全 文 ：卷(Volume)36，期(Number)3，总(SUM)134
页(Pages)422 ～ 426，2012，8(August，2012
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) 大 地构造与成矿学
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Geotectonica et Metallogenia
收稿日期:2012 － 01 － 15;改回日期:2012 － 04 － 24
项目资助:本文由中国地质大调查项目“南岭地区岩浆岩成矿专属性研究”(项目编号:1212011120989)、“我国重要矿产和区域成矿规律研
究”(项目编号:1212010633903)、我国三稀金属资源战略调查—“我国三稀资源战略调查及综合”(项目编号:1212011220803)、国
家深部探测技术与实验研究专项的“南岭成矿带地壳岩浆系统结构探测实验”课题(项目编号:SinoProbe-03-01)、“南岭于都 －赣县
矿集区立体探测技术与深部成矿预测示范”课题(项目编号:201011048)联合资助。
第一作者简介:孙艳(1981 － ) ，女，在职博士生，助理研究员，构造地质学专业。Email:sunyan517@ 163． com
① 江西省重工业局． 1969a． 1∶ 20 万区域地质调查报告(于都幅) :1 － 120．
② 江西省重工业局． 1969b． 1∶ 20 万区域地质矿产调查报告(赣州幅) :1 － 156．
江西信丰桐木稀土矿区龙舌岩体的成岩时代
及成矿条件分析
孙艳1，2，李建康2，陈振宇2，陈郑辉2，侯可军2，赵正3
(1．中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083;2．国土资源部 成矿作用与资源评价重点实
验室，中国地质科学院 矿产资源研究所，北京 100037;3． 中国地质科学院，北京 100037)
摘 要:选择赣南离子吸附型稀土矿床产地———龙舌花岗岩体开展了锆石 LA-ICP-MS 定年工作。研究结果表明，
岩体中的锆石晶型较完整，环带明显，属于典型的岩浆锆石;龙舌岩体之中粗粒斑状黑云母花岗岩形成于加里东期
(206Pb /238U加权平均年龄为 457． 5 ± 1． 7 Ma，MSWD =0． 39)。加里东期的花岗岩可能是扬子陆块与华夏陆块拼接
的结果，该花岗岩含有褐帘石等易风化的富稀土副矿物，经受多起构造事件，断裂发育，加之地处温热气候，遭受强
烈的风化作用，有助于形成离子吸附型稀土矿床，因此对南岭离子吸附型稀土矿床的形成具有重要贡献。
关键词:LA-ICP-MS U-Pb法定年;龙舌岩体;加里东期;桐木稀土矿床
中图分类号:P597;P611 文献标志码:A 文章编号:1001-1552(2012)03-0422-005
赣南龙舌岩体位于南岭东段赣南粤北隆起钨、
铌、钽、稀土、铀(锡、银)成矿带，是该成矿带上一个
与稀土有关的重要岩体，其成岩年代鲜有介绍，只在
江西省重工业局 1 ∶ 20 万区域地质调查报告(于都
幅)中定义为燕山早期第一阶段花岗岩，至今缺乏
精确的定年数据和分析资料。鉴于此，本文利用锆
石开展 U-Pb 稳定同位素定年工作，以讨论离子吸
附型矿床成矿母岩的时代及其成矿条件。
1 地质特征
龙舌岩体位于 1∶ 20 万地质图赣州幅和于都幅
交界处，行政区划属于江西省赣州市信丰县。岩体
表现为中粗粒斑状黑云母花岗岩。岩体接触变质作
用较显著，由于围岩岩性的不同和热变质的差异，形
成了各种不同的蚀变带，一般常见者为红柱石角岩、
堇青石角岩和斑点板岩，在与泥钙质岩石接触时则
形成了石榴子石矽卡岩、阳起石矽卡岩和大理岩。
原生构造不发育，流线构造亦无明显定向。结构相
变化较显著。岩石中矿物成分为:钾长石、斜长石、
石英、黑云母(含量 5%)和少量白云母(约占 0 ～
1%)。有时见有石英二长岩出现。这些岩石互相
杂生，无明显界线，反映出该岩体系以酸性花岗岩为
主的杂岩体。岩体岩石自变质作用不甚强烈，自变
质矿物有白云母(绢云母)和萤石(江西省重工业
局，1969a，1969b①②)。
DOI:10.16539/j.ddgzyckx.2012.03.010
第 3 期 孙艳等:江西信丰桐木稀土矿区龙舌岩体的成岩时代及成矿条件分析 423
2 样品准备及定年方法
2． 1 样品准备
本次野外采集龙舌岩体(图 1、图 2)中粗粒黑
云母花岗岩新鲜样品 5 kg(样品编号 Ydlst) ，采样点
GPS定位为北纬 25°2400″，东经 114°5946″。锆石
的分选过程如下:把花岗岩样品破碎后，岩石碎样放
入直径为 20 cm 的不锈钢钵中，在 XZW100 型振动
磨样机中研磨 3 ～ 5 s后取出，此过程反复进行直至
样品全部通过 0． 3 mm孔径筛;然后洗去粉尘，经铝
制淘砂盘富集重矿物;再通过磁选、电磁选分离出非
电磁部分;而后淘洗获得锆石精矿，最后在双目镜下
挑选出用于定年的锆石颗粒。
2． 2 定年方法
样品测试在国土资源部成矿作用与资源评价重
点实验室完成。首先，将待测锆石样品、锆石标准和
人工合成的 NIST612 硅酸盐玻璃分别用胶粘在载玻
1．第四系;2．白垩纪砂岩、页岩;3．二叠纪细砂岩;4．石炭纪灰岩;5．泥盆纪砂岩;6．寒武纪细砂岩、板岩;7．前寒武纪板岩、砂砾岩;8．燕山早
期中粒似斑状黑云母花岗岩;9．加里东期中粗粒斑状黑云母花岗岩;10．褶皱轴线;11．地层不整合;12．断层。
图 1 赣南龙舌岩体地质简图(据 1∶ 20 万于都幅、赣州幅(1969)地质矿产图①②修改)
Fig． 1 Geological sketch map of the Longshe granite in southern Jiangxi province
片上，放上 PVC 环，然后将环氧树脂和固化剂进行
充分混合后注入 PVC环中，待树脂充分固化后将样
品座从载玻片上剥离，并对其进行抛光(侯可军等，
2009)。用酒精轻擦样品表面后，利用 Finnigan Nep-
tune型多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-
MS)及与之配套的 Newwave UP 213 Nd:YAG 激光
剥蚀系统建立的锆石微区 U-Pb 定年方法技术对龙
舌岩体锆石中 16 个点进行了详细的定年研究。
3 定年结果
从锆石颗粒的阴极发光照片(图 3)看，龙舌岩
体中锆石颗粒大小不一，小的 50 μm左右，大的大
于 200 μm，锆石破碎程度也差别明显，除因破碎残
图 2 江西南部龙舌岩体野外露头
Fig． 2 The outcrop of the Longshe granite
424 第 36 卷
缺不全者外，多结晶较好，呈典型的长柱状晶形，具
有典型的岩浆震荡环带，指示其主体为岩浆结晶产
物。锆石 U-Pb有效分析结果列于表 1，谐和年龄和
加权年龄示于图 4。锆石中的 Th /U 比值可以指示
锆石的成因，岩浆锆石的 Th /U 比一般大于 0． 5，而
变质老锆石的 Th /U 比值一般小于 0． 1(Hoskin and
Black，2000)。龙舌岩体锆石的 Th /U 比值几乎都
大于 0． 5，也显示其岩浆成因。
由分析结果可知，在龙舌中粗粒黑云母花岗岩
岩体中，锆石的年龄谐和度良好，说明锆石结晶后
U-Pb体系保持封闭，没有受到后期事件的破坏和影
响，206 Pb / 238 U 加权平均年龄为 457． 5 ± 1． 7 Ma
(MSWD =0． 39)。因此，龙舌岩体的花岗岩形成于
奥陶纪，对应于加里东中期的构造 －岩浆热事件。
4 讨论
4． 1 成岩时代和构造背景分析
龙舌岩体以往被归为燕山期第一阶段产物
(1∶ 20万于都幅、赣州幅地质报告，1969①②) ，主要是
根据区域对比。但龙舌岩体北部和东部被侵入的地
层是寒武系和震旦系(图 1 标为前寒武系) ，而其西
南侧与白垩系断层接触。也就是说，介于寒武纪与
白垩纪之间的各个时代实际上都是可能的。以往之
所以定为燕山期第一阶段，主要还是“经验”使然。
根据本文的同位素年代学研究可知，龙舌岩体花岗
岩中锆石的 206 Pb / 238 U 加权平均年龄为457． 5 ±
1． 7 Ma(MSWD = 0． 39)。因此，龙舌岩体形成于加
里东期。加里东运动是华南一次重要的造山运动(刘
图 3 龙舌岩体锆石颗粒的阴极发光照片(样品编号 Ydlst)
Fig． 3 Cathodoluminescence images of zircons from the medium-coarse grained prophyritic biotite granite
of the Longshe intrusion
图 4 龙舌岩体锆石 U-Pb年龄谐和图及加权平均结果
Fig． 4 U-Pb concordia diagram and the weighted average age of zircons from the Longshe granite
第 3 期 孙艳等:江西信丰桐木稀土矿区龙舌岩体的成岩时代及成矿条件分析 425
表 1 龙舌岩体中粗粒斑状黑云母花岗岩中锆石的 LA-ICP-MS U-Pb同位素分析结果
Table 1 LA-ICP-MS U-Pb results for zircons from the medium-coarse grained prophyritic biotite
granite of the Longshe intrusion
分析号
Pb
(× 10 －6)
Th
(× 10 －6)
238U
(× 10 －6)
U /Th 207 Pb /206 Pb
207 Pb /235U
比值 1σ
206 Pb /238U
比值 1σ
Ydlst-1 34． 1 241 429 0． 56 0． 0569 0． 5808 0． 0061 0． 0741 0． 0008
Ydlst-2 55． 8 508 498 1． 02 0． 0564 0． 5741 0． 0046 0． 0739 0． 0006
Ydlst-3 33． 0 211 463 0． 46 0． 0582 0． 5920 0． 0079 0． 0739 0． 0011
Ydlst-4 25． 7 198 244 0． 81 0． 0598 0． 6781 0． 0065 0． 0823 0． 0007
Ydlst-5 47． 5 309 699 0． 44 0． 0579 0． 5852 0． 0022 0． 0734 0． 0016
Ydlst-6 51． 3 344 773 0． 45 0． 0563 0． 5674 0． 0022 0． 0732 0． 0003
Ydlst-7 50． 3 378 738 0． 51 0． 0565 0． 5744 0． 0020 0． 0738 0． 0003
Ydlst-8 41． 3 396 349 1． 13 0． 0583 0． 5682 0． 0061 0． 0707 0． 0007
Ydlst-9 47． 2 460 403 1． 14 0． 0578 0． 5823 0． 0070 0． 0730 0． 0009
Ydlst-10 34． 8 277 402 0． 69 0． 0570 0． 5779 0． 0093 0． 0736 0． 0004
Ydlst-11 73． 1 661 770 0． 86 0． 0562 0． 5665 0． 0039 0． 0732 0． 0005
Ydlst-12 47． 7 374 517 0． 72 0． 0572 0． 5784 0． 0120 0． 0733 0． 0016
Ydlst-13 33． 7 248 468 0． 53 0． 0567 0． 5744 0． 0151 0． 0734 0． 0014
Ydlst-14 20． 7 128 310 0． 41 0． 0583 0． 5925 0． 0166 0． 0738 0． 0021
Ydlst-15 23． 1 170 268 0． 64 0． 0577 0． 5866 0． 0176 0． 0737 0． 0016
Ydlst-16 13． 8 119 163 0． 73 0． 0597 0． 5288 0． 0111 0． 0642 0． 0012
分析号
208 Pb /232 Th
比值 1σ
207 Pb /206 Pb
Age (Ma) 1σ
207 Pb /235U
Age (Ma) 1σ
206 Pb /238U
Age (Ma) 1σ
208 Pb /232 Th
Age (Ma) 1σ
Ydlst-1 0． 0135 0． 0008 487． 1 11． 1 465． 0 3． 9 460． 6 4． 7 271． 2 16． 1
Ydlst-2 0． 0128 0． 0008 477． 8 11． 1 460． 6 3． 0 459． 6 3． 8 257． 6 16． 9
Ydlst-3 0． 0129 0． 0010 600． 0 18． 5 472． 1 5． 0 459． 6 6． 8 258． 6 20． 7
Ydlst-4 0． 0122 0． 0012 598． 2 14． 8 525． 6 4． 0 509． 6 4． 4 246． 1 23． 8
Ydlst-5 0． 0123 0． 0014 524． 1 40． 7 467． 8 1． 4 456． 6 9． 8 247． 3 28． 1
Ydlst-6 0． 0116 0． 0015 464． 9 10． 2 456． 3 1． 4 455． 2 1． 7 233． 0 29． 1
Ydlst-7 0． 0106 0． 0015 472． 3 7． 4 460． 9 1． 3 459． 2 1． 5 212． 3 30． 9
Ydlst-8 0． 0107 0． 0018 542． 6 3． 7 456． 8 3． 9 440． 1 3． 9 215． 0 35． 9
Ydlst-9 0． 0102 0． 0015 524． 1 38． 9 465． 9 4． 5 454． 4 5． 1 204． 4 30． 4
Ydlst-10 0． 0107 0． 0014 500． 0 33． 3 463． 1 6． 0 457． 7 2． 5 215． 1 28． 7
Ydlst-11 0． 0104 0． 0012 461． 2 5． 6 455． 7 2． 6 455． 3 3． 3 208． 8 23． 2
Ydlst-12 0． 0117 0． 0011 501． 9 14． 8 463． 4 7． 7 456． 0 9． 8 235． 2 22． 7
Ydlst-13 0． 0106 0． 0009 479． 7 18． 5 460． 8 9． 7 456． 9 8． 5 212． 5 17． 5
Ydlst-14 0． 0114 0． 0009 538． 9 21． 3 472． 5 10． 6 458． 8 12． 8 229． 3 17． 8
Ydlst-15 0． 0118 0． 0007 516． 7 35． 2 468． 7 11． 3 458． 4 9． 7 236． 5 14． 7
Ydlst-16 0． 0102 0． 0009 594． 5 18． 5 431． 0 7． 4 401． 0 7． 2 205． 1 18． 2
运黎等，2009) ，同期花岗岩在华南的分布也是相对
广泛的(张芳荣等，2009) ，如广西西南部的德保钦
甲岩体(王永磊等，2012)、湖南南部的益将岩体(王
彦斌等，2010)、赣南的阳埠垇子下岩体(赵芝等，
2012)。这些岩体均是与成矿作用有关的花岗岩类
岩体(后二者也都形成了不同类型的稀土矿床) ，因
此，龙舌岩体属于加里东期岩体是具有区域性构造
条件的，并非偶然。
4． 2 成矿条件分析
南岭地区与风化壳型稀土矿床有关的岩石类型
很多，包括演化程度较低的弱分异花岗岩类，如印支
期准铝质花岗岩、燕山期 A 型花岗岩、燕山中 －晚
期黑云母二长花岗岩等(华仁民等，2007) ，但对加
里东期花岗岩形成风化壳型稀土矿床研究不多。虽
然白鸽等(1989)曾指出在赣南各时代岩体中，以加
里东期岩体形成离子吸附型稀土矿床的几率最大，
远超过其他时期的岩体，但缺乏可靠的同位素年代
学依据。本次对龙舌岩体成岩时代的同位素年代学
研究证明其形成于奥陶纪(457． 5 Ma) ，而且在同位
素年龄数据上没有后期(包括印支期和燕山期)岩
浆活动的影响(表 1，图 4) ，属于单一期次的成矿岩
体。因此，单纯加里东期花岗岩对南岭离子吸附型
稀土矿床的形成也是具有重要贡献的。
风化壳型稀土矿床是由于花岗岩在地表遭受强
烈风化，释放出来的稀土元素被以高岭石为主的黏
土矿物所吸附而在风化壳中富集成矿。加里东期花
岗岩含铈族稀土元素副矿物为褐帘石(彭亚鸣和苏
美丽，1983)。褐帘石属于易风化的副矿物，对形成
离子吸附型稀土矿床具有重要贡献(白鸽等，
1989)。加里东期岩体经受的后期构造事件比印支
期和燕山期岩体更多，岩体的破碎程度往往更大，断
裂、裂隙发育，容易形成厚大的风化壳。此外，南岭
426 第 36 卷
地区的加里东期花岗岩主要分布在武夷山到云开大
山一线，该地区纬度低，雨量充沛，更利于发生较强
的风化作用。这些因素决定了加里东期花岗岩对于
寻找离子吸附型稀土矿床具有重要的指示意义。
5 结语
(1)龙舌岩体主体部分的中粗粒斑状黑云母花
岗岩形成于加里东期，而不是以往所认为的燕山期。
这一结果说明以往凭简单的区域对比来确定岩体的
侵入时代可能出现误判，凡是没有确切同位素年龄、
地质上只能给出宽泛时限的岩体需要补充定年。
(2)南岭加里东期岩体含有富稀土的且易风化
的副矿物，断裂破坏严重，且多处于温湿气候和低山
丘陵地貌条件下，易于发育离子吸附型稀土矿床，对
寻找离子吸附型稀土矿床具有重要的指示作用。以
往只把找矿注意力放在与石英脉型钨矿关系最密切
的燕山期岩体是不够的，容易漏掉矿产，尤其是离子
吸附型稀土矿。
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LA －MC － ICP －MS Zircon U － Pb Dating and Rare Earth
Potential of the Longshe Granite in Ganzhou，Jiangxi Province
SUN Yan1，2，LI Jiankang2，CHEN Zhenyu2，CHEN Zhenghui2，
HOU Kejun2 and ZHAO Zheng3
(1． School of the Earth Sciences and Resources China University of Geosciences (Beijing) ，Beijing 100083，China;
2． MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment，Institute of Mineral Resources，Chinese Academy of
Geological Sciences，Beijing 100037，China;3． Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100037，China)
Abstract:The Longshe granite located in Ganzhou，Jiangxi province，whose weathering crust bears ion exchangea-
ble rare earths，was dated using LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb method． The zircons from the medium-coarse grained
prophyritic biotite granite are euhedral crystals with oscillatory zoning on CL images． LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb
determinations yield a weighted mean 206Pb / 238U age of (457． 5 ± 1． 7)Ma (MSWD = 0． 39) ，suggesting that the
granite was formed in Caledonian during the convergence between the Yangtze and Cathaysia blocks． In Nanling
district，the Caledonian intrusions have great contribution to the formation of ion exchangeable REE resources． The
Caledonian intrusions bearing REE-rich accessory minerals (such as allanite)experienced multistage faulting have
developed thick weathering crusts under subtropical conditions，which are very promising for the formation of ion
exchangeable rare earth element deposits．
Keywords:LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb;Longshe granite;Caledonian;Tongmu REE deposit