花岗岩锆石U_Pb年龄与全岩Rb_Sr等时线年龄对比研究及其地球化学意义

高 校　地　质　学　报
Geological Journal of China Universities
2007 年 6 月，第 13 卷，第 2 期，272-281页June 2007，Vol. 13， No.2， p. 272-281 收稿日期：2007-03-27；修回日期：2007-04-17
基金项目：国家自然科学基金资助项目（批准号40372036, 40221301）
作者简介：吴俊奇，男，1955年出生，副教授，核能地质专业。

E -mail：********************
吴俊奇，章邦桐，凌洪飞，陈培荣
(南京大学 内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室及地球科学系， 南京 210093)
花岗岩锆石U -Pb年龄与全岩Rb -Sr等时线年龄
对比研究及其地球化学意义
摘要：对国内外32个花岗岩体的锆石U -Pb年龄与全岩Rb -Sr等时线年龄之间差值（Δt ）进行的频数统计分析表明：Δt 呈对称正态分布（偏度系数C SK =0.36；峰度系数C KU =2.99）；年龄差（Δt ）既呈正值又有负值，其均值为2.08Ma；相对年龄差（R t ）小于5%。

采用最小二乘法计算，花岗岩体锆石U -Pb年龄（t Zr ）对全岩Rb -Sr等时线年龄（t Rb ）拟合出相关系数很高（r =0.998），回归系数接近l（α=1.003）的线性回归方程（t Rb =1.003t Zr + 1.258）。

这些统计特征表明，从总体来看，花岗岩体的Rb -Sr等时线定年测定结果与锆石U -Pb定年测定结果是一致的，花岗岩全岩Rb -Sr等时线定年方法是成熟、可信的，同时也为花岗岩锆石U -Pb年龄代表结晶年龄而不代表花岗岩侵位年龄提供了依据。

关键词：花岗岩锆石U -Pb年龄；花岗岩全岩Rb -Sr等时线年龄；花岗岩侵位年龄；对称正态分布；线性回归方程中图分类号: P588.121；P597 文献标识码: A 文章编号：1006-7493(2007)02-0272-10
1　前言
花岗岩体的同位素年代学一直是花岗岩研究的最重要课题之一。

为了确切地厘定花岗岩的形成年龄，国内外学者从20世纪60年代起，先后采用K -Ar，Rb -Sr，U -Pb，Ar -Ar等多种同位素定年方法测试。

在各种同位素定年方法中，锆石U -Pb法和全岩Rb -Sr等时线法是其中应用最广泛、可信度高的两种方法。

锆石是花岗岩类岩石中普遍存在和含量较高的副矿物之一，且具有良好的物理化学稳定性，硬度高，耐磨性和抗风化能力强，富含铀、钍放射性元素，结晶温度高等特征。

因此，锆石U -Pb同位素年龄测定方法一直是花岗岩年代学研究中最重要的手段之一。

近年来，由于离子探针技术和激光等离子质谱技术取得长足进展并成功应用于锆石U -Pb 定年，使测定单颗粒锆石微区的U -Pb年龄成为可能并具有很高的精度。

因此，目前锆石U -Pb法特别是锆石U -Pb高灵敏度高精度离子探针质谱法（U -Pb SHRIMP）已成为测定花岗岩同位素年龄的首选方
法。

花岗岩全岩Rb -Sr等时线法是一种成熟的同位素定年方法，用该方法获得的年龄值被认为代表了花岗岩的结晶年龄（Harrison，1979；Fure，2005）。

其锶同位素初始值（I Sr ）可以为探讨岩浆物质来源及花岗岩成因提供重要信息。

但近年来，部分学者对Rb -Sr等时线法作为火成岩结晶定年工具提出质疑。

如《同位素地质年代学与地球化学》中“………怀疑Rb -Sr等时线法可作为火成岩结晶定年工具，而由其他方法如锆石U -Pb法测定更有效”（陈岳龙等，2005）。

其显然认为，长期以来为同位素地球化学家们认可的花岗岩全岩Rb -Sr等时线定年法似乎已经过时而不可信，并应由锆石Ｕ-Pb法替代。

此外，不少学者根据花岗岩锆石结晶温度高的特点，认为U -Pb同位素体系封闭温度也较花岗岩全岩Rb -Sr同位素体系封闭温度为高，从而提出花岗岩锆石U -Pb年龄可以代表花岗岩侵位年龄的观点（付建明等，2004；吴福元等，2005；杨德明等，2005；丁昕等，2005；路孝平等，2005；葛文春等，2005；姚军明等，2005；
吴俊奇等：花岗岩锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比研究及其地球化学意义
2期273
赵子福等，2005）。

由此也引发出一个需要深入探讨的问题，即花岗岩锆石U-Pb年龄是否确实可以表征花岗岩的侵位年龄吗？
针对上述问题，作者收集了国内外32个花岗岩体误差值在合理范围内、可信度高的锆石U-Pb 同位素年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄成对数据；通过数理统计进行对比分析，阐明了花岗岩体锆石U-Pb年龄与Rb-Sr等时线年龄之间的相关关系；进一步探讨了花岗岩全岩Rb-Sr等时线年龄值是否己失去地质意义的，以及花岗岩锆石U-Pb年龄能否代表花岗岩的侵位年龄等问题。

2　花岗岩体锆石U-Pb年龄及全岩Rb-Sr等时线年龄测定资料
为了探讨花岗岩体的锆石U-Pb年龄和全岩Rb-Sr年龄的可比性，本文将国内外文献中已报道的32个花岗岩体的锆石U-Pb年龄和全岩Rb-Sr年龄数据、测试方法及岩体的相关地质简况一并列于表1。

综合表1中所列资料显示以下特点：（1） 所对比花岗岩体分布范围很广，不仅遍及我国华南、东北、西北等地区，而且包括了美国、俄罗斯、印度、巴西、非洲纳米比亚的花岗岩体：（2） 花岗岩石类型较齐全，有黑云母花岗岩、二云母花岗岩、二长花岗岩、石英二长岩、花岗闪长岩、正长岩、石英正长岩、碱性花岗岩、斜长花岗岩等多种类型的花岗岩；（3） 从岩体的同位素年龄的时间分布来看，所对比的花岗岩体具多时代形成特征，有新生代、中生代、古生代及元古代的花岗岩体；（4） 表1中多数花岗岩体的锆石U-Pb年龄及全岩Rb-Sr等时线年龄值是由不同作者分别采样，独立测定并正式发表在国内外各种SCI级和核心期刊上的，具有较高的可信度。

总之，表l中所列国内外32个花岗岩体的数据在时空分布和岩石类型方面都具有较广泛的代表性，其测定结果也具有较高的可信度。

序号地区岩体岩性测试对象定年方法年龄（Ma）Δt （Ma）R t （%）文献来源
1湘南
兰山
金鸡岭
黑云母
花岗岩
锆石U-Pb
SHRIMP
156±2
MSWD=1.5+5.3+3.5付建明等，2004
全岩Rb-Sr150.7±6.2
r=0.99986章邦桐等，2001
2湘南
兰山
西山
（天鹅寨）
花岗质
碎斑熔岩
锆石U-Pb
SHRIMP
159±2
MSWD=3.5+8.6+5.7付建明等，2004
全岩Rb-Sr150.4±8.5
r=0.9965李耀松等，1986
3秦岭
商丹
沙河湾环斑花岗岩
锆石U-Pb
TIMS212.1±1.8-1.8-0.8卢欣祥等，1999
全岩Rb-Sr213.9±0.5
MSWD=0.17
4桂东北花山黑云母
花岗岩
锆石U-Pb
SHRIMP
162±1
MSWD=0.85-2.7-1.6朱金初等，2006全岩Rb-Sr164.7±6.8
r=0.99647朱金初等，1988
5桂东北
姑婆山
里松
角闪黑云母
花岗岩
锆石U-Pb
SHRIMP
162±3
MSWD=1.9+2.4+1.5朱金初等，2006
全岩Rb-Sr159.6±9.6
r=0.9883张德全等，1985
6
新疆
阿尔泰
喇嘛昭
康布铁堡
黑云母二长
花岗岩
锆石U-Pb
SHRIMP
276±9
MSWD=1.1+20+7.8王涛等，2005
全岩Rb-Sr256±5
r=0.992王中刚等，1998
7江西
瑞昌
武山花岗闪长岩
锆石U-Pb
TIMS
145±3.9
MSWD=1.1+5+3.6丁昕等，2005
全岩Rb-Sr140±2
r=0.999顾连兴，1987
8辽东赛马正长岩锆石U-Pb
TIMS233±1-11-4.5吴福元等，2005
全岩Rb-Sr244±72
MSWD=5.61周玲棣等，1996
9辽东柏林川正长岩锆石U-Pb
LA-ICPMS231±1+13+0.6吴福元等，2005
全岩Rb-Sr218±39
MSWD=5.6周玲棣等，1996
10俄罗斯Kamchatka正长岩锆石U-Pb
SHRIMP65.7±0.68+2.75+4.3Hourigan et al，
2004
全岩Rb-Sr63.0±0.6
表1　32个花岗岩体锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比
Table 1　Comparision between the zircon U-Pb ages and the whole-rock Rb-Sr isochron ages of
32 granite plutons
高　校　地　质　学　报13卷2期274
序号地区岩体岩性测试对象定年方法年龄（Ma）Δt （Ma）R t （%）文献来源
11 广东佛冈黑云母花岗
岩(第三期)
锆石U-Pb
TIMS156.1±2-1.9-1.2包志伟，2003
全岩Rb-Sr158±17
MSWD=2.79庄文明等，2000
12
湘南
骑田岭
菜岭单元
角闪石黑云
母二长花岗
岩
锆石U-Pb
TIMS161±2+2.0+1.3朱金初等，2003
全岩Rb-Sr159±1.2
MSWD=0.13
13
湘南
骑田岭
芙蓉单元
黑云母二长
花岗岩
锆石U-Pb
SHRIMP156±2+1.0+0.6李华芹等，2006
全岩Rb-Sr155±6
MSWD=0.72马丽艳等，2005
14广东
乳源
大东山
黑云母花岗
岩
锆石U-Pb
TIMS155.9±1.1
-3.1-1.9
张敏等，2003
全岩Rb-Sr159±9
地矿部南岭项目
组，1989
15福建
漳州
新村
晶洞碱长花
岗岩
锆石U-Pb
TIMS103±1.1+5.9+5.7沈渭洲等，2000
全岩Rb-Sr97.1±3.1
r=0.9989周珣若等，1994
16皖北
无为
黄梅尖石英正长岩
锆石
U-Pb
不一致
线下交点
125±4
-8.1-6.1
郑永飞等，1995
全岩Rb-Sr133.1±2.5
r=0.9996张祖还等，1984
17皖北
安庆
大龙山
角闪石英正
长岩（第三
阶段）
锆石
U-Pb
不一致
线下交点
112±6
-5.2-4.4
Zhang，1990
全岩-矿物Rb-Sr117.8±4.1
r=0.9956翟建平等，1993
18山东
青岛
崂山正长花岗岩
锆石U-Pb
TIMS113±0.9+0.5+0.4赵广涛等，1997
全岩Rb-Sr112.5±2.6
r=0.9992赵广涛等，1998
19山东
青岛
崂山碱性花岗岩
锆石U-Pb
TIMS110.8±0.9+0.1+0.09赵广涛等，1997
全岩Rb-Sr110.7±3.9
r=0.9975赵广涛等，1998
20陕西
汉南
城固斜长花岗岩
锆石
U-Pb
不一致
线上交点
876
+52+6.3张宗清等，2002
全岩-矿物Rb-Sr824.8±3.8
MSWD=2.4
21闽西南汤泉花岗闪长岩锆石U-Pb
TIMS
182.9±2.7
(平均值)+20.9+12.9毛建仁等，2002全岩Rb-Sr162±4.5
r=0.9985
22川西北
松潘
可尔因
黑云母花岗
岩
锆石
U-Pb
不一致
线下交点
204±0.8
+3.0+1.5张能德等，1993
全岩Rb-Sr201±4
r=0.9996
23美国科
罗拉多
Vanal Mesta石英二长岩
锆石
U-Pb
不一致
线上交点
1443±22
-37-2.5
Bickford et al，
1975
全岩Rb-Sr1480±40
Hansen et al，
1968
24
湘南
苗儿山
小木楠
二云母花岗
岩
锆石U-Pb
TIMS207±10-1.7-0.8王志成*，2003
全岩Rb-Sr208.7±1.5
25江西
会昌
密坑山钾长花岗岩
锆石U-Pb
LA-ICPMS
136.7±1.7
MSWD=0.98+11.5+9.2邱检生等，2006
全岩Rb-Sr124.5±0.7
MSWD=1.3
26纳米比
亚
正长岩
锆石
U-Pb
不一致
线上交点
519.6±8.5
-50.4-8.8Jung et al，2004
全岩Rb-Sr570±41
27俄罗斯
乌拉尔
Stephinsk花岗闪长岩
锆石U-Pb
TIMS283±2+2+0.7Bea et al，2005
全岩Rb-Sr281±4
28巴西Cornel Joao
So
花岗闪长岩
锆石U-Pb625±2
+15.5+2.5Long et al，2005
全岩Rb-Sr609.5±2.5
续表1
吴俊奇等：花岗岩锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比研究及其地球化学意义
2期275
3　花岗岩锆石U -Pb年龄与全岩Rb -Sr 等时线年龄差值对比研究
作者首先对32个花岗岩体的锆石U -Pb年龄与全岩Rb -Sr等时线年龄差值（Δt ）进行对比分析。

其思路是，如果花岗岩锆石U -Pb年龄确实能代表花岗岩侵位年龄，由于花岗岩浆侵位温度（即花岗岩熔体温度）明显高于其结晶温度，那么锆石U -Pb年龄也必将大于全岩Rb -Sr等时线年龄，即两者之差（Δt ）应为正值。

其结果可以验证前述关于花岗岩锆石U -Pb年龄可以代表花岗岩侵位年龄观点。

3.1　年龄差值（Δt ）的频数分析
表1显示，同一花岗岩体用锆石U -Pb法和全岩Rb -Sr法分别测得的同位素年龄存在一定的差异，且Δt 值（锆石U -Pb年龄与全岩Rb -Sr等时线年龄之差）有正有负。

正值表示锆石U -Pb年龄值大于全岩Rb -Sr等时线年龄值，负值则表示锆石U -Pb年龄值小于全岩Rb -Sr等时线年龄值。

根据表1所列的32个花岗岩体锆石U -Pb年龄与全岩Rb -Sr年龄差值，以横座标表示 Δt ，纵座标为频数，以此作出频数分布直方图及相应的正态分布曲线示于图1，并将频数分析所得的有关参数列于表2。

从图1及表2可以得出以下几点重要的认识： （1）Δt 值的频数分布直方图呈两端低、中间高，两侧呈对称分布。

这表明32个花岗岩体的Δt 值服从正态分布；
（2） 32个花岗岩体的Δt 值变化范围从+61.8 Ma 至－50.4 Ma，Δt 既存在表明锆石U -Pb年龄大于Rb -Sr年龄的正值（+0.1~+61.8 Ma），也存在代表锆石U -Pb 年龄小于全岩Rb -Sr等时线年龄的负值（－
序号地区岩体岩性测试对象
定年方法年龄（Ma）Δt （Ma）R t （%）文献来源29
印度Aravalli Craton Chang pluton 黑云母片麻状花岗岩锆石U -Pb TIMS 967.8±1.2+61.8
+6.8
Pandit et.al，2003
全岩Rb -Sr 906±6730广东丛化腊圃
角闪黑云二长花岗岩锆石U -Pb TIMS 163±2-27.6-14.8刘昌实等，2005
全岩Rb -Sr 191.4±8.3MSWD=4.031海南岛
琼中黑云母二长花岗锆石U -Pb TIMS 257.5±2.3+7.5+3李孙雄等，2005
全岩Rb -Sr 250±15.732海南岛琼中黑云母二长花岗
锆石U -Pb TIMS 206±2-24.1-10.4李孙雄等，2005
全岩
Rb -Sr
230.1±0.1
*王志成.2003.南岭湘桂段中生代壳源岩浆作用和铀成矿作用(博士学位论文),南京:南京大学地球科学系, 32-37.
续表1
图1　32个花岗岩体锆石U -Pb年龄与全岩Rb -Sr等时线年龄差值
（Δt ）直方图及其概率密度函数曲线曲线
Fig.1　Histogram and PDF (probability density function) curve for age difference (Δt ) between the zircon U -Pb ages and the whole -rock Rb -Sr
isochron ages for 32 granite plutons
样品数最大值(Ma)
最小值 (Ma)均 值(Ma)众 数(Ma)标准差(σ)偏度系数（Ｃ）
峰度系数（ＣKU ）
32
61.8
-50.4
2.08
-1.7
20.899
0.363
2.985
表2　32个花岗岩体锆石U -Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄差值频数分析特征参数
Table 2 Characteristic parameters of the frequency analysis of age difference between the results
of zircon U -Pb dating and whole rock Rb -Sr dating for 32 granite plutons
高　校　地　质　学　报13卷2期
276
1.7 ~－37 Ma）。

如果锆石U -Pb体系封闭温度明显高于全岩Rb -Sr体系封闭温度，那么花岗岩结晶锆石U -Pb年龄也应大于全岩Rb -Sr等时线年龄。

因此，这意味着32个花岗岩体的Δt 值对比结果并不支持关于花岗岩锆石U -Pb年龄一定高于全岩Rb -Sr年龄的观点。

（3） 32个花岗岩体Δt 值的均值为2.08 Ma，众数为－1.7 Ma，它们的绝对值与花岗岩体年龄值相比甚低，贴近零值。

这表明花岗岩锆石U -Pb定年结果与全岩Rb -Sr等时线定年结果是基本一致的； （4）用于度量分布不对称程度的偏度系数（C SK ）为0.363，用于度量分布图形顶峰凸平程度的峰度系数（C KU ）为2.985，与标准正态分布曲线的临界值（C SK =0.4383；C KU =3.8765） 大体相当，表明32个花岗岩体分布的概率密度曲线十分接近标准的正态分布曲线。

这为上述分析结果的科学可信度提供了统计理论基础。

（5） 从图1可见，Δt 的频数分布曲线呈良好的标准对称正态分布，不存在较大的偏差，这意味着Δt 的变化属偶然因素支配，从而不支持关于花岗岩锆石U -Pb年龄值必然大于Rb -Sr年龄值的推断。

3.2　相对年龄差（R t ）的频数分析
从表1获知，各花岗岩体锆石U -Pb年龄与全岩Rb -Sr等时线年龄差值变化幅度很大，从+61.8 Ma 至－50.4 Ma。

众所周知，各种同位素定年测定都存在一定的误差，在这里需要指出的是，同位素定年误差值的大小与所测花岗岩的年龄值有关，同样的定年误差，对于不同年龄花岗岩体具有较大的差别。

例如，当同位素定年误差为5%时，对于 t = 100 Ma花岗岩产生的误差值仅为 5 Ma，但对t >1 000 Ma的古老花岗岩，则其误差值将>50 Ma。

因此，采用相对年龄差（R t ）进行对比，可以消除岩体由于不同年龄值产生的误差值，使对比结果更为清晰、合理。

（1） 将Δt 除以岩体的全岩Rb-Sr等时线年龄则
得出相对年龄差（R t ），以百分数表示（表3）。

可见，相对年龄差为+12.9%至-14.8%，其正、负平均值分别为+3.899%和-4.816%，绝对值小于5%，与同位素年龄测量一般误差范围相近。

（2） 对32个花岗岩体相对年龄差进行频数分析得出的均值为0.5234%，众数为1.0%，它们均小于2%，这意味着它们位于同位素定年的允许误差范围内，因而可以认为花岗岩锆石U -Pb年龄值和花岗岩全岩Rb -Sr等时线年龄值基本一致。

若以±2σ为区间，则32个花岗岩体中只有l个岩体位于该区间范围之外。

这表明前述关于花岗岩体两种定年方法对比结论是可信的。

4　锆石U -Pb年龄值与Rb -Sr等时线年龄值的线性回归分析
4.1　锆石U -Pb年龄值与全岩Rb -Sr年龄值的相关性
为了探讨花岗岩体锆石U -Pb年龄值与全岩Rb -Sr等时线年龄值之间的相关性，本文将32个花岗岩体成对的锆石年龄值和Rb -Sr年龄值投影在两种年龄值的座标平面图上（图2）。

从该图可见以下特征：（1）投影点的分布呈良好的线性相关；（2）所统计花岗岩体的年龄值的时间分布区间很宽，由中生代到中元古代，因而具有较广泛的代表性；（3）不存在偏离拟合直线较远的异常值，这意味着在进行拟合分析时将不会受到异常值的干扰。

4.2　拟合的线性方程及回归参数
现将32个花岗岩体成对的锆石及年龄值拟合的线性回归参数列于表4并示于图2。

所作的线性拟合具以下特征：
（1）利用最小二乘法原理，拟合出花岗岩体锆石U -Pb年龄（t Zr ） 对全岩等时线年龄（t Rb ）的线性回归方程为：
样品数最大值(%)最小值(%)均 值(%)众 数(%)标准差σ偏度系数(C SK ）
峰度系数（C KU ）
32
12.9
-14.8
0.5234
1.0
6.340
-0.771
0.798
表3　32个花岗岩体相对年龄差（R t ）频数分析特征参数
Table 3 Characteristic parameters of the frequency analysis of relative age differences (Rt) between
the results of zircon U -Pb dating and whole rock Rb -Sr dating for 32 granite plutons
吴俊奇等：花岗岩锆石U-Pb年龄与全岩Rb-Sr等时线年龄对比研究及其地球化学意义
2期277
t Rb =1.003 t Zr + 1.258
（1） （2） 该线性回归方程的常数项为1.258，对于同位素年龄大于数十百万年的花岗岩体来说可忽略不计，那么方程（1）可简化为： t Rb =1.003 t Zr （2）
所拟合的回归系数为1.003，揭示花岗岩体锆石U -Pb年龄（t Zr ） 与全岩等时线年龄（t Rb ）只相差0.3%。

因此，从总体来看花岗岩体的Rb -Sr年龄与锆石U -Pb年龄是一致的。

（3）拟合方程（1） 的相关系数很高（r =0.998），表明它们具有很好的相关性。

（4）T 检验表明，95%的置信区间为0.997~1.029，不包含0值，这表明该回归的线性关系在总体水平上是成立、合理的。

总之，从图2及表4可知，32个花岗岩体锆石U -Pb年龄及全岩Rb -Sr等时线年龄的线性回归分析表明它们之间存在斜率接近l，相关系数很高的线
性回归关系。

5　讨论与结论
5.1　花岗岩全岩Rb -Sr等时线定年方法成熟可信 由于在同位素定年测试过程中存在一系列影响同位素定年结果的因素，如：仪器测量误差、测试样品的代表性、同位素体系封闭温度等多种因素，因而，每一个花岗岩体锆石U -Pb年龄值与全岩Rb -Sr等时线年龄值之间的差值（Δt ）是由多种影响因素造成的。

所以，单个花岗岩体锆U -Pb和全岩Rb -Sr定年的差值不具有确定的地质意义，不能代表总体存在的规律。

但从统计学理论得知，只要有相当数量（n ≥30; 周皓,2004）的统计数据，采用一定的统计方法处理，便可排除所有偶然因
素的影响而得出可信度高的规律性认识。

上述关于32个花岗岩体成对锆石U -Pb年龄和全岩Rb -Sr年龄的统计分析表明：（1） 它们之间存在斜率接近l，相关系数很高的线性回归关系；（2） Δt 既有正值，也存在负值，其相对年龄差平均值为0.5234%，低于或接近同位素定年的允许误差范围；（3） 频数分布曲线呈典型的正态分布，这说明其差值属随机分布，是由偶然因素引起的。

这些特征充分表明花岗岩体的全岩Rb -Sr年龄与锆石U -Pb 年龄是一致的，这也表明花岗岩全岩Rb -Sr等时线定年方法是成熟可信的。

需要强调的是，这是一个总体的规律性认识，其意义在于：当一个花岗岩体的全岩Rb -Sr 年龄与锆石U -Pb年龄相接近（即其差值<允许误差范围）则表明其定年结果是可信的，但当两者的差值过大时则应具体分析其影响因素，例如对于古老花岗岩体来说，应考虑后期构造热事件等因素，以便作出合理的解释，而不宜仅根据锆石U -Pb定年方法精度高误差小（2%~3%）的优点简单地否定全岩Rb -Sr定年结果。

拟合对象
斜率
截距
相关系数
T检验值
95%置信区间 r r 2t S ig 下界上界花岗岩体锆石U -Pb年龄及全岩Rb -SR等时线年龄
1.003 1.258
0.998
0.995
0.005
0.996
0.997
1.029
表4　32个花岗岩体锆石U -Pb年龄及全岩Rb -Sr等时线年龄拟合的线性回归参数
Table 4　Linear regression parameters fitted to the zircon U -Pb ages and
the whole -rock Rb -
Sr isochron ages for 32 granite plutons
图2　32个花岗岩体锆石U -Pb年龄值(t zr )与全岩Rb -Sr等时线年龄值
(t Rb )的相关图
Fig.2　Correlation diagram between the zircon U -Pb age and the whole -rock Rb -Sr isochron age for 32 granite plutons
高　校　地　质　学　报13卷2期278
5.2　花岗岩锆石各种U-Pb定年方法的测定结果基本一致
花岗岩锆石有多种的U-Pb定年方法，在本文表1中引用的32花岗岩体锆石U-Pb定年数据系由以下4种U定年方法测得的：（1） 微量（多颗粒）锆石U-Pb同位素稀释法；（2） 单颗粒锆石高灵敏度、高分辨率离子探针质谱（SHRIMP）法；（3） 单颗粒锆石热电离质谱（TIMS）法；（4） 单颗粒锆石激光探针电感耦合等离子体质谱（LA-ICPMS）法。

从图2可见，这些数据点都投影在一条斜率为1.003（接近1），相关系数为0.998的直线上，这表明花岗岩锆石用不同U-Pb定年法测得的U-Pb年龄是一致的。

吴福元等 （2005）曾专门对部分辽东半岛中生代花岗岩同一岩石标本的锆石采用3种U-Pb方法（SHRIMP，LA-ICPMS，TIMS） 进行定年测定，同样获得了一致性的结果。

5.3　花岗岩锆石U-Pb年龄不能代表花岗岩侵位年龄 花岗岩的侵位年龄是指花岗岩浆从源区（深部岩浆房）上升侵位到达地壳上部二次岩浆房（高位岩浆房）中并开始冷却-结晶过程的时刻。

关于“花岗岩锆石U-Pb年龄可以代表花岗岩侵位年龄”的观点是建立在花岗岩锆石U-Pb同位素体系封闭温度明显较花岗岩全岩Rb-Sr同位素体系封闭温度为高，即花岗岩锆石U-Pb同位素体系封闭温度接近花岗岩浆温度为前提条件的。

花岗岩是由深部形成的花岗岩浆侵位进入地壳中的岩浆房后，逐渐降温冷却结晶的产物。

花岗岩浆侵位时的温度—般≥950℃，其根据是：（1） 实验岩石学研究表明，花岗岩熔体的温度≥液相线温度，含3.5%的H2O花岗岩熔体的液相线温度为960℃（Dowty，1980）；（2） 对现代长英质火山熔岩流温度测试结果也证实了这一结论，如冰岛现代流纹质熔岩流的温度为950℃（Anthony,1987）；日本有珠昭和新山（1945年喷发）英安质熔岩的温度高达1 000℃（久野久,1978）。

而本文关于国内外32个花岗岩体的锆石U-Pb年龄和全岩Rb-Sr等时线年龄基本一致的研究结论，揭示花岗岩U-Pb体系的封闭温度与全岩Rb-Sr同位素体系的封闭温度应大体相当，显然不支持花岗岩锆石U-Pb同位素体系封闭温度明显高于Rb-Sr同位素体系封闭温度的观点。

一般认为Rb-Sr同位素体系的封闭温度为600～650℃（郑永飞等,1997），如果这是正确的，那么由此可以得出结论: 花岗岩锆石U-Pb同位素年龄表征的是花岗岩的结晶年龄，而不能代表花岗岩的侵位年龄。

5.4　有待进一步探讨的问题
（1） 由于本文关于花岗岩体的锆石U-Pb年龄和全岩Rb-Sr等时线年龄对比研究的结论基于32个花岗岩体的统计分析结果，这虽然己符合统计分析的基本要求（n≥30; 周皓, 2004），但如能进一步收集更多国内外花岗岩体的锆石U-Pb年龄和全岩Rb-Sr等时线年龄成对定年数据，将使对比研究结果的可信度更高。

（2） 由于所收集的成对数据是由不同作者采集的样品，所使用的仪器也不尽相同，因此，影响定年结果的因素也比较多。

为了进一步验证上述结论，最好能选择一系列有代表性的花岗岩体进行专门研究对比，以消除或减少由此产生的一些偶然或系统误差。

（3） 需要研究花岗岩锆石U-Pb同位素体系在花岗岩浆冷却-结晶过程中的封闭温度并探讨其与锆石结晶温度不一致的成因和机理。

致谢：本文初稿承蒙周新民教授和沉渭洲教授审阅并提出宝贵修改意见，在此深表谢意。

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