滇西复式花岗岩体的时代及地质意义研究

摘 要: 对全岩Rb-Sr等时线年龄的研究,得到来利山复式岩体中不同期次岩石的同位素地 质年龄:含紫苏辉石斑状黑云母二长花岗岩为84 Ma,含斑黑云母钾长花岗岩为 77 Ma,等粒黑 云母钾长花岗岩为52 Ma表明来利山复式岩体形成于中生代晚期到新生代早期, 说明其演化的 比较充分,岩石化学成分的特征反映其物质来源于硅铝的熔融,在成因类型上相当于壳型、 S型或改造型。

关键词:同位素年龄;花岗岩;成因类型

中图分类号:P5 文献标识码:A 文章编号:1672-1098(2009)03-0007-04

来利山复式岩体由含紫苏辉石斑状黑云母二长花岗岩、含斑黑云母钾长花岗岩、等粒黑云母 钾长花岗岩和二云母碱长花岗岩等组成[1],在同位素地质年代学研究工作方面[2]45, 由于对已有的全岩Rb-Sr等时线年龄缺乏足够的了解,因此,也曾一度认为该岩体为新生代 的产物[3]。随着研究工作的深入,发现对来利山花岗岩全岩Rb、Sr同位素数据 由于处理上的问 题,其等时线年龄仅是反映晚期的地质体成岩时间,而早期的地质体的成岩时间一点反映都 没有。为了验证燕山晚期花岗岩的存在,除了挑选在侵入时间上晚于含紫苏辉石斑状黑云母 二长花岗岩的含斑黑云母钾长花岗岩进行了全岩Rb-Sr等时线年龄测定[4],还对 已有的Rb、Sr同位素资料进行处理和讨论等,有助于对该岩体侵入期次的认识。

1 岩体地质和岩石特征

位于梁河县城北北东方向约7 km的来利山复式岩体,侵入在石炭系变质砂岩和 碳质砂板 岩内,岩体内不同类型的岩石,除含斑黑云母钾长花岗岩与含紫苏辉石斑状黑云母 二长 花岗岩,由于风化物的覆盖没有见到直接侵入接触关系外,其余岩石如二云母碱长 花岗岩与 等粒黑云母钾长花岗岩,等粒黑云母钾长花岗岩与含紫苏辉石斑状黑云母二长花岗 岩等均见 到直接侵入接触关系。 因此, 根据接触关系和同位素地质年龄,确定先后侵入顺序为: 含紫苏辉石斑状黑云母二长花岗岩→含斑黑云母钾长花岗岩→等粒黑云母钾长花岗岩→二云 母碱长花岗岩等[2]46(见图1)。 其中含紫苏辉石斑状黑云母二长花岗岩, 具似斑 状结构。 斑晶长 石大, 粒径在0.5 cm×1 cm～1.5 cm×3 cm,长石斑晶含量>30%。含斑状黑云母钾长花岗岩具 中粒含斑结构,斑晶长石含量<3%, 粒径为 0.5 cm× 1cm～1 cm× 2 cm,大者可达1.5 cm×3.0 cm。另 外, 有关锡矿化的情况, 二云母碱长花岗岩在空间上与锡矿化有较为密切的关系, 如ZK56-2和ZK56-4钻孔所见二云母碱长花岗岩本身就是锡矿体。从来利山岩体所 划分的不同 期次的岩石化学成分分析结果(见表1),可以看出除个别的样品在它所属的岩石中 有点异 常外,绝大多数的样品所反映的特点一致,表明在同一期次侵入岩石,其化学成分近似,且 变化范围小,而不同期次侵入的岩石区别明显。而且从早期到晚期的岩石,SiO₂含量增加 ,TiO₂、MgO和CaO等含量减少,Na₂O含量有增加的趋势,而Sn的丰度也随着花岗岩的 演化而增大。

2 全岩Rb-Sr等时线年龄

岩样为灰白色,具中粒含斑结构,造岩矿物有钾长石、斜长石、石英和黑云母等组成。 测定全岩Rb、Sr同位素样品全岩Rb、Sr同位素数据(见表2,图2),年龄结果:来利山含斑 黑云母钾长花岗岩全岩Rb-Sr等时线年龄T=(77.5±3.7) Ma,Sr的初始比 值a=0.7124±19,相关系数,r=0.9916。

3 讨论

有关来利山花岗全岩Rb、 Sr同位素数据(见表3)[5], 并获得全岩Rb-Sr等时线 年龄为54 Ma(见图3)。不过该等时线所用的Rb、Sr同位素数据,既包括斑状黑 云母二长花岗岩(含紫 苏辉石斑状黑云母二长花岗岩),又包括等粒黑云母钾长花岗岩。因此,所用这些岩石在Rb 、Sr同位素组成上差别甚远的数据作等时线,实际上是一种混杂 等时线,其等时线年龄具不固定性。在图3中的等时线, 实际上是晚 期的等粒黑云母钾长花岗岩的等时线。原因是它的87Rb/86Sr和87Sr/86Sr比值及具变化范围 均远大于斑状黑云母二长花岗岩,其等时线的定位是受控于等粒黑云母钾长花岗岩。 因此 , 等时线年龄也是反映晚期的等粒黑云母钾长花岗岩的年龄。而斑状黑云母二长花岗岩几个全 岩Rb、Sr同位素数据,在此等时线中基本上没有起什么作用。 为了使参与研究的岩石, 在 全岩Rb-Sr等时线上有所反映, 首先要排除使用混杂等时线, 采用单一岩石样品的数据作 等时线, 就可以获得具有实际意义的等时线年龄。

3.1 含紫苏辉石斑状黑云母二长花岗岩等时线年龄

含紫苏辉石斑状黑云母二长花岗岩全岩Rb、Sr同位素数据如表3中1～3号所示, 全岩Rb- Sr等时线(见图4), 经年龄计算的结果, 含紫苏辉石斑 状黑云母二长花岗岩全岩Rb-Sr等时线年龄T=(84.2±1.7) Ma, Sr的初始 值a=0.7112±4,相关系数r=0.9998。此等时线年龄和处在该岩体北边的古永复式 岩体中早期的斑状黑云母二长花岗岩全岩Rb-Sr等时线年龄一致[6]。

3.2 等粒黑云母钾长花岗岩全岩Rb-Sr等时线年龄

该花岗岩全岩Rb Sr同位素数据, 是表3中的4～7号样品,全岩Rb-Sr等时线(见图5)。年龄 计算的结果,来利山等粒黑云母钾长花岗岩全岩Rb-Sr等时线年龄T=(52.1±1.6 ) Ma, Sr的初始比值, a=0.7134±4,相关系数r=0.9997。

3.3 来利山复式岩体的时代

来利山复式岩体,包括早期的含紫苏辉石斑状黑云母二长花岗岩和含斑黑云母钾长花岗岩, 全岩Rb-Sr等时线年龄分别为84 Ma和77 Ma,属于中生代晚期,相 当于晚白垩世。晚期的等粒黑云母钾长花岗岩,全岩Rb-Sr等时线年龄为52 M a,属于新生代早期,相当于始新世。

4 结论

来利山复式花岗岩体的岩浆侵入活动,开始于燕山晚期,结束于喜马拉雅期的早期,其活动 时间长达30 Ma之久,致使其演化的比较充分,表现在岩石化学成分上,由中性 向酸性 方向呈现规律性的变化,在一定程度上反映它们是同源的。另外,从获得的几种岩石Sr的初 始比值,早期的岩石值小,晚期的岩石值大,以及从早期到晚期其值呈现递增的趋势,均反 映其物质来源于硅铝的熔融,在成因类型上相当于壳型、S型或改造型。

参考文献:

[1] 沈敢富,吕伯西.云南三江地区新生代侵入岩的成岩与成矿[M].北京:地 质出版社,2000:53-55.

[2] 李景略.梁河来利山锡矿床地质特征及其成因[J].云南地质,1984,3(1) :45-48.

[3] 张玉泉,谢应雯,成忠礼.三江地区含锡花岗岩Rb-Sr等时线年龄[J].岩 石学报,1990,6(1):75-81.

[4] 张玉泉,谢应雯,王俊文.三江地区花岗岩Rb Sr同位素研究[J].地球化 学,1990,19(4):316-326.

[5] 王文懿.铷-锶法同位素年龄测定数据[J].云南地质,1984,3(1):90-9 6.

[6] 张玉泉,朱炳泉,谢应雯.横断山区花岗岩类铷-锶等时线年龄讨论[J]. 地质学报,1989,63(4):373-382.

(责任编辑:宋晓梅,范 君)

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