耿 科, 王瑞江, 李洪奎, 梁太濤, 張玉波
1)中國地質大學(北京)地球科學與資源學院, 北京 100083; 2)中國地質科學院, 北京 100037; 3)山東省地質科學研究院, 國土資源部金礦成礦地質過程與資源利用重點實驗室, 山東濟南 250013
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膠西北叢家花崗閃長巖體SHRIMP鋯石U-Pb年代學研究
耿科1, 3), 王瑞江2)*, 李洪奎3), 梁太濤3), 張玉波3)
1)中國地質大學(北京)地球科學與資源學院, 北京 100083;2)中國地質科學院, 北京 100037; 3)山東省地質科學研究院, 國土資源部金礦成礦地質過程與資源利用重點實驗室, 山東濟南 250013
摘要:膠西北地區(qū)是我國最重要的金礦集中區(qū), 區(qū)內大量展布的中生代花崗巖與金礦關系十分密切, 本文通過對郭家?guī)X序列的叢家花崗閃長巖體的地質背景和SHRIMP鋯石年代學研究, 獲得該巖體的成巖年齡為(127±1) Ma, 地質時代屬早白堊世。郭家?guī)X序列各個巖體所測得的年齡值相差不大, 表明它們近于同時侵位, 侵位時間為127.9 Ma。叢家?guī)r體鋯石樣品中測得Ar3、Pt1、J3等多個期次的繼承鋯石年齡。結合前人研究, 表明郭家?guī)X序列巖漿源區(qū)成分非常復雜, 既有來自膠遼陸塊的前寒武紀基底、晚侏羅世玲瓏序列, 也有來自膠南—威海造山帶的三疊紀同碰撞花崗巖類, 還有幔源組分的加入。其中, 殼源組分以玲瓏序列為主。郭家?guī)X序列與膠西北地區(qū)金礦的關系十分密切。從時間上看, 郭家?guī)X序列的形成年齡早于膠西北地區(qū)金礦的形成年齡5~10 Ma, 符合同源巖漿成因金礦的成巖成礦時間差。從空間上看, 膠西北地區(qū)三條主要控礦斷裂帶下均有隱伏郭家?guī)X序列存在, 金礦與郭家?guī)X序列形影不離。從物質成分上看, 與其他早白堊世巖漿巖類相比, 郭家?guī)X序列相對富Na, 有可能是郭家?guī)X序列在侵位之前, 經歷了含Au的富K熱液組分分離的結果。因此, 郭家?guī)X序列更接近于膠西北地區(qū)金礦的成礦母巖。
關鍵詞:叢家?guī)r體; 郭家?guī)X; SHRIMP鋯石U-Pb定年; 膠西北; 繼承鋯石; 成礦母巖
本文由國家自然科學基金項目(編號: 41372086; 41503038; 41572068)和國土資源部公益性科研專項(編號: 201511029)聯(lián)合資助。
膠東是我國最重要的金礦集中區(qū), 已查明金資源儲量、單一礦床規(guī)模、黃金產量均居全國之首, 其中絕大多數(shù)大型、超大型金礦集中產于膠西北地區(qū)。區(qū)內分布有大量中生代花崗巖, 有晚侏羅世玲瓏序列、早白堊世中期郭家?guī)X序列、早白堊世晚期偉德山序列, 以及晚侏羅世至早白堊世的脈巖等。前人對該地區(qū)花崗巖類的巖石學(羅鎮(zhèn)寬和苗來成, 2002)、地球化學(張華鋒等, 2006; 羅賢冬和楊曉勇, 2010)、成因演化(邱連貴等, 2008; 王中亮等, 2014;宋明春等, 2015)、形成時代(關康等, 1998; 呂古賢等, 2006; 王世進等, 2011)等進行了大量研究。其中區(qū)內金礦與中生代花崗巖之間的成因關系一直是學者們爭論的焦點問題之一。
姚鳳良等(1983)、劉連登和姚鳳良(1989)認為玲瓏序列在空間上與金礦產出關系密切, 是金礦的成礦母巖。苗來成等(1999)指出玲瓏序列成巖年齡早于礦化年齡40 Ma, 轉而認為金礦與早白堊世花崗巖有成因聯(lián)系。關康等(1998)、李士先等(2007)認為膠西北金礦為郭家?guī)X花崗序列巖漿期后的熱液礦床;孫華山等(2007)提出金礦床受郭家?guī)X花崗閃長巖體接觸帶形態(tài)和斷裂構造蝕變帶聯(lián)合控制; 李洪奎等(2011)認為金礦形成與同造山期郭家?guī)X序列的形成關系密切。宋明春等(2010)則認為區(qū)內金礦的同位素年齡與偉德山序列接近, 所以金礦成礦活動與偉德山序列的形成有關。而王登紅等(1999)、孫景貴等(2000)、羅鎮(zhèn)寬和苗來成(2002)指出, 在時間上、空間上與金礦化最密切的不是花崗巖, 而是廣泛發(fā)育的中基性脈巖, 特別是煌斑巖脈。宋明春等(2015)進一步指出, 膠東地區(qū)脈巖、偉德山型花崗巖與金礦的形成時代具有高度的吻合性, 且都具有富集地幔來源的成分, 為成礦提供了部分物質來源。
郭家?guī)X序列不僅與膠西北地區(qū)許多大型-特大型金礦關系密切, 而且具有類似于埃達克質巖的地球化學特征(楊進輝等, 2003; Hou et al., 2007), 其形成和演化過程對研究中國東部中生代深部過程和機制具有重要意義。本文采用SHRIMP鋯石U-Pb法對郭家?guī)X序列叢家?guī)r體進行年代學研究, 獲得了精確可靠的年齡數(shù)據, 并借助鋯石U-Pb年齡及相關資料, 對郭家?guī)X花崗序列的形成演化過程及其與金礦的關系進行了探討。
膠西北地區(qū)大地構造區(qū)劃屬華北板塊(Ⅰ級)之膠遼陸塊(Ⅱ級)的膠北隆起(Ⅲ級)(潘桂棠等, 2009),其基底主要由大面積分布的棲霞TTG(Ar3)和荊山群(Pt1)、粉子山群表殼巖系(Pt1), 及呈零星包體狀包含于棲霞TTG(Ar3)中的膠東巖群(Ar3)表殼巖系組成。沉積蓋層出露較少, 僅蓬萊群(Z)濱海沉積、萊陽群(K1)陸相沉積、青山群(K1)陸相火山巖、王氏群(K1)陸相沉積, 第四紀(Q)玄武巖及松散沉積物分布于近海地區(qū)。與金礦關系密切的中生代花崗巖廣泛分布于棲霞TTG(Ar3)的西部和北部, 主要由玲瓏序列(J3)、郭家?guī)X序列(K1)、偉德山序列(K1)和脈巖(J3-K1)組成。基底構造線以近東西走向為主, 斷裂構造以北東—北北東走向為主。
郭家?guī)X序列在膠西北地區(qū)呈NEE向串珠狀分布的巖體侵入于玲瓏序列中, 自西向東出露規(guī)模依次增大, 分別為三山島(隱伏)、上莊、北截、叢家、曲家、郭家?guī)X巖體, 另有范家店小巖體出露于北部(圖1)。屬二長閃長巖-石英二長巖-花崗閃長巖-二長花崗巖系列侵入巖。由早期到晚期演化規(guī)律明顯:在巖石類型上由中性巖向酸性巖演化, 在巖石結構上由中細粒-中粒-粗中粒-中細粒演化, 在礦物成分上石英、斜長石含量逐漸增加, 鉀長石含量逐漸減少, 暗色礦物由多到少至無(山東省第四地質礦產勘查院, 2003)。
圖2 叢家?guī)r體巖石學特征Fig. 2 Petrological characteristics of Congjia intrusiona-宏觀特征; b-微觀特征; Qz-石英; Or-鉀長石; Pl-斜長石; Bi-黑云母a-macroscopic photography; b-microscopic photography; Qz-quartz; Or-K-feldspar; Pl-plagioclase; Bi-biotite
叢家?guī)r體位于招遠市宋家鎮(zhèn)以北, 巖性以花崗閃長巖為主, 呈灰白色至淺肉紅色, 似斑狀結構(圖2a), 塊狀構造, 基質為細?;◢徑Y構。主要由石英(20%~25%)、鉀長石(20%~22%)和斜長石(40%~45%)組成, 其次含有角閃石(5%~7%)、黑云母(5%~10%)、絹云母(1%±)、綠泥石(1%~2%)和碳酸鹽礦物(<1%),副礦物有磷灰石、鋯石和少量不透明礦物等。斑晶粒度1~3 cm, 呈淺肉紅色, 主要由鉀長石組成, 偶含石英斑晶?;|粒度0.1~1 mm, 為長英質礦物和暗色礦物。石英呈它形粒狀充填在其他礦物顆粒間,粒度大小不一, 常呈集合體狀分布, 與長石一起形成細?;◢徑Y構。斜長石呈自形-半自形板狀, 聚片雙晶較為發(fā)育, 部分可見環(huán)帶構造, 薄片中可見少量小顆粒板狀的斜長石分布在鉀長石斑晶中, 形成包含結構。鉀長石呈半自形-它形粒狀, 少數(shù)大顆粒可見卡式雙晶, 常與斜長石形成正條紋長石(圖2b)。
1.1樣品采集與分析方法
圖3 叢家?guī)r體鋯石陰極發(fā)光圖像Fig. 3 CL images of zircons from Congjia intrusion
圖4 叢家?guī)r體鋯石U-Pb諧和圖Fig. 4 U-Pb concordia diagram of zircon from Congjia intrusion
本次研究的叢家?guī)r體鋯石SHRIMP年齡樣品采于招遠市張星鎮(zhèn)叢家村采石場(采樣位置: 120°24′25″E, 37°29′53″N)。鋯石單礦物挑選工作委托廊坊誠信地質服務公司完成, 先將樣品進行機械破碎至80目, 然后通過磁選、重液分選和鋯石人工挑選, 獲得單顆粒鋯石。SHRIMP鋯石U-Pb測年工作在中國地質科學院北京離子探針中心完成。先將挑選出的純凈鋯石裱在不含U-Th-Pb的環(huán)氧樹脂靶上, 樣品靶表面進行拋光處理, 用透射光和反光照相并噴金。然后用陰極發(fā)光(CL)照相, 選擇無裂紋、無包體、生長環(huán)帶較好的鋯石顆粒, 進行年齡測定。詳細制靶和實驗流程參照宋彪等(2002)。本次工作共計測試點位27個, 對測定結果用標樣的U-Th-Pb同位素含量及年齡進行校正, 普通鉛根據實測的204Pb進行校正。單個數(shù)據點誤差為1σ, 加權平均年齡誤差為95%可信度。數(shù)據處理采用Squid和Isoplot(Ludwig, 2003)程序, 由離子探針中心工作人員協(xié)助完成。
1.2測試結果
從樣品中選出的鋯石多為淺粉色, 自形柱狀、短柱狀, 晶形完整, 表面光滑, 陰極發(fā)光照片顯示,其振蕩環(huán)帶結構發(fā)育, 為典型的巖漿結晶期鋯石(圖3)。大多數(shù)鋯石都具有核幔結構, 有的鋯石甚至有多層核幔結構, 反映其繼承性生長的特點。樣品中鋯石顆粒較大, 內部結構清晰, 環(huán)帶規(guī)整, 長寬比1:3~1:2, 符合巖漿鋯石的特征。內核多為渾圓狀,淺白色, 也有的顏色較深。部分鋯石具有暗色邊緣,可能遭受后期流體作用所致。
在12顆鋯石上進行了27個數(shù)據點分析, 結果見表1。所獲得的年齡值大致可分成6組。
圖5 叢家?guī)r體鋯石206Pb/238U加權平均年齡圖Fig. 5 206Pb/238U weighted average age diagram of zircon from Congjia intrusion
第一組由12個數(shù)據組成, 點位大多位于鋯石邊部環(huán)帶, 獲得了較為一致的206Pb/238U年齡, 為123.2~131.2 Ma, 加權平均值年齡為(127±1) Ma, MSWD=1.15(圖4, 5)。該組測點U、Th含量普遍較高, 大多數(shù)U>800×10-6, Th>50×10-6, Th/U較為集中, 為0.06~0.13。根據明顯的振蕩環(huán)帶特征, 該年齡應當代表了叢家?guī)r體結晶年齡。
第二組由8個數(shù)據組成, 點位大多位于鋯石內核, 或具有多層核幔結構的鋯石中層, 獲得了由6個測點組成的一致線年齡, 加權平均值為(151±3) Ma, MSWD=0.86(圖4, 5)。該組測點U、Th含量普遍較低, 大多數(shù)U含量30×10-6~50×10-6, Th含量20×10-6~25×10-6, Th/U多在0.4~0.6之間, 符合巖漿鋯石的Th/U特征(吳元保和鄭永飛, 2004)。該年齡值與膠西北地區(qū)玲瓏序列的結晶年齡一致。
第三組僅有1個數(shù)據點CJ-3, 位于鋯石內核部位, 顏色很深, 內部似乎還有復雜結構。U、Th含量較高, U=1275×10-6, Th=165×10-6, Th/U=0.13, 接近變質鋯石的Th/U特征。206Pb/238U年齡值為(384.9±9.3) Ma, 與膠南—威海造山帶在加里東期的活動有關(楊經綏等, 2003)。
第四組由2個數(shù)據點CJ-20、CJ-26組成, 位于同一顆鋯石(3)的最內層核部。U、Th含量中等, U含量接近200×10-6, Th含量接近120×10-6, Th/U在0.6~0.64。該組年齡值分別為(745.5±11) Ma、(1223.7±17) Ma, 在同一顆內核上取得了相差很大的年齡值, 表明該“內核”實際上是鋯石表面凹坑的假象, 該組年齡并不具實際意義。
第五組僅有1個數(shù)據點CJ-5, 位于鋯石(1)內核部位, 顏色中等灰色, 內部均一。U含量很低22×10-6, Th含量幾乎為0, Th/U=0.01, 屬于典型的變質成因鋯石。年齡值(1835.6±69.5) Ma與棲霞—萊西地區(qū)高壓麻粒巖的峰值變質時間相同(Zhou et al., 2011)。
第六組由3個數(shù)據點構成, 均位于鋯石最內層核部, U、Th含量很低, U含量15×10-6~28×10-6, Th含量19×10-6~26×10-6, Th/U在0.76~1.3, 符合巖漿鋯石的Th/U特征。該組年齡值均較老, (2134.0± 39.9) Ma、(2194.4±90.9) Ma、(2573.4±51.2) Ma, 均為古老的繼承鋯石。
2.1郭家?guī)X序列形成時代
近年來, 隨著高精度同位素測年技術的成熟與應用, 郭家?guī)X序列的形成時間被準確地限定在123~132 Ma之間(表2), 數(shù)值大多數(shù)集中在127~ 130 Ma。各個巖體所測得的年齡值相差不大, 表明它們近于同時侵位, 其平均值為127.9 Ma可以作為整個郭家?guī)X序列的形成年齡。本次工作測得叢家?guī)r體SHRIMP鋯石U-Pb年齡為(127±1) Ma, 與前人結果取得了很好的一致性。
2.2郭家?guī)X序列的巖漿物質來源與成因
鋯石熔融溫度很高, 早期形成的巖漿結晶鋯石或變質熱液鋯石在后期中酸性巖漿演化過程中有可能保留下來成為繼承鋯石, 在復雜地質演化的過程中成為良好的物源指示器。前人對膠西北地區(qū)郭家?guī)X序列進行鋯石U-Pb測年時獲得了大量繼承鋯石年齡(Wang et al., 1998; Yang et al., 2012; 劉躍等, 2014; 羅賢冬等, 2014; 耿科等, 2015), 多集中在147~160 Ma、210~230 Ma、400 Ma、1850~1950 Ma、2100~2200 Ma、2300 Ma、2500 Ma、2700 Ma、2900 Ma, 其中以147~169 Ma為主。
膠西北地區(qū)主要地質體的年代學研究表明, 棲霞東部和南部TTG片麻巖原巖年齡為(2692± 14) Ma、(2691±12) Ma(唐俊等, 2004); 譚格莊地區(qū)奧長花崗質片麻巖形成于(2496±10) Ma(頡頏強等, 2013); 膠東巖群黑云變粒巖單顆粒鋯石Pb-Pb法年齡為2477 Ma、2497 Ma(王沛成等, 1999); 粉子山群和荊山群碎屑鋯石年齡主要峰值在2190 Ma和2480 Ma(謝士穩(wěn)等, 2014); 玲瓏序列崔召單元中粒二長花崗巖為(158±3) Ma、郭家店單元中粗粒二長花崗巖為(144±3) Ma(王世進等, 2011)。由此可見,郭家?guī)X繼承鋯石中的2700 Ma與棲霞TTG的形成時代一致, 2500 Ma與譚格莊TTG或膠東巖群形成時代一致, 2100~2200 Ma與荊山群、粉子山群的碎屑鋯石年齡數(shù)據吻合, 147~169 Ma接近于玲瓏序列的鋯石年齡值。此外, 2900 Ma年齡的存在表明膠西北地區(qū)可能存在2.9 Ga左右更古老陸殼。2300 Ma可能受到鋯石Pb丟失作用的影響, 其真實年齡可能為2500 Ma。1850~1950 Ma為棲霞—萊西地區(qū)高壓麻粒巖相的峰值變質時間(Zhou et al., 2011)。400 Ma、210~230 Ma分別與膠南—威海造山帶在加里東期和印支期的高壓-超高壓變質作用時間相同(楊經綏等, 2003; 張澤明和沈昆, 2009)。
表2 郭家?guī)X序列SHRIMP和LA-ICP-MS U-Pb同位素年齡Table 2 SHRIMP and LA-ICP-MS U-Pb isotopic age of Guojialing sequence
因此, 郭家?guī)X序列的巖漿物質來源十分復雜,既有來自膠遼陸塊的多期TTG、膠東巖群、荊山群、粉子山群、玲瓏序列, 也有來自膠南—威海造山帶的同碰撞花崗巖類, 此外還有幔源組分的加入(Hou et al., 2007; Yang et al., 2012; Yang et al., 2014b; 陳廣俊等, 2014; 江鵬等, 2015)。其中, 殼源組分以玲瓏序列為主。玲瓏序列中曾測得大量三疊紀的繼承鋯石年齡及部分太古宙和古元古代的繼承鋯石年齡(苗來成等, 1997; 羅鎮(zhèn)寬等, 1997; Wang et al., 1998), 三疊紀的鋯石年齡與大別—蘇魯造山帶形成的年齡一致, 表明玲瓏序列的直接源巖大部分來自華北、揚子板塊碰撞產生的同碰撞花崗巖, 少部分來自太古宙—古元古代的結晶基底。同時也說明在膠西北地區(qū)應該有下伏三疊紀同碰撞花崗巖的存在(苗來成等, 1997)。
郭家?guī)X序列的成因已有較多研究, 多數(shù)學者根據其中含有大量暗色微粒包體以及地球化學特征認為其為殼幔源巖漿混合成因(Hou et al., 2007; 江鵬等, 2015), 另一些學者則認為是早先基性巖漿底侵作用而形成的鎂鐵質下地殼部分熔融的結果(楊進輝等, 2003; 羅賢冬和楊曉勇, 2010), 還有的認為是以殼源基底巖石部分熔融為主, 加入少量年輕鐵鎂質下地殼部分熔融產生的中性巖漿(Wang et al., 2014), 但都認為郭家?guī)X序列物質來源具有殼幔混源的特征。
2.3郭家?guī)X序列與金礦化的關系
膠西北地區(qū)玲瓏金礦黃鐵礦Rb-Sr年齡為121.6 Ma(楊進輝和周新華, 2000)、玲瓏金礦蝕變絹云母Rb-Sr年齡為120 Ma(Qiu et al., 2008); 東季金礦蝕變鉀長石和石英Ar-Ar年齡為114.44~ 116.34 Ma(李厚民等, 2003); 倉上金礦蝕變絹云母Ar-Ar年齡為121.3 Ma(Zhang et al., 2003); 焦家金礦蝕變絹云母Ar-Ar年齡為119.2~120.5 Ma、新城金礦蝕變絹云母Ar-Ar年齡為120.2~120.7 Ma、望兒山金礦蝕變絹云母Ar-Ar年齡為119.4~ 121.0 Ma(Li et al., 2003); 大尹格莊金礦蝕變絹云母Ar-Ar年齡為113.37~130.52 Ma(Yang et al., 2014a)。上述年齡數(shù)據表明, 膠西北金礦主成礦期在114~ 130 Ma。單從年齡值上看, 膠西北金礦主成礦期與偉德山序列的形成時間105~127 Ma(宋明春等, 2010)、脈巖的形成時間114~127 Ma(宋明春等, 2015)更為近似, 與郭家?guī)X序列有5~10 Ma的時間差。然而種種地質事實表明, 在膠西北地區(qū), 與偉德山序列和脈巖相比, 郭家?guī)X序列更接近于金主成礦期的成礦母巖。
(1)從時間上看, 膠西北地區(qū)金礦的主成礦期峰值時間120 Ma, 在郭家?guī)X序列成巖峰值時間127~ 130 Ma之后(王軍等, 2004), 而偉德山序列、脈巖雖然形成時間段上與金礦幾乎重合, 但其成巖峰值時間115~120 Ma和成巖下限時間127 Ma, 分別小于金礦主成礦期的峰值時間120 Ma和下限時間130 Ma, 表明主成礦期金礦發(fā)生于偉德山序列和脈巖侵位之前。譚俊等(2006a)研究表明, 成礦事件一般同步或略滯后于同源巖漿活動, 而同源巖漿成因金礦的成巖成礦時間差介于0~16 Ma之間, 均值約為7 Ma。
(2)從空間上看, 郭家?guī)X序列在地表呈近東西向串珠狀分布的小巖體或巖株, 然而地球物理資料表明, 它們在深部連成一體(山東省區(qū)域地質, 2003)。萬國普等(2002)根據區(qū)內物性及地質資料, 推斷焦家斷裂帶、招平斷裂帶(包括北段破頭青斷裂帶)大部分金礦深部都有郭家?guī)X花崗閃長巖的存在, 金礦床的產出受郭家?guī)X花崗閃長巖體接觸帶形態(tài)和斷裂構造蝕變帶聯(lián)合控制。三山島斷裂帶深部也有郭家?guī)X花崗閃長巖存在(孫華山等, 2007)。因此, 在金礦最為發(fā)育的膠西北地區(qū), 郭家?guī)X序列與金礦形影不離, 而偉德山序列很不發(fā)育, 地表僅在艾山、南宿出露, 附近幾乎沒有金礦產出。
(3)從物質成分上看, 郭家?guī)X序列(楊進輝等, 2003; Hou et al., 2007; Yang et al., 2012; Wang et al., 2014; 陳廣俊等, 2014; 羅賢冬等, 2014; 劉躍等, 2014)、偉德山序列(張華鋒等, 2006; 宋明春等, 2015)、燕山晚期脈巖(孫景貴等, 2000; 羅鎮(zhèn)寬等, 2001; 譚俊等, 2006b)均具有富K2O+Na2O、富集Ba、Sr、Rb等大離子親石元素, 虧損Nb、Ta、Ti、P、Y等高場強元素, 具高Sr/Y和La/Yb, 輕稀土富集, 重稀土元素虧損, Eu異常不明顯的特征, 類似于埃達克巖或高Ba-Sr花崗巖。三者的成因均為殼幔源物質混合(或幔源巖漿受陸殼同化混染)。三者的繼承鋯石年齡譜(羅鎮(zhèn)寬等, 1997; 邱連貴等, 2008; Yang et al., 2012; Yang et al., 2014b)表明, 它們的殼源組分源區(qū)組成也具有很大程度上的相似性。這表明, 三者形成的構造環(huán)境、源區(qū)與過程具有一定的同源性, 很可能是同一深部過程與動力學機制下形成的產物。但郭家?guī)X序列相對富Na(楊進輝等, 2003; 陳廣俊等, 2014; 宋明春等, 2015), 而偉德山序列和燕山晚期脈巖均相對富K(孫景貴等,2000; 譚俊等, 2006b; 張華鋒等, 2006), 這有可能是郭家?guī)X序列在侵位之前的演化過程中, 經歷了含Au的富K熱液組分分離的結果。
(1)SHRIMP鋯石U-Pb年代學研究表明叢家花崗閃長巖體形成于(127±1) Ma, 為早白堊世。郭家?guī)X序列各個巖體所測得的年齡值相差不大, 表明它們近于同時侵位, 侵位時間為127.9 Ma。
(2)叢家?guī)r體鋯石樣品中測得Ar3、Pt1、J3等多個期次的繼承鋯石年齡。結合前人研究, 表明郭家?guī)X序列巖漿源區(qū)成分非常復雜, 既有來自膠遼陸塊的前寒武紀基底、晚侏羅世玲瓏序列, 也有來自膠南—威海造山帶的三疊紀同碰撞花崗巖類, 還有幔源組分的加入。其中, 殼源組分以玲瓏序列為主。
(3)郭家?guī)X序列與膠西北地區(qū)金礦的關系十分密切。從時間上看, 郭家?guī)X序列的形成年齡早于金礦的形成年齡5~10 Ma, 符合同源巖漿成因金礦的成巖成礦時間差。從空間上看, 膠西北地區(qū)三條主要控礦斷裂帶下均有隱伏郭家?guī)X序列存在, 金礦與郭家?guī)X序列形影不離。從物質成分上看, 與其他早白堊世巖漿巖類相比, 郭家?guī)X序列相對富Na, 有可能是郭家?guī)X序列在侵位之前的演化過程中, 經歷了含Au的富K熱液組分分離的結果。因此, 郭家?guī)X序列更接近于膠西北地區(qū)金礦的成礦母巖。
致謝: 膠東野外工作得到山東招金集團有限公司的大力支持, SHRIMP鋯石U-Pb測年及數(shù)據處理由中國地質科學院北京離子探針中心楊之青研究員協(xié)助完成。山東省地質科學研究院劉鵬瑞研究員和孫雨沁工程師鑒定了巖石薄片, 單偉高級工程師和李大鵬、禚傳源工程師在討論中給予了很大啟發(fā), 兩位匿名審稿人對稿件提出了寶貴意見, 使筆者獲益匪淺, 在此一并表示謝意。
Acknowledgements:
This study was supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 41372086, 41503038 and 41572068) and the Special Scientific Research Fund of Public Welfare Profession of Ministry of Land and Resources of the People's Republic of China (No. 201511029).
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Zircon SHRIMP U-Pb Geochronology of Congjia Granodiorite from Northwest Jiaodong Area
GENG Ke1, 3), WANG Rui-jiang2)*, LI Hong-kui3), LIANG Tai-tao3), ZHANG Yu-bo3)
1) School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083; 2) Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037; 3) Key Laboratory of Gold Mineralization Processes and Resources Utilization, Ministry of Land and Resources, Shandong Institute of Geological Sciences, Jinan, Shandong 250013
Abstract:Northwest Jiaodong area is the most important gold mineralization concentration area in China. The relationship between Mesozoic granitoid and gold deposits in northwest Jiaodong area is very imtimate. In this paper, the authors studied the geological background and zircon SHRIMP geochronology of Congjia intrusion from Guojialing sequence. The dating result of zircons from porphyritic granodiorite is (127±1) Ma, suggesting that it was an early Cretaceous intrusion. The difference between ages from each intrusions of Guojialing sequence is very insignificant, indicating that they were emplaced almost at the same time at ca. 127.9 Ma. Multiple stage inherited zircon ages of Ar3, Pt1, J3obtained from zircons in Congjia intrusion and former researches imply that the magma source regions of Guojialing sequence are very complicated. There are Precambrian basement and late Jurassic Linglong sequence from Jiaoliao block, Triassic syn-collision granitoid from Jiaonan–Weihai orogenic belt, and the addition of mantle-derived components. Crust-derived componentsbook=91,ebook=94are mainly made up of Linglong sequence. There exists very imtimate relationship between Guojialing sequence and gold deposits in northwest Jiaodong area. From the aspect of time, Guojialing sequence was formed 5~10 Ma earlier than gold deposits in northwest Jiaodong area, in good accordance with the diagenesis-mineralization time gap between gold deposits and their cognate magmatites. From the aspect of space, it is inferred that insidious Guojialing sequence exists under every three main ore-controlling fault zones in northwest Jiaodong area, and gold deposits occur always together with Guojialing sequence. From the aspect of material composition, Guojialing sequence is relatively richer in sodium than other early Cretaceous magmatites, which might have resulted from segregation of gold-bearing potassium-rich hydrothermal solution before its emplacement. Thus, Guojialing sequence is closer in time to the mother rock of gold deposits in northwest Jiaodong area.
Key words:Congjia intrusion; Guojialing; SHRIMP zircon U-Pb dating; northwest Jiaodong area; inherited zircon; mother rock
*通訊作者:王瑞江, 男, 1956年生。研究員, 博士生導師。主要從事區(qū)域礦產地質研究和科技管理工作。E-mail: wruijiang@mail.cgs.gov.cn。
作者簡介:第一 耿科, 男, 1982年生。博士研究生, 工程師。主要從事地質礦產勘查及礦床學研究工作。E-mail: gengke@126.com。
收稿日期:2015-08-07; 改回日期: 2015-11-22。責任編輯: 閆立娟。
中圖分類號:P597; P588.121
文獻標志碼:A
doi:10.3975/cagsb.2016.01.09