吉林大学学报(地球科学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (2): 503-524.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20230144

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冀东高家店岩体锆石年代学和微量元素地球化学特征及其地质意义

杨爱雪,吕水,许曼,韦文国,刘海龙,吴再忠,安梦莹   

  1. 河北省地质矿产勘查开发局第五地质大队(河北省海洋地质环境调查中心),河北唐山063000
  • 出版日期:2025-03-26 发布日期:2025-05-09
  • 基金资助:

    河北科技厅重点研发项目(22374201D);河北省自然资源厅科研项目(13000024P00F2D410444H);河北省地质矿产勘查开发局科研项目(13000022P0069B410037Y


Zircon Chronology and Trace Element Geochemical Characteristics and Their Geological Significance of Gaojiadian Pluton in Eastern Hebei Province, China

Yang Aixue, Lü Shui, Xu Man, Wei Wenguo, Liu Hailong,Wu Zaizhong, An Mengying   

  1. The Fifth Geological Brigade of Hebei Bureau of Geology and Mineral Resources Exploration (Hebei Marine Geological Environment Survey Centre), Tangshan 063000, Hebei, China

  • Online:2025-03-26 Published:2025-05-09
  • Supported by:
    Supported by the Key R&D Project of Hebei Science and Technology Department (22374201D), the Scientific Research Project of Hebei Provincial Department of Natural Resources(13000024P00F2D410444H and the Scientific Research Project of Hebei Bureau  of Geology and Mineral Resources Exploration  (13000022P0069B410037Y)

摘要:

高家店岩体地处华北克拉通北缘冀东地区,为早燕山期侵入的复式岩基,岩石类型主要包括闪长岩、石英正长岩、花岗岩及其间的过渡类型。岩体内部赋存有高家店热液脉型金矿床,花岗岩和闪长岩是金矿的主要赋矿围岩。为精确厘定高家店岩体侵入期次,以高家店岩体为研究对象,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法对高家店岩体4件岩石样品进行锆石年代学研究和锆石微量元素测试。结果显示:石英正长岩结晶年龄为(197.4±1.9Ma,肉红色黑云二长花岗岩结晶年龄为(176.7±1.2Ma,灰白色黑云二长花岗岩结晶年龄为(175.8±1.7Ma,闪长玢岩结晶年龄为(175.3±1.9Ma,表明高家店岩体的侵入时代为早中侏罗世;花岗岩内见有闪长岩暗色包体,说明岩体可能为壳-幔混合成因,形成于伸展构造背景下;所有样品锆石微量元素均表现出左倾稀土元素配分模式,具有较强的Ce正异常和不同程度的Eu负异常,锆石饱和温度介于682~824 ℃之间,代表了岩浆形成的初始温度;岩浆具有随时间的演化温度逐渐降低的特征,与区域岩浆锆石具有相同的配分模式和结晶温度范围,锆石Ce4+/Ce3+值较高,代表了相对较高的氧逸度,暗示高家店岩体较强的成矿潜力,尤其黑云二长花岗岩更为突出。

关键词: 高家店金矿床, 热液脉型, 锆石U-Pb定年, 锆石微量元素, 氧逸度, 地球化学, 高家店岩体, 冀东

Abstract:

The Gaojiadian pluton, located in the eastern Hebei Province on the northern margin of the North China craton, is a composite batholith that intruded during the early Yanshan period. It primary rock types include diorite, syenite, granite, with transitional varieties present. The pluton hosts hydrothermal vein-type gold deposits, primarily found in granite and diorite.To accurately determine the invasion period of the Gaojiadian pluton, four rock samples were analyzed by zircon chronology and trace element characteristics using LA-ICP-MS zircon U-Pb dating. The results indicate crystallization age of (197.4±1.9) Ma for quartz syenite, (176.7±1.2) Ma for fleshy-red biotite monzonitic granite, (175.8±1.7) Ma for gray-white biotite monzonitic granite, and (175.3±1.9) Ma for diorite-porphyrite, suggesting an intrusion age from the Early to Middle Jurassic. Dark diorite enclaves within the granite imply a mixed crust-mantle origin formed in an extensional tectonic setting. Zircon trace elements of all samples exhibit a left-leaning rare earth partitioning pattern with strong Ce positive anomalies and varying degrees of Eu negative anomalies. The zircon saturation temperature ranges from 682 to 824 ℃, representing the initial magma formation temperature. The magma exhibited a gradual cooling trend over evolutionary time and shares a similar partitioning pattern and crystallization temperature range with regional magmatic zircons. The high Ce4+/Ce3+ values of zircon represent relatively high oxygen fugacity, revealing the stronger mineralization potential of the Gaojiadian pluton, especially in the biotite monzonitic granite.

Key words: Gaojiadian gold deposits, hydrothermal vein type, zircon U-Pb age dating, zircon trace elements, oxygen fugacity, geochemistry, Gaojiadian pluton, eastern Hebei Province

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