何文兴

(福建省地质调查研究院，福州，350013)

古田地区中三叠世是岩浆侵入活动的鼎盛时期，侵入岩广泛分布于古田—梅村一带。中三叠世岩体在以往的工作中被划为不同地质时期岩浆活动产物，测年成果有上杭古田岩体全岩Rb-Sr等时线年龄180 Ma[1]、上杭古田上洋岩体黑云母K-Ar年龄149 Ma[2]，对古田地区岩体的处置主要依据岩石特征进行单元、超单元岩石结构划分*福建省地质调查研究院，1∶25万瑞金市幅区域地质调查报告，2002。*福建省区域地质测量队，1∶20万长汀、上杭幅区域地质调查报告，1971。收稿日期：2015-09-17作者简介：何文兴(1965-)，男，工程师，地质找矿与普查专业。，时代依据不足(表1)。

表1 古田地区印支期岩体划分沿革

笔者根据1∶5万新泉等4幅区域地质调查，对古田地区侵入岩进行了详细路线填图，研究发现过去被划分为不同年代的岩体，其岩石面貌等地质特征相似，野外工作难以区分。在宏观调研侵入岩地质特征和接触关系的基础上，为了进一步确定岩体时代，采集了5个不同岩石类型、不同时代有代表性的样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年，获得的岩浆成岩年龄数据为232.2～235.3 Ma，属中三叠世。侵入接触关系和年龄数据表明，之前划归华力西-印支期、燕山早期、燕山晚期的岩体应为印支期岩体，其岩浆侵入时代与印支期构造活动相一致。

1 地质概况

古田地区位于闽西南坳陷带次级胡坊—永定隆起带上[3]，区域性构造周宁—武平北东向构造斜贯该区。

区内沉积岩分布以晚泥盆世-早三叠世地层为主，分布于龙岩大池—江山、连城马家坪一带。其中安砂群天瓦岽组、桃子坑组、林地组为陆相粗碎屑岩夹细碎屑岩；栖霞组、文笔山组为海相碳酸盐岩、细碎屑岩；童子岩组为海陆交互相含煤碎屑岩；溪口组为海相细碎屑岩。晚三叠世-早侏罗世的文宾山组、梨山组仅分布于连城马家坪一带(图1)。

古田地区主体由侵入岩组成，以中三叠世岩体规模大，呈岩基分布于古田—梅村一带。主要岩石类型为正长花岗岩，次为二长花岗岩、石英闪长岩，还有少量志留纪岩体与晚侏罗世岩体。其中志留纪岩体近南北向分布于上杭步云一带，岩性为片麻状似斑状中细粒黑云母二长花岗岩，岩石发育片麻状构造，眼球状、透镜状似斑晶常见，TW2502样品锆石U-Pb年龄为(433.2±2.0)Ma；晚侏罗世岩体呈岩瘤状仅见于区内东北隅龙岩香岭，岩性为细粒黑云母正长花岗岩，TW2627样品锆石U-Pb年龄为(166.1±1.2)Ma；早白垩世晚期岩体总体呈北东向长条状零星分布于古田—梅村一带，岩性以细粒正长花岗岩和花岗斑岩为主，TW7069样品锆石U-Pb年龄为(102.26±0.69)Ma。

2 印支期花岗岩岩石学特征

锆石测年样品采自1∶25万瑞金幅划分的不同侵入岩超单元，采集位置分别为龙岩吴家坊(TW7041)、龙岩小水坑(TW2549)、连城马家坪(TW2619)、连城池家山(TW2622)、上杭古田(TW6593)，野外岩石露头新鲜无蚀变。

含斑中细粒石英闪长岩(TW7041)：1∶20万上杭幅置于印支期，1∶25万瑞金幅置于早白垩世钟腾超单元。岩石新鲜呈灰色，具含斑中细粒花岗结构，块状构造。自形板状斜长石斑晶含量为2%～3%，粒径0.5 cm左右。基质矿物成分以斜长石(中长石，53%～56%)、黑云母(10%)、石英(13%)、角闪石(10%)、钾长石(8%)为主，少量辉石(1%)。矿物粒径为0.25～2.5 mm。斜长石自形-半自形晶，宽板状、板柱状外形，具聚片双晶、卡钠复合双晶，环带结构，正突起，个别晶体颗粒中包裹有鲕粒状辉石、黑云母、磁铁矿、磷灰石。副矿物组合为榍石+磷灰石+锆石+磁铁矿。

少斑状中细粒黑云母二长花岗岩(TW2619)：1∶20万长汀幅置于燕山早期，1∶25万瑞金幅置于晚侏罗世永兴超单元。岩石新鲜呈灰白色，具似斑中细粒结构，块状构造。似斑晶钾长石含量8%～10%、粒径1～2 cm，具定向排列。基质矿物成分以钾长石(28%～32%)、石英(20%)、斜长石(更长石，35%)、黑云母(7%)为主，矿物粒径为0.5～3.5 mm。钾长石为宽板状、板状，具卡氏双晶，ST=1.0、Δ=1.0，均为最大微斜长石，格子双晶发育；斜长石呈半自形晶，宽板状、板状，具聚片双晶、卡钠复合双晶，具泥化，晶体中包裹有石英。副矿物组合为磷灰石+锆石+磁铁矿，锆石以复四方晶类为主，次为四方晶类。

似斑状中粒黑云母正长花岗岩(TW2622)：1∶20万长汀幅置于燕山早期，1∶25万瑞金幅置于晚侏罗世古竹超单元。岩石新鲜呈浅肉红色，具似斑中粒花岗结构，块状构造。似斑晶钾长石含量为12%～35%，粒径为1.5～3.5 cm，略具定向排列。基质矿物成分为钾长石(15%～40%)、石英(26%～29%)、斜长石(钠-更长石，15%～18%)、黑云母(2%～3%)。基质矿物粒径为2～5 mm。钾长石似斑晶呈半自形-自形晶，粒径5～36 mm，呈宽板状，基质呈他形晶，不规则状外形，具卡氏双晶、格子状双晶，被少量钠长石矿物交代，晶体中包裹有大量石英，ST=0.45～0.95、Δ=0.45～0.8。斜长石呈半自形，宽板状，具聚片双晶、卡钠复合双晶，低负突起，具泥化，个别颗粒被绿帘石矿物交代。副矿物组合为磷灰石+锆石+磁铁矿+菱铁矿+赤褐铁矿，锆石呈瑰色、褐黄色。

似斑多斑状中(粗)粒黑云母正长花岗岩(TW2549)：1∶20万长汀幅置于燕山早期，1∶25万瑞金幅置于早侏罗世永定超单元。岩石新鲜呈肉红色，具似斑多斑中粒花岗结构，块状构造。似斑晶钾长石含量为20%～35%，粒径为2～3.8 cm，略具定向排列构成叶理。基质矿物成分为钾长石(15%～30%)、石英(25%～26%)、斜长石(钠长石，15%～20%)、黑云母(3%～4%)。基质矿物粒径为2～5 mm。钾长石似斑晶具卡氏双晶、格子状双晶，被少量钠长石交代，晶体中包裹有大量石英，斜长石具聚片双晶、卡钠复合双晶。

大斑多斑状中粗粒黑云母正长花岗岩(TW6593)：1∶20万长汀幅置于燕山早期，1∶25万瑞金幅置于二叠纪蛟洋超单元。岩石新鲜呈肉红色，具大斑多斑状中粗粒花岗结构，块状构造。似斑晶钾长石含量40%～55%，粒径为2～5 cm，钾长石巨斑晶十分醒目，定向排列明显形成叶理。基质矿物成分为钾长石(15%～20%)、石英(23%～26%)、斜长石(更长石，16%～20%)、黑云母(2%～5%)。基质矿物粒径为2.5～6 mm。钾长石卡氏双晶、格子状双晶发育，ST=0.95、Δ=0.45。

3 锆石U-Pb测年成果

锆石挑选由河北廊坊诚信地质服务有限公司完成，LA-ICP-MS锆石分析由中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室LA-ICP-MS室完成，具体分析条件及流程[4]。样品同位素比值和元素含量数据处理采用ICPMSDataCal，锆石年龄计算和谐图绘制采用ISOPLOT(3.0版)程序。每件锆石样品进行了24～30个点的有效测试分析(图2)。

3.1 锆石成因分析

锆石年代学实际应用的关键是区分不同成因或来源的锆石，锆石内部结构是分析锆石成因和合理解释所测年龄的重要依据。而阴极发光(CL)图像是揭示锆石内部结构的有效手段[5]。从阴极发光(CL)图像显示，5个样品挑选出的锆石晶形大多数呈自形-半自形长柱状或短柱状晶体，长宽比一般为1.8∶1～3∶1，锆石内部结构清晰，发育有典型的生长震荡环带结构，纹理及边界平整，属于岩浆结晶的产物[6]。大量研究表明，不同成因的锆石有不同的Th、U含量和Th/U比值，岩浆锆石Th、U含量高，Th/U比值大(一般大于0.4)，变质锆石Th、U含量低，Th/U比值小(一般小于0.1)[7，8]。采集的5个样品中的锆石Th/U比值为0.6～1.5，表现出岩浆结晶锆石特征。综上所述，从5件花岗岩样品分离出的锆石为岩浆结晶锆石，为定年提供了物质基础，定年依据可靠。

3.2 锆石U-Pb测年成果

每件样品获得众多的年龄值，各个测点锆石U-Pb年龄较一致，说明为同期岩浆结晶形成。5件样品表面年龄加权平均值分别为TW7041(232.99±0.70)Ma、TW2619(235.2±2.4)Ma、TW6593(232.2±2.3)Ma、TW2549(233.55±0.92)Ma、TW2622(235.3±1.2) Ma。各样品在206Pb/238U-207Pb/235U谐和年龄图上总体表现出很好的谐和性(图3)，样点分布集中，大多数点均位于谐和线上或靠近谐和线，代表岩石的成岩年龄。其中TW2619、TW6593样品个别点偏离谐和线稍远，可能发生了Pb丢失；TW7041有3个点分布零散，但仍位于谐和线上，其余各点高度集中。年轻年龄代表岩浆锆石结晶年龄，较老年龄可能反映岩浆在上侵过程中捕获的岩浆锆石年龄。加权平均年龄与谐和年龄一致性好，代表了花岗岩的成岩年龄为中三叠世花岗岩，属于印支期岩浆热事件。5件样品年龄值稍有差别，表明它们是同一期岩浆活动、不同次岩浆侵入活动的结果。

4 分析讨论

4.1 印支期花岗岩地质特征及同位素年代学

古田印支期侵入岩由中性、中酸性和酸性岩组成，呈北北东向岩基状分布于古田—梅村一带。石英闪长岩呈马鞍状分布于岩基南部吴家坊一带，侵入于早石炭世林地组石英砂岩，LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄值为(232.99±0.7)Ma；二长花岗岩呈不规则岩瘤状分布于岩基西侧的郭车、古田、马家坪和南侧的九侯山一带，岩体侵入于晚泥盆世天瓦岽组石英砂砾岩、志留纪片麻状二长花岗岩体中。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄值为(235.2±2.4)Ma；正长花岗岩是印支期花岗岩主要岩石类型，广泛分布于古田—梅村一带，内部相带发育，各相带呈过渡渐变，可分为含斑细粒、少斑中细粒、似斑状中粒、大斑多斑中粗粒。以似斑状中粒、大斑多斑中粗粒相带较发育。在不同的相带中获得LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄值为232.2～235.55 Ma，岩体侵入于志留纪片麻状二长花岗岩体、早三叠世溪口组新祠角岩段中(图4)，被早白垩世细粒正长花岗岩侵入(图5)。

4.2 岩石学和矿物学特征

石英闪长岩具含斑细粒、含斑中细粒结构，斜长石斑晶呈长板状，含量2%～3%，斑晶粒径0.5 cm，基质粒径一般为0.2～2.5 mm，常见角闪石。二长花岗岩根据岩石结构划分为含斑细粒、少斑中细粒、似斑状中粒二长花岗岩。

前人于上杭古田岩体获得全岩Rb-Sr等时代年龄180 Ma、上杭古田上洋岩体岩体黑云母K-Ar年龄149 Ma，由于Rb-Sr、K-Ar同位素体系封闭温度低于600℃，易受后期构造热事件影响导致其年龄值偏低，通常代表侵入岩的冷却或蚀变年龄，Rb-Sr等时线和黑云母K-Ar获得年龄不可靠。近年来研究表明，锆石U-Pb系统的封闭温度超过850℃，且性质稳定，锆石U-Pb测年年龄值更为可靠。

正长花岗岩具含斑细粒、少斑中细粒、似斑状中粒、似斑状中粗粒、大斑多斑中粗粒、斑状细粒花岗结构，以似斑状中粒、似斑状中粗粒结构发育为特征；钾长石斑晶呈板柱状，含量自3%，5%～8%，10%～35%，40%～50%顺次增多，斑晶粒径从0.5～1.0 cm，0.8～1.5 cm，1.3～2.5 cm，3.0～5.0cm顺次增大。大斑多斑钾长石斑晶十分醒目，常呈略定向、定向分布，原生叶理较发育，有时与暗色矿物组成弱片麻状构造。钾长石常见格子双晶，ST=0.45～1、Δ=0.45～1。基质粒径自0.5～2 mm，1～3 mm，2～5 mm，4～6 mm依次增粗。斑状细粒花岗结构的岩石斑晶有石英、钾长石、斜长石、黑云母，粒径为0.5～1.8 cm；基质粒径较细，一般为0.3～0.8 mm。

4.3 岩石化学、地球化学特征及构造环境

石英闪长岩在相关图解中投入亚碱性岩系的钙碱性系列、普通型岩石。地球化学特征与同熔型花岗岩相似，轻稀土富集，重稀土分馏程度低，δEu>0.8反映岩浆分异程度低，接近原始岩浆。

正长花岗岩在相关图解中投入亚碱性岩系的钙碱性系列、普通型岩石；地球化学特征同华南改造型花岗岩相似，特征元素Rb/Sr比值为1.65～22.24；Ni/Co比值为1.23～2.92；Li/Mg比值为56.19～253.83。轻稀土富集，重稀土分馏程度低，曲线平缓，δEu<0.6，Eu负异常明显。

三叠世花岗岩为壳幔混熔型岩浆，以壳源为主。在lgτ-lgδ图解投影点落入造山带区，在R1-R2图解投入同碰撞期与造山晚期界线附近，反映了岛弧或活动陆缘的构造环境。结合侵入体平面形态呈北东向展布、侵入体内发育片麻理、与围岩界线曲折的特征，说明侵入体上侵及定位明显受区域构造控制，反映岩墙拓展兼具热气球膨胀机制。

综上所述，中三叠世花岗岩侵入接触关系的上下时限清楚。获取的岩浆锆石U-Pb年龄数据可靠，年龄数据多、代表性强。岩石学特征明显，其岩浆侵入时代为印支期，具有活动陆缘钙碱性岩浆特点。

5 厘定印支期花岗岩的地质意义

华南印支构造运动普遍而强烈，印支期花岗岩广布于桂东南、粤西、粤北、赣南、赣中和湖南地区[9]。中三叠世末发生的印支运动，是福建具划时代意义的构造变动，该运动不仅使福建结束了大规模海侵的历史，造成晚三叠世文宾山组、焦坑组不整合于中三叠世安仁组及不同时代老地层之上。岩浆活动与构造运动总是密切相关的，表现为各地质时期岩浆主活动期与造山期基本吻合，活动强度一致*福建省地质调查研究院，福建省区域地质志，2011。。但在福建，印支期的岩浆活动表现较弱，这一现象与印支运动是相矛盾的，影响了地质解释、成矿规律及找矿方向的认识。因此，重新客观厘定不同时期的花岗岩，对研究构造-岩浆活动、晚古生代地层的改造，以及对成矿作用有重要的意义。

通过对印支期花岗岩的厘定，认为印支期岩浆侵入活动是引起印支期大规模滑脱构造的主要动力之一[10]，印支期岩浆沿着断裂上升致使晚古生代地层断褶隆起，上覆地层急剧抬升后沿岩性差异面、塑性岩层界面滑脱，伴随着滑脱作用产生了一系列的紧闭、同斜、平卧、斜歪褶皱。如上杭太山头中型钼多金属矿床产于中三叠世花岗岩中；中三叠世岩体中的似斑中粒、中粗粒黑云母正长花岗岩，其稀土元素含量高，风化后常形成风化淋积(离子吸附)型稀土矿床，其风化壳稀土氧化物总量∑RExOy 0.13×10-2～0.168×10-2。在相类似地质条件地区可引为借鉴。

古田地区北部，1∶5万连城等4幅区域地质调查*福建省地质调查研究院，1∶5万隔川、连城县、朋口、湖峰幅区域地质矿产调查，2015。，在姑田复式岩体中获得7件锆石U-Pb年龄为223.2～247.3 Ma，时代为中三叠世；1∶5万赖源等4幅区域地质调查*福建省地质调查研究院，1∶5万赖源、双洋、白沙、钱坂幅区域地质矿产调查，2015。，在万安岩体、西溪岩体中获取4个锆石U-Pb年龄为225～230.2 Ma，时代为中三叠世。笔者在调查姑田复式岩体时，其地质特征、岩石学特征与古田地区印支期岩体相似，可以对比。因此，要重视在该地区开展多金属矿、稀土矿的调查，研究是否存在印支期推覆滑脱构造及其相关矿产的调查。

6 结论

(1)阴极发光(CL)图像揭示锆石晶形呈自形-半自形的长柱状或短柱状晶体，发育有典型的生长震荡环带结构；锆石Th、U含量高、Th/U比值大(0.6～1.5)，二者都表现出岩浆结晶锆石特征，属于岩浆结晶的产物。

(2)岩浆锆石U-Pb加权平均年龄为232.2～235.3 Ma，加权平均年龄与谐和年龄一致性好，代表了花岗岩的成岩年龄为中三叠世，属于印支期岩浆热事件。

(3)依据岩体侵入接触关系、花岗岩岩相学特征、锆石U-Pb年龄数据等资料，将前人归属不同时代的花岗岩厘定为印支期花岗岩，对研究构造运动和成矿作用有积极的意义。

本文是1∶5万新泉等4幅区域地层调查的总结。成文过程中得到马金清教授级高级工程师指导和帮助，承蒙徐维光高级工程师审阅并提出宝贵修改意见，在此表示衷心感谢！

1 凌洪飞，沈渭州，黄小龙.福建省花岗岩类Nd-Sr同位素特征及意义.岩石学报，1999，15(2).

2 地质矿产部南岭花岗岩专题组.南岭花岗岩地质及其成因和成矿作用.北京：地质出版社，1989.

3 福建省地质矿产局.福建省区域地质志.北京：地质出版社，1985.

4 Yongsheng Liu, Zhaochu Hu, Shan Gao, Detlef Günther, Juan Xu, Changgui Gao, Haihong Chen, In situ analysis of major and trace elements of anhydrous minerals by LA-ICP-MS without applying an internal standard. Chem. Geol.2008.

5 吴元宝，陈道公，夏群科，等.大别山黄土岭麻粒岩中锆石LA-ICP-MS微区微量元素分析和Pb-Pb定年.中国科学(D辑)，2003，33(1).

6 吴元宝，郑元飞.锆石成因矿物学研究及对U-Pb年龄解释的制约.科学通报，2004，49(16).

7 Rubatto D,Gebauer D.Use of cathodoluminescence for U-Pb zircon dating by IOM IV ficroprobe:Some the western Alps ,Cathodoluminescence examples from in Geoscience.Springer Verlag Berlin Heidelberg,Germany.2000.

8 Muller W.Strengthening the link between geochronology,textures and petrology Earth and Planetary Science Letters,2003.

9 陈润生.福建建瓯上房花岗岩热液锆石U-Pb年龄及地质学意义.福建地质，2015，34(2).

10 何文兴.闽西南新泉地区推覆构造特征与成矿关系.福建地质，2015，34(4).