龙岭花岗岩位于福建省中部,总体呈南北向展布,出露面积约为120 km2,岩性为灰白色似斑状二长花岗岩和二长花岗岩。前人将其时代划归为二叠纪或石炭纪,但地质图显示其上与上泥盆统天瓦岽组呈沉积不整合接触。为了确定龙岭花岗岩的形成时代,本文对龙岭花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得206U/238Pb加权平均年龄为432.8 ± 4.8 Ma (n = 20, MSWD = 0.0092),表明龙岭花岗岩侵位时代为志留纪,是加里东期岩浆活动的产物,而不是二叠纪或石炭纪侵位的花岗岩,这对华夏地块早古生代岩浆演化提供了新资料。
LA-ICP-MS 锆石U-Pb 测年是确定地质体形成时代的重要方法之一, 较其它U-Pb 测年方法具有原位、实时、快速的优势,以及具有较高的灵敏度、较好的空间分辨率和经济的优点[1];LA-ICP-MS 锆石U-Pb测年方法相对于全岩Rb-Sr 测年、K-Ar 测年具有更高的封闭温度,不容易受后期构造热事件扰动,对确定花岗岩侵位时代具有得天独厚的优势而广泛应用于花岗岩测年[2] [3]。
龙岭花岗岩位于福建省中部的永安市以东约5 km,总体呈近南北向展布,东西宽约6~8 km,南北长约15 km,在西北部有不规则状岩枝伸向贡川镇,分布面积约为120 km2,主要岩性为似斑状二长花岗岩和二长花岗岩(图1)。
1989 年朱玉磷等通过全岩Rb-Sr 测年获得等时线年龄为340.6 ± 1.6 Ma、角闪石K-Ar年龄为345 ± 3.8 Ma,确定其侵位时代为石炭纪[4];在1990 年福建省闽西地质大队出版的贡川幅一比五万地质图及说明书中将其时代划分为二叠纪[5];在2002 年福建省地质调查研究院出版的三明市幅一比二十五万地质图及说明书中将其时代仍划分为二叠纪[6]。然而,笔者判读地质图发现龙岭花岗岩局部与其上的上泥盆统天瓦岽组直接接触, 野外调查发现接触带没有热接触变质现象, 呈现沉积不整合接触特征。
如果沉积不整合接触判断正确,那么前人确定的龙岭花岗岩时代为石炭纪或二叠纪的时代均偏晚,其时代可能早于晚泥盆世。
为了准确厘定龙岭花岗岩的侵位时代,本文对龙岭花岗岩进行了LA-ICP-MS 锆石U-Pb 测年工作。
2. 地质背景 研究区位于福建省中部地区,主要出露古生界–中生界地层,古生界地层褶皱变形强烈,中生界地层褶皱变形较弱;研究区断裂较发育, 尤以逆冲推覆构造变形为特色。
研究区主要出露下古生界林田组、魏坊组、东坑口组、罗峰溪组浅变质细碎屑岩系,上古生界天瓦岽组和桃子坑组、石炭系下统林地组多旋回由粗变细的粗碎屑岩系和石炭系中上统黄龙组、船山组和下二叠统栖霞组碳酸盐岩、下三叠统溪口组砂岩、泥岩夹灰层, 中生界侏罗系–白垩系陆相碎屑岩夹火山岩沉积, 上白垩统以红色碎屑岩为特色, 形成了闽西地区颇具特色的丹霞地貌[7] [8] [9]。
研究区岩浆活动较强烈,包括志留纪、三叠纪、侏罗纪–白垩纪花岗岩3 期岩浆侵入活动和晚侏罗世–白垩世火山活动。
志留纪花岗岩主要分布于研究区以西的清流、明溪和宁化一带, 主要有玮蒲岩体、