TIMS zircon U-Pb isotopic dating of Salazha Mountain granites from the North Margin of Alxa, Inner Mongolia, and its tectonic implications
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摘要:
内蒙古阿拉善地区的沙拉扎山处于华北板块、塔里木板块和天山-兴蒙造山带接触部位,恩格尔乌苏蛇绿岩带与查干础鲁蛇绿岩带之间。沙拉扎山内出露一套巨大花岗质岩基,为了认识其岩浆活动期次,对沙拉扎山岩体不同部位花岗质岩石样品进行了TIMS锆石U-Pb测年。结果表明,沙拉套尔汗花岗闪长岩年龄为233.1±5.8Ma,乌力吉花岗岩2个样品年龄分别为228.1±0.4Ma和207.7±0.8Ma。对比分析前人对该区岩体年龄的研究成果,认为沙拉扎山出露的花岗岩由早二叠世晚期(273~274Ma)、早三叠世(248~252Ma)、晚三叠世早期(228~236Ma)和晚三叠世末期(207Ma)4期岩浆活动叠加而成, 同时发育在沙拉扎山的4期岩浆活动在巴音-诺尔公地区也有相应的岩浆记录
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关键词:
- 阿拉善北缘 /
- 沙拉扎山花岗质 /
- TIMS锆石U-Pb年龄
Abstract:The Salazha Mountain on the north margin of Alxa Block is situated at the conjunction of North China Block and Tarim Block, or between Enger Us ophiolites belt and Quaganqulu ophiolites belt. To determine its magmatic issues, the authors collected samples from distinct positions of Salazha Mountain so as to conduct TIMS zircon U-Pb isotopic dating. The result shows that the granities were formed during Indosinian period. The ages of the three sampling spots are 233.1± 5.8Ma, 228.1± 0.4Ma, and 207.7± 0.8Ma, representing the formation age of Salatoerhan granodiorite, Wuliji granite and granodiorite, respectively. A comparative analy-sis of the previous geochronologic results indicates that the Salazha granitic batholiths resulted from the superimposition of the follow-ing four magmatic stages, namely late Early Permian(273~274Ma), Early Triassic(248~252Ma), early Late Triassic(228~236Ma)and Late Triassic(207Ma). Theses magmatic activities are also seen in the Bayin-Nuoergong area, which has been taken as the margin of North China Block.
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黄金是人类发现的第一种贵金属，是美好和富有的象征，一直受到人类的喜爱。胶东是中国最重要的黄金基地、世界闻名的黄金产区，也是全球金矿床勘查和研究的热点区域。胶东金矿的开采历史悠久，最早可上溯至唐代。新中国成立以来，国家对胶东金矿的勘查一直非常重视，部署了大量地质工作。胶东地区也不负众望，不断涌现新的找矿突破，由建国初期的仅20余吨金资源量，到现今金资源总量超过5000 t，成为世界第三大金成矿区。目前，中国的黄金产量连续十多年居世界第一，其中胶东的三山岛、焦家、玲珑和新城4座矿山建国以来累计生产黄金均超过100 t，胶东为中国的黄金产业乃至经济社会发展做出了重要贡献。
胶东屡现金矿找矿奇迹，产生了找矿勘查的多项第一。1965年，首次在胶东三山岛断裂的破碎蚀变带中发现了金矿体；1966年，在焦家断裂带中发现破碎带蚀变岩型金矿体并肯定了其工业价值。1969年完成的三山岛金矿区勘探，提交金资源量63.56 t，是中国探明的第一个特大型蚀变岩型金矿床；其后于1972年完成了焦家金矿床勘探，提交金资源量70余吨。1977年，全国第二次金矿地质工作会议以纪要形式，将焦家式破碎带蚀变岩型金矿(简称焦家式金矿)确定为中国新发现的金矿床类型。焦家式金矿的发现，突破了当时地学界“大断裂只导矿不贮矿”的传统认识，指导地质人员将找矿方向由以往的石英脉型金矿转向破碎带蚀变岩型金矿，陆续发现和探明了新城、河西、河东、新立、仓上、大尹格庄、台上等大型金矿床，奠定了胶东作为中国第一黄金基地的地位，推动了中国黄金产业的发展。1985年，《焦家式新类型金矿的发现及其突出的找矿效果》荣获国家科技进步特等奖(图片1)，焦家式金矿成矿和找矿理论为中国的金矿勘查提供了重要指导。
进入21世纪，中国的地下浅表部金矿资源严重枯竭，地质人员在胶东地区开展了深部找矿探索。于2006年首先探明了莱州寺庄深部特大型金矿床，实现了“攻深找盲”的率先突破；2008年，完成了莱州焦家深部金矿详查，提交金资源量105 t，是胶东地区第一个一次性提交详查资源量超过百吨的金矿床；其后，胶东地区陆续探明了10余个资源量超过100 t的超大型金矿床，尤其是探明了三山岛北部海域、西岭、纱岭3个资源量均超过300 t的金矿床。2014年，在莱州湾东侧的浅海海域探明的三山岛北部海域金矿床，勘探资源量470余吨，是中国和世界上最大的海域金矿。随着深部找矿的持续推进，胶东地区的勘查和钻探深度不断刷新纪录。目前，已施工1500~3000 m深度的钻孔300余个，其中，三山岛、焦家、水旺庄、大尹格庄等矿区控制矿体的深度均已超过2000 m，是国内平均勘查深度最大的金矿区；已施工超过3000 m深度的钻孔3个，在莱州三山岛金矿深部(西岭矿区)施工的4006.17 m深孔被誉为中国岩金勘查第一深钻，在焦家断裂带深部施工的3266.06 m深度的钻孔是该成矿带见矿深度最深的钻孔。2011年全国找矿突破战略行动以来，胶东作为全国重要的整装勘查区之一，深部找矿取得了新的重大突破，10年新增深部金资源量约2958 t，新增资源量约占全国同期的40%，超过了胶东历史上累计探明金资源量的总和，三山岛、焦家和招平3条成矿带的金资源量均已超过千吨。深部找矿的过程也是找矿理论认识和找矿方法不断提升的过程，胶东型金矿热隆-伸展成矿理论、阶梯成矿模式、阶梯找矿方法、先进的地球物理勘探技术、深孔和海域钻探方法等在深部找矿中发挥了重要作用。通过三维可视化分析发现，三山岛和焦家地区的多个原来认为独立的金矿床在深部合为一体，实际上是2个资源量均超过千吨的超巨型金矿床。2014年，《胶东金矿理论技术创新与深部找矿突破》成果获得国家科技进步二等奖。2017年5月3日，原国土资源部专门举行胶东地区深部金矿找矿成果新闻发布会指出：“胶东地区金矿深部勘查重大突破具有世界级影响”。
全国找矿突破战略行动的实施，为胶东深部找矿突破提供了重要机遇。本专辑撷取了找矿突破战略行动以来有关人员在胶东深部找矿中开展的部分工作和取得的部分成果予以展示，主要包括以下4方面内容：矿床三维地质建模及基于三维模型对深部矿床空间分布和成矿规律的新认识，稳定同位素、矿石微量元素和矿物微区地球化学分析测试结果及对金成矿的指示，流体包裹体测试结果及成因解释，地球物理方法及其在胶东深部找矿中的作用。期望本专辑阐述的成果能为深化胶东金成矿的认识及指导进一步找矿提供启发和帮助，也期望中国其他地区的深部找矿和相关研究能从中得到有益借鉴。
胶东地区金矿找矿不断取得新突破，得益于国家有关部门的高度重视和大力支持，得益于地勘队伍、科研院所和矿山企业的共同努力，得益于广大工程技术人员、基础理论研究人员的艰苦努力和无私奉献。山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队无疑是胶东金矿找矿的突出贡献者，该队探获了胶东50%以上金资源量，发现并建立了焦家式金矿矿床式，创新了金矿成矿理论，提出了金矿找矿新方法，也因其突出的找矿贡献获得了崇高的荣誉：1992年10月19日国务院下达了《国务院关于表彰山东省地质矿产局第六地质队的决定》(国发〔1992〕59号)，授予六队“功勋卓著无私奉献的英雄地质队”荣誉称号(图片2)，于1992年12月10日在北京举行了隆重的命名大会，并授予奖旗；2009年9月19日，时任国务院总理温家宝在原国土资源部转呈的山东地矿六队胶东找矿成果汇报材料上亲笔批示“请国土资源部转告六队职工：祝贺他们在金矿勘探中取得的重大发现，向大家致以亲切的问候。”
2022年是山东地矿六队被国务院授予“功勋卓著无私奉献的英雄地质队”荣誉称号30周年，谨以此专辑纪念这一光荣的时刻，并向为胶东地区金矿勘查和找矿突破战略行动取得重大成果做出贡献的所有人致以崇高的敬意！
致谢: 天津地质矿产研究所同位素地质研究室李惠民老师对论文的初稿提出宝贵意见，在此表示诚挚谢意。 -
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图 1 阿拉善地块构造简图（a）及沙拉扎山地质简图（b）（据参考文献[12]修改）
1—三叠纪花岗岩；2—二叠纪石英闪长岩；3—二叠纪花岗闪长岩；4—二叠纪辉长岩；5—二叠纪花岗岩；6—石炭纪花岗闪长岩；7—中新生代地层；8—石炭纪地层；9—本文取样位置；10—文献取样位置；11—城镇
Figure 1. Tectonic sketch of Alxa Block(a)and geological map of Salazha Mountain(b)
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图 2 花岗闪长岩(AD51TW1)和花岗岩（AWD4TW1）锆石U-Pb谐和图
a—沙拉套尔汗岩体；b—乌力吉岩体
Figure 2. U-Pb concordia diagram of zircons from granodiorite (AD51TW1) and granite (AWD4TW1)
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图 3 乌力吉花岗闪长岩（AWD3TW1）锆石U-Pb谐和图
Figure 3. U-Pb concordia diagram of zircons from Wulijigrano diorite (AWD3TW1)
表 1 沙拉套尔汗花岗闪长岩(AD51TW1)颗粒锆石U-Pb同位素分析数据
Table 1 Results of zircon U-Pb isotopic dating for Salatoerhan granodiorite (AD51TW1)
样品情况 浓度 样品中普通铅含量/ng 同位素原子比率 表面年龄值/Ma 点号 矿物名称
及特征重量
/μgU/10-6 Pb/10-6 206Pb/204Pb 208Pb/206Pb Pb/206U238 207Pb/235U 207Pb/206Pb 206Pb/238U 207Pb/235U 207Pb/206Pb AD51TW1 1 浅黄色透明中
长朴状锆石10 234 15 0.029 115 0.2075 0.03704
(38)0.2649
(1043)0.05275
(1920)234.4 242.2 318.3 2 浅黄色透明中
长朴状锆石10 653 37 0.060 176 0.1995 0.03788
(38)0.2710
(379)0.05189
(685)239.7 243.5 280.5 3 淡黄色透明
短朴状锆石10 904 55 0.120 122 0.1677 0.03696
(31)0.2564
(290)0.05032
(538)233.9 231.8 209.8 4 浅黄色透明
短朴状锆石15 1242 64 0.170 200 0.2001 0.03610
( 13)0.02614
(119)0.05252
( 225)228.6 235.8 308.1 5 黄色透明短
朴状锆石10 367 21 0.045 133 0.1687 0.03609
(71)0.02193
(849)0.04406
(1621)228.6 201.3 -107 AWD4TW1 1 浅黄色透明细长
朴状自形锆石40 643 30 0.140 298 0.1919 0.03614
(43)0.2539
(80)0.05096
(143)229 230 239 2 浅黄色透明长
朴状自形锆石40 623 29 0.130 275 0.1796 0.03602
(8)0.2524
(85)0.05082
(167)228 229 233 3 浅黄色透明长
朴状自形锆石40 867 37 0.085 633 0.1994 0.03595
( 17)0.2517
( 108)0.05078
( 206)228 228 231 AWD3TW1 1 浅黄色透明
长朴状锆石40 632 35 0.330 115 0.1468 0.03274
(26)0.2315
( 100)0.05127
( 206)208 211 253 2 近无色透明
长朴状锆石45 292 19 0.260 84 0.1334 0.03269
(21)0.2300
( 179)0.05102
(378)207 210 242 3 近无色透明
长朴状锆石45 397 24 0.210 162 0.1498 0.04037
( 15)0.2860
( 169)0.05138
(237)255 255 258 4 浅黄色透明
长朴状锆石45 894 41 0.470 113 0.1552 0.02668
( 13)0.1836
(79)0.04991
( 206)170 171 191 注：分析单位为天津地质矿产研究所同位素地质研究室 
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