2. 招金集团金亭岭矿业公司, 山东 招远 265400
2. Jintingling Mining Industry Zhaojin Co. LTD., Zhaoyuan 265400, Shandong, China
0 引言
胶东地区金矿密集分布,且大型—超大型金矿床集中产出。2011年以来,新发现大中型及以上金矿70多处,新增金资源储量2 400余t,金矿勘探取得具有世界级影响的重大突破,以本区矿床定名的“玲珑式”(石英脉型)金矿和“焦家式”(蚀变岩型)金矿更是驰名中外。蚀变岩型金矿床主要包括焦家金矿床、三山岛金矿床、新城金矿床、夏甸金矿床等,其严格受断裂构造控制,主要赋存于压扭性缓倾角的断裂带中,矿化类型为浸染型和网脉型,矿体倾角缓,一般不超过50°。石英脉型金矿床主要包括玲珑金矿床、九曲金矿床等,该类型矿床受主干断裂伴生、派生的低级别、低序次、高倾角的断裂控制,这些断裂是复合形成的压扭性或张扭性断裂[1-2]。谢家沟金矿床分布于招平断裂和焦家断裂之间,受脆-韧性剪切带控制[3-4]。其矿石类型主要为蚀变岩型矿石,矿石组构与典型的蚀变岩型金矿总体相似,但与典型的蚀变岩型金矿又有所区别,总体表现为蚀变带不受构造控制,不产出于区域性深大断裂带及其次级构造上,也不是传统意义上的缓倾角黄铁绢英岩化碎裂岩带,而往往是倾角>70°的陡立蚀变带,从中心到外围分别为陡立石英硫化物细脉带、黄铁绢英岩化带、弥散状钾长石化带、钾长石脉带。前人已对谢家沟金矿床的基础地质特征、金的赋存状态和流体特征等内容进行过详细研究[3-6],通过对不同脉岩的穿插关系及其成矿时代间接推断谢家沟成矿年龄为130~105 Ma[7]、122~118 Ma[8],但均未直接获得准确的成矿年龄。本文在前人研究和详细的野外地质调查基础上,查清了谢家沟金矿床蚀变类型及矿物组合特征,确定了主要蚀变带的形成序次和空间分布特征,然后对谢家沟主成矿阶段矿石中蚀变矿物钾长石开展了40Ar-39Ar精细的测年工作,厘定了主成矿阶段的时限,初步探讨了对成矿地质体的限制,以期为进一步认识胶东大规模金成矿作用提供借鉴。
1 区域地质背景工作区位于胶东地区的西北部,其所在的地区位于华北克拉通东南缘,大致为郯庐断裂以东、渤海以南、黄海以西以及苏鲁超高压变质带北段西侧部分。区内出露的地层主要为新太古界胶东群、古元古界粉子山群和荆山群中高级变质岩以及白垩系火山岩。中生代侵入岩大面积发育(图 1),主要包括玲珑、滦家河、郭家岭、鹊山、三佛山、垛崮山、五爪山、瓦善、六度寺、艾山、伟德山等花岗质岩体[10-11],可大致划分为玲珑黑云母二长花岗岩、滦家河中粗粒钾长-二长花岗岩、郭家岭似斑状花岗闪长岩、艾山花二长花岗岩等四大类。玲珑黑云母二长花岗岩多呈大岩基产出,含胶东群包体,局部有片麻状构造[12],呈NNE向带状分布于焦家断裂与招平断裂之间,其岩浆来自新太古代下地壳部分熔融[13],其锆石U-Pb年龄为165~155 Ma[12, 14-16]。滦家河中粗粒钾长-二长花岗岩呈NNE向带状分布于玲珑花岗岩体中部以及东侧以滦家河为中心的地区,其锆石U-Pb年龄为160~147 Ma[14, 17]。郭家岭花岗岩体主要岩性为似斑状花岗闪长岩,呈近EW向岩株状侵入到玲珑花岗岩体和胶东群变质岩中[13, 18-19],从西到东分别为三山岛、上庄、北截、丛家和郭家岭岩体,其锆石U-Pb年龄为130~126 Ma[12, 20-21]。其岩石学和地球化学数据指示郭家岭型岩体由下地壳前寒武纪变质基底岩石部分熔融形成,侵位过程中可能受到上地壳物质混染[22-23]。应用角闪石-斜长石温度计和角闪石全铝压力计所获得的温压条件分别为:郭家岭岩体,694~733 ℃,1.3~2.4 kPa;丛家岩体,702~719 ℃,2.4~3.9 kPa;北截岩体,723~727 ℃,3.8~4.2 kPa。岩体的侵位深度变化较大,其中郭家岭岩体平均为6 km,丛家岩体平均为10 km,北截岩体平均为13 km,显示从东到西侵位越来越深、结晶温度越来越高的趋势。不同侵位深度的岩体同时出露到地表暗示了早白垩世以来胶东地区的剥蚀抬升速率可能是不均匀的,西部相对东部抬升更快,剥蚀更多[11]。艾山二长花岗岩呈近NE向侵入到郭家岭花岗岩岩体中[19, 24],其锆石U-Pb年龄为118~114 Ma[25]。
控制胶西北金矿断裂系统最具决定意义的是NNE—NE向控矿断裂系统,其直接控制了该区特大型、大型金矿床及大部分中小型金矿床。胶西北地区自西向东NNE—NE向展布的断裂主要有三山岛断裂、焦家断裂、招平断裂(图 1)。
2 矿床地质特征谢家沟金矿床位于胶西北焦家断裂和招平断裂之间。矿区内出露的岩石主要有玲珑花岗岩系列的(片麻状)黑云母花岗岩,以及呈NW向、NWW向展布的燕山期中基性脉岩,其岩性主要有闪长玢岩、辉石闪长岩、正长斑岩、闪长岩等。区内构造较发育,主要有NNE向、NNW向、EW向,其中NNW向构造稍晚于NNE向断裂,EW向断裂往往切割其他方向构造。矿体总体上呈NNE走向(15°~30°),倾向SE,倾角较陡(70°~80°),具有尖灭再现的特征(图 2)。矿区内发育走向15°~ 30°的脆-韧性剪切带构造,其宏观特征表现为露头岩石强烈的蚀变和破碎,局部孔雀石化和褐铁矿化,深部岩石蚀变强烈,并发育S-C组构和矿物定向排列,偶见石英眼球。矿体产于脆-韧性剪切带内,且矿体与剪切带构造产状一致,反映脆-韧性剪切带的控矿作用[4]。矿石类型主要有黄铁矿(黄铜矿)绢英岩型、石英硫化物脉型两大类,其中可见石英硫化物脉型矿体叠加于绢英岩型矿体之上,前者矿化较为均匀但品位相对较低,后者一般品位较高但空间上连续较差。据前人[4, 26]研究,金主要有包体金、晶隙金和裂隙金的形式,包体金和裂隙金寄主矿物为黄铁矿和少量黄铜矿,晶隙金主要分布于以黄铁矿为主的硫化物内及其与石英的颗粒之间,金矿物主要为自然金和银金矿。
与成矿有关的围岩蚀变主要有钾长石化、硅化、黄铁矿化、绢英母化和碳酸盐化等,据野外观察,硅化和绢英岩化叠加于钾长石化,局部可见绢英岩呈脉状穿切钾长石化带,绢英岩化带中残留钾化花岗岩角砾,指示绢英岩化蚀变晚于钾长石化蚀变;陡立石英硫化物细脉常叠加于黄铁绢英岩化带中,使得金变富,指示陡立石英硫化物细脉晚于绢英岩化蚀变。成矿阶段蚀变具有明显的分带现象,总体上表现为:矿体的中部为强黄铁矿化、硅化和绢英岩化;远离矿体的中心,硅化和绢英岩化减弱,渐变过渡到钾长石化;最后过渡到玲珑黑云母花岗岩,在钾长石化与黑云母花岗岩接触带附近,钾长石化呈水平脉状穿插于黑云母花岗岩中。其中硅化、强黄铁绢英岩化(即矿体)带宽主要为1~10 m,最大不超过15 m,矿体外围的钾长石化带厚度变化较大,一般几米至几十米,最大处可超过100 m。基于野外地质观察、矿物共生组合及结构构造等特征,从早到晚依次为钾长石化、黄铁绢英岩化、陡立石英硫化物细脉;同时可将该金矿床的成矿蚀变划分3个主要蚀变带,分别为钾长石化带、黄铁绢英岩化带、陡立石英硫化物细脉带(图 3)。
1) 钾长石化带:钾长石化是本区成矿阶段早期蚀变,多分布于蚀变带的外侧,一般远离矿体,通常含金差,矿化不发育。当绢英岩化不发育时,邻近矿体出露,呈面型分布呈脉状沿裂隙产出,一般宽几米至数十米不等。蚀变由钾长石和乳白色石英组成,呈肉红色,花岗结构清楚,交代残留结构普遍发育,含少量晶型较好的黄铁矿(图 4a—d)。
2) 黄铁绢英岩化带:是区内最广泛的一类蚀变,主要呈灰绿色,分布于蚀变带内部,一般宽几米至数十米不等。花岗质岩石经绢英岩化后,原岩岩石结构模糊,长石边界不清,出现大量绢云母和游离石英,形成类似的蠕虫状结构(图 4e—g)。远离矿体中心部位黄铁矿逐渐变少,过渡为绢英岩化带。其中,黄铁矿(图 4h)为主要载金矿物,金银矿物主要为银金矿、自然金和金银矿,呈自形、半自形、他形粒状和细脉状,以裂隙金、晶隙金和包体金的形式赋存[4]。
3) 陡立石英硫化物细脉带:在黄铁绢英岩化带中心部位常叠加陡立、近于平行密集产出的石英-硫化物脉群,自然金呈浸染状散布于烟灰色石英裂隙或晶隙中,石英脉愈发育,含金越富。石英-硫化物细脉宽往往为1~5 cm,主要由烟灰色石英和黄铁矿组成,局部含有磁铁矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物(图 4i—k)。
3 测试分析与结果本研究在详细调查谢家沟金矿床地质特征和蚀变矿化分带的基础上,采集了-430中段147线蚀变钾长石。首先将采集回的样品进行人工破碎,筛选出40~60目的矿物,再在双目镜下挑选较纯的钾长石单矿物,之后样品的分析测试工作由核工业北京地质研究院分析测试所完成。样品用铝箔包好放置于石英管内,同时将标准物质黑云母ZBH-25放置于石英管不同位置用于计算中子通量梯度;然后将石英管真空熔封,送至中国核动力设计研究院HFETR反应堆内照射15 h。照射过的样品送至核工业北京地质研究院,采用Argus VI惰性气体质谱仪对其中的Ar同位素组成进行分析,采用双真空钽片加热炉阶段升温法释放样品中气体,气体依次经过液氮U-型冷阱,两组锆-铝吸气剂泵(一组为450 ℃,一组为室温)对气体进行纯化,最后仅留下惰性气体进入质谱进行Ar同位素组成的测试。通过辐照纯净的CaF2和K2SO4对样品的Ca和K在辐照过程中产生的干扰进行校正,反应堆内的校正因子分别为(36Ar/37Ar)Ca=3.539×10-4,(39Ar/37Ar)Ca =8.735×10-4和(40Ar/39Ar)K =7.98×10-3,通过全熔石英管内黑云母ZBH-25获得石英管内的中子通量梯度,进而计算获得不同位置样品的辐照常数(J值),通过测试大气中的氩同位素组成获得质谱的质量歧视校正因子,而衰变常数则采用Steiger等[27]的推荐值5.543×10-10。采用ArArCALC 2.40软件对样品的40Ar-39Ar年龄进行计算。
测试分析数据结果见表 1。钾长石经过14个阶段的分步加热,加热区间为600~1 500 ℃,其中900~1 500 ℃的温度范围即第5—14加热阶段内样品的年龄谱形成较平坦的年龄坪,其累积39Ar占总释放量的89.37%,所获得的坪年龄为(112.79± 0.62)Ma(图 5a),与等时线年龄(115.56±1.72)Ma(图 5b)基本一致,表明数据精确度高。
温阶/℃ | (40Ar/39Ar)m | (36Ar/39Ar)m | (37Ar/39Ar)m | 40Ar*/% | 40Ar*/39Ar | n(39Ar)/ (10-14mol) | 39Ar/% | 年龄/Ma | 误差/ Ma |
600 | 12.76 657 | 0.00 952 | 0.00 741 | 77.94 | 9.95 | 1.49 | 0.50 | 221.23 | 1.57 |
700 | 4.06 626 | 0.00 070 | 0.00 361 | 94.77 | 3.85 | 8.67 | 2.90 | 88.90 | 0.45 |
800 | 4.50 003 | 0.00 019 | 0.00 345 | 98.64 | 4.44 | 10.44 | 3.49 | 102.02 | 0.50 |
850 | 4.79 530 | 0.00 020 | 0.00 236 | 98.69 | 4.73 | 11.19 | 3.74 | 108.58 | 0.53 |
900 | 5.03 562 | 0.00 063 | 0.00 220 | 96.21 | 4.84 | 9.43 | 3.15 | 111.08 | 0.55 |
950 | 5.08 905 | 0.00 067 | 0.00 226 | 96.01 | 4.89 | 9.59 | 3.21 | 111.99 | 0.55 |
1 000 | 5.15 599 | 0.00 085 | 0.00 210 | 95.07 | 4.90 | 12.46 | 4.16 | 112.34 | 0.56 |
1 050 | 5.21 084 | 0.00 098 | 0.00 185 | 94.37 | 4.92 | 21.84 | 7.30 | 112.69 | 0.56 |
1 100 | 5.11 897 | 0.00 074 | 0.00 180 | 95.62 | 4.89 | 42.32 | 14.14 | 112.19 | 0.56 |
1 150 | 5.09 395 | 0.00 056 | 0.00 166 | 96.65 | 4.92 | 39.90 | 13.33 | 112.82 | 0.55 |
1 200 | 5.11 004 | 0.00 045 | 0.00 107 | 97.28 | 4.97 | 35.45 | 11.85 | 113.89 | 0.56 |
1 300 | 5.17 447 | 0.00 043 | 0.00 072 | 97.47 | 5.04 | 38.46 | 12.85 | 115.49 | 0.57 |
1 400 | 5.23 504 | 0.00 034 | 0.00 162 | 98.02 | 5.13 | 19.65 | 6.57 | 117.44 | 0.57 |
1 500 | 5.24 545 | 0.00 037 | 0.00 502 | 97.86 | 5.13 | 38.32 | 12.81 | 117.48 | 0.57 |
注:下标m代表样品中测定的同位素比值;全年龄=(113.33±0.43) Ma;样品质量=15.1 mg;照射参数=0.012 797;40Ar*为放射成因40Ar占样品总释放量的比例;40Ar*/39Ar为样品中放射成因40Ar*和辐照产生39Ar的比值;39Ar为样品在每个温阶释放的39Ar占样品总释放量的比例。 |
谢家沟金矿床成矿流体主要为岩浆热液流体[6, 8],发育连续的岩浆-热液蚀变,包括钾化(钾长石化、磁铁矿化等)、绢英岩化(绢云母化、硅化、黄铁矿化等)等(图 3、图 4)。钾长石化为较高温度热液活动蚀变,与其伴生的石英包裹体均一温度普遍在320 ℃以上,绢云母化为较低温度热液蚀变的产物,与其伴生的石英包裹体均一温度普遍在260~340 ℃之间[6, 8]。较高温度的热液活动不会造成钾长石Ar流失[28],但中低温热液活动会造成较强的钾长石Ar流失[29]。同时,绢云母化叠加会致使钾长石40Ar/39Ar年龄偏小[30-31]。本文用于40Ar/39Ar年代学测试的钾长石属钾交代蚀变成因,仅有微弱绢云母化叠加,且钾长石的形成温度较高,表明钾长石年龄结果受后期热液活动影响较弱;坪年龄与等时线年龄接近,表明该钾长石Ar-Ar体系保存良好;初始40Ar/36Ar值小于大气中的40Ar/36Ar值(295.5),说明样品中没有过剩氩存在。因此,40Ar/39Ar年龄数据准确,(112.79±0.62)Ma可代表谢家沟金矿床钾化蚀变年龄。
胶东金矿具有区域集中、规模大、资源量丰富、成矿期短的特点,被称为成矿大爆发或巨量金属堆积。近年来,很多研究者采用了与金矿脉体伴生的蚀变矿物绢云母、白云母和钾长石Ar-Ar法、含金石英脉流体包裹体Ar-Ar法、载金矿物黄铁矿Rb-Sr法,以及含金石英脉中热液锆石SHRIMP U-Pb法等同位素定年手段,对胶东矿集区金矿进行了精细定年(表 2)。这些测年数据显示,胶东大多数金矿床成矿年龄都在(120±10)Ma的范围内,包括以三山岛((117.6±3.0)Ma)[32]、仓上((121.3± 0.2)Ma)[33]、焦家((120.5±0.6)~(119.2±0.2)Ma)[34]、新城((120.7±0.2)~(120.2±0.3)Ma、126~122 Ma)[34-35]为代表的蚀变岩型金矿床,以玲珑((123.0±4.2)~(122.7±3.3)Ma)[38]、乳山((117± 3)Ma、(128.8±0.1)Ma)[40-41]、邓格庄((123.41±0.53)Ma、(104.83±1.09)Ma)[42]为代表的石英脉型金矿床。本次获得谢家沟金矿蚀变岩中钾长石40Ar/39Ar年龄与上述胶东地区获得的金成矿事件年龄相近,说明谢家沟金矿与胶东地区金成矿是在同一成矿-热事件下形成的。
矿床名称 | 类型 | 测试对象 | 方法 | 年龄/Ma | 文献 |
三山岛金矿 | 蚀变岩型 | 绢云母 | Rb-Sr | 117.6±3.0 | [32] |
仓上金矿 | 蚀变岩型 | 绢云母 | Ar-Ar | 121.3±0.2 | [33] |
焦家金矿 | 蚀变岩型 | 绢云母、白云母 | Ar-Ar | (120.5±0.6)~(119.2±0.2) | [34] |
新城金矿 | 蚀变岩型 | 绢云母、白云母 | Ar-Ar | (120.7±0.2)~(120.2±0.3) | [34] |
新城金矿 | 蚀变岩型 | 黄铁矿 | Rb-Sr | 126~122 | [35] |
望儿山金矿 | 蚀变岩型 | 绢云母、白云母 | Ar-Ar | (121.0±0.4)~(119.4±0.2) | [34] |
望儿山金矿 | 蚀变岩型 | 绢云母 | Ar-Ar | (120.7±0.6)~(119.2±0.5) | [36] |
东季金矿 | 蚀变岩型 | 钾长石、石英 | Ar-Ar | (116.3±0.8)~(114.4±0.2) | [37] |
玲珑金矿 | 石英脉型 | 黄铁矿 | Rb-Sr | (123.0±4.2)~(122.7±3.3) | [38] |
大庄子金矿 | 石英脉型 | 石英 | Ar-Ar | 115.6±1.0 | [39] |
蓬家夼金矿 | 蚀变岩型 | 石英、黑云母 | Ar-Ar | (118.4±0.3)~(117.5±0.3) | [39] |
发云夼金矿 | 蚀变岩型 | 黄铁矿 | Rb-Sr | 128.2±7.0 | [39] |
乳山金矿 | 石英脉型 | 热液锆石 | SHRIMP U-Pb | 117±3 | [40] |
乳山金矿 | 石英脉型 | 绢云母 | Ar-Ar | 128.8±0.1 | [41] |
邓格庄金矿 | 石英脉型 | 钾长石 | Ar-Ar | 123.41±0.53 | [42] |
邓格庄金矿 | 石英脉型 | 绢云母 | Ar-Ar | 104.83±1.09 | [42] |
陈玉民等[43]把胶东中生代岩浆岩划分为3个阶段:第一阶段为晚侏罗世花岗岩((160~150)Ma),以形成壳熔花岗岩为特征,胶东西部主要包括玲珑和滦家河岩体;胶东东部昆嵛山岩体、鹊山岩体、文登岩体和垛固山岩体。第二阶段为早白垩纪中期花岗岩((130~125)Ma),由下地壳前寒武纪变质基底岩石部分熔融形成,侵位过程中可能受到上地壳物质混染[22-23],典型代表为郭家岭花岗岩,主要分布在胶西北的三山岛、上庄、北截、丛家和郭家岭一带,胶东东部地区某些杂岩体的个别期次在时间上可能与胶西北地区郭家岭岩体接近,但是由于出露面积有限或研究程度不够而没有系统的岩石学及年代学研究资料。第三阶段为早白垩世晚期花岗岩((120~100)Ma),为同熔岩浆系列,具有偏碱性的特点,胶东西部主要包括艾山岩体、南天门岩体、北峰顶岩体,胶东东部主要包括三佛山岩体、伟德山岩体、海阳岩体、院格庄岩体、牙山岩体和崂山岩体。
从各个矿区和各种成矿类型金矿得到的金成矿年龄具有惊人的一致性,成矿作用发生在130~100 Ma,以(120±10)Ma为高峰期,从历史地质学的角度看,具有瞬时大爆发特征,暗示它们受某一次统一的重大地质事件的制约。大规模成矿时间滞后于晚侏罗世花岗岩,与早白垩纪中期花岗岩和早白垩世晚期花岗岩均有部分重叠。至于金成矿作用与郭家岭花岗闪长岩的关系是一个老生常谈的问题。郭家岭花岗岩虽然形成略早于成矿年龄,但郭家岭岩体在地表出露超过150 km2,发育明显的糜棱岩化和似斑状构造,暗示其侵位深且剥蚀大,如果其顶部发育一套成矿系统可能已剥蚀殆尽。同时,焦家金矿、新城金矿、三山岛金矿井下及野外观测,矿体下盘的郭家岭花岗岩发生强烈的蚀变作用,钾长石斑晶呈现韧性变形特征,说明在成矿之前郭家岭花岗岩已固结成岩,同样是金矿体的围岩之一[44]。前人[45-47]研究认为胶东金矿主成矿期位于伟德山花岗岩((127~105)Ma)的年龄范围内,形成于白垩纪伸展减薄期,认为胶东金矿成矿主要与伟德山型花岗岩及其同期的脉岩、火山岩有关,为大规模岩浆作用引发强烈的流体活动和成矿物质活化所诱发的成矿作用,但目前从野外现象分析,伟德山花岗岩与成矿缺乏直接的证据。前人[48-49]研究表明胶东地区的中基性脉岩形成的高峰期与成矿高峰期一致,脉岩与金矿脉紧密伴生产出。薛建玲等[42]研究表明区内脉岩发育,主要有中生代闪长玢岩脉、煌斑岩脉等,时间上和金矿体成矿时间一致((130~110)Ma),空间上与金矿体紧密伴随,成矿前后裂隙发育,能对金矿成矿热液的运移起到导矿和容矿作用,可作为深源流体通道,并可封堵成矿热液沿裂隙扩散,对成矿元素在有利构造位置积聚成矿发挥着重要作用。脉岩发育区是寻找金矿的重要靶区,区内脉岩的分布和产状特征的详细研究是进一步找矿的基础。但是脉岩中含有的Au等成矿物质有限,因此不是成矿物质的直接提供者。但中酸性脉岩可以指示深部具有岩浆活动,虽然成矿期脉岩与成矿可能没有直接的关系,但也间接指示了金成矿期深部岩浆活动正在发生,其可能为胶东地区真正的成矿母岩。谢家沟矿区同样含有大量的脉岩,岩性主要有石英闪长岩脉、闪长玢岩脉、煌斑岩脉等,其成岩年龄大多在122~118 Ma[7-8]。谢家沟金矿蚀变岩中钾长石(热液蚀变事件)晚于岩脉的活动时间,但由单一侵入体引起的岩浆热液活动时间最长在1 Ma以内,即使考虑岩浆在深部侵位的缓慢冷却效应不会超过10 Ma[41, 50-51]。因此,推断钾长石(热液蚀变事件)与中酸性岩脉为同一期成岩成矿活动。
近年深部找矿工作在招平断裂带北段玲珑矿田(谢家沟金矿床北部)深部发现了一套石英闪长岩,岩体内发育“面状”硅化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化和金矿化,金矿(化)体品位在0.1 g/t以上的厚度超过80 m、0.5 g/t以上的厚度达17 m、1 g/t以上的厚度为7 m,最高品位7.6 g/t。其成岩年龄为(123.7±1.5)Ma[44],与金矿成矿时间((123.0±4.2)~ (122.7±3.3)Ma)[38]一致。含矿侵入岩的发现对探索胶东金矿成矿母岩的问题具有重要借鉴意义。胶东地区应该在郭家岭花岗岩之后、(120±10)Ma存在着一期与金成矿关系密切的岩浆活动,但其规模和空间展布如何,与郭家岭岩体、伟德山岩体具有何种演化联系,还需要更多研究学者深入和细致的研究,也需要更多的深部钻孔证实。
5 结论1) 通过对蚀变钾长石开展了40Ar-39Ar精细测年工作,获得的坪年龄为(112.79±0.62)Ma(MSWD=5.76),与等时线年龄((115.56±1.72)Ma(MSWD=4.59))一致,限定了谢家沟金矿床钾化蚀变年龄为(112.79±0.62)Ma,说明谢家沟金矿与胶东地区金矿是在同一成矿-热事件下形成的。
2) 结合区域岩浆演化特征,胶东地区在郭家岭岩体形成之后,约(120±10)Ma还存在着一期与金成矿关系密切的岩浆活动。
致谢: 野外工作期间招金集团金亭岭矿业公司提供了大力帮助,成文期间,中国地调局发展中心矿产勘查处同事给予了帮助,在此一并表示衷心感谢。
[1] |
李洪奎, 耿科, 禚传源, 等. 胶东金矿构造环境与成矿作用[M]. 北京: 地质出版社, 2016. Li Hongkui, Geng Ke, Zhuo Chuanyuan, et al. Tectonic Environment and Mineralization of Gold Deposits in Eastern Shandong[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2016. |
[2] |
宋明春, 李三忠, 伊丕厚, 等. 中国胶东焦家式金矿类型及其成矿理论[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2014, 44(1): 87-104. Song Mingchun, Li Sanzhong, Yi Pihou, et al. Classification and Metallogenic Theory of the Jiaojia-Style Gold Deposit in Jiaodong Peninsula, China[J]. Journal of Jilin University(Earth Science Edition), 2014, 44(1): 87-104. |
[3] |
韦延光, 王建国, 邓军, 等. 山东谢家沟金矿流体包裹体研究及其地质意义[J]. 现代地质, 2005, 19(2): 224-230. Wei Yanguang, Wang Jianguo, Deng Jun, et al. Study on the Fluid Inclusions from Xiejiagou Gold Deposit in Shandong and Its Geological Significance[J]. Geoscience, 2005, 19(2): 224-230. |
[4] |
邓军, 王建国, 韦延光, 等. 山东谢家沟金矿床矿石与金矿物特征[J]. 地球科学:中国地质大学学报, 2007, 32(3): 373-380. Deng Jun, Wang Jianguo, Wei Yanguang, et al. Ores and Gold-Bearing Characteristics in Xiejiagou Gold Deposit, Shandong Province[J]. Earth Science:Journal of China University of Geosciences, 2007, 32(3): 373-380. |
[5] |
王建国, 刘洪臣, 邓军, 等. 胶东谢家沟金矿稀土元素特征及其成矿意义[J]. 地质学报, 2009, 83(10): 1497-1504. Wang Jianguo, Liu Hongchen, Deng Jun, et al. REE Characteristics of the Xiejiagou Gold Deposit, Eastern Shandong Province and Its Significance to Mineralizations[J]. Acta Geologica Sinica, 2009, 83(10): 1497-1504. |
[6] |
丁东胜, 陈蕾, 巩恩普, 等. 山东谢家沟金矿床流体包裹体研究及成矿机制的探讨[J]. 矿床地质, 2017, 36(2): 345-363. Ding Dongsheng, Chen Lei, Gong Enpu, et al. Fluid Inclusion Study and Metallogenic Mechanism of Xiejiagou Gold Deposit in Shandong Province[J]. Mineral Deposits, 2017, 36(2): 345-363. |
[7] |
辛洪波, 邓军, 曲晓明, 等. 胶东谢家沟金矿床地质特征与成矿时代研究[J]. 黄金科学技术, 2006, 14(3): 1-6. Xin Hongbo, Deng Jun, Qu Xiaoming, et al. The Research on the Geological Feature and Mineralization Age of Xiejiagou Gold Deposit in Jiaodong Area[J]. Gold Science & Technology, 2006, 14(3): 1-6. |
[8] |
Ma W D, Fan H R, Liu X, et al. Hydrothermal Fluid Evolution of the Jintingling Gold Deposit in the Jiaodong Peninsula, China:Constraints from U-Pb Age, CL Imaging, Fluid Inclusion and Stable Isotope[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2018, 160: 287-303. DOI:10.1016/j.jseaes.2017.12.033 |
[9] |
杨立强, 邓军, 王中亮, 等. 胶东中生代金成矿系统[J]. 岩石学报, 2014, 30(9): 2447-2467. Yang Liqiang, Deng Jun, Wang Zhongliang, et al. Mesozoic Gold Metallogenic System of the Jiaodong Gold Province, Eastern China[J]. Acta Petrologica Sinica, 2014, 30(9): 2447-2467. |
[10] |
范宏瑞, 胡芳芳, 杨进辉, 等. 胶东中生代构造体制转折过程中流体演化和金的大规模成矿[J]. 岩石学报, 2005, 21(25): 1317-1328. Fan Hongrui, Hu Fangfang, Yang Jinhui, et al. Fluild Evolution and Large-Scale Gold Metallogeny During Mesozoic Tectonic in the Eastern Shandong Province[J]. Acta Petrologica Sinica, 2005, 21(25): 1317-1328. |
[11] |
陆丽娜, 范宏瑞, 胡芳芳, 等. 胶西北郭家岭花岗闪长岩侵位深度:来自角闪石温压计和流体包裹体的证据[J]. 岩石学报, 2010, 27(5): 1521-1532. Lu Lina, Fan Hongrui, Hu Fangfang, et al. Emplacement Depth of the Guojialing Granodiorites from the Northwestern Jiaodong Peninsula, Eastern China:Evidences from Hornblende Thermobarometry and Fluid Inclusions[J]. Acta Petrologica Sinica, 2010, 27(5): 1521-1532. |
[12] |
Wang L G, Qiu Y M, McNaughton N J, et al. Constraints on Crustal Evolution and Gold Metallogeny in the Northwestern Jiaodong Peninsula, China, from SHRIMP U-Pb Zircon Studies of Granitoids[J]. Ore Geology Reviews, 1998, 13: 275-291. DOI:10.1016/S0169-1368(97)00022-X |
[13] |
Hou M L, Jiang Y H, Jiang S Y, et al. Contrasting Origins of Late Mesozoic Adakitic Granitoids from the Nnorthwestern Jiaodong Peninsula, East China:Implications for Crustal Thickening to Delamination[J]. Geological Magazine, 2007, 144(4): 619-631. DOI:10.1017/S0016756807003494 |
[14] |
Zhang J, Zhao Z F, Zheng Y F, et al. Postcollisional Magmatism:Geochemical Constraints on the Petrogenesis of Mesozoic Ggranitoids in the Sulu Orogen, China[J]. Lithos, 2010, 119: 512-536. DOI:10.1016/j.lithos.2010.08.005 |
[15] |
Jiang N, Chen J Z, Guo J H, et al. In Situ Zircon U-Pb, Oxygen and Hafnium Isotopic Compositions of Jurassic Ggranites from the North China Craton:Evidence for Triassic Subduction of Continental Crust and Subsequent Metamorphism-Related 18O Depletion[J]. Lithos, 2012, 142/143: 84-94. DOI:10.1016/j.lithos.2012.02.018 |
[16] |
Ma L, Jiang S Y, Dai B Z, et al. Multiple Sources for the Origin of Late Jurassic Linglong Adakitic Granite in the Shandong Peninsula, Eeastern China:Zircon U-Pb Geochronological, Geochemical and Sr-Nd-Hf Isotopic Evidence[J]. Lithos, 2013, 162/163: 251-263. DOI:10.1016/j.lithos.2013.01.009 |
[17] |
陈俊, 孙丰月, 王力, 等. 胶东招掖地区滦家河花岗岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及其地质意义[J]. 世界地质, 2015, 34(2): 283-295. Chen Jun, Sun Fengyue, Wang Li, et al. Zircon U-Pb Geochronology and Petrogeochemistry of Luanjiahe Granite in Jiaodong Region and Their Geological Significance[J]. Global Geology, 2015, 34(2): 283-295. |
[18] |
杨进辉, 朱美妃, 刘伟, 等. 胶东地区郭家岭花岗闪长岩的地球化学特征及成因[J]. 岩石学报, 2003, 19(4): 692-700. Yang Jinhui, Chu Meifei, Liu Wei, et al. Geochemistry and Petrogenesis of Guojialing Granodiorites from the Northwestern Jiaodong Peninsula, Eastern China[J]. Acta Petrologica Sinica, 2003, 19(4): 692-700. |
[19] |
张良, 刘跃, 李瑞红, 等. 胶东大尹格庄金矿床铅同位素地球化学[J]. 岩石学报, 2014, 30(9): 2468-2480. Zhang Liang, Liu Yue, Li Ruihong, et al. Lead Isotope Geochemistry of Dayingezhuang Gold Deposit, Jiaodong Peninsula, China[J]. Acta Petrologica Sinica, 2014, 30(9): 2468-2480. |
[20] |
Yang K F, Fan H R, Santosh M, et al. Reactivation of the Archean Lower Crust:Implications for Zircon Geochronology, Elemental and Sr-Nd-Hf Isotopic Geochemistry of Late Mesozoic Granitoids from Northwestern Jiaodong Terrane, the North China Craton[J]. Lithos, 2012, 146/147: 112-127. DOI:10.1016/j.lithos.2012.04.035 |
[21] |
陈广俊, 孙丰月, 李玉春, 等. 胶东郭家岭花岗闪长岩U-Pb年代学、地球化学特征及地质意义[J]. 世界地质, 2014, 33(1): 39-47. Chen Guangjun, Sun Fengyue, Li Yuchun, et al. U-Pb Dating, Geochemical Characteristics and Geological Significance of Guojialing Grandiorite in Jiaodong Peninsula[J]. Global Geology, 2014, 33(1): 39-47. |
[22] |
Wang Z L, Yang L Q, Deng J, et al. Gold-Hosting High Ba-Sr Granitoids in the Xincheng Gold Deposit, Jiaodong Peninsula, East China:Petrogenesis and Tectonic Setting[J]. Journal of Asian Earth Sciences. DOI:10.1016/j.jseaes.2014.03.001 |
[23] |
刘跃, 邓军, 王中亮, 等. 胶西北新城金矿床二长花岗岩岩石地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成[J]. 岩石学报, 2014, 30(9): 2559-2573. Liu Yue, Deng Jun, Wang Zhongliang, et al. Zircon U-Pb Age, Lu-Hf isotopes and Petrogeochemistry of the Monzogranites from Xincheng Gold Deposit, Northwestern Jiaodong Peninsula, China[J]. Acta Petrologica Sinica, 2014, 30(9): 2559-2573. |
[24] |
杨宽, 王建平, 林进展, 等. 胶东半岛艾山岩体岩石地球化学特征及成因意义[J]. 地质与勘探, 2012, 48(4): 693-703. Yang Kuan, Wang Jianping, Lin Jinzhan, et al. Petrogeochemical Characteristics and Genetic Significance of the Aishan Pluton in the Jiaodong Peninsula[J]. Geology and Exploration, 2012, 48(4): 693-703. |
[25] |
Goss S C, Wilde S A, Wu F Y, et al. The Age, Isotopic Signature and Significance of the Youngest Mesozoic Granitoids in the Jiaodong Terrane, Shandong Province, North China Craton[J]. Lithos, 2010, 120: 309-326. DOI:10.1016/j.lithos.2010.08.019 |
[26] |
辛洪波.胶东谢家沟金矿与焦家金矿地质特征与成因对比[D].北京: 中国地质大学(北京), 2005: 40-45. Xin Hongbo. The Contrast of Geological Feature and Genesis Between Xiejiagou Gold Deposit and Jiaojia Gold Deposit in Jiaodong Area[D]. Beijing: China University of Geosciences(Beijing), 2005: 40-45. |
[27] |
Steiger, R H, Jager E. Subcommission on Geochronology:Convention on the Use of Decay Constants in Geo-and Cosmo Chronology[J]. Earth Planet, Sci, Lett, 1977, 36: 359-362. DOI:10.1016/0012-821X(77)90060-7 |
[28] |
Parsons I, Brown W L, Smith J V. 40Ar/39Ar Thermo Chronology Using Alkali Feldspars:Real Thermal History or Mathematical Mirage of Microtexture[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1999, 136(1): 92-110. |
[29] |
Lovera O M, Grove M, Harrison T M. Systematic Analysis of K-Feldspar 40Ar/39Ar Step Heating Results Ⅱ:Relevance of Laboratory Argon Diffusion Properties to Nature[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2002, 66(7): 1237-1255. DOI:10.1016/S0016-7037(01)00846-8 |
[30] |
Perkins C, McDougall I, Claoué-Long J, et al. 40Ar/39Ar and U-Pb Geochronology of the Goonumbla Porphyry Cu-Au Deposits, New South Wales, Australia[J]. Economic Geology, 1990, 85(2): 1808-1824. |
[31] |
祝向平, 陈华安, 马东方, 等. 西藏多不杂斑岩铜金矿钾长石40Ar/39Ar年龄及其地质意义[J]. 现代地质, 2012, 26(4): 656-662. Zhu Xiangping, Chen Huaan, Ma Dongfang, et al. 40Ar/39Ar Dating for K-Feldspar from Duobuza Porphyry Copper-Gold Deposit in Tibet, China and Its Geological Significance[J]. Geoscience, 2012, 26(4): 656-662. |
[32] |
Hu F F, Fan H R, Jiang X H, et al. Fluid Inclusions at Different Depths in the Sanshandao Gold Deposit, Jiaodong Peninsula, China[J]. Geofluids, 2013, 13(4): 528-541. DOI:10.1111/gfl.12065 |
[33] |
Zhang X O, Cawood P A, Wilde S A, et al. Geology and Timing of Mineralization at the Cangshang Gold Deposit, Northwestern Jiaodong Peninsula, China[J]. Mineralium Deposita, 2003, 38: 141-153. DOI:10.1007/s00126-002-0290-7 |
[34] |
Li J W, Vasconcelos P M, Zhang J, et al. 40Ar/39Ar Constraints on a Temporal Link Between Gold Mineralization, Magmatism, and Continental Margin Transtension in the Jiaodong Gold Province, Eastern China[J]. Journal of Geology, 2003, 111: 741-751. DOI:10.1086/378486 |
[35] |
Wang C M, Deng J, Santosh M, et al. Timing, Tectonic Implications and Genesis of Gold Mineralization in the Xincheng Gold Deposit, China:C-H-O Isotopes, Pyrite Rb-Sr and Zircon Fission Track Thermo Chronometry[J]. Ore Geology Reviews, 2015, 65: 659-673. DOI:10.1016/j.oregeorev.2014.04.022 |
[36] |
Yang L Q, Guo L N, Wang Z L, et al. Timing and Mechanism of Gold Mineralization at the Wang'er Shan Gold Deposit, Jiaodong Peninsula, Eastern China[J]. Ore Geology Reviews, 2017, 88: 491-510. DOI:10.1016/j.oregeorev.2016.06.027 |
[37] |
李厚民, 毛景文, 沈远超, 等. 胶东北东季金矿钾长石和石英的Ar-Ar年龄及其意义[J]. 矿床地质, 2003, 22(1): 72-77. Li Houmin, Mao Jingwen, Shen Yuanchao, et al. Ar-Ar Ages of K-Feldspar and Quartz from Dongji Gold Deposit, Northwest Jiaodong, and Their Significance[J]. Mineral Deposits, 2003, 22(1): 72-77. |
[38] |
Yang J H, Zhou X H. Rb-Sr, Sm-Nd, and Pb Isotope System-Atics of Pyrite:Implications for the Age and Genesis of Lode Gold Deposits[J]. Geology, 2001, 29: 711-714. DOI:10.1130/0091-7613(2001)029<0711:RSSNAP>2.0.CO;2 |
[39] |
Zhang L C, Shen Y C, Liu T B, et al. 40Ar/39Ar and Rb-Sr Isochron Dating of the Gold Deposits on Northern Margin of the Jiaolai Basin, Shandong, China[J]. Science in China:Series D, 2003, 46(7): 708-718. DOI:10.1360/03yd9062 |
[40] |
Hu F F, Fan H R, Yang J H, et al. Mineralizing Age of the Rushan Lode Gold Deposit in the Jiaodong Peninsula:SHRIMP U-Pb Dating on Hydrothermal Zircon[J]. Chinese Science Bulletin, 2004, 49(15): 1629-1636. DOI:10.1007/BF03184134 |
[41] |
胡芳芳, 范宏瑞, 杨进辉, 等. 胶东乳山金矿蚀变岩中绢云母40Ar/39Ar年龄及其对金成矿事件的制约[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2006, 25(2): 109-114. Hu Fangfang, Fan Hongrui, Yang Jinhui, et al. The 40Ar/39Ar Dating Age of Sericite from Altered Rocks in the Rushan Lode Gold Deposit, Jiaodong Peninsula and Its Constraints on the Gold Mineralization[J]. Bulletin of Mineralogy, Petrology and Geochemistry, 2006, 25(2): 109-114. |
[42] |
薛建玲, 庞振山, 李胜荣, 等. 胶东邓格庄金矿床成因:地质年代学和同位素体系制约[J]. 岩石学报, 2019, 35(5): 1532-1550. Xue Jiangling, Pang Zhenshan, Li Shengrong, et al. The Genesis of Denggezhuang Gold Deposit in Jiaodong:Constraints from Multigeological Chronology and Isotope System[J]. Acta Petrologica Sinica, 2019, 35(5): 1532-1550. |
[43] |
陈玉民, 范洪瑞, 崔仓, 等. 胶西北大规模金成矿作用与成因模型[M]. 北京: 地质出版社, 2016: 4-7. Chen Yumin, Fan Hongrui, Cui Cang, et al. A Large-Scale Gold Mineralization and Ore Genesis in the Northwestern Jiaodong Peninsula[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2016: 4-7. |
[44] |
申玉科, 郭涛, 杨玉泉, 等. 玲珑金矿田黑云母二长岩的发现及其Ar-Ar热年代学意义[J]. 地质力学学报, 2016, 22(3): 778-793. Shen Yuke, Guo Tao, Yang Yuquan, et al. Discovery of Biotite Monzolite and Ar-Ar Thermochronology Significance in Linglong Gold Field[J]. Journal of Geomechanics, 2016, 22(3): 778-793. |
[45] |
宋明春, 伊丕厚, 崔书学, 等. 胶东金矿"热隆-伸展"成矿理论及其找矿意义[J]. 山东国土资源, 2013, 19(7): 1-12. Song Mingchun, Yi Pihou, Cui Shuxue, et al. Thermal Uplifting-Extension Ore-Forming Theory and Its Prospecting Significance in Jiaodong Gold Deposit[J]. Shandong Land and Resources, 2013, 19(7): 1-12. |
[46] |
宋明春, 宋英昕, 丁正江, 等.胶东金矿床: 基本特征和主要争议[J].黄金科学技术, 2018, 26(4): 406-422. Song Mingchun, Song Yingxin, Ding Zhengjiang, et al. Jiaodong Gold Deposits: Essential Characteristics and Major Controversy[J]. 2018, 26(4): 406-422. |
[47] |
Song M C, Deng J, Yi P H, et al. The Kiloton Class Jiaojia Gold Deposit in Eastern Shandong Province and Its Genesis[J]. Acta Geologica Sinica, 2014, 88(3): 801-824. DOI:10.1111/1755-6724.12239 |
[48] |
杨晋升, 阎书杰, 张殿龙, 等. 山东埠上金矿床花岗岩、脉岩与金成矿关系研究[J]. 黄金科学技术, 2011(2): 52-55. Yang Jinsheng, Yan Shujie, Zhang Dianlong, et al. Research on the Relationship Between Granite, Vein Rock and Gold Mineralization in Bushang Gold Deposit[J]. Gold Science &Technology, 2011(2): 52-55. |
[49] |
梁亚运.胶东早白垩世基性脉岩岩石成因与成矿动力学驱动[D].北京: 中国地质大学(北京), 2017: 99-103. Liang Yayun.Petrogenesis of the Early Cretaceous Mafic Dikes and Metallogenic Dynamics in Jiaodong Peninsula[D]. Beijing: China University of Geosciences(Beijing), 2017: 99-103. |
[50] |
Cathles L M, Erendi A H J, Barrie T. How Long Can a Hydrothermal System Be Sustained by a Single Intrusive Event?[J]. Economic Geology, 1997, 92: 766-771. DOI:10.2113/gsecongeo.92.7-8.766 |
[51] |
Henry C D, Elson H B, McIntosh W C, et al. Brief Duration of Hydrothermal Activity at Round Mountain, Nevada, Determined from 40Ar/39Ar Geochronology[J]. Economic Geology, 1997, 92: 807-826. DOI:10.2113/gsecongeo.92.7-8.807 |