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马伟东等-OGR:独居石原位定年精确限定胶东夏甸金矿成矿时代
2017-03-15 | 作者:科技处 | 【 】【打印】【关闭

成矿年龄以及矿区年代学格架研究对于了解矿床成因和区域矿化作用具有重要意义。由于缺少稳定的同位素定年体系和多期样品混合结果,胶东成矿年龄因此变化范围较大,但大多数仍集中在120 ± 5 Ma。前人对招远南部夏甸与大尹格庄金矿定年结果显示矿化年龄皆为~130Ma,并认为其可能为胶东最早期的矿化,而且该区出现的石英辉钼矿脉与金成矿的关系也尚不明了。独居石的U-Th-Pb体系非常稳定,并且原位定年不容易受不同期次的矿物的干扰,因此独居石的原位定年能够精确的限定成矿年代,并分析是否存在早期的金矿化事件。区域上的岩浆和热液事件的年代学研究则有利于揭示金矿化与何事件有关。

为探究以上问题,中科院地质地球所固体矿产资源研究室博士研究生马伟东在其导师范宏瑞研究员的指导下,选取招远南部夏甸金矿的围岩-玲珑花岗岩、成矿前后脉岩、以及赋存在伟晶岩中的石英辉钼矿脉为研究对象,对锆石U-Pb、辉钼矿Re-Os进行定年,由此来限定区域上的岩浆及热液事件的时代,并对多金属硫化物脉中与金同期沉淀的热液独居石进行原位U-Pb定年,精确限定了金矿成矿时代。

研究结果显示,夏甸金矿围岩为玲珑花岗岩的锆石U-Pb定年结果为159.5 ± 0.9 Ma,代表该区域最早期的岩浆活动为晚侏罗花岗岩。其后则是石英黄铁辉钼矿脉为代表的热液活动,辉钼矿的Re-Os定年显示为124.8 ± 2.1 Ma。由于该期热液脉产自伟晶岩中,应为岩浆期后热液的活动。而该区除了130Ma郭家岭岩浆活动再无其他岩浆活动,而且辉钼矿Re含量也显示壳幔混合的特征与郭家岭花岗闪长岩来源相似,因此该辉钼矿脉应该为郭家岭岩浆期后热液活动的产物,金矿化则在这期的岩浆期后热液之后。多金属硫化物脉中独居石的原位U-Pb定年结果表明金矿化年龄为120.0 ± 1.4 Ma。成矿前、后脉岩年龄为121.3 ± 1.4 Ma115.8 ± 1.9 Ma,记录了成矿前后的脉岩侵入事件。

这些年代学研究表明胶东可能并不存在~130Ma左右的金矿化,成矿时代具有一致性。成矿与胶东群基底、晚侏罗花岗岩、早白垩花岗岩并无直接关系,但郭家岭花岗岩的岩浆期后热液可能为金成矿提供部分成矿流体。金成矿主要与~120Ma克拉通破坏、岩石圈减薄事件有关。原位独居石U-Pb定年确定金矿成矿时代在胶东尚属首次,其精确定年的方法有助于以后揭示胶东不同类型矿床或东西部矿床矿化时间的差异。

  1:独居石的显微镜镜下照片(a, b)及背散射图像(c, d(Qtz-石英,Mnz-独居石,Py-黄铁矿) 

2:独居石U-Pb定年结果(a)及胶东和夏甸金矿的年代学格架(b

 

以上研究成果近期发表在在国际著名矿床学期刊Ore Geology ReviewsMa et al. Geochronological framework of the Xiadian gold deposit in the Jiaodong province, China: Implications for the timing of gold mineralization. Ore Geology Reviews, 2017, 86: 196–211)。

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