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胶东艾山岩体二长花岗岩地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素特征研究

现代地质 2022年第1期36卷 333-346页

作者：李秀章王立功李衣鑫王英鹏于晓卫张文郭瑞朋刘汉栋山东省地质调查院山东济南250013 桂林理工大学地球科学学院广西桂林541006

胶东地区大规模金成矿作用发生于125~110 Ma,与金成矿作用同期的早白垩世晚期艾山岩体出露于华北克拉通东缘,由深成相的石英闪长岩-似斑状二长花岗岩类及浅成相的闪长玢岩、花岗斑岩等组成,岩体发育岩浆暗色包体。对艾山二长花岗岩开展... 详细信息

胶东地区大规模金成矿作用发生于125~110 Ma,与金成矿作用同期的早白垩世晚期艾山岩体出露于华北克拉通东缘,由深成相的石英闪长岩-似斑状二长花岗岩类及浅成相的闪长玢岩、花岗斑岩等组成,岩体发育岩浆暗色包体。对艾山二长花岗岩开展了岩相学、岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS年代学和Lu-Hf同位素测试和研究,探讨了该岩体的岩石类型、形成时代、岩浆源区与岩石成因。艾山岩体锆石U-Pb年龄为(115±1)Ma,Na_(2)O>3.47,A/CNK艾山二长花岗岩的岩浆锆石ε_(Hf)(t)值为-19.7~-16.0,对应的Hf二阶段模式年龄T_(DM2)为2.18~2.42 Ga。根据岩石学、地球化学和Lu-Hf同位素特征,并结合前人的研究成果,认为艾山二长花岗岩是壳源酸性岩浆与幔源中基性岩浆混合而成,壳源岩浆源区主要为古元古代、新太古代陆壳物质。

关键词：艾山岩体二长花岗岩锆石U-Pb年龄 Lu-Hf同位素胶东

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花岗岩多种地质温压计的适用条件及其在胶北地体艾山岩体中的应用研究

花岗岩多种地质温压计的适用条件及其在胶北地体艾山岩体中的应用...

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作者：宿建恒中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

温度、压力是成岩的重要物理条件,花岗岩成岩的温度、压力条件对花岗岩的研究具有重要意义。利用实验合成矿物标定温度、压力计是研究成岩物理条件的有效手段之一。但是,自然界的地质过程更复杂,导致对同个样品使用不同的温度压力计方... 详细信息

温度、压力是成岩的重要物理条件,花岗岩成岩的温度、压力条件对花岗岩的研究具有重要意义。利用实验合成矿物标定温度、压力计是研究成岩物理条件的有效手段之一。但是,自然界的地质过程更复杂,导致对同个样品使用不同的温度压力计方法往往得不到完全一致的结果。矿物温压计方法只能半定量地得到成岩时的温度压力条件,但是使用同种方法对不同的岩石样品差值比较,可以得到相对一致的结果,说明这种误差是一种标定上的系统误差。胶东半岛是我国最重要的黄金成矿区之一,主要发育有三期花岗岩,众多学者主要研究了在地表上与金矿床具有直接接触关系的玲珑、郭家岭岩体。其中艾山岩体出露面积较少,而且在地表上还未发现与金矿床有直接接触,受到的关注较少。但是艾山岩体成岩年龄约116±1 Ma,与胶东地区的金大规模成矿的时间120±5 Ma非常接近,可能和成矿存在着直接或间接的联系。笔者在前人研究基础上,发现在固定的压力P或1/T的条件下,P或1/T分别都与ln X呈接近于线性的关系,拟合出石英钛温度计低压(1-4 kbar)下的公式:lnX =((-5535.33)/T(k))+0.00612*P(kbar)-130.40162*(P(kbar)/T(k))-1.59524+lna,R=0.98545,但是由于目前实验数据较少,其准确性还需要进一步验证。本论文通过使用角闪石全铝压力计、Q-Ab-Or相图法、石英钛温度计、榍石锆温度计定量估算艾山岩体各个岩相的成岩的温度、压力条件,并对胶北地体中生代三期花岗岩的成岩温压条件进行了比较。通过计算得到玲珑岩体、郭家岭岩体、艾山岩体的压力分别约为2.8-3.5 kbar、2.8-4 kbar、1.5-2.1 kbar。换算为成岩和剥蚀深度,玲珑岩体和郭家岭岩体相似,约为11-12km,而艾山岩体约为5-6km。这说明在130-119 Ma之间,剥蚀速率达到了0.6 km/Myr,必然曾发生过强烈的地质活动,这也从另一方面印证了早白垩世中国东部地壳剧烈的隆升和剥蚀。结果表明艾山岩体剥蚀量较小,作为一个具有多种岩相的复合岩体,可能在地下还具有巨大未出露的岩体,与金矿床具有相关性。

关键词：矿物温压计适用条件艾山岩体成岩物理条件与剥蚀深度

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胶西北地区中生代岩浆作用与金成矿背景探讨

胶西北地区中生代岩浆作用与金成矿背景探讨

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作者：鲁晏杉中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

胶东作为中国最大金矿产地,产有玲珑、焦家超大型金矿床,它们位于胶东的胶西北地区。胶西北广泛分布花岗岩、脉岩,覆盖2/3以上的基岩露头,它们与金矿床时空关系密切。前人对这些花岗岩已开展众多研究,但岩浆作用在胶西北金成矿过程中所... 详细信息

胶东作为中国最大金矿产地,产有玲珑、焦家超大型金矿床,它们位于胶东的胶西北地区。胶西北广泛分布花岗岩、脉岩,覆盖2/3以上的基岩露头,它们与金矿床时空关系密切。前人对这些花岗岩已开展众多研究,但岩浆作用在胶西北金成矿过程中所起的作用还不清楚。因此,系统开展胶西北地区中生代岩浆岩形成物理化学条件研究,能为进一步探讨花岗岩与金矿关系提供重要支撑。本文拟在详细的野外地质调查、岩相学观察基础上,对胶西北地区中生代岩体进行系统的调查;结合前人对胶西北中生代岩浆岩金含量测定结果,讨论成矿前岩体（玲珑岩体、郭家岭岩体）及成矿后岩体（艾山岩体）岩浆属性对Au成矿的意义。与成矿后岩浆比,成矿前岩浆氧逸度相对较低（通过锆石微量数据计算玲珑岩体平均ΔFMQ+0.43、郭家岭岩体平均ΔFMQ+2.31、艾山岩体平均ΔFMQ+2.36;通过黑云母、角闪石电子探针数据计算出的玲珑岩体平均ΔFMQ+0.98、郭家岭岩体平均ΔFMQ+0.90、艾山岩体平均ΔFMQ+2.03）。同时,郭家岭、艾山两岩体计算出的压力与氧化状态呈强负相关（通过黑云母成分计算玲珑岩体平均形成压力约为1.83 kbar、角闪石成分计算出的郭家岭岩体平均压力约4.14 kbar、艾山岩体平均约1.51 kbar）。成矿前的郭家岭岩体岩浆水含量推测为5.5 wt%,成矿晚期的艾山岩体水含量略低,在4.6 wt%附近。岩浆氧逸度和压力有负相关的关系,表明岩浆演化过程中发生了氧逸度的变化。岩浆氧逸度很可能不能反映岩浆源区的氧化还原状态。前人分析了花岗岩的金含量,结果显示金含量整体小于0.1 ppb,低于大陆平均含量近一个数量级（1 ppb）。本研究推测,岩浆岩化过程中发生了硫化物熔体的分离,一方面导致岩浆中Fe2+和S2-等还原性物质减少,引起岩浆上升过程中变得氧化;另一方面,这些硫化物熔体带走了岩浆中绝大多数的金元素,导致金含量极度亏损。这些富金的硫化物堆积在下地壳,后来氧化性的、富含水的玄武质岩浆底垫,导致硫化物分解,释放金成矿。

关键词：胶西北金矿郭家岭岩体玲珑岩体艾山岩体氧逸度

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胶东地区艾山花岗岩与区域成矿背景研究

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作者：侯国旺中国地质科学院

学位级别：硕士

胶东半岛是中国最重要的金矿产地,该区大部分金矿床赋存于中生代的玲珑与郭家岭花岗岩中,其中大多数金矿均产于花岗岩中的石英脉或花岗岩与前寒武纪变质岩接触带的蚀变剪切带中,二者具有密切的空间产出关系。但是研究发现玲珑花岗岩形成... 详细信息

胶东半岛是中国最重要的金矿产地,该区大部分金矿床赋存于中生代的玲珑与郭家岭花岗岩中,其中大多数金矿均产于花岗岩中的石英脉或花岗岩与前寒武纪变质岩接触带的蚀变剪切带中,二者具有密切的空间产出关系。但是研究发现玲珑花岗岩形成于150-160 Ma,郭家岭花岗岩形成于126-130 Ma,而金矿主成矿期年龄为120±10 Ma,即赋矿花岗岩的年龄要老于金矿的形成年龄。招远-莱州成矿带上的艾山花岗岩虽然与金矿床没有明显的空间产出关系,但是研究发现它形成于约116 Ma,与胶东金矿的主成矿期更为接近。另外,艾山岩体所在的招远-莱州成矿带中赋存着胶东地区绝大部分的金矿储量,而与之类似的海阳岩体所在的牟平-乳山成矿带中则有很少的金矿产出。研究发现海阳岩体是一个典型的A型花岗岩。因而本文旨在深入研究艾山花岗岩的岩石学特征(包括钾长石巨晶、斜长石蚀变和黑云母蚀变等)、地球化学特征及其形成机制,通过与海阳A型花岗岩进行对比来探讨区内金矿的成矿地质背景。艾山岩体位于胶北隆起中北部,侵入于郭家岭岩体之中,呈南北向分布,将郭家岭岩体切割为东西两部分。主要由四个岩相单元组成,分别为南崮山细粒二长花岗岩、抓鸡山密斑二长花岗岩、雨山花岗闪长玢岩—石英闪长玢岩和巩家山似斑状中粒花岗闪长岩。艾山花岗岩中还发育有镁铁质微粒包体(MME)和大量的钾长石巨晶以及筛孔状斜长石,说明艾山花岗岩形成于岩浆混合作用。地球化学研究发现,艾山花岗岩属于准铝质-弱过铝质系列(A/CNK=0.89-1.01,大部分为0.89-0.99)。在SiO2-K2O图解上,绝大部分样品都落在高钾钙碱性系列的区域中。艾山花岗岩富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),明显亏损高场强元素(HFSE),具有明显的Nb、Ta、P、Ti负异常,没有或只有弱的Eu负异常。我们认为艾山花岗岩形成于岩浆混合作用,其酸性端元源区主要为太古代中、下地壳,基性端元源区为富集的岩石圈地幔,而且酸性和基性端元都亏损HFSE,而Nb、Ta负异常则可能主要是继承自源区,部分地受到了金红石残留的影响。结合前人对胶东地区中生代构造体制的研究以及艾山花岗岩详细的地球化学资料,艾山花岗岩形成时候区域上应该处于早白垩纪软流圈上涌和相应的伸展构造环境,而且艾山花岗岩的形成可能与太平洋板块俯冲方向的变化或回返有关。另外,海阳A型花岗岩无疑指示其形成时期处于一个伸展的区域构造背景,这说明虽然这两个岩体均形成于太平洋俯冲及岩石圈减薄相关的伸展构造背景下,但是它们所在的招远-莱州与牟平-乳山两个成矿带在成矿构造背景上可能存在着差异,致使两个成矿带在成矿能力上出现差异。

关键词：艾山岩体斜长石蚀变黑云母蚀变钾长石巨晶筛孔状斜长石岩浆混合

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