膠西北寺莊金礦床紅化蝕變過程及其對金成礦貢獻
發(fā)布時間：2022-01-01 08:35
膠東是我國最重要的金礦集區(qū),其內金礦床均賦存于沿NE-NNE向斷裂帶展布的大規(guī)模紅化蝕變帶中;然而對紅化蝕變是鉀長石化還是赤鐵礦-金紅石化,及其對金成礦的貢獻尚存爭議。寺莊超大型金礦床的紅化蝕變沿NE-NNE向焦家斷裂帶及其次級斷裂-裂隙系統發(fā)育,占已探明資源儲量70%的Ⅲ號礦體群即賦存于紅化蝕變帶內,是研究紅化蝕變與金成礦關系的理想對象。本文以該金礦床紅化蝕變花崗巖為研究對象,通過對比新鮮花崗巖與強、弱紅化蝕變巖內礦物組合和地球化學組成,探討紅化蝕變對于金成礦的貢獻。礦物學研究表明,弱紅化蝕變巖內的蝕變發(fā)生在斜長石核部,以鈉長石化為主,同時形成絹云母和少量熱液鉀長石,且赤鐵礦在此階段沉淀;而弱紅化蝕變巖進一步水巖反應成為強紅化蝕變巖的過程中出現大量熱液鉀長石。質量平衡計算表明,紅化蝕變過程中SiO2、K2O遷入,而Na2O、CaO、Al2O3、FeOT、MgO遷出;紅化流體由早期富Na向后期富K轉變。巖石地球化學與氫氧同位素綜合示蹤顯示,紅化流體為高溫、...
【文章來源】：巖石學報. 2020,36(05)北大核心EISCICSCD
【文章頁數】：14 頁
【部分圖文】：
焦家金礦田地質簡圖(據Yang et al.,2016b)
膠東是一個主要由前寒武紀基底巖石和超高壓變質巖塊組成、中生代構造-巖漿作用發(fā)育的內生熱液金礦集區(qū)(圖1;楊立強等，2014,2019;Yang et al.,2017;Deng and Wang,2016;Deng et al.,2019,2020a,b;Zhang et al.,2019,2020a,b)，已探明儲量超過4000噸，約占全國的1/3，現年產量超百噸，約占全國的1/4(Goldfarb and Santosh,2014;Yang et al.,2016b)。膠東地區(qū)進一步分為東、西兩部分:東部即蘇魯地體北段，屬秦嶺-大別-蘇魯造山帶;西部即膠北地體。膠北隆起位于膠北地體北部，區(qū)內變質巖建造由太古宇膠東群TTG、古元古界粉子山群和荊山群、以及新元古界蓬萊群變質沉積巖組成(Tang et al.,2007;Zhai and Santosh,2011;Tam et al.,2011;張良等，2014;Yang et al.,2014;Deng et al.,2011,2015b;Zhang et al.,2017)。中生代巖漿巖分布廣泛，主要由晚侏羅世玲瓏型花崗巖、早白堊世早期郭家?guī)X型花崗巖、早白堊世晚期艾山型花崗巖以及大量中基性脈巖組成(Song et al.,2014;Gong et al.,2013,2015;Yang et al.,2016a;Deng et al.,2015b,2017,2019;Wang et al.,2015)。其中，玲瓏型和郭家?guī)X型花崗質巖是區(qū)內金礦床最主要的賦礦圍巖，其賦存膠東95%以上的金資源儲量(鄧軍等，2006;Deng et al.,2008;Goldfarb and Santosh,2014;楊立強等，2014)。玲瓏型黑云母花崗巖呈NNE向帶狀分布于焦家斷裂與招平斷裂之間(圖1)，侵位年齡為166～149Ma(Jiang et al.,2012;Yang et al.,2012);郭家?guī)X型花崗質巖體主要由石英二長巖、二長花崗巖和花崗閃長巖組成，于126～132Ma侵入到玲瓏型花崗巖體中(Hou et al.,2007;Yang et al.,2012;圖1)。區(qū)域構造斷裂主要呈NNE-NE向展布，自西向東依次為三山島斷裂、焦家斷裂和招平斷裂，與發(fā)育在玲瓏型花崗巖體和郭家?guī)X型花崗巖體中的較小規(guī)模的NNE-NE向斷裂節(jié)理聯合控制金礦床的分布(鄧軍等，2006;Deng et al.,2008;楊立強等，2014;Goldfarb and Santosh,2014)。焦家斷裂帶呈NE-NNE展布，長約60km，寬約50～2000m，控制帶內已發(fā)現20多個金礦床(Yang et al.,2016c)，控制金礦床資源總量已超過1200t(Deng et al.,2015a)，該斷裂也是寺莊金礦床主要控礦斷裂。寺莊金礦床位于萊州市朱橋鎮(zhèn)寺莊村一帶，屬于焦家金礦田最南端(圖2)(衛(wèi)清等，2018;劉向東等，2019)。礦區(qū)主要出露地層為太古宇膠東群，巖性為混合巖化黑云斜長變粒巖和斜長角閃巖，分布于礦區(qū)西部，焦家斷裂帶上盤。礦區(qū)內花崗巖出露廣泛，分布于焦家斷裂下盤，主要為玲瓏黑云母花崗巖(圖3)(馮建秋，2016;Wei et al.,2019)，是寺莊金礦床主要賦礦圍巖。礦區(qū)內構造主要為焦家斷裂及其下盤次級斷裂。焦家斷裂沿膠東群與玲瓏黑云母花崗巖接觸帶發(fā)育，走向NNE，傾向NW，傾角30°～45°，上緩下陡，寬幾十米至上百米。礦體主要分布在焦家斷裂下盤黑云母花崗巖中，按照礦體賦存部位及地質特征可劃分為3個礦體，編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體，以網脈狀、浸染狀和團塊狀礦化為主。圍巖熱液蝕變強烈，分帶明顯，從主斷裂帶向外依次可劃分為黃鐵絹英巖化帶、絹英巖化帶和大規(guī)模的紅化蝕變帶。此外礦區(qū)還發(fā)育硅化、碳酸鹽化和綠泥石化等圍巖蝕變。
為討論紅化蝕變過程中元素變化規(guī)律，本文收集前人在該礦床的主量元素數據(表3)，采用(Grant,1986,2005)的方法對主量元素的活動性進行描述。但如何選擇不活動元素是進行質量平衡計算的關鍵。在熱液流體-巖石反應過程中，Al2O3和Ti O2通常被認為是不活動的(Condie and Sinha,1996)，但Al在變形變質作用過程中仍有一定的活動性(Ague,1994)，尤其是長石絹云母化過程中有部分析出(O"Hara,1988;O"Hara and Blackburn,1989)。寺莊金礦床紅化蝕變過程中有絹云母和熱液鉀長石等礦物形成，導致Al不適合作為不活動組分。Ti在巖石中的含量低，而且其活動性小，在水巖反應以及巖石變形變質過程中相對穩(wěn)定，因此可以作為理想參照元素(Condie and Sinha,1996;Ague,1997;Klammer,1997)。計算公式為:ΔCAi和ΔCoi分別代表蝕變巖石和新鮮巖石中元素Ti的含量，CATiO2和CATiO2分別代表蝕變巖石和未蝕變巖石中的Ti O2含量，ΔCi代表每100g樣品中元素的帶入帶出量。將3個未蝕變花崗巖的數據取平均值作為ΔC0i,5個紅化蝕變花崗巖的數據取平均值作為ΔCAi，投入Isocon圖解上(圖8)，穿過Ti O2的線作為Isocon線。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]巨型礦床形成與定位的構造控制:膠東金礦集區(qū)剖析[J]. 楊立強,鄧軍,宋明春,于學峰,王中亮,李瑞紅,王偲瑞. 大地構造與成礦學. 2019(03)
[2]膠西北寺莊金礦床熱液蝕變作用[J]. 劉向東,鄧軍,張良,林少一,周明嶺,宋宇宙,徐曉磊,連琛芹. 巖石學報. 2019(05)
[3]膠東寺莊金礦熱液蝕變作用與元素遷移規(guī)律[J]. 衛(wèi)清,范宏瑞,藍廷廣,劉玄. 礦物巖石地球化學通報. 2018(02)
[4]World-class Xincheng gold deposit:An example from the giant Jiaodong gold province[J]. Liqiang Yang,Jun Deng,Ruipeng Guo,Lin’nan Guo,Zhongliang Wang,Binghan Chen,Xudong Wang. Geoscience Frontiers. 2016(03)
[5]西秦嶺陽山金礦帶安壩礦床熱液蝕變作用[J]. 張志超,李楠,戢興忠,韓忠,郭耀宇,李在春. 巖石學報. 2015(11)
[6]西秦嶺溫泉斑巖鉬礦床巖漿-熱液演化[J]. 邱昆峰,宋開瑞,宋耀輝. 巖石學報. 2015(11)
[7]膠東寺莊金礦床成因:流體包裹體與石英溶解度證據[J]. 衛(wèi)清,范宏瑞,藍廷廣,劉玄,姜曉輝,文博杰. 巖石學報. 2015(04)
[8]膠東中生代金成礦系統[J]. 楊立強,鄧軍,王中亮,張良,郭林楠,宋明春,鄭小禮. 巖石學報. 2014(09)
[9]膠東大尹格莊金礦床鉛同位素地球化學[J]. 張良,劉躍,李瑞紅,黃濤,張瑞忠,陳炳翰,李金奎. 巖石學報. 2014(09)
[10]The Kiloton Class Jiaojia Gold Deposit in Eastern Shandong Province and Its Genesis[J]. SONG Mingchun,DENG Jun,YI Pihou,YANG Liqiang,CUI Shuxue,XU Junxiang,ZHOU Mingling,HUANG Tailing,SONG Guozheng,SONG Yingxin. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2014(03)
博士論文
[1]焦家金礦帶構造控礦模式[D]. 李瑞紅.中國地質大學(北京) 2017
[2]山東招平金礦帶構造—流體耦合成礦動力學[D]. 高幫飛.中國地質大學（北京） 2008
碩士論文
[1]膠東寺莊金礦床成礦流體特征及演化[D]. 馮建秋.中國地質大學(北京) 2016
本文編號：3562007
【文章來源】：巖石學報. 2020,36(05)北大核心EISCICSCD
【文章頁數】：14 頁
【部分圖文】：
焦家金礦田地質簡圖(據Yang et al.,2016b)
膠東是一個主要由前寒武紀基底巖石和超高壓變質巖塊組成、中生代構造-巖漿作用發(fā)育的內生熱液金礦集區(qū)(圖1;楊立強等，2014,2019;Yang et al.,2017;Deng and Wang,2016;Deng et al.,2019,2020a,b;Zhang et al.,2019,2020a,b)，已探明儲量超過4000噸，約占全國的1/3，現年產量超百噸，約占全國的1/4(Goldfarb and Santosh,2014;Yang et al.,2016b)。膠東地區(qū)進一步分為東、西兩部分:東部即蘇魯地體北段，屬秦嶺-大別-蘇魯造山帶;西部即膠北地體。膠北隆起位于膠北地體北部，區(qū)內變質巖建造由太古宇膠東群TTG、古元古界粉子山群和荊山群、以及新元古界蓬萊群變質沉積巖組成(Tang et al.,2007;Zhai and Santosh,2011;Tam et al.,2011;張良等，2014;Yang et al.,2014;Deng et al.,2011,2015b;Zhang et al.,2017)。中生代巖漿巖分布廣泛，主要由晚侏羅世玲瓏型花崗巖、早白堊世早期郭家?guī)X型花崗巖、早白堊世晚期艾山型花崗巖以及大量中基性脈巖組成(Song et al.,2014;Gong et al.,2013,2015;Yang et al.,2016a;Deng et al.,2015b,2017,2019;Wang et al.,2015)。其中，玲瓏型和郭家?guī)X型花崗質巖是區(qū)內金礦床最主要的賦礦圍巖，其賦存膠東95%以上的金資源儲量(鄧軍等，2006;Deng et al.,2008;Goldfarb and Santosh,2014;楊立強等，2014)。玲瓏型黑云母花崗巖呈NNE向帶狀分布于焦家斷裂與招平斷裂之間(圖1)，侵位年齡為166～149Ma(Jiang et al.,2012;Yang et al.,2012);郭家?guī)X型花崗質巖體主要由石英二長巖、二長花崗巖和花崗閃長巖組成，于126～132Ma侵入到玲瓏型花崗巖體中(Hou et al.,2007;Yang et al.,2012;圖1)。區(qū)域構造斷裂主要呈NNE-NE向展布，自西向東依次為三山島斷裂、焦家斷裂和招平斷裂，與發(fā)育在玲瓏型花崗巖體和郭家?guī)X型花崗巖體中的較小規(guī)模的NNE-NE向斷裂節(jié)理聯合控制金礦床的分布(鄧軍等，2006;Deng et al.,2008;楊立強等，2014;Goldfarb and Santosh,2014)。焦家斷裂帶呈NE-NNE展布，長約60km，寬約50～2000m，控制帶內已發(fā)現20多個金礦床(Yang et al.,2016c)，控制金礦床資源總量已超過1200t(Deng et al.,2015a)，該斷裂也是寺莊金礦床主要控礦斷裂。寺莊金礦床位于萊州市朱橋鎮(zhèn)寺莊村一帶，屬于焦家金礦田最南端(圖2)(衛(wèi)清等，2018;劉向東等，2019)。礦區(qū)主要出露地層為太古宇膠東群，巖性為混合巖化黑云斜長變粒巖和斜長角閃巖，分布于礦區(qū)西部，焦家斷裂帶上盤。礦區(qū)內花崗巖出露廣泛，分布于焦家斷裂下盤，主要為玲瓏黑云母花崗巖(圖3)(馮建秋，2016;Wei et al.,2019)，是寺莊金礦床主要賦礦圍巖。礦區(qū)內構造主要為焦家斷裂及其下盤次級斷裂。焦家斷裂沿膠東群與玲瓏黑云母花崗巖接觸帶發(fā)育，走向NNE，傾向NW，傾角30°～45°，上緩下陡，寬幾十米至上百米。礦體主要分布在焦家斷裂下盤黑云母花崗巖中，按照礦體賦存部位及地質特征可劃分為3個礦體，編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體，以網脈狀、浸染狀和團塊狀礦化為主。圍巖熱液蝕變強烈，分帶明顯，從主斷裂帶向外依次可劃分為黃鐵絹英巖化帶、絹英巖化帶和大規(guī)模的紅化蝕變帶。此外礦區(qū)還發(fā)育硅化、碳酸鹽化和綠泥石化等圍巖蝕變。
為討論紅化蝕變過程中元素變化規(guī)律，本文收集前人在該礦床的主量元素數據(表3)，采用(Grant,1986,2005)的方法對主量元素的活動性進行描述。但如何選擇不活動元素是進行質量平衡計算的關鍵。在熱液流體-巖石反應過程中，Al2O3和Ti O2通常被認為是不活動的(Condie and Sinha,1996)，但Al在變形變質作用過程中仍有一定的活動性(Ague,1994)，尤其是長石絹云母化過程中有部分析出(O"Hara,1988;O"Hara and Blackburn,1989)。寺莊金礦床紅化蝕變過程中有絹云母和熱液鉀長石等礦物形成，導致Al不適合作為不活動組分。Ti在巖石中的含量低，而且其活動性小，在水巖反應以及巖石變形變質過程中相對穩(wěn)定，因此可以作為理想參照元素(Condie and Sinha,1996;Ague,1997;Klammer,1997)。計算公式為:ΔCAi和ΔCoi分別代表蝕變巖石和新鮮巖石中元素Ti的含量，CATiO2和CATiO2分別代表蝕變巖石和未蝕變巖石中的Ti O2含量，ΔCi代表每100g樣品中元素的帶入帶出量。將3個未蝕變花崗巖的數據取平均值作為ΔC0i,5個紅化蝕變花崗巖的數據取平均值作為ΔCAi，投入Isocon圖解上(圖8)，穿過Ti O2的線作為Isocon線。
【參考文獻】：
期刊論文
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[3]膠東寺莊金礦熱液蝕變作用與元素遷移規(guī)律[J]. 衛(wèi)清,范宏瑞,藍廷廣,劉玄. 礦物巖石地球化學通報. 2018(02)
[4]World-class Xincheng gold deposit:An example from the giant Jiaodong gold province[J]. Liqiang Yang,Jun Deng,Ruipeng Guo,Lin’nan Guo,Zhongliang Wang,Binghan Chen,Xudong Wang. Geoscience Frontiers. 2016(03)
[5]西秦嶺陽山金礦帶安壩礦床熱液蝕變作用[J]. 張志超,李楠,戢興忠,韓忠,郭耀宇,李在春. 巖石學報. 2015(11)
[6]西秦嶺溫泉斑巖鉬礦床巖漿-熱液演化[J]. 邱昆峰,宋開瑞,宋耀輝. 巖石學報. 2015(11)
[7]膠東寺莊金礦床成因:流體包裹體與石英溶解度證據[J]. 衛(wèi)清,范宏瑞,藍廷廣,劉玄,姜曉輝,文博杰. 巖石學報. 2015(04)
[8]膠東中生代金成礦系統[J]. 楊立強,鄧軍,王中亮,張良,郭林楠,宋明春,鄭小禮. 巖石學報. 2014(09)
[9]膠東大尹格莊金礦床鉛同位素地球化學[J]. 張良,劉躍,李瑞紅,黃濤,張瑞忠,陳炳翰,李金奎. 巖石學報. 2014(09)
[10]The Kiloton Class Jiaojia Gold Deposit in Eastern Shandong Province and Its Genesis[J]. SONG Mingchun,DENG Jun,YI Pihou,YANG Liqiang,CUI Shuxue,XU Junxiang,ZHOU Mingling,HUANG Tailing,SONG Guozheng,SONG Yingxin. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2014(03)
博士論文
[1]焦家金礦帶構造控礦模式[D]. 李瑞紅.中國地質大學(北京) 2017
[2]山東招平金礦帶構造—流體耦合成礦動力學[D]. 高幫飛.中國地質大學（北京） 2008
碩士論文
[1]膠東寺莊金礦床成礦流體特征及演化[D]. 馮建秋.中國地質大學(北京) 2016
本文編號：3562007
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