Geochronological study of granit-oids from the Niukutou and B section of the Kaerqueka deposits, Qimantag area, Qinghai Province:Implications for Devoni-an magmatism and mineralization
-
摘要:
牛苦头矿床和卡而却卡矿床是青海祁漫塔格地区重要的多金属矿床。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测得牛苦头矿床花岗闪长岩成岩年龄为394.0±1.3Ma,卡而却卡矿床B区黑云母二长花岗岩的成岩年龄为406.4±4.2Ma。这些年龄与区内野马泉、乌兰乌珠尔及夏日哈木矿床成矿岩体的形成时代范围基本一致,说明青海祁漫塔格地区早、中泥盆世可能发生了大规模的岩浆作用和与之有关的成矿作用。结合区域地质特征和已发表的地质年代学及岩石地球化学数据可知,青海祁漫塔格地区早、中泥盆世处于后碰撞伸展的构造背景,暗示早、中泥盆世可能是青海祁漫塔格地区又一个重要的多金属成矿期。
Abstract:The Niukutou and the Kaerqueka deposits are economically important in the Qimantag area of Qinghai Province (QA-QP). In this paper, the authors present new LA-ICP-MS zircon U-Pb ages for granitoids from these two deposits, which show that the emplacement ages of the Niukutou granodiorite and B section of the Kaerqueka biotite monzogranite are 394.0±1.3Ma and 406.4±4.2Ma, respectively. These ages are consistent with those of granitic intrusions associated with the Yemaquan, Wulanwuzhuer and Xiarihamu deposits, indicating that Early and Middle Devonian is an important period for magmatism and mineralization of the QAQP. Combined with previously published data and geological features, the authors hold that Early and Middle Devonian magma-tism and related polymetallic mineralization occurred in a post-collision tectonic setting, implying that Early and Middle Devonian might have been another significantly metallogenic period for the QAQP.
-
Keywords:
- East Kunlun Mountains /
- Qimantag area of Qinghai Province /
- Niukutou /
- Kaerqueka /
- Devonian /
- mineralization
-
致谢: 成文过程中,得到中国地质大学(北京)杨永强教授和中国地质科学院矿产资源研究所谢桂青研究员的指导和帮助;实验过程中,得到中国地质科学院成矿作用与资源评价重点实验室侯可军、郭春丽副研究员和王倩助理研究员的热情帮助;野外工作期间,得到李晓雄、孔明、巩小栋等同志的协助;审稿专家对论文提出了许多宝贵的意见和建议,在此一并致以衷心的感谢。
-
图 1 青海祁漫塔格地区地质简图(据参考文献①修改)
Figure 1. Geological map of the Qimantag area in Qinghai Province
图 2 牛苦头矿床及外围地质简图(据参考文献②修改)
Figure 2. Geological map of the Niukutou deposit
图 3 牛苦头矿床M1异常区16号勘探线剖面(据参考文献③修改)
Figure 3. Geological section along No. 16 exploration line in the No. M1 magnetic anomalous area of the Niukutou deposit
表 1 牛苦头矿床花岗闪长岩(NS-1)和卡而却卡矿床B区黑云母二长花岗岩(KE-30)LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb数据
Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb data of the Niukutou granodiorite and the Kaerqueka biotite monzogranite
点号 含量/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma Pb Th U 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 206Pb/238U 1σ NS-1 1 13 122 189 0.6 0.0537 0.0028 0.4676 0.024 0.0634 0.0011 367 119 390 17 396 7 2 17 193 245 0.8 0.0537 0.0020 0.4638 0.018 0.0625 0.0009 367 53 387 12 391 5 3 11 84 162 0.5 0.0552 0.0030 0.4771 0.025 0.0628 0.0011 420 153 396 17 393 7 4 21 174 300 0.6 0.0527 0.0023 0.4632 0.020 0.0636 0.001 322 98 387 14 398 6 5 19 150 278 0.5 0.0584 0.0023 0.504 0.020 0.0627 0.0012 546 85 414 13 392 7 6 19 188 267 0.7 0.0535 0.0021 0.4694 0.019 0.0635 0.0010 350 89 391 13 397 6 7 22 162 331 0.5 0.0558 0.0026 0.4837 0.021 0.0632 0.0014 443 99 401 15 395 8 8 18 128 264 0.5 0.051 0.0022 0.4434 0.021 0.0625 0.0010 239 103 373 15 391 6 9 16 140 234 0.6 0.0523 0.0026 0.4509 0.022 0.0629 0.0011 298 111 378 15 393 7 10 15 134 219 0.6 0.0547 0.0027 0.4788 0.023 0.0636 0.0011 467 111 397 16 397 7 11 11 74 163 0.5 0.0561 0.0031 0.4764 0.026 0.0627 0.0013 458 124 396 18 392 8 12 8 63 116 0.5 0.0591 0.0042 0.5162 0.037 0.063 0.0017 572 154 423 25 394 11 13 18 174 248 0.7 0.0549 0.0022 0.4754 0.019 0.0631 0.0009 406 89 395 13 394 6 14 9 94 122 0.8 0.055 0.0033 0.477 0.028 0.063 0.0009 413 132 396 19 394 6 15 19 220 261 0.8 0.0572 0.0021 0.4971 0.018 0.0631 0.0007 498 88 410 13 394 4 16 28 363 362 1 0.0567 0.0021 0.4941 0.018 0.0633 0.0008 480 82 408 12 396 5 17 13 155 174 0.9 0.0551 0.0032 0.4739 0.026 0.0633 0.0009 417 132 394 18 396 5 18 21 203 291 0.7 0.0562 0.0024 0.4869 0.022 0.0626 0.0007 458 94 403 15 392 4 19 11 95 152 0.6 0.0554 0.0028 0.473 0.024 0.0625 0.0010 428 115 393 17 391 6 20 32 254 451 0.6 0.0584 0.0023 0.506 0.020 0.0633 0.0010 546 85 416 13 396 6 KE-30 1 54 254 715 0.4 0.0505 0.0018 0.4442 0.018 0.0642 0.0012 217 83 373 13 401 7 2 25 138 335 0.4 0.0542 0.0053 0.4701 0.043 0.0641 0.0020 389 222 391 30 401 12 3 55 347 749 0.5 0.0594 0.0027 0.5226 0.031 0.0629 0.0012 589 98 427 20 393 7 4 46 266 619 0.4 0.0527 0.0017 0.4688 0.016 0.0651 0.0013 317 76 390 11 406 8 5 68 419 909 0.5 0.0578 0.0019 0.5173 0.017 0.0656 0.0014 520 68 423 12 409 8 6 35 151 487 0.3 0.0528 0.0022 0.4737 0.019 0.0655 0.0012 320 94 394 13 409 7 7 87 572 1271 0.5 0.0536 0.0014 0.4827 0.016 0.0654 0.0016 354 57 400 11 408 10 8 60 354 847 0.4 0.0537 0.0015 0.4832 0.015 0.0651 0.0012 361 69 400 10 407 7 9 64 307 911 0.3 0.0538 0.0016 0.4922 0.015 0.0664 0.0013 365 66 406 10 415 8 10 38 196 552 0.4 0.051 0.0018 0.4634 0.016 0.0658 0.0010 243 79 387 11 411 6 11 33 347 483 0.7 0.0524 0.0033 0.4419 0.022 0.0645 0.0044 302 143 372 15 403 27 12 41 254 595 0.4 0.0492 0.0030 0.4419 0.026 0.0653 0.0016 154 -53 372 18 408 10 13 47 385 792 0.5 0.0588 0.0021 0.5337 0.029 0.0646 0.0021 561 76 434 19 403 13 14 78 457 1129 0.4 0.0528 0.0018 0.4801 0.016 0.0656 0.0014 320 78 398 11 410 8 15 113 698 1650 0.4 0.0513 0.0017 0.461 0.018 0.0649 0.0021 254 78 385 12 406 12 16 26 163 373 0.4 0.0582 0.0021 0.5258 0.021 0.0655 0.0015 600 80 429 14 409 9 表 2 青海祁漫塔格地区泥盆纪岩体成因类型及成岩年代
Table 2 Geochronological and petrogenetic data of the Devonian intrusions within the QAQP
位置 岩性 成因类型 方法 矿物 年龄/Ma 参考文献 喀雅克登塔格 辉长岩 - SHRIMP 锆石 403±7 [14] 二长花岗岩 - SHRIMP 锆石 394±13 辉长岩 - LA-ICP-MS 锆石 380±2 [27] 花岗闪长岩 - LA-ICP-MS 锆石 381土1 [28] 拉陵灶火 二长花岗岩 A LA-ICP-MS 锆石 396±2 [29] 乌兰乌珠尔 正长花岗岩 A LA-ICP-MS 锆石锆石 389±4 [26] 花岗斑岩 - SHRIMP 417±3 [9] 夏日哈木 正长花岗岩 A LA-ICP-MS 锆石 391±1 [30] 辉长岩 - LA-ICP-MS 锆石 394土3 [7] 闪长玢岩 - LA-ICP-MS 锆石 382±2 [31] 野马泉 二长花岗岩 I LA-ICP-MS 锆石 393±2 [10] 花岗闪长岩 I LA-ICP-MS 锆石 386土1 - LA-ICP-MS 锆石 392±2 [8] 卡而却卡 黑云母二长 - SHRIMP 锆石 410土3 [20] 花岗岩 A LA-ICP-MS 锆石 406±4 本文 牛苦头 花岗闪长岩 - LA-ICP-MS 锆石 394土1 本文 注:“-”为文章未涉及 -
赵一鸣, 丰成友, 李大新, 等.青海西部祁漫塔格地区主要矽卡岩铁多金属矿床成矿地质背景和矿化蚀变特征[J].矿床地质, 2013, 32(1):1-19. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ201301003.htm 毛景文, 周振华, 丰成友, 等.初论中国三叠纪大规模成矿作用及其动力学背景[J].中国地质, 2012, 39(6):1437-1471. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI201206000.htm 丰成友, 王松, 李国臣.青海祁漫塔格中晚三叠世花岗岩:年代学、地球化学及成矿意义[J].岩石学报, 2012, 28(2):665-678. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201202025.htm 姚磊, 吕志成, 于晓飞, 等.青海祁漫塔格地区虎头崖矿床VI矿带花岗岩的成岩时代、地球化学特征和成因[J].吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(3):743-758. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CCDZ201503010.htm 姚磊, 吕志成, 于晓飞, 等.青海祁漫塔格地区矽卡岩型矿床花岗质岩石矿物学及地质意义[J].岩石学报, 2015, 31(8):2294-2306. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201508012.htm 瞿泓滢, 丰成友, 裴荣富, 等.青海祁漫塔格虎头崖多金属矿区岩体热年代学研究[J].地质学报, 2015, 89(3):498-509. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE201503005.htm 李世金, 孙丰月, 高永旺, 等.小岩体成大矿理论指导与实践——青海东昆仑夏日哈木铜镍矿找矿突破的启示及意义[J].西北地质, 2012, 45(4):185-191. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XBDI201204021.htm 宋忠宝, 张雨莲, 贾群子, 等.东昆仑祁漫塔格地区野马泉深部的华力西期花岗闪长岩U-Pb年龄及其意义[J].现代地质, 28(6):1161-1169. http://mall.cnki.net/magazine/Article/XDDZ201406006.htm 许庆林.青海东昆仑造山带斑岩型矿床成矿作用研究[D].吉林大学博士学位论文, 2014. 高永宝, 李文渊, 钱兵, 等.东昆仑野马泉铁矿相关花岗质岩体年代学、地球化学及Hf同位素特征[J].岩石学报, 2014, 30(6):1647-1665. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201406009.htm 姜春发, 杨经绥, 冯秉贵, 等.昆仑开合构造[M].北京:地质出版社, 1992:1-181. Yang J S, Robinson P T, Jiang C F, et al. Ophiolites of the Kunlun mountains, China and their tectonic implications[J]. Tectonophys-ics, 1996, 258:215-231. doi: 10.1016/0040-1951(95)00199-9 Yang J S, Robinson P T, Jiang C F, et al. Ophiolites of the Kunlun mountains, China and their tectonic implications[J]. Tectonophys-ics, 1996, 258:215-231. doi: 10.1016/0040-1951(95)00199-9
Yang J S, Shi R D, Wu C L, et al. Dur'ngoi Ophiolite in East Kun-lun, Northeast Tibetan Plateau:evidence for Paleo-Tethyan Su-ture in Northwest China[J]. Journal of Earth Science, 2009, 20:303-331. doi: 10.1007/s12583-009-0027-y Yang J S, Shi R D, Wu C L, et al. Dur'ngoi Ophiolite in East Kun-lun, Northeast Tibetan Plateau:evidence for Paleo-Tethyan Su-ture in Northwest China[J]. Journal of Earth Science, 2009, 20:303-331. doi: 10.1007/s12583-009-0027-y
谌宏伟, 罗照华, 莫宣学, 等.东昆仑喀雅克登塔格杂岩体的SHRIMP年龄及其地质意义[J].岩石矿物学杂志, 2006, 25(1):25-32. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSKW200601002.htm 刘彬, 马昌前, 张金阳, 等.东昆仑造山带东段早泥盆世侵入岩的成因及其对早古生代造山作用的指示[J].岩石学报, 2012, 28(6):1785-1807. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201206008.htm 阮菊华, 阮明贤, 隋嘉.青海省东昆仑牛苦头矿区外围铁多金属矿地质特征及找矿标志.青海大学学报(自然科学版), 2012, 30(4):46-53. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHXZ201204011.htm 蒋成伍.青海省格尔木市四角羊-牛苦头地区矽卡岩型铁多金属矿矿化特征及成矿模式研究[D].中国地质大学(北京)硕士学位论文, 2013. 王松, 丰成友, 李世金, 等.青海祁漫塔格卡尔却卡铜多金属矿区花岗闪长岩锆石SHRIMP U-Pb测年及其地质意[J].中国地质, 2009, 36(1):74-84. http://mall.cnki.net/magazine/article/dizi200901008.htm 李大新, 丰成友, 赵一鸣, 等.青海卡而却卡铜多金属矿床蚀变矿化类型及矽卡岩矿物学特征[J].吉林大学学报(地球科学版), 2011, 41(6):1818-1830. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CCDZ201106015.htm 陈博, 张占玉, 耿建珍, 等.青海西部祁漫塔格山卡尔却卡铜多金属矿床似斑状黑云二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄[J].地质通报, 2012, 31(2/3):463-468. http://mall.cnki.net/magazine/article/zqyd2012z1031.htm 杜玮, 凌锦兰, 周伟, 等.东昆仑夏日哈木镍矿床地质特征与成因[J].矿床地质, 2014, 33(4):713-726. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ201404004.htm 贾建团.青海祁漫塔格地区牛苦头铁多金属矿床特征研究[D].中国地质大学(北京)硕士学位论文, 2013. 苏生顺.卡而却卡铜矿地质特征及矿床成因[D].中国地质大学(北京)硕士学位论文, 2013. 侯可军, 李延河, 田有荣. LA-MC-ICP-MS锆石微区原位UPb定年技术[J].矿床地质, 2009, 28(4):481-492. http://mall.cnki.net/magazine/article/kcdz200904009.htm Hoskin P W O, Black L P. Metamorphic zircon formation by sol-id-state recrystallization of protolith igneous zircon[J]. Journal of Metamorphic Geology, 2000, 18:423-439. doi: 10.1046/j.1525-1314.2000.00266.x/abstract Hoskin P W O, Black L P. Metamorphic zircon formation by sol-id-state recrystallization of protolith igneous zircon[J]. Journal of Metamorphic Geology, 2000, 18:423-439. doi: 10.1046/j.1525-1314.2000.00266.x/abstract
郭通珍, 刘荣, 陈发彬, 等.青海祁漫塔格山乌兰乌珠尔斑状正长花岗岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义[J].地质通报, 2011, 30(8):1203-1211. http://mall.cnki.net/magazine/article/zqyd201108004.htm 任二峰, 安守文, 李焕学, 等.东昆仑喀雅克登塔格晚古生代辉长岩地球化学特征[J].地质找矿论丛, 2012, 27(1):96-102. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZZK201201017.htm 郝娜娜, 袁万明, 曹建辉, 等.东昆仑喀雅克登塔格晚泥盆世花岗闪长岩的发现与地质意义[J].西北地质, 2014, 47(1):107-115. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XBDI201401009.htm 陈静, 谢智勇, 李彬, 等.东昆仑拉陵灶火地区泥盆纪侵入岩成因及其地质意义[J].矿物岩石, 2013, 33(2):26-34. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWYS201302005.htm 王冠, 孙丰月, 李碧乐, 等.东昆仑夏日哈木矿区早泥盆世正长花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其动力学意义[J].大地构造与成矿学, 2013, 37(4):685-697. http://www.cnki.com.cn/article/cjfdtotal-dgyk201304013.htm 奥琮, 孙丰月, 李碧乐, 等.青海夏日哈木矿区中泥盆世闪长玢岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义[J].西北地质, 2014, 47(1):96-106. http://www.cnki.com.cn/article/cjfdtotal-xbdi201401007.htm 崔美慧, 孟繁聪, 吴祥珂.东昆仑祁漫塔格早奥陶世岛弧:中基性火成岩地球化学、Sm-Nd同位素及年代学证据[J].岩石学报, 2011, 27(11):3365-3379. http://mall.cnki.net/magazine/article/ysxb201111017.htm Li W, Neubauer F, Liu Y J, et al. Paleozoic evolution of the Qi-mantagh magmatic arcs, Eastern Kunlun Mountains:Constraints from zircon dating of granitoids and modern river sands[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2013, 77:183-202. doi: 10.1016/j.jseaes.2013.08.030 Li W, Neubauer F, Liu Y J, et al. Paleozoic evolution of the Qi-mantagh magmatic arcs, Eastern Kunlun Mountains:Constraints from zircon dating of granitoids and modern river sands[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2013, 77:183-202. doi: 10.1016/j.jseaes.2013.08.030
Meng F C, Cui M H, Wu X K, et al. Heishan mafic-ultramafic rocks in the Qimantag area of Eastern Kunlun, NW China:Rem-nants of an early Paleozoic incipient island arc[J]. Gondwana Re-search, 2015, 27:745-759. doi: 10.1016/j.gr.2013.09.023 Meng F C, Cui M H, Wu X K, et al. Heishan mafic-ultramafic rocks in the Qimantag area of Eastern Kunlun, NW China:Rem-nants of an early Paleozoic incipient island arc[J]. Gondwana Re-search, 2015, 27:745-759. doi: 10.1016/j.gr.2013.09.023
Meng F C, Zhang J X, Cui M H. Discovery of Early Paleozoic doi: 10.1016/j.gr.2012.06.007 Meng F C, Zhang J X, Cui M H. Discovery of Early Paleozoic eclogite from the East Kunlun, Western China and its tectonic sig⁃nificance[J]. Gondwana Research, 2013, 23: 825-836. doi: 10.1016/j.gr.2012.06.007
孟繁聪, 崔美慧, 吴祥珂, 等.东昆仑祁漫塔格花岗片麻岩记录的岩浆和变质事件[J].岩石学报, 2013, 29(6): 2107-2122. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201306019.htm 祁生胜, 宋述光, 史连昌, 等.东昆仑西段夏日哈木-苏海图早古生代榴辉岩的发现及意义[J].岩石学报, 2014, 30(11): 3345-3356. http://www.cnki.com.cn/article/cjfdtotal-ysxb201411018.htm 莫宣学, 罗照华, 邓晋福, 等.东昆仑造山带花岗岩及地壳生长[J].高校地质学报, 2007, 13(3): 403-414. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXDX200703005.htm 陆露, 吴珍汉, 胡道功, 等.东昆仑牦牛山组流纹岩锆石U-Pb年龄即构造意义[J].岩石学报, 2010, 26(4): 1150-1158. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201004013.htm 张耀玲, 胡道功, 石玉若, 等.东昆仑造山带牦牛山组火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其构造意义[J].地质通报, 2010, 29(11): 1614-1618. http://mall.cnki.net/magazine/article/zqyd201011004.htm Harris N B W, Pearce J A, Tindle A G. Geochemical characteristics of collision zone magmatism[J]. Geol. Soc., London, Spec. Publ., 1986, 19: 67-81. http://cn.bing.com/academic/profile?id=2099243038&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn
Pearce J A, Harris N B W, Tindle A G. Trace Element Discrimination Diagrams for the Tectonic Interpretation of Granitic Rocks[J]. Journal of Petrology, 1984, 25: 956-983. doi: 10.1093/petrology/25.4.956
Eby G N. Chemical subdivision of the A-type granitoids: Petrogenetic and tectonic implications[J]. Geology, 1992, 20: 641-644. doi: 10.1130/0091-7613(1992)020<0641:CSOTAT>2.3.CO;2
Whalen J, Currie K, Chappell B. A-Type Granites: Geochemical Characteristics, Discrimination and Petrogenesis[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1987, 95: 407-419. doi: 10.1007/BF00402202
Dewey J F. Extensional collapse of orogens[J]. Tectonics, 1998, 7:1123-1139. http://cn.bing.com/academic/profile?id=2144222955&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn
毛景文, 李晓峰, 李厚民, 等.中国造山带内生金属矿床类型、特点和成矿过程探讨[J].地质学报, 2005, 79(3): 342-372. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE200503013.htm Chen Y J, Pirajno F, Qi J P. The Shanggong gold deposit, Eastern Qinling Orogen, China: Isotope geochemistry and implications for ore genesis[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2008, 33: 252-266. doi: 10.1016/j.jseaes.2007.12.002
Pirajno F. Hydrothermal Processes and Mineral Systems[M]. Berlin: Springer, 2009: 165-204.
青海省第三地质矿产勘查院.青海省祁漫塔格整装勘查区综合研究. 2015. 青海省柴达木综合地质矿产勘查院.青海省格尔木市牛苦头矿区勘查及M4磁异常铁多金属矿详查报告. 2011. 青海省柴达木综合地质矿产勘查院.青海省格尔木市牛苦头矿M1磁异常区铁多金属矿勘探报告. 2012.