呂金剛，趙恒樂，李月棟，付清波，劉眾

（新疆維吾爾自治區(qū)地質礦產勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質調查大隊，新疆 烏魯木齊 830013）

哈密白干湖花崗巖SHRIMP U-Pb定年及地質意義

呂金剛，趙恒樂，李月棟，付清波，劉眾

（新疆維吾爾自治區(qū)地質礦產勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質調查大隊，新疆 烏魯木齊 830013）

白干湖花崗巖位于新疆哈密市白干湖南部，主體由肉紅色堿長花崗巖、二長花崗巖構成。侵入巖南部與早石炭世雅滿蘇組接觸帶形成矽卡巖型鉛鋅礦床——白干湖西鉛鋅礦。為了解侵入體形成時代及確定鉛鋅礦成礦時代，在該巖體堿長花崗巖中采集同位素年齡樣，采用SHRIMP法鋯石U-Pb測年，獲得巖體結晶年齡（240.4±5.6）Ma，推斷白干湖西鉛鋅礦形成時代為印支期，即早三疊世晚期—中三疊世早期。新疆哈密白干湖花崗巖同位素測年為研究該區(qū)巖漿演化提供了年代學數(shù)據(jù)，也為本區(qū)鉛鋅礦成礦時代提供了年代學制約。

哈密；白干湖西鉛鋅礦；白干湖花崗巖；SHRIMP鋯石U-Pb年齡；成礦時代

20世紀60年代中期，新疆地質局區(qū)域地質測量大隊在哈密白干湖一帶開展區(qū)域地質調查工作時，將白干湖花崗巖劃為華力西晚期?新疆地質局區(qū)域地質測量大隊.1∶20萬煙墩幅區(qū)域地質調查報告，1966，并圈出錫重砂異常。20世紀90年代，新疆地礦局第六地質大隊開展1∶20萬區(qū)域化探，在該巖體及接觸帶圈出HS49號以W，Sn，Mo，Bi，Pb為主的綜合異常?新疆地礦局第六地質大隊.1∶20萬煙墩幅地球化學圖說明書，1990。2009年，新疆地礦局第一區(qū)域地質調查大隊在本區(qū)開展區(qū)域地質礦產調查，將該花崗巖劃分為華力西中期鉀長花崗巖，該巖體侵入于早石炭世雅滿蘇組，本區(qū)雅滿蘇組化石豐富，地層時代依據(jù)充分。在侵入于雅滿蘇組的數(shù)個巖體中進行鋯石U-Pb定年，測得鋯石SHRIMP年齡為（240.4±5.6）Ma～（250.4±4）Ma，與宏觀地質特征相比，所測年齡偏低，有待進一步研究與探討?新疆地礦局第一區(qū)域地質調查大隊.新疆哈密市旱草湖一帶1∶5萬區(qū)域地質調查報告，2009。

2010—2013年，筆者以白干湖花崗巖外接觸帶為重點開展礦產普查，對白干湖花崗巖時代歸屬問題進行研究。一方面確定該侵入體外傾，深部花崗巖與圍巖接觸帶產狀一致且變緩，接觸帶發(fā)育鉛鋅礦體及銅、鎢、鉬、磁鐵礦化體等；另一方面得出早三疊世末期本區(qū)發(fā)生巖漿侵位，白干湖花崗巖與雅滿蘇組碎屑巖、碳酸鹽巖發(fā)生廣泛交代作用，形成矽卡巖型礦床。

1 地質背景

白干湖花崗巖位于白干湖南部1 km，沙泉子北東15 km處，呈不規(guī)則巖株狀，長約15 km，寬0.2～5.0 km，面積32.53 km2。巖體所處大地構造位置位于雅滿蘇邊緣火山巖帶東部，北部以雅滿蘇斷裂為界與康古爾海槽相鄰，南部以阿其克庫都克-沙泉子斷裂為界與巴倫臺-星星峽離散地體相接（圖1）。

花崗巖侵入于早石炭世雅滿蘇組，由陸源碎屑巖、火山碎屑巖及少量碳酸鹽巖組成，地層呈南傾單斜，傾向160°～180°，傾角25°～60°。地表花崗巖中有少量地層殘留體（捕虜體）呈孤島狀分布，具強烈綠簾石化、石榴巖化、黝簾石化；沿接觸帶侵入巖發(fā)育綠泥石化、綠簾石化、高嶺土化；圍巖發(fā)育綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、石榴石化、陽起石化、透閃石化、透輝石化、硅化等。巖體北部被新生代凹陷陸相碎屑巖覆蓋。由于白干湖花崗巖主要礦物含量變化的差異性，進一步將其分為堿長花崗巖、二長花崗巖及花崗閃長巖?？臻g上，堿長花崗巖位于巖體中部，占侵入體大部分；二長花崗巖、花崗閃長巖分布于巖體邊部，多與圍巖發(fā)生交代作用；巖體內部發(fā)育若干細晶巖脈、輝綠巖脈及石英脈；巖體外接觸帶發(fā)育石英脈、花崗斑巖脈、閃長玢巖脈、輝綠玢巖脈等。巖石總體呈中細粒結構、塊狀構造，主要由斜長石、鉀長石、石英及少量黑云母（或角閃石）組成，斜長石（更長石為主）含量10%～65%，自形板狀，聚片雙晶發(fā)育；鉀長石含量10%～66%，它形粒狀，波狀消光；石英含量20%～30%，它形粒狀，波狀消光；黑云母少量（～5%），半自形片狀，具多色性；普通角閃石少量（～2%），柱狀，具閃石式解理，多色性。副礦物有磷灰石、鋯石、褐簾石、榍石、磁鐵礦等。

圖1 白干湖花崗巖地質圖Fig.1 The geological map of Baigan lake Granite

2 樣品特征

白干湖堿長花崗巖樣品（20070K16-ⅩⅢ-62）采自巖體北部（圖1），采樣位置為北緯42°04′30″，東經94°53′34″。樣品新鮮，無穿插脈體，重約9.8 kg。巖石呈肉紅色，中細?；◢徑Y構，斜長石10.8%，半自形板狀，粒徑0.3～0.6 mm，聚片雙晶發(fā)育；鉀長石66.1%，半自形粒狀，粒徑0.3～3.8 mm，為條紋長石，輕度泥化；石英21.6%，它形粒狀，粒徑0.4～3.0 mm，波狀消光，分布不均；黑云母1%，黃褐色，片狀，片徑0.03～0.1 mm；含少量副礦物磷灰石、鋯石、褐簾石。

對巖體4件樣品作巖石化學分析，SiO2為75.17%～76.62%，Al2O3為11.37%～12.93%，K2O為2.97%～5.02%，Na2O為2.51%～4.16%，F(xiàn)e2O3為0.32%～1.19%，F(xiàn)eO為0.50%～0.72%，CaO為0.67%～2.10%，MgO為0.13%～0.57%，MnO為0.04%～0.07%，TiO2為0.12%～0.25%，P2O5為0.02%～0.06%。屬鋁過飽和類型高硅鋁巖石。

鋯石多呈無色-淺黃色，透明，玻璃光澤，正方雙錐柱狀，晶體長0.03～0.6 mm，寬0.02～0.15 mm，長寬比值1.5：1～4：1。鋯石分選由新疆地礦局第一區(qū)域地質調查大隊實驗室完成，常規(guī)方法挑選。用于測年的7粒鋯石呈無色、透明正方雙錐柱狀，晶形相對完整，晶體透明、潔凈，晶面光滑，晶棱平直，晶棱與晶面界線清晰，生長韻律環(huán)帶較發(fā)育，部分鋯石內包裹有自形及它形的繼承鋯石，用于SHRIMP分析的鋯石見圖2。

圖2 白干湖花崗巖鋯石陰極發(fā)光圖像及SHRIMP測點位置圖Fig.2 The Photographs of CL images and the SHRIMP testing spots distribution of the zircon from Baigan Lake Granite

3 鋯石SHRIMP U-Pb定年結果

3.1 分析方法

鋯石SHRIMP U-Pb分析在中國地質科學院地質研究所（北京離子探針中心）SHRIMPⅡ型儀器上完成。送分析的鋯石在雙目鏡下挑出干凈透明自形鋯石顆粒，將鋯石與數(shù)粒標準鋯石TEM置于玻璃板上用環(huán)氧樹脂中固定、拋光，使鋯石內部暴露，在陰極發(fā)光掃描電鏡上進行圖像分析。SHRIMP測點位于鋯石的生長環(huán)帶上（圖2），SHRIMP分析采用跳峰掃描，每7次掃描記錄1次平均值；用RSES參考鋯石進行元素間的分餾校正；數(shù)據(jù)處理采用Ludwig SQUID1.0（2001）程序。

3.2 分析結果

7個SHRIMP鋯石U-Pb分析結果見表1。7個測點U含量174×10-6～1 676×10-6，平均625.86×10-6，Th含量74×10-6～599×10-6，平均276.29×10-6。鋯石的U/Th比為1.75～2.85，平均2.27，屬典型巖漿成因鋯石［1］。7個測點都位于明顯的環(huán)帶結構部位上，這種環(huán)帶是巖漿型鋯石典型特征，其年齡可代表花崗巖巖體的結晶年齡。據(jù)表1，圖3，圖4判斷，1.1～7.1分析點集中分布于諧和曲線上，3次分析給出的鋯石206Pb/238U年齡為（228.1±6.0）Ma～（250.6±8.3）Ma。206Pb/238U加權平均年齡為（240.4±5.6）Ma（n=7，MSWD=0.72），表明其形成時代為早三疊世晚期（早印支期）。

表1 白干湖花崗巖鋯石SHRIMP測年數(shù)據(jù)表Table 1 SHRIMP dating data of zircons from Baigan Lake Granite

圖3 白干湖花崗巖鋯石U-Pu年齡諧和圖Fig.3 U-Pb concordia diagram of zircons from Baigan lake granit

圖4 白干湖花崗巖鋯石年齡加權平均圖Fig.4 Diagram of weighted average ages of zircons from Baigan lake granite

4 討論與意義

哈密白干湖堿長花崗巖鋯石SHRIMP U-Pb年齡為（240.4±5.6）Ma。該巖體形成于雅滿蘇邊緣火山巖帶（島?。┉h(huán)境，與本區(qū)分布范圍廣、巖漿活動強的晚古生代花崗巖具顯著繼承性［2］。該花崗巖形成于早印支期（早三疊世末期），為本區(qū)巖漿演化晚期階段產物。據(jù)巖相學和巖石化學特征分析，白干湖花崗巖屬大陸弧花崗巖殼幔同熔（Ⅰ）型為主。印支期巖漿作用于東天山一帶認識強烈［3］。隨研究者對東天山一帶花崗巖的深入研究，認為本區(qū)印支期有大規(guī)模巖漿侵位，代表性的有雅滿蘇北鉀長花崗巖［4］，尾亞石英閃長巖［5-7］，白石頭泉含黃玉天河石花崗巖［8，9］，黃山南、吐拉爾根過鋁花崗巖等［10］。東天山在印支期發(fā)生過一次重要的地殼垂向增生事件，巖漿活動和成礦作用與古特提斯洋俯沖及隨后的碰撞相關［11］。白干湖花崗巖時代的確定為上述認識提供了佐證。白干湖花崗巖與早石炭世地層接觸交代作用普遍，形成的矽卡巖化帶有W，Sn，Mo，Bi，Cu，Pb，Zn及磁鐵礦化等，以鉛鋅礦為主，含少量銅、

從鎢鉬礦礦床花崗巖捕虜體及圍巖中礦（化）體產出特征來看，侵入巖與成礦密切，礦源層為早石炭世陸緣碎屑巖-碳酸鹽巖建造，受巖漿期后熱液作用影響，礦源層中礦物質沿層間破碎帶運移、充填成礦。與礦化有關的侵入巖以鈣堿性系列為主，多分布于島弧巖漿帶基底陸塊隆起邊緣［12］。成巖時代與成礦時代接近。白干湖西鉛鋅礦（矽卡巖型）形成于印支期。綜上所述，哈密白干湖花崗巖同位素測年為研究該區(qū)巖漿演化提供了年代學數(shù)據(jù)，也為本區(qū)鉛鋅礦成礦時代提供了年代學制約。

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SHRIMP U-Pb Age of the Zircon from Granite in Baigan Lake and its Geological Implications in Hami，Xinjiang

Lv Jingang，Zhao Hengle，Li Yuedong，F(xiàn)u Qingbo，Liu Zhong
（No.1 Regional Geological Survey Party，Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources，Urumqi，Xinjiang，830013，China）

The Baigan Lake granite is located in the south of Baigan Lake in Hami，Xinjiang，and its main body consists of pale red alkali-feldspar granite and monzonitic granite.By contact metasomatism between the southern part of this intrusive rocks and Early Carboniferous Yamansu group，the skarn type Lead-zinc deposits are formed.Therefore，in order to understand intrusive rock's formation age and determine the lead-zinc deposit mineralization epoch，some samples for isotope dating are collected in the alkali-feldspar granite.By zircon SHRIMP U-Pb isotope dating，this rock crystallization age data（240.4±5.6Ma）is obtained，and it is suggested that Baigan Lake lead-zinc deposits are mineralized in Indosinian epoch，which is between the later period of Early Triassic and the early period of middle Triassic.Xinjiang Baigan Lake granite isotope dating provides chronology data for study this area magma evolution and chronology restriction for lead-zinc deposit mineralization epoch.

Hami；Baigan Lake west Lead-zinc deposit；Baigan Lake granite；Zircon SHRIMP U-Pb isotope dating；Mineralization epoch

1000-8845（2015）02-177-04

P597

A

項目資助：新疆維吾爾自治區(qū)地質勘查基金項目新疆哈密市黑山口北-旱草湖多金屬礦普查（T10-3-XJ27）資助

2014-05-20；

2014-06-13；作者E-mail：xjdkljg2005@tom.com

呂金剛（1968-），男，河南洛寧人，高級工程師，1993年畢業(yè)于中國地質大學（武漢）地勘專業(yè)，從事地質礦產勘查工作