黑龍江漠河縣洛古河含鉬花崗巖體鋯石U-Pb年齡及地質意義

王宏博，劉桂香，邢彩霞

（1.沈陽地質礦產研究所，遼寧沈陽110034；2.吉林第一地質調查所，吉林長春130031）

黑龍江漠河縣洛古河含鉬花崗巖體鋯石U-Pb年齡及地質意義

王宏博1，劉桂香1，邢彩霞2

（1.沈陽地質礦產研究所，遼寧沈陽110034；2.吉林第一地質調查所，吉林長春130031）

大興安嶺地區洛古河含鉬花崗巖體的鋯石U-Pb年齡為131±2 Ma，含鉬花崗巖為二長花崗巖，屬高鉀鈣堿性系列，ΣREE較低，Eu負異常明顯，花崗巖低Sr高Yb，屬早白堊世后碰撞花崗巖.其云英巖中白云母的40Ar-39Ar年齡為125.36±0.90 Ma.資料分析表明，130 Ma前后為大興安嶺地區重要的構造巖漿-成礦作用期.

鋯石U-Pb年齡；40Ar-39Ar年齡；含鉬花崗巖體；構造巖漿-成礦時期；洛古河

洛古河礦化區分布于黑龍江省漠河縣洛古河鄉東，已發現有銅、鉬、鉛、鋅等礦化.查明洛古河含礦巖體時代和性質，進而確定礦化年齡，對指導礦區普查找礦具有現實意義.

1 地質背景

研究區位于大興安嶺最北端，大地構造位置屬于額爾古納地塊上黑龍江盆地［1-2］.該區西南側為額爾古納隆起區，由古元古界興華渡口群、新元古界佳疙瘩組、下寒武統額爾古納河組中-淺變質巖系及晉寧期、興凱-薩拉伊爾期、晚華力西期和印支期侵入巖組成［3-6］.中生代期間，上黑龍江前陸盆地沉積了一套陸相碎屑巖建造，自下而上為下-中侏羅統繡峰組、中侏羅統二十二站組和漠河組［3］.伴隨著蒙古-鄂霍次克洋閉合和蒙古-華北大陸與西伯利亞大陸的碰撞，上黑龍江前陸盆地的陸源碎屑巖地層變形、變質，形成漠河逆沖-推覆構造和韌性剪切帶，并造成泥盆系結晶灰巖、泥灰巖呈飛來峰形式覆蓋在中生代碎屑巖之上.區內分布有早古生代早期花崗巖和燕山期花崗巖［6-9］，燕山期侵入巖多呈小巖株、巖枝狀產出，主要分布于洛古河東部一帶.

2 樣品及分析方法

含鉬花崗巖體發現于鉆孔中.筆者于洛古河普查區ZK15號鉆孔156 m和185 m處共采集了ZK156和ZK185 2個樣品.其巖相學特征如下.

樣品ZK156和ZK185均為中粗粒二長花崗巖，具花崗結構和交代凈邊結構，主要礦物成分有鉀長石、斜長石、石英及黑云母.斜長石為半自形板狀和方板狀，發育聚片雙晶，雙晶紋細密，為酸性斜長石，受鉀長石包俘交代有凈邊現象，可見絹云母化，大小0.5～3.2 mm，含量約30%.鉀長石為他形粒狀、半自形板狀，有長雙晶，可見包俘斜長石和黑云母現象，大小為0.6～5.3 mm，變化較大，含量約40%.石英為他形粒狀，多聚集出現，多數具明顯的碎裂波狀消光，大小為0.5～4.1 mm，含量25%.黑云母呈片狀，解理發育，為淡黃-褐色多色狀，有的水解析出鐵質，有的綠泥石化，大小為0.5～1.8 mm，含量3%～5%.

樣品的切片、粉碎及鋯石的挑選均由沈陽地質礦產研究所實驗室完成.樣品無污染破碎至200目后進行化學分析.其中全巖主量元素采用玻璃熔片大型X射線熒光光譜法（XRF）分析，稀土和微量元素采用ICP-MS分析.主量元素分析精度優于3%，稀土和微量元素分析精度優于5%.

鋯石年齡測定由天津地質礦產研究所完成，采用LA-ICP-MS（激光等離子體質譜法）方法.首先用浮選和電磁選方法進行分選，并在雙目鏡下挑選出晶形和透明度較好的鋯石顆粒，然后將鋯石粘在雙面膠上，用無色透明的環氧樹脂固定，待環氧樹脂充分固化后拋光，并進行透射光、反射光、陰極發光掃描電鏡顯微照相.通過對鋯石陰極發光（CL）圖像分析，選擇吸收程度均勻的區域進行分析測試，應用標準鋯石91500進行分餾校正，詳細的實驗原理和流程見文獻［10］，測試時所用的標準鋯石為TEMORA，用于校正年齡.利用本方法得到樣品鋯石的LA-ICP-MS U-Pb分析結果見表1.激光束的束斑為30 μm.由于所測樣品為中生代鋯石，207Pb/235U的含量低，207Pb/235U以及207Pb/206U的比值精度較差，因此，采用206Pb/238U比值來獲得206Pb/238U年齡.實驗獲得的數據采用Andersen［11］的方法進行同位素比值的校正，以扣除普通Pb的影響.所給定的同位素比值和年齡的誤差（標準誤差）在1σ水平.年齡計算及諧和圖的繪制采用Isoplot完成.

3 年齡測定結果

表1列出了樣品ZK185的鋯石U-Pb測定結果.從部分測定鋯石的陰極發光（CL）圖像（由于圖像不清晰，未附）可以看出，這些鋯石主要呈自形晶和半自形晶，內部結構清晰.

表1 洛古河含鉬花崗巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素測年結果Table1 ZirconU-Pb LA-ICP-MS date of the molybdenum granite from Luoguhe area

樣品中鋯石的Th/U比值介于0.22～1.33之間，結合其典型的韻律型環帶，表明其為巖漿成因.19個測點鋯石的206Pb/238U年齡值介于（120±2）～（138±3）Ma之間，其加權平均年齡為（131±2）Ma（MSWD=6.6）（圖1），代表了含鉬花崗巖體的形成時代.

4 花崗巖地球化學特征初探

樣品的元素分析結果見表2.從表中可以看出，巖石是SiO2含量高（73.46%～74.63%），Al2O3含量略低（13.46%～13.91%），但A/CNK＞1.15，說明巖石是過鋁性狀；Na2O/K2O為0.75～0.72，說明巖石富鉀；Mg#指數低（20～23），與Barbarin［12］花崗巖類分類標準對比，相當于富鉀鈣堿性花崗巖類（KCG）.在SiO2-K2O圖解（圖2）中，樣品投影點全部位于高鉀鈣堿性系列.

表2 洛古河含鉬花崗巖體主量元素、稀土元素及微量元素分析結果Table2 The analyzed result of major，rare earth and trace elements of the molybdenum granite from Luoguhearea

圖2 含鉬花崗巖體SiO2與K2O關系圖（據Peccerillo and Taylor，1976）Fig.2 Diagram of K2O vs.SiO2（after Peccerillo and Taylor，1976）

樣品的稀土總量（ΣREE為173.79×10-6～195.23×10-6）較低，重稀土元素含量較高（Yb為2.7410-6～3.14×10-6）；具有較明顯的Eu負異常（δEu為0.27～0.38）；稀土元素分餾程度中等（LREE/HREE為8.05～11.5），稀土配分曲線為輕稀土富集型（圖3）.

圖3 洛古河含鉬花崗巖體稀土元素配分曲線（標準值據Boynton，1984）Fig.3 Chondrite-normalized REE patterns of the molybdenum granite from Luoguhe area（normalization values after Boynton，1984）

樣品具有低Sr、高Y、Yb含量特征（Sr為119.0～166.0×10-6，Y為23.7×10-6～29.8×10-6，Yb為3.47×10-6～3.14×10-6）；與張旗［13］花崗巖的Sr-Yb分類標準對比，為低Sr高Yb型花崗巖（圖4）.在微量元素蛛網圖（圖5）上，富集Rb、Th、U、K、Zr、Hf和輕稀土元素，如La、Ce、Nd和Sm等，強烈虧損Ba、P和Ti，而Nb、Sr和Eu具有不同程度虧損.

圖4 巖體形成構造環境Sr-Yb判別圖（據張旗等，2008）Fig.4 Sr-Yb discriminant diagram for tectonic setting of rocks（after ZHANG Qi et al.,2008）

圖5 微量元素原始地幔標準化蛛網圖（標準數據McDonough,1989）Fig.5 Primitive mantle-normalized trace element web diagram（normalization values after McDonough,1989）

5 討論

洛古河含鉬花崗巖體的LA-ICP-MS U-Pb定年結果為131±2 Ma，表明構造巖漿活動發生在早白堊世（130 Ma左右）.實際上，這個時期的花崗巖漿侵入活動在大興安嶺北部是比較強烈的.如以洛古河東巖體為代表的大興安嶺北端早白堊世花崗巖巖體SHRIMP鋯石U-Pb年齡為129.8±2.2 Ma［9］；位于大興安嶺北部的新林鎮巖體的鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年結果為131～132±3 Ma［14］.由此可以證明，大興安嶺以及中國東部［15］在130 Ma左右發生過大規模的構造巖漿活動.同時，在該巖體鉬礦化部位取云英巖中的白云母測其40Ar-39Ar年齡為125.36±0.90 Ma，表明成礦事件同樣發生在130 Ma左右的巖漿活動過程中.實際上與之相近年代的鉬礦化事件在大興安嶺東坡不斷有所發現.如內蒙古阿魯科爾沁旗銅鉬礦床，其6件輝鉬礦同位素測試值給出的Re-Os等值線年齡129.4±3.4 Ma可以代表敖侖花斑巖鉬礦的成礦年齡為早白堊世［16］.又如內蒙古太平溝鉬礦形成于131.5～127.5 Ma，成礦系統發育于早白堊世初期中國東部構造體制由擠壓向伸展轉變的背景下［17］，這與本區的構造體制基本相符（圖6）.由此可見，在130 Ma左右的早白堊世時期是重要的構造巖漿-成礦作用期.

圖6 洛古河含鉬花崗巖體的Rb-Hf-Ta關系圖（據Harris，1986）Fig.6 Rb-Hf-Ta diagram of the molybdenum granite in Luoguhe area（after Harris，1986）

6 結論

（1）洛古河含鉬花崗巖體以二長花崗巖為主，屬高鉀鈣堿性系列的I型花崗巖.鋯石U-Pb年齡表明其形成于131±2 Ma，屬早白堊世巖漿活動的產物.該期花崗巖體在大興安嶺北部出露比較廣泛.

（2）資料表明，在大興安嶺地區早白堊世（130 Ma）時期，是巖漿熱液鉬礦床的重要成礦期.

參加黑龍江省漠河縣洛古河項目研究工作的還有沈陽地質礦產研究所的龐慶邦研究員、李廣遠副研究員、王希今高級工程師.本文的寫作得到了李之彤研究員的指導和幫助，另外，廣州地球化學所武廣研究員也給予了熱情的幫助.在此一并致以誠摯的感謝.

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Abstract：The Luoguhe molybdenum granite in Daxinganling region,with zircon U-Pb age of 131±2 Ma,belongs to monzogranite,included in high-K calc-alkaline series,with low ΣREE,obviously negative Eu anomaly,low Sr and high Yb.The granite is formed in Early Cretaceous post-collision.The40Ar-39Ar age of muscovite in greisen is 125.36±0.90 Ma.Analysis shows that,around 130 Ma,the Daxinganling region experienced an important tectonic magmatismmineralization period.

Key words：zircon U-Pb age；40Ar-39Ar age；molybdenum granite；magmatism-mineralization period；Luoguhe of Heilongjiang Province

THE U-Pb ZIRCON AGE OF THE MOLYBDENUM GRANITE AND ITS GEOLOGICAL SIGNIFICANCE IN LUOGUHE,MOHE COUNTY,HEILONGJIANG PROVINCE

WANG Hong-bo1,LIU Gui-xiang1,XING Cai-xia2
（1.Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,Shenyang 110034,China；2.Jilin No.1 Institute of Geological Survey,Changchun 130031,China）

1671-1947（2010）02-0186-05

P597

A

2010－03－04；

2010-03-19.李蘭英編輯.

黑龍江省大興安嶺地區漠河縣洛古河銅金普查項目（2003）資助.

王宏博（1980—），男，2003年畢業于中國礦業大學（北京校區）地質工程專業，現主要從事于東北地區礦產資源調查評價工作，通信地址沈陽市黃河北大街1號，郵政編碼110034，E-mail//kinghongbo001@163.com