT 6 0 2 7 XT6 0 2 8 XT6 0 3 4 XT6 O 一 3 6 XT6 0 3 7 XT6 0 3 8 XTl6 0 3 9 XT_6 0 4 0 X 6 O 一 4 1 XT6 O 4 2 XT6 0 4 3 0 2 8 23 6 3 0 2 8 2 4 4 4 0 2 8 2 4 4 6 0 2 8 2 4 4 4 0 2 8 2 4 0 9 0 2 8 24 1 3 0 2 8 24 5 7 0 2 8 24 7 5 0 2 8 2 4 6 0 0 2 8 2 4 5 5 0 2 8 2 4 4 7 0 2 8 2 4 2 6 0 2 8 24 3 0 0 2 8 24 0 0 0 2 8 24 1 5 0 2 8 2 4 7 1 0 2 8 2 41 9 0 2 8 2 4 8 9 0 2 8 2 43 3 0 2 8 24 0 9 0 2 8 23 9 9 0 2 8 23 5 1 0 2 8 2 4 3 7 0 2 8 2 41 9 0 2 8 2 43 9 0 2 8 24 2 4 0 2