胶东地区早白垩世周官高镁闪长岩体年代学、地球化学特征及其构造意义

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2024.05.146

黄金科学技术 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (5): 798-812.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2024.05.146

胶东地区早白垩世周官高镁闪长岩体年代学、地球化学特征及其构造意义

王斌^1,²(),宋明春³(),刘志宁¹,李健⁴,董磊磊⁵,张艺多¹,蒋雷¹,王润生⁶,董小涛¹,刘家良¹

^1.山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队（山东省第六地质矿产勘查院），自然资源部深部金矿勘查开采技术创新中心，山东威海 264209
^2.吉林大学地球科学学院，吉林长春 130061
^3.河北地质大学地球科学学院，河北省战略性关键矿产资源重点实验室，河北石家庄 050031
^4.山东理工大学资源与环境工程学院，山东淄博 255000
^5.北京科技大学土木与资源工程学院，北京 100080
^6.山东省物化探勘查院，山东济南 250013

收稿日期:2024-05-20 修回日期:2024-07-09 出版日期:2024-10-31 发布日期:2024-09-19
通讯作者: 宋明春 E-mail:wangbinjlu@163.com;mingchuns@163.com
作者简介:王斌（1990-），男，山东聊城人，工程师，从事矿产勘查、大地构造与成矿研究工作。wangbinjlu@163.com
基金资助:
国家自然科学基金NSFC-山东省联合基金项目“胶东深部金矿断裂控矿机理”(U2006201);河北省人才项目“冀北地区金成矿系统及深部找矿技术”(HBQZYCXY0010);山东省地矿局科技攻关项目“胶西北断裂系统及其与金成矿关系”(KY202208);“伟德山期侵入岩岩浆演化与多金属成矿作用”(KY202209)

Geochronology，Geochemical Characteristics and Tectonic Implications of Early Cretaceous Zhouguan High-Mg Diorite Rock Mass in the Jiaodong Peninsula

Bin WANG^1,²(),Mingchun SONG³(),Zhining LIU¹,Jian LI⁴,Leilei DONG⁵,Yiduo ZHANG¹,Lei JIANG¹,Runsheng WANG⁶,Xiaotao DONG¹,Jialiang LIU¹

^1.Ministry of Natural Resources Technology Innovation Center for Deep Gold Resources Exploration and Mining, No. 6 Geological Team of Shandong Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources, Weihai 264209, Shandong, China
^2.College of Earth Sciences, Jilin University, Changchun 130061, Jilin, China
^3.Hebei Key Laboratory of Strategic Critical Mineral Resources, College of Earth Sciences, Hebei GEO University, Shijiazhuang 050031, Hebei, China
^4.School of Resources and Environmental Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255000, Shandong, China
^5.School of Civil and Resource Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100080, China
^6.Shandong Institute of Geophysical and Chemical Exploration, Jinan 250013, Shandong, China

Received:2024-05-20 Revised:2024-07-09 Online:2024-10-31 Published:2024-09-19
Contact: Mingchun SONG E-mail:wangbinjlu@163.com;mingchuns@163.com

摘要/Abstract

摘要：

胶东地区是我国最重要的金矿集区，金矿床的时空分布与晚中生代花岗岩类密切相关，其中早白垩世伟德山期花岗岩侵位时间与大规模金成矿时间一致，是重要的成矿期地质体。隶属于伟德山期花岗岩的周官岩体与金成矿时空关系密切。选择周官岩体作为研究对象，系统开展了岩石学、锆石U-Pb同位素测年和全岩地球化学研究工作。结果表明：周官岩体侵位时代为（119.4±1.1）～（118±1.0）Ma，与金成矿同期；岩体具有低硅、高镁和富钠，以及相对高的Cr、Ni、Co、Sc含量、Sr/Y比值和明显贫化的Zr含量特征，Mg^#值介于55.83~59.26，表现为高镁闪长岩特征。岩石属高钾钙碱性系列，为高镁闪长岩类，岩浆源于富集岩石圈地幔的部分熔融，并混染了部分地壳物质；周官高镁闪长岩体和伟德山期花岗岩的岩浆侵位导致地壳浅部发生剧烈隆起，形成伸展构造，为成矿流体运移、成矿物质富集和矿体定位提供了良好通道和有利空间。

关键词: 周官高镁闪长岩体, 锆石U-Pb测年, 地球化学特征, 富集岩石圈地幔, 胶东半岛

Abstract:

The Jiaodong region represents the most significant gold ore cluster in China，with the temporal and spatial distribution of gold deposits being closely associated with Late Mesozoic granites.The emplacement timing of the Early Cretaceous Weideshan granite aligns with the epoch of large-scale gold mineralization，marking it as a crucial geological body for ore formation.The Zhouguan rock mass，a constituent of the Weideshan granite，exhibits a strong spatial and temporal correlation with gold mineralization.Based on comprehensive studies encompassing systematic petrology，zircon U-Pb isotope dating，and whole rock major and trace element geochemistry，the Zhouguan rock mass was emplaced during the late Early Cretaceous period，specifically between （119.4±1.1）Ma and （118±1）Ma.This emplacement coincided temporally with gold mineralization events.The rock mass is characterized by low silicon （Si），high magnesium （Mg），and rich sodium （Na） content，along with relatively elevated concentrations of chromium （Cr），nickel （Ni），cobalt （Co），and scandium （Sc），as well as a high Sr/Y ratio and significantly depleted zirconium （Zr） content.These rocks are classified within the high-potassium calc-alkaline series and are identified as high-Mg diorite.The magma is derived from the partial melting of the enriched lithospheric mantle and incorporates some crustal materials.The emplacement of magma in the Zhouguan rock mass and Weideshan granite induced significant uplift of the shallow crust，leading to the formation of a series of extensional structures.These structures facilitated the migration of ore-forming fluids and created favorable conditions for fluid enrichment and orebody formation.

Key words: Zhouguan high-Mg diorite rock mass, zircon U-Pb dating, geochemical characteristics, enriched lithosphere mantle, Jiaodong Peninsula

中图分类号:

P618.51

王斌, 宋明春, 刘志宁, 李健, 董磊磊, 张艺多, 蒋雷, 王润生, 董小涛, 刘家良. 胶东地区早白垩世周官高镁闪长岩体年代学、地球化学特征及其构造意义[J]. 黄金科学技术, 2024, 32(5): 798-812.

Bin WANG, Mingchun SONG, Zhining LIU, Jian LI, Leilei DONG, Yiduo ZHANG, Lei JIANG, Runsheng WANG, Xiaotao DONG, Jialiang LIU. Geochronology，Geochemical Characteristics and Tectonic Implications of Early Cretaceous Zhouguan High-Mg Diorite Rock Mass in the Jiaodong Peninsula[J]. Gold Science and Technology, 2024, 32(5): 798-812.

图/表 10

图1

图2

图3

表1

图4

表2

周官岩体岩石主量（%）、微量（×10-6）和稀土元素（×10-6）分析结果"

元素（化合物）	样品分析结果
元素（化合物）	石英闪长岩（Zg01）	石英闪长岩（Zg02）	二长闪长岩（Zg03）	石英闪长岩（Zg04）	二长闪长岩（Zg05）	二长闪长岩（Zg06）
SiO₂	58.92	58.48	60.97	57.80	60.26	60.98
TiO₂	0.66	0.80	0.62	0.75	0.67	0.59
Al₂O₃	16.86	15.59	15.44	15.84	16.67	16.41
TFe₂O₃	5.60	6.27	5.12	6.15	5.26	5.08
MnO	0.10	0.09	0.08	0.09	0.08	0.08
MgO	3.70	4.52	3.34	4.51	3.35	3.26
CaO	5.70	6.00	4.41	6.15	4.78	5.13
Na₂O	3.93	3.52	3.53	3.55	3.80	4.03
K₂O	2.27	2.56	3.35	2.57	3.69	2.74
P₂O₅	0.25	0.27	0.23	0.28	0.29	0.23
LOI	1.00	1.37	2.37	1.45	0.76	0.77
总计	99.00	99.54	99.46	99.20	99.62	99.31
FeO	3.31	3.70	2.68	4.06	3.45	3.02
Na₂O+K₂O	6.20	6.07	6.88	6.12	7.49	6.77
A/CNK	0.87	0.80	0.88	0.80	0.88	0.87
A/NK	1.89	1.82	1.64	1.83	1.63	1.71
Mg^#	56.68	58.81	56.36	59.26	55.83	55.97
Ti	3 891.75	4 667.55	3 573.66	4 350.15	3 781.52	3 425.05
Rb	55.62	58.97	68.71	55.18	84.54	68.85
Sr	1 210.43	1 202.68	933.49	1 186.59	1 096.02	1 140.04
Y	11.77	19.80	16.71	19.82	14.27	13.64
Zr	89.09	143.76	198.81	173.14	107.91	163.30
Nb	4.98	7.77	7.41	8.81	7.11	6.38
Mo	0.15	1.65	0.29	1.27	2.30	0.32
Cd	0.05	0.03	0.01	0.03	0.03	0.03
Ba	1 850.63	1 470.56	2 117.12	1 283.36	2 399.25	1 756.46
La	44.53	57.40	66.48	58.73	55.93	57.28
Ce	79.16	109.59	122.49	114.60	103.69	103.98
Pr	8.56	12.50	12.87	13.05	11.08	10.87
Nd	31.50	47.77	44.22	48.49	39.04	38.21
Sm	4.99	7.96	6.56	7.90	5.99	5.75
Eu	1.64	1.90	1.59	1.92	1.46	1.48
Gd	3.37	5.36	4.13	5.24	3.86	3.64
Tb	0.44	0.72	0.57	0.71	0.52	0.49
Dy	2.31	3.76	3.04	3.73	2.69	2.55
Ho	0.44	0.72	0.59	0.72	0.51	0.49
Er	1.09	1.82	1.57	1.86	1.32	1.28
Tm	0.16	0.26	0.24	0.27	0.19	0.19
Yb	0.94	1.59	1.48	1.69	1.19	1.18
Lu	0.14	0.23	0.22	0.25	0.18	0.18
Hf	2.32	4.05	5.15	4.78	2.96	4.12
Ta	0.31	0.46	0.43	0.54	0.43	0.50
Pb	17.85	14.73	19.18	15.32	19.48	16.66
Bi	0.04	0.05	0.02	0.06	0.03	0.03
Th	6.41	10.40	7.30	10.84	10.74	11.57
U	0.97	2.15	1.25	2.17	1.45	2.13
∑REE	179.25	251.59	266.06	259.16	227.64	227.58
∑LREE/∑RREE	19.20	16.39	21.46	16.91	20.78	21.75
δEu（Eu/Eu*）	1.16	0.84	0.87	0.86	0.87	0.93
δCe（Ce/Ce*）	0.92	0.94	0.95	0.96	0.95	0.94
（Ce/Yb）_N	21.76	17.81	21.34	17.52	22.57	22.80
（Gd/Yb）_N	2.89	2.72	2.25	2.50	2.62	2.49
Sr/Y	102.82	60.73	55.87	59.86	76.81	83.56
（La/Yb）_N	31.91	24.31	30.19	23.40	31.73	32.74
Nb/Ta	16.07	16.90	17.40	16.45	16.34	12.75

表2

图5

图6

图7

图8

参考文献 0

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胶东地区早白垩世周官高镁闪长岩体年代学、地球化学特征及其构造意义

Geochronology，Geochemical Characteristics and Tectonic Implications of Early Cretaceous Zhouguan High-Mg Diorite Rock Mass in the Jiaodong Peninsula

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分析点	Th/U	LA-ICP-MS U-Pb同位素比值					LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄/Ma
分析点	Th/U	²⁰⁷Pb/²³⁵U	1s%	²⁰⁶Pb/²³⁸U	1s%	Rho	²⁰⁶Pb/²³⁸U	2s （abs）	²⁰⁷Pb/²³⁵U	2s （abs）
ZGYT01.1	1.0	0.1254	6.9	0.01816	1.8	0.22	116	4	119	15
ZGYT01.2	1.1	0.1136	7.4	0.01846	1.6	0.02	118	4	108	15
ZGYT01.3	1.2	0.1344	5.1	0.01898	1.6	-0.11	121	4	127	12
ZGYT01.4	1.0	0.1198	6.8	0.01858	1.7	-0.13	119	4	114	15
ZGYT01.5	1.1	0.1336	4.1	0.01903	1.8	0.26	122	4	127	10
ZGYT01.6	1.0	0.1256	8.2	0.01910	1.9	0.00	122	5	118	18
ZGYT01.7	1.4	0.1324	7.9	0.01856	3.5	0.12	118	8	125	19
ZGYT01.8	1.1	0.1205	6.0	0.01830	1.9	0.22	117	4	115	13
ZGYT01.9	1.1	0.1238	6.8	0.01870	1.5	-0.14	119	4	117	15
ZGYT01.10	1.1	0.1140	7.4	0.01895	1.7	0.20	121	4	108	15
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ZGYT01.13	1.3	0.1284	5.8	0.01860	1.6	0.02	119	4	122	13
ZGYT01.14	1.0	0.1298	7.7	0.01943	2.0	0.00	124	5	122	18
ZGYT01.15	1.1	0.1206	6.2	0.01896	1.7	0.01	121	4	115	13
ZGYT02.1	1.1	0.1163	8.9	0.01844	2.3	0.28	118	5	110	18
ZGYT02.2	1.1	0.1254	6.1	0.01920	2.2	-0.02	123	5	119	14
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