img

QQ群聊

img

官方微信

高级检索

黄金科学技术 ›› 2015, Vol. 23 ›› Issue (4): 8-17.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2015.04.008

• 矿产勘查与资源评价 • 上一篇    下一篇

胶东金矿床成矿热液来源再分析及成矿动力学过程探讨

赵泽霖1,2,李俊建2*,刘利双3,党智财2,唐文龙2,付超2   

  1. 1.中国地质科学院研究生部,北京   100037;
    2.中国地质调查局天津地质矿产研究所,天津   300170;
    3.中国地质科学院地质研究所,北京   100037
  • 收稿日期:2015-04-22 修回日期:2015-06-09 出版日期:2015-08-28 发布日期:2015-11-16
  • 通讯作者: 李俊建(1962-),男,天津人,研究员,从事区域成矿学研究及矿产勘查工作。 E-mail:junjianl@163.com
  • 作者简介:赵泽霖(1990-),男,山东枣庄人,硕士研究生,从事区域成矿学研究工作。tishan_yue@163.com
  • 基金资助:

    中国地质调查局项目“中蒙边界重要成矿带1∶100万成矿规律图的编制与研究”(编号:1212010561510)资助

Reanalysis of the Ore-fluid Origin in Jiaodong Gold Deposits and Discussion on the Metallogenic Dynamics Process

ZHAO Zelin1,2,LI Junjian2,LIU Lishuang3,DANG Zhicai2,TANG Wenlong2,FU Chao2   

  1. 1.Graduate Department of Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing   100037,China;
    2.Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources,China Geological Survey,Tianjin   300170,China;
    3.Institute of Geology Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing   100037,China
  • Received:2015-04-22 Revised:2015-06-09 Online:2015-08-28 Published:2015-11-16

摘要:

通过对胶东金矿成矿年龄和碳氢氧同位素等数据进行处理分析,结合硫、氦氩及放射性同位素数据并借鉴前人有关研究成果,总结了胶东金矿成矿热液来源,并对其成矿动力学过程进行了浅略探讨。分析指出胶东金矿成矿热液具壳幔混合特征,但以壳源为主,热液流体主要导源于早白垩世岩浆活动(郭家岭岩体、伟德山超单元),同期富集幔源岩浆(基性脉岩)也提供部分热液或成矿物质。古太平洋板块在向欧亚板块俯冲过程中所释放流体,交代并导致岩石圈地幔的部分熔融,形成富集岩石圈幔源基性岩浆,该岩浆对下地壳产生垫底作用导致下地壳部分熔融并形成郭家岭花岗岩(早白垩世早期)的母岩浆。随着板块持续俯冲,岩石圈地幔不断熔融,持续的高温幔源基性岩浆造成中—下地壳深度的部分熔融,并形成了伟德山超单元(早白垩世晚期)。早白垩世岩浆在上侵过程中析出流体,流体在壳内循环并萃取成矿物质,最终在有利的NNE向拉张构造环境中同围岩发生反应或随着含矿热液温压条件的改变而导致矿质沉淀。

关键词: 胶东金矿, 古太平洋板块, 俯冲, 成矿热液, 稳定同位素, 放射性同位素

Abstract:

For purpose of making a clear acknowledge of nature and origin of the Jiaodong ore cluster ore-forming hydrothermal,date regarding mineralization ages,hydrogen and oxygen isotopes,sulfur isotope,argon,helium and radioactive isotopes were collected and reanalyzed briefly.The results showed that ore-forming hydrothermal was characterized by mainly crustal origin with minor proportions of mantle involvement.It was found that hydrothermal fluid was caused by early Cretaceous magmatic activities(Guojialing rock mass and Weideshan super-unit),acted the role of provider of the ore-forming hydrothermal.Over the same period enrichment mantle-derived magma(mafic dike) likewise provided partially or hydrothermal ore-forming materials.In the process of the Pacific plate to Eurasian plate subduction,fluid was released,which led to  the partial melting of mantle lithosphere,the enrichment of lithospheric mantle source basic magma formation,and the bottom effect of magma resulted in partial melting of crust and formed parental magma for the Guojialing granite(Early Cretaceous).With continuous subduction plate,lithospheric mantle melted persistently,moreover,the sustained high temperature of mantle-derived basic magma caused the partial melting that happened at lower crust depth,and finally formed the mountain superelement Weideshan super-unite(late Early Cretaceous).Fluid appeared in the process the Early Cretaceous magmatic assault on precipitation,and the fluid circulated in the shell and extracted to ore-forming material.Finally,under the condition on favorable NNE pull-apart structure,the ore-forming material reacted with surrounding rock and become ore material precipitation as variation of  ore-bearing hydrothermal temperature pressure conditions.

Key words: Jiaodong gold deposit, ancient Pacific plate, subduction, orefluid, stable isotope, radioactive isotope

中图分类号: 

  • P618.51

[1] 翟明国,杨进辉.胶东大型黄金矿集区及大规模成矿作用[J].中国科学(地球科学),2001,31(7):545-552.
[2] 姚凤良,刘连登,孔庆存,等.胶东西北部脉状金矿[M].长春:吉林科学技术出版社,1990.
[3] 李兆龙,杨敏之.胶东金矿床地质地球化学[M].天津:天津科学技术出版社,1993:1-300.
[4] 吕古贤,孔庆存.胶东玲珑—焦家式金矿地质[M].北京:地质出版社,1993:1-253.
[5] 孙丰月,石准立,冯本智.胶东金矿地质与幔源C-H-O流体分异成岩成矿[M].长春:吉林人民出版社,1995:1-70.
[6] 杨敏之,吕古贤.胶东绿岩带金矿地质地球化学[M].北京:地质出版社,1996:1-228.
[7] 骆万成,伍勤生.应用蚀变矿物测定胶东金矿的成矿年龄[J].科学通报,1987,32(16):1245-1248.
[8] 张连昌,沈远超.山东胶莱盆地北缘金矿 Ar-Ar 法和Rb-Sr 等时线年龄与成矿时代[J].中国科学(地球科学)2002,32(9):727-734.
[9] 杨进辉,周新华.胶东地区玲珑金矿矿石和载金矿物Rb-Sr 等时线年龄与成矿时代[J].科学通报,2000,45(14):1547-1553.
[10] 李华芹,刘家齐,魏林.热液矿床流体包裹体年代学研究及其地质应用技术[M].北京:地质出版社,1993.
[11] 李洪奎,时文苹,李逸凡,等.山东胶东地区金矿成矿时代研究[J].黄金科学技术,2013,21(3):1-9.
[12] 苗来成,罗镇宽,关康,等.玲珑花岗岩中锆石的离子质谱 U-Pb 年龄及其岩石学意义[J].岩石学报,1998,14(2):198-206.
[13] 郭敬辉,陈福坤,张晓曼,等.苏鲁超高压带北部中生代岩浆侵入活动与同碰撞—碰撞后构造过程:锆石 U-Pb年代学[J].岩石学报,2006,21(4):1281-1301.
[14] 关康,罗镇宽,苗来成,等.胶东招掖郭家岭型花岗岩锆石 SHRIMP 年代学研究[J].地质科学,1998,(3):64-74.
[15] 王世进,万渝生,郭瑞朋,等.鲁东地区玲珑型 (超单元)花岗岩的锆石 SHRIMP 定年[J].山东国土资源,2011,27(4):1-7.
[16] 张娟.苏鲁造山带中生代岩浆岩地球化学研究[D].合肥:中国科学技术大学,2011.
[17] 林博磊,李碧乐.胶东玲珑花岗岩的地球化学、U-Pb 年代学、Lu-Hf 同位素及地质意义[J].成都理工大学学报(自然科学版),2013,40 (2):147-160.
[18] 王中亮,赵荣新,张庆,等.胶西北高 Ba-Sr 郭家岭型花岗岩岩浆混合成因:岩石地球化学与 Sr-Nd 同位素约束[J].岩石学报,2014,30(9):2595-2608.
[19] 翟建平,徐光平,胡凯.栖霞金矿矿物、流体和同位素特征及意义[J].矿床地质,1998,17(4):20-26.
[20] 毛景文,李厚民,王义天,等.地幔流体参与胶东金矿成矿作用的氢氧碳硫同位素证据[J].地质学报,2006,79(6):839-857.
[21] 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.
[22] 朱丰三.混合岩化热液金矿床的地球化学、岩石学和成矿作用的初步研究[G].吉林冶金地质勘查公司研究所.中国北东部金矿主要类型及找矿方向(第一集).长春:吉林省冶金质勘查公司研究所,1979.
[23] 侯江龙,牛树银,孙爱群,等.幔枝构造对胶东地区金矿分布的控制[J].黄金科学技术,2014,22(4):45-49.
[24] 孙爱群,牛树银,张建珍,等.胶西北郭家岭幔枝构造控矿作用分析[J].黄金科学技术,2012,20(1):1-7.
[25] 张华全.胶东山后金矿区构造控矿规律浅析[J].黄金科学技术,2007,15(5):13-17.
[26] 万渝生,董春艳,颉颃强,等.华北克拉通早前寒武纪条带状铁建造形成时代——SHRIMP 锆石 U-Pb 定年[J].地质学报,2012,86(9):1447-1478.
[27] 李士先,刘长春,安郁宏,等.胶东金地质[M].北京:地质出版社,2007:1-423.
[28] 山东省地质矿产局.山东省区域地质[M].济南:山东省地图出版社,2003:1-20.
[29] 李洪杰,马树江.招平成矿带山后—围石山地区构造叠加晕及找矿方向[J].黄金科学技术,2009,17(6):47-51.
[30] 李晓瑛.试论胶东花岗岩—绿岩地体剪切带超大型金矿[J].黄金科学技术,2002,10(2):13-15.
[31] 张岳桥,李金良,张田,等.胶东半岛牟平—即墨断裂带晚中生代运动学转换历史[J].地质论评,2007,53(3):289-300.
[32] 林文蔚,赵一鸣.胶东招远—平度断裂活动性质及活动时代[J].地质通报,2000,19(1):43-50.
[33] 余普贤,徐怀峰,曹铁生,等.山东栖霞金矿的空间分布及其矿化特征[J].山东国土资源,2008,24(3):31-34.
[34] Zhou J B,Wilde S A,Zhao G C,et al.SHRIMP U-Pb zircon dating of the Neoproterozoic Penglai Group and Archean gneisses from the Jiaobei Terrane,North China,and   their tectonic implications[J].Precambrian Research,2008,160(3/4):323-340.
[35] 唐俊,郑永飞,吴元保,等.胶东地块西部变质岩锆石U-Pb 定年和氧同位素研究[J].岩石学报,2004,20(5):1063-1086.
[36] 颉颃强,万渝生,王世进,等.胶东谭格庄地区奥长花岗质片麻岩和斜长角闪岩的野外地质和锆石 SHRIMP 定年[J].岩石学报,2013,29(2):619-629.
[37] 刘建辉,刘福来,丁正江,等.胶北~ 2.5 Ga 岩浆热事件的锆石 Hf 同位素特征及其对地壳演化的指示意义[J].岩石学报,2012,28(9):2697-2704.
[38] 罗镇宽,关康,苗来成,等.招远—莱州地区花岗岩类继承锆石年龄及其意义[J].山东国土资质,1999,15(3):24-30.
[39] Charles N,Augier R,Gumiaux C,et al.Timing,duration and role of magmatism in wide rift systems:Insights from the Jiaodong Peninsula(China,East Asia)[J].Gondwana Research,2013,24(1):412-428.
[40] Harrison T M,Celerier J,Aikman A B,et al.Diffusion of 40Ar in muscovite[J].Geochimica et Cosmochimica Acta,2009,73(4):1039-1051.
[41] 桑隆康.玲珑花岗岩的成因与演化[J].地球科学,1984,(1):101-114.
[42] 王吉珺.玲珑花岗岩成因探讨[J].地质找矿论丛,2000,15(4):289-298.
[43] 徐洪林,张德全.胶东昆嵛山花岗岩的特征、成因及其与金矿的关系[J].岩石矿物学杂志,1997,16(2):131-143.
[44] 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,2014,95:274-299.
[45] 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.
[46] 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,2004,19(4):692-700.
[47] 曲晓明,王鹤年.郭家岭花闪长岩岩体中闪长质包体的成因研究[J].矿物学报,1997,17(3):302-309.
[48] Sarah C G,Simon W,Wu Fuyuan,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(3):309-326.
[49] 邱连贵,任凤楼,曹忠祥,等.胶东地区晚中生代岩浆活动及对大地构造的制约[J].大地构造与成矿学,2008,32(1):117-123.
[50] 宋明春,宋英昕,沈昆,等.胶东焦家深部金矿矿床地球化学特征及有关问题讨论[J].地球化学,2013,42 (3):274-289.
[51] 李兆龙,杨敏之,李治平,等.胶东金矿床地质地球化学[M].天津:天津科学技术出版社,1993:26-29.
[52] 刘辅臣,卢作祥,范永香,等.玲珑金矿中基性脉岩与矿化关系探讨[J].地球科学,1984,(4):37-45.
[53] Liu S,Hu R,Gao S,et al.Petrogenesis of Late Mesozoic mafic dykes in the Jiaodong Peninsula,eastern North China Craton and implications for the foundering of lower crust[J].Lithos,2009,113(3):621-639.
[54] Cai Y C,Fan H R,Santosh M,et al.Evolution of the lithospheric mantle beneath the southeastern North China Craton:Constraints from mafic dikes in the Jiaobei terrain[J].Gondwana Research,2013,24(2):601-621.
[55] Ma L,Jiang S Y,Hou M L,et al.Geochemistry of Early Cretaceous calc-alkaline lamprophyres in the Jiaodong Peninsula:Implication for lithospheric evolution of the eastern North China Craton[J].Gondwana Research,2014,25(2):859-872.
[56] 邓军,王庆飞,杨立强,等.胶西北金矿集区成矿作用发生的地质背景[J].地学前缘,2004,11(4):527-533.
[57] 李俊建,罗镇宽,刘晓阳,等.胶东中生代花岗岩及大型—超大型金矿床形成的地球动力学环境[J].矿床地质,2005,24(4):361-372.
[58] 张理刚,王炳成,刘敬秀,等.焦家式金矿水—岩交换作用:成矿流体氢氧同位素组成研究[J].矿床地质,1994,13(3):193-200.
[59] 翟建平,胡凯.乳山金矿煌斑岩及流体和氢、氧、锶同位素研究[J].矿床地质,1996,15(4):358-364.
[60] 侯明兰,蒋少涌,沈昆,等.胶东蓬莱金矿区流体包裹体和氢氧同位素地球化学研究[J].岩石学报,2007,23(9):2241-2256.
[61] 郭春影,杨立强,张静,等.胶东大磨曲家金矿床成矿流体成分及稳定同位素研究[J].矿物岩石,2008,(3):51-56.
[62] 蓝廷广,范宏瑞,胡芳芳,等.胶东石城金矿床成矿流体特征及成矿作用[J].岩石学报,2010,26(5):1512-1522.
[63] 孙莉.胶东谢家沟金矿床流体包裹体研究[D].北京:中国地质大学,2006.
[64] 薛琮一.胶东新城金矿床成矿流体特征[D].北京:中国地质大学,2011.
[65] 蔡亚春,范宏瑞,胡芳芳,等.胶东胡八庄金矿成矿流体、稳定同位素及成矿时代研究[J].岩石学报,2011,27(5):1341-1351.
[66] 陆丽娜,范宏瑞,胡芳芳,等.胶西北新城金矿成矿流体与矿床成因[J].矿床地质,2011,30(3):522-532.
[67] 姜晓辉,范宏瑞,胡芳芳,等.胶东三山岛金矿中深部成矿流体对比及矿床成因[J].岩石学报,2011,27(5):1327-1340.
[68] 郭林楠,张潮,宋宇宙,等.胶东望儿山金矿床氢—氧同位素地球化学[J].岩石学报,2014,30(9):2481-2494.
[69] 曲晓明,王鹤年.郭家岭岩体壳幔岩浆混合作用与侵位机制的动力学研究[J].矿物学报,1997,17(3):445-454.
[70] 刘建明,叶杰,徐九华,等.胶东金矿床碳酸盐矿物的碳—氧和锶—钕同位素地球化学研究[J].岩石学报,2004,19(4):775-784.
[71] 王佳良,孙丰月,王力,等.山东栖霞马家窑金矿床地质特征及成因探讨[J].黄金,2013,34(6):14-20.
[72] 张连昌,沈远超.胶东地区金矿床流体包裹体的 He、Ar同位素组成及成矿流体来源示踪[J].岩石学报,2002,17(4):559-565.
[73] 张运强,李胜荣,陈海燕,等.胶东金青顶金矿床成矿流体来源的黄铁矿微量元素及 He-Ar 同位素证据[J].中国地质,2012,39(1):195-204.
[74] 薛建玲,李胜荣,孙文燕,等.胶东邓格庄金矿床流体包裹体氦、氩同位素组成及其成矿物质来源示踪[J].吉林大学学报(地球科学版),2013,43(2):400-414.
[75] Mamyrin B A,Tolstikhin I N.Helium isotopes in nature[C]//Fyfe W S.Developments in  geochemistry.Amsterdam:Elsevier,Amsterdam,1984:273.
[76] 王义文,朱奉三.构造同位素地球化学—胶东金矿集中区硫同位素再研究[J].黄金,2002,23(4):1-16.
[77] 杨士望,侯建琪,郭百创.胶东半岛东部金矿地质[M].青岛:青岛海洋大学出版社,1993.
[78] 张竹如,陈世桢.胶东金成矿域胶莱盆地中超大型金矿床找矿远景[J].地球化学,1999,28(3):203-212.
[79] 周新华,杨进辉,张连昌.胶东大型金矿的形成与中生代华北大陆岩石圈过程[J].中国科学(地质科学),2012,32(增):11-20.
[80] Zartman R E,Doe B R.Plumbotectonics:The model[J].Tectnophysics,1981,75(1/2):135-162.
[81] 张连昌,沈远超,曾庆栋,等.山东中生代胶莱盆地北缘金矿床硫铅同位素地球化学[J].矿物岩石地球化学通报,2001,20(4):380-384.
[82] 杨进辉.胶东地区金矿床成矿时代及其成矿地球化学背景[C].北京:中国科学院地质与地球物理研究所,2000:1-115.
[83] 丁式江.绿岩型金矿综合地质异常研究——以胶东焦家金矿田为例[D].北京:中国地质大学,1998:1-93.
[84] 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.
[85] 赫英,毛景文,王瑞廷,等.幔源岩浆去气形成富二氧化碳含金流体——可能性与现实性[J].地学前缘,2001,8(4):265-270.
[86] 刘伟,潘晓菲.新疆—甘肃北山金矿南带的成矿流体演化和成矿机制[J].岩石学报,2006,17(1):171-188.
[87] 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.

[1] 陈懋弘, 谢贤洋, 马克忠. 贵州泥堡卡林型金矿断控型矿体的地层和岩性条件研究[J]. 黄金科学技术, 2018, 26(2): 131-142.
[2] 曲晖, 王佰义, 王建民, 李成禄, 徐国战, 王卓. 土壤地球化学测量在永新金矿勘查中的应用及找矿效果研究[J]. 黄金科学技术, 2018, 26(2): 143-152.
[3] 张健,杨兴科*,晁会霞,何虎军,韩珂,杨龙伟,李斌. 南秦岭石泉—汉阴北部金矿带矿化蚀变特征[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(6): 21-30.
[4] 郑慕婷,张术根,贺忠春. 湖南康家湾金银多金属矿床金银赋存状态及其与成矿演化的关系[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(6): 31-42.
[5] 梁永科,王德恭,赵杰. 湖南玉横塘金矿区地质特征及找矿前景分析[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(6): 43-51.
[6] 高帅,曾庆栋,于昌明,邢宝山,荆林海,叶杰,范宏瑞,杨奎锋. 遥感及综合物探方法用于山东招远南部隐伏成矿侵入体的空间定位[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(5): 1-10.
[7] 韩珂,杨兴科*,张健,胡国朝. 陕南汉阴黄龙金矿脆—韧性剪切带特征及其对成矿的控制作用[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(5): 18-29.
[8] 王晓青,杨兴科,芮会超. 内蒙古岱王山金矿黄铁矿形态标型及其变化规律与找矿意义[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(5): 39-46.
[9] 陈彩华,孙斌,陈冀,陈力子 . 西秦岭中寨—十里铺地区水系沉积物测量找矿效果[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(4): 1-9.
[10] 张磊,佟宇,杨振东,白云龙,刘幸,赵永涛. 辽宁苇子沟地区金铜多金属矿成矿机制及找矿方向[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(4): 10-17.
[11] 宋英昕,宋明春,丁正江,魏绪峰,徐韶辉,李杰,谭现峰,李世勇,张照录, 焦秀美,胡弘,曹佳. 胶东金矿集区深部找矿重要进展及成矿特征[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(3): 4-18.
[12] 宋国政,闫春明,曹佳,郭志峰,鲍中义,刘国栋,李山,范家盟,刘彩杰. 胶东焦家成矿带超千米深部金矿勘查突破及意义——以纱岭矿区为例[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(3): 19-27.
[13] 徐忠华,王福江,周明岭,白宜娜,赵成乐,胡秉谦. 胶东磨山金矿床主要金属矿物的矿物学特征及矿床成因研究[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(3): 28-37.
[14] 刘国栋,温桂军,刘彩杰,鲍中义*,孙忠全,范家盟,李山,闫春明,郭志峰. 招平断裂北段水旺庄深部超大型金矿床的发现、特征和找矿方向[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(3): 38-45.
[15] 万鹏,丁正江,胡弘,吴凤萍,程蓉蓉,邹键 . 胶东邓格庄金矿床深部成矿特征及找矿方法组合[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(3): 46-53.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!