胶西北丛家花岗闪长岩体SHRIMP锆石U-Pb年代学研究

耿　科, 王瑞江, 李洪奎, 梁太涛, 张玉波

1)中国地质大学(北京)地球科学与资源学院, 北京 100083;　2)中国地质科学院, 北京 100037; 3)山东省地质科学研究院, 国土资源部金矿成矿地质过程与资源利用重点实验室, 山东济南 250013



胶西北丛家花岗闪长岩体SHRIMP锆石U-Pb年代学研究

耿科1, 3), 王瑞江2)*, 李洪奎3), 梁太涛3), 张玉波3)

1)中国地质大学(北京)地球科学与资源学院, 北京 100083;2)中国地质科学院, 北京 100037; 3)山东省地质科学研究院, 国土资源部金矿成矿地质过程与资源利用重点实验室, 山东济南 250013

摘要:胶西北地区是我国最重要的金矿集中区, 区内大量展布的中生代花岗岩与金矿关系十分密切, 本文通过对郭家岭序列的丛家花岗闪长岩体的地质背景和SHRIMP锆石年代学研究, 获得该岩体的成岩年龄为(127±1) Ma, 地质时代属早白垩世。郭家岭序列各个岩体所测得的年龄值相差不大, 表明它们近于同时侵位, 侵位时间为127.9 Ma。丛家岩体锆石样品中测得Ar3、Pt1、J3等多个期次的继承锆石年龄。结合前人研究, 表明郭家岭序列岩浆源区成分非常复杂, 既有来自胶辽陆块的前寒武纪基底、晚侏罗世玲珑序列, 也有来自胶南—威海造山带的三叠纪同碰撞花岗岩类, 还有幔源组分的加入。其中, 壳源组分以玲珑序列为主。郭家岭序列与胶西北地区金矿的关系十分密切。从时间上看, 郭家岭序列的形成年龄早于胶西北地区金矿的形成年龄5~10 Ma, 符合同源岩浆成因金矿的成岩成矿时间差。从空间上看, 胶西北地区三条主要控矿断裂带下均有隐伏郭家岭序列存在, 金矿与郭家岭序列形影不离。从物质成分上看, 与其他早白垩世岩浆岩类相比, 郭家岭序列相对富Na, 有可能是郭家岭序列在侵位之前, 经历了含Au的富K热液组分分离的结果。因此, 郭家岭序列更接近于胶西北地区金矿的成矿母岩。

关键词:丛家岩体; 郭家岭; SHRIMP锆石U-Pb定年; 胶西北; 继承锆石; 成矿母岩

本文由国家自然科学基金项目(编号: 41372086; 41503038; 41572068)和国土资源部公益性科研专项(编号: 201511029)联合资助。

胶东是我国最重要的金矿集中区, 已查明金资源储量、单一矿床规模、黄金产量均居全国之首, 其中绝大多数大型、超大型金矿集中产于胶西北地区。区内分布有大量中生代花岗岩, 有晚侏罗世玲珑序列、早白垩世中期郭家岭序列、早白垩世晚期伟德山序列, 以及晚侏罗世至早白垩世的脉岩等。前人对该地区花岗岩类的岩石学(罗镇宽和苗来成, 2002)、地球化学(张华锋等, 2006; 罗贤冬和杨晓勇, 2010)、成因演化(邱连贵等, 2008; 王中亮等, 2014;宋明春等, 2015)、形成时代(关康等, 1998; 吕古贤等, 2006; 王世进等, 2011)等进行了大量研究。其中区内金矿与中生代花岗岩之间的成因关系一直是学者们争论的焦点问题之一。

姚凤良等(1983)、刘连登和姚凤良(1989)认为玲珑序列在空间上与金矿产出关系密切, 是金矿的成矿母岩。苗来成等(1999)指出玲珑序列成岩年龄早于矿化年龄40 Ma, 转而认为金矿与早白垩世花岗岩有成因联系。关康等(1998)、李士先等(2007)认为胶西北金矿为郭家岭花岗序列岩浆期后的热液矿床;孙华山等(2007)提出金矿床受郭家岭花岗闪长岩体接触带形态和断裂构造蚀变带联合控制; 李洪奎等(2011)认为金矿形成与同造山期郭家岭序列的形成关系密切。宋明春等(2010)则认为区内金矿的同位素年龄与伟德山序列接近, 所以金矿成矿活动与伟德山序列的形成有关。而王登红等(1999)、孙景贵等(2000)、罗镇宽和苗来成(2002)指出, 在时间上、空间上与金矿化最密切的不是花岗岩, 而是广泛发育的中基性脉岩, 特别是煌斑岩脉。宋明春等(2015)进一步指出, 胶东地区脉岩、伟德山型花岗岩与金矿的形成时代具有高度的吻合性, 且都具有富集地幔来源的成分, 为成矿提供了部分物质来源。

郭家岭序列不仅与胶西北地区许多大型-特大型金矿关系密切, 而且具有类似于埃达克质岩的地球化学特征(杨进辉等, 2003; Hou et al., 2007), 其形成和演化过程对研究中国东部中生代深部过程和机制具有重要意义。本文采用SHRIMP锆石U-Pb法对郭家岭序列丛家岩体进行年代学研究, 获得了精确可靠的年龄数据, 并借助锆石U-Pb年龄及相关资料, 对郭家岭花岗序列的形成演化过程及其与金矿的关系进行了探讨。

胶西北地区大地构造区划属华北板块(Ⅰ级)之胶辽陆块(Ⅱ级)的胶北隆起(Ⅲ级)(潘桂棠等, 2009),其基底主要由大面积分布的栖霞TTG(Ar3)和荆山群(Pt1)、粉子山群表壳岩系(Pt1), 及呈零星包体状包含于栖霞TTG(Ar3)中的胶东岩群(Ar3)表壳岩系组成。沉积盖层出露较少, 仅蓬莱群(Z)滨海沉积、莱阳群(K1)陆相沉积、青山群(K1)陆相火山岩、王氏群(K1)陆相沉积, 第四纪(Q)玄武岩及松散沉积物分布于近海地区。与金矿关系密切的中生代花岗岩广泛分布于栖霞TTG(Ar3)的西部和北部, 主要由玲珑序列(J3)、郭家岭序列(K1)、伟德山序列(K1)和脉岩(J3-K1)组成。基底构造线以近东西走向为主, 断裂构造以北东—北北东走向为主。

郭家岭序列在胶西北地区呈NEE向串珠状分布的岩体侵入于玲珑序列中, 自西向东出露规模依次增大, 分别为三山岛(隐伏)、上庄、北截、丛家、曲家、郭家岭岩体, 另有范家店小岩体出露于北部(图1)。属二长闪长岩-石英二长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩系列侵入岩。由早期到晚期演化规律明显:在岩石类型上由中性岩向酸性岩演化, 在岩石结构上由中细粒-中粒-粗中粒-中细粒演化, 在矿物成分上石英、斜长石含量逐渐增加, 钾长石含量逐渐减少, 暗色矿物由多到少至无(山东省第四地质矿产勘查院, 2003)。

图2　丛家岩体岩石学特征Fig. 2　Petrological characteristics of Congjia intrusiona-宏观特征; b-微观特征; Qz-石英; Or-钾长石; Pl-斜长石; Bi-黑云母a-macroscopic photography; b-microscopic photography; Qz-quartz; Or-K-feldspar; Pl-plagioclase; Bi-biotite

丛家岩体位于招远市宋家镇以北, 岩性以花岗闪长岩为主, 呈灰白色至浅肉红色, 似斑状结构(图2a), 块状构造, 基质为细粒花岗结构。主要由石英(20%~25%)、钾长石(20%~22%)和斜长石(40%~45%)组成, 其次含有角闪石(5%~7%)、黑云母(5%~10%)、绢云母(1%±)、绿泥石(1%~2%)和碳酸盐矿物(<1%),副矿物有磷灰石、锆石和少量不透明矿物等。斑晶粒度1~3 cm, 呈浅肉红色, 主要由钾长石组成, 偶含石英斑晶。基质粒度0.1~1 mm, 为长英质矿物和暗色矿物。石英呈它形粒状充填在其他矿物颗粒间,粒度大小不一, 常呈集合体状分布, 与长石一起形成细粒花岗结构。斜长石呈自形-半自形板状, 聚片双晶较为发育, 部分可见环带构造, 薄片中可见少量小颗粒板状的斜长石分布在钾长石斑晶中, 形成包含结构。钾长石呈半自形-它形粒状, 少数大颗粒可见卡式双晶, 常与斜长石形成正条纹长石(图2b)。

1　锆石SHRIMP年代学研究

1.1样品采集与分析方法

图3　丛家岩体锆石阴极发光图像Fig. 3　CL images of zircons from Congjia intrusion

图4　丛家岩体锆石U-Pb谐和图Fig. 4　U-Pb concordia diagram of zircon from Congjia intrusion

本次研究的丛家岩体锆石SHRIMP年龄样品采于招远市张星镇丛家村采石场(采样位置: 120°24′25″E, 37°29′53″N)。锆石单矿物挑选工作委托廊坊诚信地质服务公司完成, 先将样品进行机械破碎至80目, 然后通过磁选、重液分选和锆石人工挑选, 获得单颗粒锆石。SHRIMP锆石U-Pb测年工作在中国地质科学院北京离子探针中心完成。先将挑选出的纯净锆石裱在不含U-Th-Pb的环氧树脂靶上, 样品靶表面进行抛光处理, 用透射光和反光照相并喷金。然后用阴极发光(CL)照相, 选择无裂纹、无包体、生长环带较好的锆石颗粒, 进行年龄测定。详细制靶和实验流程参照宋彪等(2002)。本次工作共计测试点位27个, 对测定结果用标样的U-Th-Pb同位素含量及年龄进行校正, 普通铅根据实测的204Pb进行校正。单个数据点误差为1σ, 加权平均年龄误差为95%可信度。数据处理采用Squid和Isoplot(Ludwig, 2003)程序, 由离子探针中心工作人员协助完成。

1.2测试结果

从样品中选出的锆石多为浅粉色, 自形柱状、短柱状, 晶形完整, 表面光滑, 阴极发光照片显示,其振荡环带结构发育, 为典型的岩浆结晶期锆石(图3)。大多数锆石都具有核幔结构, 有的锆石甚至有多层核幔结构, 反映其继承性生长的特点。样品中锆石颗粒较大, 内部结构清晰, 环带规整, 长宽比1:3~1:2, 符合岩浆锆石的特征。内核多为浑圆状,浅白色, 也有的颜色较深。部分锆石具有暗色边缘,可能遭受后期流体作用所致。

在12颗锆石上进行了27个数据点分析, 结果见表1。所获得的年龄值大致可分成6组。

图5　丛家岩体锆石206Pb/238U加权平均年龄图Fig. 5　206Pb/238U weighted average age diagram of zircon from Congjia intrusion

第一组由12个数据组成, 点位大多位于锆石边部环带, 获得了较为一致的206Pb/238U年龄, 为123.2~131.2 Ma, 加权平均值年龄为(127±1) Ma, MSWD=1.15(图4, 5)。该组测点U、Th含量普遍较高, 大多数U>800×10-6, Th>50×10-6, Th/U较为集中, 为0.06~0.13。根据明显的振荡环带特征, 该年龄应当代表了丛家岩体结晶年龄。

第二组由8个数据组成, 点位大多位于锆石内核, 或具有多层核幔结构的锆石中层, 获得了由6个测点组成的一致线年龄, 加权平均值为(151±3) Ma, MSWD=0.86(图4, 5)。该组测点U、Th含量普遍较低, 大多数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之间, 符合岩浆锆石的Th/U特征(吴元保和郑永飞, 2004)。该年龄值与胶西北地区玲珑序列的结晶年龄一致。

第三组仅有1个数据点CJ-3, 位于锆石内核部位, 颜色很深, 内部似乎还有复杂结构。U、Th含量较高, U=1275×10-6, Th=165×10-6, Th/U=0.13, 接近变质锆石的Th/U特征。206Pb/238U年龄值为(384.9±9.3) Ma, 与胶南—威海造山带在加里东期的活动有关(杨经绥等, 2003)。

第四组由2个数据点CJ-20、CJ-26组成, 位于同一颗锆石(3)的最内层核部。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。该组年龄值分别为(745.5±11) Ma、(1223.7±17) Ma, 在同一颗内核上取得了相差很大的年龄值, 表明该“内核”实际上是锆石表面凹坑的假象, 该组年龄并不具实际意义。

第五组仅有1个数据点CJ-5, 位于锆石(1)内核部位, 颜色中等灰色, 内部均一。U含量很低22×10-6, Th含量几乎为0, Th/U=0.01, 属于典型的变质成因锆石。年龄值(1835.6±69.5) Ma与栖霞—莱西地区高压麻粒岩的峰值变质时间相同(Zhou et al., 2011)。

第六组由3个数据点构成, 均位于锆石最内层核部, 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, 符合岩浆锆石的Th/U特征。该组年龄值均较老, (2134.0± 39.9) Ma、(2194.4±90.9) Ma、(2573.4±51.2) Ma, 均为古老的继承锆石。

2　讨论

2.1郭家岭序列形成时代

近年来, 随着高精度同位素测年技术的成熟与应用, 郭家岭序列的形成时间被准确地限定在123~132 Ma之间(表2), 数值大多数集中在127~ 130 Ma。各个岩体所测得的年龄值相差不大, 表明它们近于同时侵位, 其平均值为127.9 Ma可以作为整个郭家岭序列的形成年龄。本次工作测得丛家岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄为(127±1) Ma, 与前人结果取得了很好的一致性。

2.2郭家岭序列的岩浆物质来源与成因

锆石熔融温度很高, 早期形成的岩浆结晶锆石或变质热液锆石在后期中酸性岩浆演化过程中有可能保留下来成为继承锆石, 在复杂地质演化的过程中成为良好的物源指示器。前人对胶西北地区郭家岭序列进行锆石U-Pb测年时获得了大量继承锆石年龄(Wang et al., 1998; Yang et al., 2012; 刘跃等, 2014; 罗贤冬等, 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为主。

胶西北地区主要地质体的年代学研究表明, 栖霞东部和南部TTG片麻岩原岩年龄为(2692± 14) Ma、(2691±12) Ma(唐俊等, 2004); 谭格庄地区奥长花岗质片麻岩形成于(2496±10) Ma(颉颃强等, 2013); 胶东岩群黑云变粒岩单颗粒锆石Pb-Pb法年龄为2477 Ma、2497 Ma(王沛成等, 1999); 粉子山群和荆山群碎屑锆石年龄主要峰值在2190 Ma和2480 Ma(谢士稳等, 2014); 玲珑序列崔召单元中粒二长花岗岩为(158±3) Ma、郭家店单元中粗粒二长花岗岩为(144±3) Ma(王世进等, 2011)。由此可见,郭家岭继承锆石中的2700 Ma与栖霞TTG的形成时代一致, 2500 Ma与谭格庄TTG或胶东岩群形成时代一致, 2100~2200 Ma与荆山群、粉子山群的碎屑锆石年龄数据吻合, 147~169 Ma接近于玲珑序列的锆石年龄值。此外, 2900 Ma年龄的存在表明胶西北地区可能存在2.9 Ga左右更古老陆壳。2300 Ma可能受到锆石Pb丢失作用的影响, 其真实年龄可能为2500 Ma。1850~1950 Ma为栖霞—莱西地区高压麻粒岩相的峰值变质时间(Zhou et al., 2011)。400 Ma、210~230 Ma分别与胶南—威海造山带在加里东期和印支期的高压-超高压变质作用时间相同(杨经绥等, 2003; 张泽明和沈昆, 2009)。

表2　郭家岭序列SHRIMP和LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄Table 2　SHRIMP and LA-ICP-MS U-Pb isotopic age of Guojialing sequence

因此, 郭家岭序列的岩浆物质来源十分复杂,既有来自胶辽陆块的多期TTG、胶东岩群、荆山群、粉子山群、玲珑序列, 也有来自胶南—威海造山带的同碰撞花岗岩类, 此外还有幔源组分的加入(Hou et al., 2007; Yang et al., 2012; Yang et al., 2014b; 陈广俊等, 2014; 江鹏等, 2015)。其中, 壳源组分以玲珑序列为主。玲珑序列中曾测得大量三叠纪的继承锆石年龄及部分太古宙和古元古代的继承锆石年龄(苗来成等, 1997; 罗镇宽等, 1997; Wang et al., 1998), 三叠纪的锆石年龄与大别—苏鲁造山带形成的年龄一致, 表明玲珑序列的直接源岩大部分来自华北、扬子板块碰撞产生的同碰撞花岗岩, 少部分来自太古宙—古元古代的结晶基底。同时也说明在胶西北地区应该有下伏三叠纪同碰撞花岗岩的存在(苗来成等, 1997)。

郭家岭序列的成因已有较多研究, 多数学者根据其中含有大量暗色微粒包体以及地球化学特征认为其为壳幔源岩浆混合成因(Hou et al., 2007; 江鹏等, 2015), 另一些学者则认为是早先基性岩浆底侵作用而形成的镁铁质下地壳部分熔融的结果(杨进辉等, 2003; 罗贤冬和杨晓勇, 2010), 还有的认为是以壳源基底岩石部分熔融为主, 加入少量年轻铁镁质下地壳部分熔融产生的中性岩浆(Wang et al., 2014), 但都认为郭家岭序列物质来源具有壳幔混源的特征。

2.3郭家岭序列与金矿化的关系

胶西北地区玲珑金矿黄铁矿Rb-Sr年龄为121.6 Ma(杨进辉和周新华, 2000)、玲珑金矿蚀变绢云母Rb-Sr年龄为120 Ma(Qiu et al., 2008); 东季金矿蚀变钾长石和石英Ar-Ar年龄为114.44~ 116.34 Ma(李厚民等, 2003); 仓上金矿蚀变绢云母Ar-Ar年龄为121.3 Ma(Zhang et al., 2003); 焦家金矿蚀变绢云母Ar-Ar年龄为119.2~120.5 Ma、新城金矿蚀变绢云母Ar-Ar年龄为120.2~120.7 Ma、望儿山金矿蚀变绢云母Ar-Ar年龄为119.4~ 121.0 Ma(Li et al., 2003); 大尹格庄金矿蚀变绢云母Ar-Ar年龄为113.37~130.52 Ma(Yang et al., 2014a)。上述年龄数据表明, 胶西北金矿主成矿期在114~ 130 Ma。单从年龄值上看, 胶西北金矿主成矿期与伟德山序列的形成时间105~127 Ma(宋明春等, 2010)、脉岩的形成时间114~127 Ma(宋明春等, 2015)更为近似, 与郭家岭序列有5~10 Ma的时间差。然而种种地质事实表明, 在胶西北地区, 与伟德山序列和脉岩相比, 郭家岭序列更接近于金主成矿期的成矿母岩。

(1)从时间上看, 胶西北地区金矿的主成矿期峰值时间120 Ma, 在郭家岭序列成岩峰值时间127~ 130 Ma之后(王军等, 2004), 而伟德山序列、脉岩虽然形成时间段上与金矿几乎重合, 但其成岩峰值时间115~120 Ma和成岩下限时间127 Ma, 分别小于金矿主成矿期的峰值时间120 Ma和下限时间130 Ma, 表明主成矿期金矿发生于伟德山序列和脉岩侵位之前。谭俊等(2006a)研究表明, 成矿事件一般同步或略滞后于同源岩浆活动, 而同源岩浆成因金矿的成岩成矿时间差介于0~16 Ma之间, 均值约为7 Ma。

(2)从空间上看, 郭家岭序列在地表呈近东西向串珠状分布的小岩体或岩株, 然而地球物理资料表明, 它们在深部连成一体(山东省区域地质, 2003)。万国普等(2002)根据区内物性及地质资料, 推断焦家断裂带、招平断裂带(包括北段破头青断裂带)大部分金矿深部都有郭家岭花岗闪长岩的存在, 金矿床的产出受郭家岭花岗闪长岩体接触带形态和断裂构造蚀变带联合控制。三山岛断裂带深部也有郭家岭花岗闪长岩存在(孙华山等, 2007)。因此, 在金矿最为发育的胶西北地区, 郭家岭序列与金矿形影不离, 而伟德山序列很不发育, 地表仅在艾山、南宿出露, 附近几乎没有金矿产出。

(3)从物质成分上看, 郭家岭序列(杨进辉等, 2003; Hou et al., 2007; Yang et al., 2012; Wang et al., 2014; 陈广俊等, 2014; 罗贤冬等, 2014; 刘跃等, 2014)、伟德山序列(张华锋等, 2006; 宋明春等, 2015)、燕山晚期脉岩(孙景贵等, 2000; 罗镇宽等, 2001; 谭俊等, 2006b)均具有富K2O+Na2O、富集Ba、Sr、Rb等大离子亲石元素, 亏损Nb、Ta、Ti、P、Y等高场强元素, 具高Sr/Y和La/Yb, 轻稀土富集, 重稀土元素亏损, Eu异常不明显的特征, 类似于埃达克岩或高Ba-Sr花岗岩。三者的成因均为壳幔源物质混合(或幔源岩浆受陆壳同化混染)。三者的继承锆石年龄谱(罗镇宽等, 1997; 邱连贵等, 2008; Yang et al., 2012; Yang et al., 2014b)表明, 它们的壳源组分源区组成也具有很大程度上的相似性。这表明, 三者形成的构造环境、源区与过程具有一定的同源性, 很可能是同一深部过程与动力学机制下形成的产物。但郭家岭序列相对富Na(杨进辉等, 2003; 陈广俊等, 2014; 宋明春等, 2015), 而伟德山序列和燕山晚期脉岩均相对富K(孙景贵等,2000; 谭俊等, 2006b; 张华锋等, 2006), 这有可能是郭家岭序列在侵位之前的演化过程中, 经历了含Au的富K热液组分分离的结果。

3　结论

(1)SHRIMP锆石U-Pb年代学研究表明丛家花岗闪长岩体形成于(127±1) Ma, 为早白垩世。郭家岭序列各个岩体所测得的年龄值相差不大, 表明它们近于同时侵位, 侵位时间为127.9 Ma。

(2)丛家岩体锆石样品中测得Ar3、Pt1、J3等多个期次的继承锆石年龄。结合前人研究, 表明郭家岭序列岩浆源区成分非常复杂, 既有来自胶辽陆块的前寒武纪基底、晚侏罗世玲珑序列, 也有来自胶南—威海造山带的三叠纪同碰撞花岗岩类, 还有幔源组分的加入。其中, 壳源组分以玲珑序列为主。

(3)郭家岭序列与胶西北地区金矿的关系十分密切。从时间上看, 郭家岭序列的形成年龄早于金矿的形成年龄5~10 Ma, 符合同源岩浆成因金矿的成岩成矿时间差。从空间上看, 胶西北地区三条主要控矿断裂带下均有隐伏郭家岭序列存在, 金矿与郭家岭序列形影不离。从物质成分上看, 与其他早白垩世岩浆岩类相比, 郭家岭序列相对富Na, 有可能是郭家岭序列在侵位之前的演化过程中, 经历了含Au的富K热液组分分离的结果。因此, 郭家岭序列更接近于胶西北地区金矿的成矿母岩。

致谢: 胶东野外工作得到山东招金集团有限公司的大力支持, SHRIMP锆石U-Pb测年及数据处理由中国地质科学院北京离子探针中心杨之青研究员协助完成。山东省地质科学研究院刘鹏瑞研究员和孙雨沁工程师鉴定了岩石薄片, 单伟高级工程师和李大鹏、禚传源工程师在讨论中给予了很大启发, 两位匿名审稿人对稿件提出了宝贵意见, 使笔者获益匪浅, 在此一并表示谢意。

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

*通讯作者:王瑞江, 男, 1956年生。研究员, 博士生导师。主要从事区域矿产地质研究和科技管理工作。E-mail: wruijiang@mail.cgs.gov.cn。

作者简介:第一 耿科, 男, 1982年生。博士研究生, 工程师。主要从事地质矿产勘查及矿床学研究工作。E-mail: gengke@126.com。

收稿日期:2015-08-07; 改回日期: 2015-11-22。责任编辑: 闫立娟。

中图分类号:P597; P588.121

文献标志码:A

doi:10.3975/cagsb.2016.01.09