Yangjiakuang金矿的成因,胶东半岛,中国:从S-He-Ar-Pb同位素约束,Sm-Nd U-Pb地质年代学
Jun-Jian李
Zhi-Cai见鬼1、2*,
彭教授张- 1天津中心、中国地质调查局、中国天津
- 2北中国地球科学创新中心、中国地质调查局、中国天津
- 3理工学院的地球物理和地球化学勘查、中国地质科学院、中国廊坊
- 4土木工程学院、山东建筑大学、济南,中国
- 5地质测绘学院、河北地质大学,石家庄,中国
位于Penglai-Qixia-Fushan黄金带,Yangjiakuang金矿床形成于古元古代的大理石Fenzishan集团是不同于以前的改变岩石类型金矿的主机含金岩石是太古宙片麻岩和中生代花岗岩。两金矿体内探索Yangjiakuang金矿,和他们两个都由Yangjiakuang向斜控制。三个成矿阶段已经认可,包括pyrite-sericite阶段(I)、金、多金属硫化物、和石英阶段(2),(3),存在方解石和石英方解石阶段,代表了主要成矿阶段(II)在Yangjiakuang金矿,产生了一个Sm-Nd等时线年龄为123.5±8.1 Ma (MSWD = 0.042)。后续地质事件是由石英闪长玢岩堤坝的日期为122.75±0.66 Ma (MSWD = 1.5)由锆石介绍U-Pb约会。建议金矿化发生在白垩纪早期的早期。的原位δ34年代的价值观硫化铁矿从两个阶段有一个狭窄的范围从+ 5.65 + 9.63‰平均值为8.14‰,这表明δ的来源34年代有关Guojialing花岗岩和Fenzishan组。硫化铁矿的铅同位素组成(206年Pb /204年Pb = 16.615 - 16.832;207年Pb /204年Pb = 15.275 - 15.403;208年Pb /204年Pb = 36.829 - -37.470)显示一致的下部地壳的起源。测量3他/4他(40基于“增大化现实”技术/36Ar)硫化铁矿的热液流体0.641 - -1.132 Ra(637.5 - -1162.7),表明成矿流体来自地壳和地幔的混合组件。建议的金矿化与张性构造反演引起岐板块俯冲的回滚在白垩纪早期,引发地幔和下地壳部分熔融,和随后的岩浆混合和凡口型流体的出溶作用。这些液体提取成矿围岩的材料胶东集团Fenzishan集团和Guojialing花岗岩形成的成矿流体。
1介绍
胶东半岛东南部位于华北克拉通(NCC)和举办世界级金矿总探明储量超过5000吨的黄金(歌et al ., 2021;田et al ., 2022)。胶东半岛,三个主要金成矿带已确定,包括Zhaoyuan-Laizhou黄金带,Penglai-Qixia-Fushan黄金带,Muping-Rushan黄金带(邓et al ., 2020 a;吴et al ., 2021)。三种类型的金矿已确定到目前为止,即。,的auriferous quartz vein type, the altered rock type, and the interstratified breccia type (毛et al ., 2008;杨et al ., 2014 a)。基于证据从地质、地质年代学、地球化学、同位素地球化学,先前的研究人员已经提出了各种模型三种类型的金矿床的成因(杨和周,2001年;翟et al ., 2004;李et al ., 2006;毛et al ., 2008;邓et al ., 2011;翟,桑托什,2013;李et al ., 2017;李,桑托什,2017;元et al ., 2019;徐y . et al ., 2022;田et al ., 2022)。最近,几个金矿蚀变岩类型(例如,Yangjiakuang Dujiaya) (图1 b)已确定Penglai-Qixia-Fushan黄金带(丁et al ., 2015)。主机为这些存款是古元古代变质岩岩石,它不同于以前的蚀变岩型金矿床的含主机的岩石是太古宙片麻岩和中生代花岗岩。然而,这些存款却没有引起太多的关注在过去,和沿着Penglai-Qixia-Fushan黄金带金矿分布是否属于一个新的情景金矿化知之甚少。研究的起源和地质年代学Yangjiakuang金矿可以扩大我们的知识关于有关胶东金矿成矿理论和勘探提供了理论依据的相同类型的金矿床。在这项研究中,硫、铅的同位素组成和同位素的气液包裹体He-Ar破译流体的来源负责Yangjiakuang金矿化。方解石Sm-Nd同位素约会和锆石U-Pb约会post-mineralized石英闪长岩斑岩的堤坝也进行了限制Yangjiakuang金矿床的成矿年龄。
图1。胶东半岛的简化地质图,金矿床的分布,地层、岩浆岩,主要的缺点(B)。插图显示了华北克拉通的构造块和胶东半岛的位置(一)(简化丁et al ., 2015;李et al ., 2020;党et al ., 2022)。1。新生代沉积岩;2。新生代玄武岩;3所示。白垩纪火山岩;4所示。古元古代景山组和Fenzishan组变质岩;5。 Neoarchean TTG and metamorphic supracrustal rocks; 6. Proterozoic granitic complex rocks; 7. Triassic granites; 8. Jurassic granites; 9. Cretaceous granites; 10. Regional faults.
2地质背景
2.1区域地质
胶东半岛包括两个主要的缘,即Jiaobei岩层西北和苏禄超高压(UHP)岩层东南部。这些缘Wulian-Yantai分裂的错误(邓et al ., 2006;2018年;杨et al ., 2014 b;歌et al ., 2015;李et al ., 2021)。Jiaobei地形可以进一步分为北方的Jiaobei隆起和Jiaolai盆地南部(图1一个)(邓et al ., 2015)。
胶东半岛是由主要的前寒武纪基底和中生代火成岩。前者包括太古宙tonalite-throndhjemite-granodiorite (TTG)和少量的胶东群片麻岩组成的变质上地壳的岩石和镁铁质麻粒岩和角闪岩透镜,古元古代Fenzishan和景山团体,新元古代蓬莱组包括metasedimentary岩石(唐et al ., 2007;杨et al ., 2014 b;郝et al ., 2020)。地质年代学和地球化学研究表明,TTG片麻岩、角闪岩,和麻粒岩原岩年龄2.9∼2.7 Ga, 2.5 Ga,分别和2.4 Ga (扬et al ., 2008;谢et al ., 2014;刘et al ., 2015;谢et al ., 2015;党et al ., 2022)。景山集团由黑云母麻粒岩,garnet-biotite-graphite片麻岩,白云石大理石、透辉石闪岩、大理石和biotite-graphite片岩(一个1990;李et al ., 2018;刘。z K et al ., 2021),在1.8 - -1.7 Ga在角闪岩变质麻粒岩相(赵和翟,2013年)。的同时代的Fenzishan集团类似的烃源岩,岩性成分的景山,而变质程度较低,从绿色片岩到低角闪岩相(王et al ., 2009;谭et al ., 2015)。随后,新元古代蓬莱集团由fluvial-clastic和碳酸盐岩,接受较低的绿色片岩相变质作用形成,石英岩,石灰石(福尔et al ., 2003;Zhang et al ., 2010;谭et al ., 2015;刘。z K et al ., 2021)。这前寒武纪基底部分回白垩纪陆相沉积和火山协会安放在Jiaolai盆地(刘。z K et al ., 2021)。
在中生代期间,广泛的岩浆作用发生和形成一系列的花岗岩类岩石和镁铁质堤坝。这些过程可以分为四个岩浆活动基于详细U-Pb约会:1)晚三叠世post-collisional岩石(230 - 200 Ma,陈et al ., 2003;杨et al ., 2005;郭et al ., 2005;张。L et al ., 2020)组成的石英正长岩、辉石正长岩和碱性辉长岩,分布在苏禄造山带和由石岛,Ningjinsuo, Chashan入侵。2)侏罗纪末钙碱性花岗岩(160 - 141 Ma,杨et al ., 2012;马et al ., 2013;李et al ., 2019;王et al ., 2022),它发生在一个大岩基,由黑云母monzogranite,二长闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩,如玲珑,Kunyushan白云湖,文登人深成岩体。3)的早期白垩纪早期高钾钙碱性花岗闪长岩(132 - 123 Ma,王et al ., 2014;刘et al ., 2014;赵et al ., 2018)。他们可能混合壳-幔组件和表示方法,Shangzhuang,北街,Congjia和Guojialing入侵(党et al ., 2022)。4)早白垩纪的晚期碱性花岗岩和中间基本堤坝(118 - 108 Ma,邱et al ., 2008;丁et al ., 2013;赵et al ., 2018;李et al ., 2019;歌et al ., 2020),它是由闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩组合(杨et al ., 2014 a;丁et al ., 2015;党et al ., 2022)。
占主导地位的结构在胶东半岛NNE-to确定系统(图1 b)。这些错误的特点是一个平行和均匀分布。从西到东,他们所代表的方法,焦家,Zhaoping,栖霞,Muping-Jimo, Jinniushan缺点。这些结构控制胶东金矿床的分布,分为三个金腰带的根据他们的空间分布和传统上分为三种主要类型(图1 b):含金的石英脉型(玲珑型)、蚀变岩型(焦家类型),层间的角砾岩类型(家类型)(Zhang et al ., 2003;毛et al ., 2008;郭et al ., 2013)。玲珑类型存款由存款在玲珑,Denggezhuang, Dayingezhuang, Jinqingding,而焦家式存款以存款方法,焦家,新城,Xiadian, Dayingezhuang。家存款包括那些家和Dazhuangzi类型。
近年来,发现了几个金矿或露头Penglai-Qixia-Fushan黄金带,由Yangjiakuang和Dujiaya金矿。虽然这些存款有类似断层控制矿化性质相比,传统的三种类型的胶东存款,他们的特点是金矿是驻留在古元古代Fenzishan集团由变质岩组成。详细的地质、矿化和改变总结如下。
2.2沉积地质学
Yangjiakuang金矿位于Qixia-Penglai-Fushan黄金地带,属于Jiaobei隆起东北华北克拉通边缘(李et al ., 2005;丁et al ., 2015;歌et al ., 2015)(图1 b)。该地区主要暴露厚白云石大理石与黑云麻粒岩、透闪石片岩,和透闪石大理石在古元古代Zhanggezhuang Fenzishan集团的形成,其次是薄层钙质板岩、硅质板岩,种类,和白云石大理石新元古代Baoshankou蓬莱群的形成。发达地区中生代堤坝,包括石英闪长玢岩、煌斑岩、伟晶岩。他们都充满了不规则的静脉和透镜状断层在不同的方向。
该地区结构是由一个向斜。矿化结构控制的Yangjiakuang向斜。的轴向斜,分布在一个新方向,位于西Yangjiakuang村(图1)。轴的地层由第三Zhanggezhuang形成Fenzishan组的成员,和两个翅膀由第二个成员,和第一个成员Zhanggezhuang形成(图2)。翅膀现在作为一个反向的地层序列。西向斜是减少向趋势的缺点,和向斜的东端。故障分为向和电子战组。的形状和规模Yangjiakuang Yangjiakuang向斜控制的金矿床。金矿体主要发生在大理石的古元古代Fenzishan集团,这是由层间滑脱构造控制和不热门的错(Zhang et al ., 2004)。
图2。Yangjiakuang金矿床的地质草图(后丁,2014)。1。第四纪;2。板岩(Baoshankou形成);3所示。白云石大理石(Zhanggezhuang形成的第三个成员);4所示。闪长岩大理石(Zhanggezhuang形成的第二个成员);5。 Dolomite marble (First member of the Zhanggezhuang Formation); 6. Quartz diorite porphyrite; 7. Gold orebody; 8. Sample location.
都没有。第三,没有。Ⅳ金矿体中探索Yangjiakuang存款由Yangjiakuang向斜控制(Yu et al ., 2014)。金矿体的形状是v型(图2)。不。Ⅲ金矿体位于附近的白云石大理石Zhanggezhuang形成的第三个成员Yangjiakuang向斜轴的结构和长度约950米,宽10 - 70。不。Ⅳ黄金矿体之间的接触区举办的第二个和第三个成员Zhanggezhuang形成和有一个850米的长度和宽度5-16米(图3),证明了黄金资源的1.02 t。不。三世金矿体是最大的Yangjiakuang存款和罢工电子战,北部下降20 - 30°,和有一个300米的长度,厚度4.2 - -18.0米。金证明资源2.58 t。金的品位变化从2.5到4.5 g / t值平均为3.79 g / t。矿体和含矿层的岩石之间的边界是不清楚的,是逐步过渡关系,这是完全由黄金的等级决定的。型矿体附近的岩石主要是绢云母碎裂大理石,其次是麻粒岩、角闪岩、闪长岩、板岩,等。石英闪长岩斑岩墙位于西部的Yangjiakuang金矿穿过。Ⅲ金矿体(图4一),这应该是接近或迟于金矿化。罢工主要是0°-10°和75°向东下降,并测量5 - 20米宽,750米长。石英闪长玢岩灰色,出现一个巨大的斑状结构。raybet雷竞技下载地址本文试图由斜长石和石英组成,基质是由斜长石、角闪石、黑云母和石英。斜长石的含量为65%,这是一个自发的板片状双胞胎;自发的板的角闪石含量为5% -10%;石英含量约为15%,斑晶融化腐蚀是圆的,自然和矩阵是颗粒;钾长石含量-15%,10%出现在板条的矩阵形式。
图3。地质剖面的沿着252号行Yangjiakuang金矿,显示本研究抽样网站(后Yu et al ., 2014)。1。第四纪;2。的第二个成员Zhanggezhuang形成;3所示。的第三个成员Zhanggezhuang形成;4所示。黄金静脉;5。 Drill hole; 6. Drilling shallow well; 7. Sample location.
图4。照片显示矿物组合和Yangjiakuang金矿床矿化阶段(一)通过金矿体石英闪长玢岩岩脉切割;(B)Disseminated-type矿石;(C, D)Veinlet-type矿石;(E, F)不规则的自然金在Py夹杂物;(G H)显微图Py1和Py2;(我)石英和方解石脉;矿物缩写如下:使用Py,黄铁矿;卡尔,方解石;Ng,自然金。
传播和veinlet-type Yangjiakuang金矿床矿石可以观察到(图4罪犯)。矿石矿物主要为黄铁矿较小数量的黄铜矿、闪锌矿、砷黄铁矿、磁铁矿。贵金属主要有自然金、silver-bearing自然金和自然银。脉石矿物由石英、方解石、绢云母,与下属绿泥石、绿帘石、透闪石、石墨和重晶石。矿石中主要元素是盟,其次是Ag)。黄金主要是自然金和silver-bearing自然发生。显微镜的观察表明,可见黄金主要发生充填裂隙的黄铁矿或夹杂物一般在黄铁矿和方解石(图4 e, F)。自然金颗粒通常是不到10μm。
三个热液阶段可以认出Yangjiakuang金矿,现场证据和微观结构的基础上,从最大的到最小的:pyrite-sericite阶段(我),金、多金属硫化物、和石英阶段(2),(III)和石英方解石阶段。舞台我由一个组合的石英、绢云母和黄铁矿。这个阶段的黄铁矿是自形,3 - 10的规模和本质上μm贫瘠的黄金(图4 g, H)。石英是乳白色和细粒度。绢云母在细晶粒取向分布。第二阶段的特点是含黄铁矿,石英,少量黄铜矿、闪锌矿、方铅矿和方解石。大量的含金硫化铁矿形成这一阶段(图4 g, H),它代表了主要的金矿化阶段。第三阶段主要是碳酸盐矿物(主要是方解石)和石英(图4我)。他们经常发生micro-to宏观veinlet-shaped形式。这是最新的矿化阶段。
热液蚀变广泛,包括绢云母化、硅化、黄铁矿化、绿泥石化、透闪石碳酸。硅化、黄铁矿化、绢云母化与金矿化密切相关(王et al ., 2017)。有一个逐步过渡金矿体和围岩之间的关系(图5)。金矿体的核心主要由石英、绢云母和黄铁矿。石英绢云母分布规模下方向,安排在一个同质异晶的颗粒取向、黄铁矿出现在散布和传播形式。矿体附近的围岩由石英、绢云母,及少量的方解石,发达硅化和绢云母化蚀变。矿体围岩的遥远,矿物成分主要是原岩,石英和方解石小静脉,由已故的变更,在骨折。
图5。图Yangjiakuang金矿床围岩蚀变带。1。黄金静脉;2。含金的pyrite-quartz静脉;3所示。绢云母化带;4所示。碳化区。
3分析方法
除了石英闪长岩斑岩岩脉开采在肤浅的表面,所有的样品都是开采地下隧道的深度60米。
原位S同位素分析的五个样本不同阶段硫化物在薄片是由LA-MC-ICP-MS地质过程与矿产资源国家重点实验室,中国地质大学(武汉)。分析方法是基于Bendall et al。(2006)和克拉多克et al。(2008)。ν等离子II MC-ICP-MS配有Resolution-S155 ArF准分子激光消融系统是用于分析。详细的实验过程和仪器测试参数进行了根据刘et al。(2018),田et al。(2020)和徐y . w . et al (2022)。
He-Ar同位素分析分析和测试中心的核工业北京地质研究院,北京。螺旋SFT™分裂飞行管惰性气体质谱仪,空白背景信号的不到5×10−14ccSTP,法拉第杯分辨率大于400,离子乘数分辨率比700。他和基于“增大化现实”技术测量的敏感性比2×10−4一个/托和1×10−3分别为A /托。四个样本对应阶段II测量。采用的分析方法是描述的相同王(2016),田et al。(2020)和徐y . et al (2022)。
铅同位素分析由热电离质谱仪(ISOPROBE-T)核工业北京地质研究院。测量国际标准国家统计局981 Pb同位素比值测量约0.1‰。标准国家统计局981年的分析值如下:206年Pb /204年Pb = 16.937±0.002(2σ),207年Pb /204年Pb = 15.457±0.002(2σ),和208年Pb /204年Pb = 272 36.611±0.004(2σ)(田et al ., 2020)。
为了限制主要矿化的时机,8存在方解石收集Sm-Nd约会。的方解石Yangjiakuang金矿是乳白色和小静脉,共存与传播黄铁矿和其他含矿物质。上述样本收集和粉-网,选择和方解石的援助双目镜头,样本,纯度超过99%,与蒸馏水冲洗,低温蒸汽干燥,然后地面大约200网在玛瑙研钵前测试。分析Sm-Nd同位素进行了同位素地质年代学实验室的天津中心,中国地质调查局。分离过程的描述包括使用一个特定的树脂有其他地方(刘et al ., 2017;刘et al ., 2018;李et al ., 2020),等时线年龄由ISOPLOT计算程序。
U-Pb同位素测定锆石的介绍在实验室进行同位素地质年代学的天津中心、中国地质调查局。首先,锆石是分开的石英闪长岩斑岩岩脉(SD74B2)使用传统的破碎和筛分紧随其后的是标准的重液和磁分离纯分离获得的手工采摘之前双目显微镜下河北理工学院的区域地质和矿产资源调查(廊坊)。分离锆石被安装在环氧树脂和抛光暴露谷物光学显微镜和阴极发光中心(CL)成像识别目标区域U-Pb分析(图6)。
图6。CL图像和U-Pb数据闪长玢岩中锆石(SD74B2)。
锆石介绍U-Pb分析在实验室进行同位素地质年代学的天津中心、中国地质调查局。这种分析使用激光能量和频率设置13 - 14日J /厘米2分别和9赫兹的光斑大小35μm。氦作为载气,每个分析整合背景收购∼20年代(气体空白),紧随其后的是40年代的收购(熔化的示例)。GJ-1作为外部标准锆石年龄与U-Pb同位素分馏校正测量(杰克逊et al ., 2004)。icp由DataCal程序刘et al。(2010)和Isoplot程序开发的路德维希(2003)用于数据处理。常见的铅的同位素数据修正了208年Pb校正方法(2002年安徒生)。Pb, U, Th锆石样本计算基于内容使用NIST 610玻璃标准作为外部标准。请咨询李et al。(2009)完整信息的仪器操作程序和条件。
4的结果
4.1原位硫同位素
原位测量在黄铁矿硫同位素在18日地点进行,这项研究的结果发表在表1。黄铁矿的δ34S值分布在一个狭窄的范围5.65 - -9.63‰,平均值为8.14‰。黄铁矿δ34S值(n= 6)阶段我是8.5 - -9.6‰(avg 9.1‰)和黄铁矿δ34S值(n = 12) II期是5.6 - -8.9‰(avg 7.6‰)。图7)。
表1。LA-MC-ICP-MS原位S同位素组成不同的热液阶段的硫化铁矿Yangjiakuang金矿床。
图7。硫同位素组成的硫化铁矿Yangjiakuang金矿床。主要地质单位的范围田et al ., 2020;李et al ., 2021;刘。x Y et al ., 2021。
黄铁矿的δ34S值Yangjiakuang存款是积极的在不同热液阶段(9.1‰阶段II期我→7.6‰),类似于其他胶东金矿(例如,玲珑存款= 5.6 - -7.9‰,郭et al ., 2020;Dayingezhuang存款= 4.8 - -9.0‰,元et al ., 2019;Heilangou存款= 5.5 - -7.8‰;新城存款= 7.2 - -9.7‰,Majiayao存款= 6.0 - -10.7‰,田et al ., 2020和Zhaoxian存款= 6.0 - -10.7‰,徐et al ., 2022)。这些结果表明,Yangjiakuang金矿床硫的来源是类似于其他邻近的金矿。
4.2 Helium-argon同位素
氦、氩同位素组成不同成矿阶段的黄铁矿所示表2。的3他值的流体包裹体硫化铁矿范围从3.587到5.016×10−13厘米3STP / g,平均4.516×10的价值−13厘米3STP / g;的4他值的范围从31.61到78.63×10−8厘米3STP / g,平均53.95×10的价值−8厘米3STP / g。的3他/4他比从0.641到1.132不等Ra,平均值0.901 Ra (表2)。在进化图3他- - - - - -4他的同位素,氦和氩同位素值预计在地壳和地幔转换字段(图8)。图的Rc / Ra -40基于“增大化现实”技术/36Ar,氦和氩同位素值也预计在地壳和地幔过渡领域在大气水(图9)。结果表明,成矿流体代表地壳和地幔流体的混合,和垃圾大气水。
表2。他和Ar的流体包裹体同位素组成的硫化铁矿Yangjiakuang金矿床。
图8。氦同位素组成的流体包裹体在硫化铁矿Yangjiakuang金矿(后Mamyrin & Tolstikhin, 1984)。1。初始氩;2。地幔氩;3所示。地壳氩。
图9。Rc / Ra -的阴谋40基于“增大化现实”技术/36基于“增大化现实”技术的比率从Yangjiakuang金矿床流体包裹体在硫化铁矿。
4.3铅同位素
七硫化铁矿的铅同位素比值测量和这项研究的结果发表在表3。的值206年Pb /204年铅、207年Pb /204年Pb,208年Pb /204年Pb范围从16.615到16.832,15.275,15.403,和36.829到37.470。所有铅同位素值标注在对应于低地壳来源的铅同位素图构造环境创建的Zartman和能源部(1981)(图10)。
表3。铅同位素组成的硫化铁矿Yangjiakuang金矿床。
图10。206年Pb /204年Pb -207年Pb /204年的Pb图Yangjiakuang金矿(后Zartman &能源部,1981)。
LC,下地壳;加州大学,上流社会;OIV大洋岛火山;或者,造山带。
胶东地区的铅同位素的硫化物或矿石是由刘。z K et al ., 2021。
4.4方解石Sm-Nd年龄
Sm-Nd同位素测定八存在方解石测量和显示了生成的结果表4。
表4。Sm-Nd同位素组成存在方解石的Yangjiakuang金矿床。
质量分数对Sm和Nd存在方解石的范围从1.23到4.73×10−6和5.90 - 17.18×10−6与147年Sm /144年Nd和143年Nd /144年Nd值从0.1045到0.1664和0.511135至0.511185,分别。的147年Sm /144年Nd和143年Nd /144年Nd值存在方解石表现出良好的线性关系。马一个同步123.5±8.1岁(MSWD = 0.042)和一个初始143年Nd /144年得到了存在方解石Nd值为0.5110504 (图11)。它代表Yangjiakuang金矿化的早期白垩纪早期。
图11。图的方解石Sm-Nd同步年龄Yangjiakuang金矿床。
4.5锆石U-Pb约会
从石英闪长岩锆石玢岩岩脉(SD74B2) Yangjiakuang金矿床大多是短列,高透明度,自形的或半形的,大约60µm - 90µm长。锆石有典型的岩浆冲击区。代表CL图像所示图6。锆石U内容的范围从289×10−6∼1603×10−5并从36×10 Th的内容−7∼579×10−6。Th / U比率范围从0.12到0.73,平均值是0.26 (表5;图12)。24岁的分析结果点相对集中,它们可以分为三组。第一组是岩浆锆石年龄21组成的分析结果。这个年龄集中在调和映射的曲线一致图11。的范围206年Pb /238年你年龄是126 - 121 Ma,加权平均年龄为122.75±0.66 Ma (MSWD = 1.5) (图12),它代表了石英闪长岩的侵位时代玢岩岩脉。第二组是继承锆石年龄,由三个分析结果。的206年Pb /238年你年龄为3号样品和样品8号是2472毫安和2490毫安,分别。推测这些年龄代表了继承古代片麻岩锆石年龄在胶东地区。第三组只有一个继承锆石年龄(样品24号),明显的年龄151毫安,这可能反映出玲珑花岗岩的继承锆石年龄。
表5。介绍锆石U-Pb数据石英闪长玢岩墙。
图12。石英闪长玢岩墙的锆石U-Pb Concordia关系图(SD74B2)。
5讨论
5.1矿化年龄
基于各种同位素测定方法(例如,热液锆石U-Pb约会,热液独居石U-Pb约会,矿化相关莫斯科Ar-Ar约会),数十年的大型金矿化地质年代学研究金矿化的胶东半岛表示一集是130 - 120 Ma (罗,苗族,2002年;翟et al ., 2004;陈et al ., 2005;风扇et al ., 2005;李et al ., 2005;李et al ., 2008;杨et al ., 2014 b;朱et al ., 2015;李,桑托什,2017;邓et al ., 2020 b,2020 c;张。h . Y et al ., 2020)。李et al。(2020)建议有两个大型金矿化事件,包括早期白垩纪早期(126 - 120 Ma),形成Laizhou-Zhaoyuan和Qixia-Penglai-Fushan金腰带胶东西北部的岩层,白垩纪早期的后期(110 - 104 Ma),形成Muping-Rushan黄金带的东北部胶东岩层(李et al ., 2020)。
最近的研究表明,稀土元素之间的强烈分馏可以发生在热液矿床的形成,导致发生巨大变化,Sm和Nd内容有些热液矿物,达到价值远高于地壳岩石的正常价值。这一发现奠定了基础为成矿年代学Sm-Nd同位素的应用(赵&江,2004)。含钙矿物总是丰富的稀土元素、萤石、方解石和其他含钙矿物的理想目标Sm-Nd热液矿床的同位素测定(贝尔et al ., 1989;江et al ., 2000;brgger et al ., 2002;李et al ., 2006;扬et al ., 2008;彭et al ., 2008;李et al ., 2020)。方解石是主要的矿物形成在金属化阶段Yangjiakuang Tudui金矿,并含有天然黄金方解石石英小静脉(丁et al ., 2015;张,2018)。因此,方解石可以代表主要金矿化的时代。摘要收益率方解石Sm-Nd等时线年龄为123.5±8.1 Ma,代表主要金成矿阶段(II)在Yangjiakuang金矿床。
介绍锆石U-Pb约会石英闪长玢岩岩脉是122.75±0.66 Ma,代表post-mineralization时代。总之,Yangjiakuang金矿床的矿化是白垩纪早期的早期,它是一致的胶东半岛的第一次大规模的金矿化。
5.2的成矿物质来源和液体
的δ34硫化物的S值Yangjiakuang金矿不同从5.65到9.63‰,平均值为8.14‰。这种狭隘的硫同位素组成范围表明,成矿流体的物理化学参数相对稳定(萨拉瓦南Mishra, 2009;李et al ., 2012)。此外,硫化物组合简单,以黄铁矿为主,因此δ34黄铁矿的S值可用于跟踪源矿流体(Kajiwara Krouse, 1971;Ohmoto 1972)。
硫同位素观察到的值明显大于magmatic-derived硫。结合地质约束,至少五个来源可能占这样的硫签名:前寒武纪基底,古元古代Fenzishan集团中生代花岗岩类岩石入侵,镁铁质堤坝或多个来源。以前的研究报道,硫同位素值Fenzishan集团的胶东集团总结花岗岩,和白垩纪堤坝是5.6 - -12.0‰,0.0 - -10.8‰,2.0 - -9.9‰,分别为-9.9和-3.4‰(图7)(杨et al ., 2005;李et al ., 2015;郭et al ., 2017;邓et al ., 2020 a)。然而,前寒武纪基底的变质devolatization不能直接提供硫和成矿流体,虽然Fenzishan组类似的δ34值,研究了硫化矿石(谭et al ., 2015)。明显的时间差距(20 - 40 Ma)金矿化与侏罗纪花岗岩类岩石(玲珑花岗岩)(160 - 150 Ma,杨et al ., 2012;马et al ., 2013;李et al ., 2019这两个)就使热液之间的联系。此外,白垩纪中间戴克(118 - 108 Ma,邱et al ., 2008;丁et al ., 2013;赵et al ., 2018;李et al ., 2019;歌et al ., 2020),也不能提供成矿硫的来源,因为它的形成晚于金矿化。潜在的候选人硫的来源可能是由Guojialing花岗岩侵入这个地区集中。整合上述δ值34年代Fenzishan集团的价值观,我们建议有深入的硫磺矿系统通过从Fenzishan magmatic-derived液体浸出。
惰性气体具有不同的同位素组成在不同的水库,和同位素比值的大小值可以表示地壳和地幔的存在组件在成矿过程中(肯德里克Burnard, 2013)。因此,惰性气体可以作为理想的示踪剂的地壳和地幔流体对成矿的贡献(特纳et al ., 1993;斯图尔特et al ., 1995)。的3他/4他比黄铁矿流体包裹体的范围从0.64到1.13 Ra的平均值0.90 Ra (表2),这是1 - 2个数量级高于地壳值(0.01 - -0.05类风湿性关节炎,Burnard et al ., 1999),但低于地幔值(6 - 9类风湿性关节炎,斯图尔特et al ., 1995),揭示地壳之间的混合成矿流体和幔源组件。在4他vs。3他的阴谋,3他和4他同位素组成地幔之间的线和地壳氦(氦图8)。在R / Ra vs。40基于“增大化现实”技术/36基于“增大化现实”技术的情节(图9),他和氩同位素组成地幔和地壳场之间的传播。所有这些He-Ar同位素特征表明成矿流体在Yangjiakuang金矿可以认为地壳和地幔成分的组合。
铅同位素是一个有用的指标为成矿物质的来源。硫化铁矿的铅同位素组成具有壳-幔混合的特征。在207年Pb /204年Pb vs。206年Pb /204年Pb图,硫化铁矿产生相似的铅同位素组成和情节上地壳的组成区域(图10)。的重叠字段Pb同位素图(图10),胶东的变质基底和Fenzishan组、下地壳的一员,是Pb的建议,最可能的来源。成矿流体的可能性有选择性地淋溶铅从胶东和Fenzishan组。
5.3地球动力学的意义
岁Yangjiakuang金矿化的早期白垩纪早期,这是符合第一次大规模在胶东金矿化岩层。因为它上面所讨论的,潜在的候选人成矿物质的来源和液体可能是由Guojialing花岗岩。S-He-Ar-Pb同位素表明Yangjiakuang金矿床的成矿物质可能来源于地壳和地幔成分的混合物。派生的深部壳-幔岩浆(Guojialing花岗岩)可能提供热源的张性政权的融化和流体循环,然后是矿液可以被分离在上升到上地壳和淋溶的成矿物质Fenzishan集团胶东组和Guojialing花岗岩。
这个成矿事件被广泛开发的胶东金省。建议张性构造反转事件触发金矿化与岐板块俯冲的回滚。大多数研究者同意岐板块俯冲在中国东北在ca。170 Ma (矶,1997;Maruyama et al ., 1997;朱et al ., 2018)。最初的俯冲板块的快速和低角度,产生压应力在中国东部(张、张。,2007年)。这个低角岐板块俯冲意味着是坐落在中国东北,增厚和压缩已经增厚地壳造山形成的早期大陆碰撞事件,造成部分熔融的下地壳和岩石圈分层(党et al ., 2022)。损失引起的岩石圈龙骨asthenospheric上升流,岩石圈的扩展和细化在白垩纪早期。这是相关的趋陡角和岐板块俯冲相关的回滚。在一个具体的政权,东部NCC目睹了克拉通破坏或decratonization (吴et al ., 2005;杨和李,2008年;朱et al ., 2015)、区域构造反演和强劲的壳-幔相互作用(孟席斯和秀。,1998年;Cai et al ., 2013),导致部分熔融和脱水的岩石圈地幔和下地壳随着温度的增加(杨et al ., 2003;谭et al ., 2015;温家宝et al ., 2015;郭et al ., 2020),形成一个大规模的高热流、广泛的壳-幔岩浆混合。岩浆向上迁移到上地壳,随后的岩浆混合和exsolved液体提取成矿元素从封闭岩石形成的成矿流体。
6结论
(1)代表的存在方解石的主要金成矿阶段(2)产生了一个Sm-Nd等时线年龄为123.5±8.1 Ma (MSWD = 0.042)。后续地质事件是由石英闪长玢岩堤坝的日期为122.75±0.66 Ma (MSWD = 1.5)由锆石介绍U-Pb约会。它建议Yangjiakuang金矿化发生在白垩纪早期的早期,恰逢第一次大规模的金矿化在胶东半岛。
(2)S-Pb-He-Ar Yangjiakuang金矿床中黄铁矿的同位素组成特征表明成矿物质和液体是由地壳和地幔成分的混合物。
(3)金矿化与张性构造反演引起岐板块俯冲的回滚在白垩纪早期。
数据可用性声明
在这项研究中提出的数据集可以在网上找到存储库。库的名称/存储库和加入数量(s)中可以找到这篇文章/补充材料。
作者的贡献
J-JL本文的第一通讯作者,负责全面技术指导的研究过程中,综合分析了测试数据和写文章的初稿;Z-CD是本文的第二个通讯作者。他参加了现场调查和样本收集、冲浪和铅同位素进行分析和测试,参与审查并最终确定。CF进行锆石U-Pb约会和参与的修订手稿。最终,J-PT和j参与样本收集和显微观察,数据处理和同位素测定,手稿的修改。所有作者的手稿修改、读取、批准提交的版本。
资金
中国国家重点研究和发展计划(批准2016 yfc0600107)和项目从中国地质调查局(授予DD20190379-31, DD20221695-30和200110200038)支持的金融工作。
确认
我们感谢中国国家重点研究和发展计划(批准2016 yfc0600107)和项目从中国地质调查局(赠款DD20190379-31 DD20221695-30, 200110200038)对金融支持这项工作。的地质过程与矿产资源国家重点实验室(中国地质大学(武汉)),和核工业北京地质研究院和中国地质调查局感谢支持天津中心实验室分析。我们感谢李教授Xiu-Zhang,张Pi-Jian和廖小明领域援助和周作为教授,耿Jian-Zhen和刘Wen-Gang求助Sm-Nd和U-Pb同位素约会。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
出版商的注意
本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。
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关键词:S-He-Ar-Pb同位素,Sm-Nd等时线年龄,介绍锆石U-Pb约会,Yangjiakuang金矿,胶东半岛
引用:李j j,见鬼bzcy、傅C、p p,田j]他启动制冷(2023)Yangjiakuang金矿的成因,胶东半岛,中国:从S-He-Ar-Pb同位素约束,Sm-Nd U-Pb地质年代学。前面。地球科学。11:1048509。doi: 10.3389 / feart.2023.1048509
收到:2022年9月19日;接受:2023年1月17日;
发表:2023年1月27日。
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