福建云霄晶洞花岗岩及含石榴子石伟晶岩的硅氧同位素研究

近 年来 ， 福建 漳 州 云霄 县 产 出的石 榴 子 石 引起
成进 行 了研 究 。 魏 春 生 等 （０ １ 对 福 建 魁 岐 岩 体 ２０ ） 的 Ｎ 、ｒ０ 同位 素 组 成 进 行 了研 究 。这 些 研 究 对 ｄ Ｓ、 探讨 晶｝ 岗岩 的成 因提供 了一 系列有 力 的证据 。 同花
位素 比值均显著低于与其共生的石英和长石硅 、 同位素 比值 ， 明石英 与石榴子 石之 间 、 氧 表 长石 与石榴 子石之 间存
在明显的硅 、 氧同位素分馏 ， 且二者分馏趋势相一致 ， 但其硅 同位 素分馏程度小 于氧 同位 素分馏 。 关键词 ：晶洞花岗岩 ； 晶岩 ； 伟 硅氧同位 素分 析 ； 长石 ； 石英 ； 石榴子石
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地 质 论 评
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福 建 云 霄 晶洞 花 岗岩 及 含 石 榴 子 石伟 晶岩 的 硅 氧 同位 素 研 究
高 丁悌 建飞 ， ， 平 ’ ２
研业务费专项资金 （ 编号 Ｋ ７ ４ 资助项 目的成果 。 ０２ ）
收稿 日期 ：０ ０１ －９ 改 回日期 ：０ １ ６ １ ； ２ １—１２ ； ２ １－ —５ 责任编辑 ： ０ 章雨旭 。 作者简介 ： 高建飞 ， ，９ ８年生 。博士 ， 女 １７ 助理研究 员。主要从事 同位素地球化学研究。Ｅ ｉ： ｎ— ｎ — ａｙ ２ ・ｏ ｍａ ｔ ｙａ ｄ ｍ ｒ＠１６ ｔｍ。 ｌｏ
全岩的氧同位素组成符合 Ａ型花 岗岩氧 同位素组成特点 。根据花 岗岩 中石英与长石矿物 对的氧 同位 素分馏公式 计 算得到的温度为 ４ １ ， ６ ℃ 可能反映花岗岩结 晶后 曾受 到水一岩交换作 用 的影 响 ， 这也与岩 体 中广 泛发育伟 晶岩 晶洞
的现象相一致 。依据伟 晶岩 中石英一长 石 、 石英一石榴 子石 矿物 对 的氧 同位 素分馏 公 式计 算得 到 的 温度分 别 为 ５ ５Ｃ、３ ￣ 表明形成伟晶岩的流体温度达到 ５ ０Ｃ以上 ， 于前人得 出的温度 范 围。伟 晶岩 中石 榴子石 硅 、 ０ ￣ ５ ２Ｃ， ０￣ 高 氧同
分 析方 法对 石榴 子石 氧 同位 素组成 进行 了研 究 ， 硅 试 图为云霄 晶洞 花 岗岩及其 中的石榴 子石 伟 晶岩 的 物质来 源及 形成 条件 提供新 的依 据 。
１ 地 质 背 景
福 建 云霄县 位 于闽东 火 山活动 亚带 的福安 一平 和火 山 喷发带南 端 。地 区 出露 的地 层主要 为 上侏 罗 统南 园组 和下 侏 罗 统 梨 山组 。南 园 组 地 层 厚 度 巨
因进行 过深 入 的研究 。
能使 之 与 ＢＦ完 全 反 应 ， 对 其 氧 、 同 位 素 组 成 ｒ 故 硅 研究 很 少 。对 于本 地 区晶洞 花 岗岩 中的石 榴子石 则
未 开展 任何 相关研 究 。本文 在运 用常规 方 法对 云霄 晶洞花 岗岩 和伟 晶岩 中长石 、 石英 的氧 、 同位 素组 硅 成 进行 研究 的基 础上 ， 利用 新 建 的激 光 烧蚀 同位 素
１ ）中 国地 质科 学 院矿 产 资源研 究所 ， 北京 ，００ ７ １０ ３ ； ２ ）国土资源 部成 矿作 用与 资源评 价重 点实 验室 ， 北京 ，１０３ ００７
内容提 要 ： 在运用常规方法和激光烧蚀 同位素分析方法分别对 云霄晶洞花 岗岩和伟 晶岩 （ 长石 、 石英 和石榴子 石） 的硅 、 同位素组成进行研究 的基础上 ， 氧 探讨 了晶洞花 岗岩 及其含石 榴子石 伟晶岩 的物质来 源及形成 条件 。伟 晶岩中的石英 和长石的氧 、 同位素组成分别较之花 岗岩 中的石英和 长石的氧 、 同位素 组成 ， 硅 硅 均未发生 明显变化 ， 表明二者岩浆来源一致 。云霄县的乌山岩体主要由燕山期铝 质 Ａ型花 岗岩构成 ， 实验得 到的 云霄 晶洞花 岗岩样 品
由于石榴 子石 硬度 大 、 破碎 、 常规加 热法 不 难 用
矿 物 、 石和 观赏 石 界 的关 注 。这 类石 榴 子 石 与 烟 宝 水 晶 （ 英 ）钾 长石 和云 母 共 生 ， 于 晶 ｆ 岗岩 石 、 产 同花 的裂 隙与 晶洞 中 ， 成 特 殊 的 伟 晶岩 。石 榴 子 石 为 形 锰 铝榴 石 ， 颗粒 不 大 ， 粒径 仅 为 １～５ ｍｍ。但 是其 晶 形 好 ， 明度 高 ， 漂亮 的橙 红 色 ， 集 生 长 于长 石 透 呈 密 和石英 表 面 ， 极具 观 赏 价 值 ， 到 国内 、 宝石 与 观 受 外 赏石界 的青 睐 。但是 迄今 还没有 人对 这些 矿物 的成
福建云霄晶洞花岗岩及含石榴子石伟晶岩的氧硅同位素组成分析结果tableanalysisresultssiliconisotopiccompositionmiaroliticcavitygranitesgarnetbearingpegmatitesyunxiaofujian样品号样品30sinbs28石英钾长石石榴子石石英钾长石石榴子石fyy01花岗岩fyy02花岗岩fym01伟晶岩fym02伟晶岩fym03伟晶岩样品采集与分离样品采集于福建云霄县和平乡通贝村所采晶洞花岗岩为细粒钾长花岗岩颜色为浅肉红色细中粒花岗结构块状构造
对 于 我 国闽 、 浙地 区的燕 山期 晶｝花 岗岩 ， 同 国内 曾进行 过较 多 的 岩石 学 、 物 学 和 地 球 化 学 （ 括 矿 包 同位 素地 球 化 学 ） 究 。如 王德 滋 等 （ ９５ 、 蓉 研 １８ ） 王 嵘与刘 家 远 （９８ 对 福 建魁 岐 岩 体 的研究 ， １９ ） 许美 辉 （９ ７ 对沙 县岩体 的研 究 ， 渭洲 等 （０ ０ 对新 村 １９ ） 沈 ２０ ） 岩体 的研 究 和 彭 亚 呜 与 董 传 万 （９ １ 对 浙 江 青 田 １９ ） 碱性 花 岗 岩 的 研 究 。洪 大 卫 等 （９７） 周 殉 若 等 １８ 、 （９４ 和邱 检 生 等 （００ 对 福 建 沿 海 晶 洞 花 岗 岩 １９ ） ２０ ） 和 铝质 Ａ 型 花 岗 岩 进 行 了 系 统 的 研 究 。 黄 萱 等
大， 以酸 性火 山碎 屑岩为 主 ， 部可 见少 量熔 岩或 火 局 山碎屑沉 积岩 、 常沉积 岩 ； 山组 以细碎 屑沉积 占 正 梨
（９６ 对福建省 白垩纪岩浆 岩的 Ｎ 、ｒ １８ ） ｄ ｓ 同位素组
注 ： 文为中国地质调查局项 目（ 本 编号 １ １０ ０ １０ ７ 、 ２ ２ １９６ ６ ） 中央公益性行业科研专项经 费（ 编号 ２ １１０ ７ 和 中央级公益性 科研 院所 基本科 ００ １２ ）