胶东地区艾山花岗岩与区域成矿背景研究

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胶东半岛是中国最重要的金矿产地,该区大部分金矿床赋存于中生代的玲珑与郭家岭花岗岩中,其中大多数金矿均产于花岗岩中的石英脉或花岗岩与前寒武纪变质岩接触带的蚀变剪切带中,二者具有密切的空间产出关系。但是研究发现玲珑花岗岩形成于150-160 Ma,郭家岭花岗岩形成于126-130 Ma,而金矿主成矿期年龄为120±10 Ma,即赋矿花岗岩的年龄要老于金矿的形成年龄。招远-莱州成矿带上的艾山花岗岩虽然与金矿床没有明显的空间产出关系,但是研究发现它形成于约116 Ma,与胶东金矿的主成矿期更为接近。另外,艾山岩体所在的招远-莱州成矿带中赋存着胶东地区绝大部分的金矿储量,而与之类似的海阳岩体所在的牟平-乳山成矿带中则有很少的金矿产出。研究发现海阳岩体是一个典型的A型花岗岩。因而本文旨在深入研究艾山花岗岩的岩石学特征(包括钾长石巨晶、斜长石蚀变和黑云母蚀变等)、地球化学特征及其形成机制,通过与海阳A型花岗岩进行对比来探讨区内金矿的成矿地质背景。艾山岩体位于胶北隆起中北部,侵入于郭家岭岩体之中,呈南北向分布,将郭家岭岩体切割为东西两部分。主要由四个岩相单元组成,分别为南崮山细粒二长花岗岩、抓鸡山密斑二长花岗岩、雨山花岗闪长玢岩—石英闪长玢岩和巩家山似斑状中粒花岗闪长岩。艾山花岗岩中还发育有镁铁质微粒包体(MME)和大量的钾长石巨晶以及筛孔状斜长石,说明艾山花岗岩形成于岩浆混合作用。地球化学研究发现,艾山花岗岩属于准铝质-弱过铝质系列(A/CNK=0.89-1.01,大部分为0.89-0.99)。在SiO2-K2O图解上,绝大部分样品都落在高钾钙碱性系列的区域中。艾山花岗岩富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),明显亏损高场强元素(HFSE),具有明显的Nb、Ta、P、Ti负异常,没有或只有弱的Eu负异常。我们认为艾山花岗岩形成于岩浆混合作用,其酸性端元源区主要为太古代中、下地壳,基性端元源区为富集的岩石圈地幔,而且酸性和基性端元都亏损HFSE,而Nb、Ta负异常则可能主要是继承自源区,部分地受到了金红石残留的影响。结合前人对胶东地区中生代构造体制的研究以及艾山花岗岩详细的地球化学资料,艾山花岗岩形成时候区域上应该处于早白垩纪软流圈上涌和相应的伸展构造环境,而且艾山花岗岩的形成可能与太平洋板块俯冲方向的变化或回返有关。另外,海阳A型花岗岩无疑指示其形成时期处于一个伸展的区域构造背景,这说明虽然这两个岩体均形成于太平洋俯冲及岩石圈减薄相关的伸展构造背景下,但是它们所在的招远-莱州与牟平-乳山两个成矿带在成矿构造背景上可能存在着差异,致使两个成矿带在成矿能力上出现差异。
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