甘肃北山南部早古生代古亚洲洋俯冲作用:来自明舒井埃达克质侵入体锆石U-Pb年龄及地球化学的证据

甘肃北山南部具有重要的构造位置与复杂的构造演化历史,制约着北山造山带大地构造归属研究。北山明舒井埃达克质侵入体位于南部辉铜山以西地区,岩性主要为二长花岗岩、正长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等。对明舒井侵入体中的二长花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,定年结果分别为423.4±3.4 Ma、425.4±2.3 Ma和437.8±3.5 Ma。岩石SiO2含量多数大于56%(55.53%~64.42%),Al2O3大于15%(15.1%~17.79%),MgO多数小于3%,全部小于6%(2.07%~3.5%),Y和Yb含量均较低,同时轻稀土元素富集,Eu异常不明显,Sr含量较高,具有与埃达克岩相似的特征。综合区域地质背景,认为北山南部志留纪埃达克质侵入岩形成于活动大陆边缘火山弧环境,可能是志留纪古亚洲洋向北消减俯冲背景下岩浆作用的产物,同时发生了大规模的地壳增生。明舒井埃达克质侵入岩体的识别为北山造山带早古生代构造演化提供了重要依据。

埃达克岩与热液成矿过程中钾镁同位素分馏及其指示意义:以驱龙斑岩铜矿床为例

为研究后碰撞埃达克质岩岩浆分异和热液过程中的钾镁同位素分馏行为及其对斑岩铜矿床岩石成因的指示意义,本文对藏南驱龙斑岩铜矿床的一套埃达克质岩石开展了钾镁同位素分析。该套岩石包括闪长质包体、花岗闪长岩和花岗斑岩,后者是超大型斑岩铜矿床的成矿母岩。已有研究结果证实,这3套岩石很可能是由同一来源的不同程度的部分熔融和分离结晶作用形成的。研究结果表明,闪长质包体、花岗闪长岩和花岗斑岩的δ^(41)K组成分别为-0.38‰~-0.22‰、-0.43‰~-0.34‰和-0.59‰~-0.36‰。尽管3类岩石各自变化范围较小,但整体上δ^(41)K与K 2O和SiO_(2)含量呈现明显负相关趋势,表明全岩钾元素迁移和钾同位素发生了解耦,钾同位素产生了分馏。在闪长质包体花岗闪长岩演化期间,δ^(41)K与Sc和Y含量呈明显正相关关系,这指示了在该演化期间可能主要是角闪石分离结晶导致了钾同位素分馏。相比之下,花岗斑岩中具有明显的钾同位素组成变化,在花岗斑岩演化期间,δ^(41)K与Eu/Eu*和Sr含量呈正相关关系,表明在岩石演化晚期钾同位素的分馏可能主要跟斜长石分离结晶有关。然而,通过瑞利分馏模拟表明仅矿物分离结晶难以实现如此大的钾同位素分馏,花岗斑岩中的钾同位素分馏是岩浆热液共同作用的结果。值得注意的是,闪长质包体具有比地幔更重的钾同位素组成,导致这种现象的原因可能是复杂多样的:一方面,下地壳可能具有比地幔更重的钾同位素组成,岩浆混合机制下导致源区具有重钾同位素组成;另一方面,驱龙斑岩铜矿床的岩浆源区受到俯冲板片来源的富重钾流体/熔体所交代,导致其源区的钾同位素组成偏重。相比之下,这3类岩石的镁同位素组成比较类似(闪长质包体:-0.36‰~-0.19‰;花岗闪长岩:-0.28‰~-0.13‰;花岗斑岩:-0.44‰~-0.13‰),并且落在了地幔和下地壳范围内。这3类岩石的δ^(26)Mg跟MgO和SiO_(2)含量之间不存在相关性,表明埃达克质岩浆分异过程中(角闪石和黑云母)也不产生镁同位素分馏,与前人对花岗岩中镁同位素分馏行为的结论相一致。作为典型的热液型矿床,藏南驱龙斑岩铜矿床和江西德兴斑岩铜矿床在热液蚀变过程中均产生了钾镁同位素分馏。德兴斑岩铜矿床大部分蚀变岩的钾镁同位素值都高于新鲜岩浆岩,具有显著的钾镁同位素组成变化;相比之下,驱龙斑岩铜矿床埃达克质岩岩石的钾镁同位素组成大部分位于岩浆岩基线值范围内,受热液蚀变作用影响不显著。此外,驱龙斑岩铜矿床花岗斑岩中铜大量富集,岩浆热液流体出溶是导致铜大量富集的主要原因,可能至少有两种不同性质(温度、盐度)的热液流体导致花岗斑岩中钾镁同位素组成局部波动变化,这些流体不仅改变了花岗岩斑岩的钾镁同位素组成,并且从高度演化的岩浆中提取金属元素,最终导致铜成矿。

乌尔根地区早侏罗世埃达克质花岗斑岩年代学和地球化学特征:对蒙古–鄂霍茨克洋南向俯冲闭合时间的制约

蒙古–鄂霍茨克缝合带在东亚大陆形成演化历史上占有极为重要的位置,但对其南向俯冲的演化历史还存在较多争议。本文对蒙古–鄂霍茨克缝合带南缘的额尔古纳地块乌尔根地区花岗斑岩进行了锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和全岩主量、微量元素以及Sr-Nd同位素的分析研究,在此基础上限定了蒙古–鄂霍茨克洋在额尔古纳地块的闭合时间。锆石U-Pb定年结果显示,花岗斑岩侵位年龄为174.9±1.1 Ma,是早侏罗世晚期岩浆事件的产物。花岗斑岩属于过铝质高钾钙碱性岩石,其SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和Sr含量高,而Y和Yb含量较低,类似于典型埃达克岩的地球化学特征。该岩石富集轻稀土和大离子亲石元素,强烈亏损重稀土和高场强元素,且无明显Eu负异常。岩石具有相对亏损的Sr-Nd同位素组成,其(^(87)Sr/^(86)Sr)i=0.706665~0.707989,ε_(Nd)(t)=1.22~4.18。锆石ε_(Hf)(t)=5.3~12.0,二阶段模式年龄(t_(DM2))为451~879 Ma。这些特征揭示乌尔根地区花岗斑岩岩浆是由年轻的加厚下地壳部分熔融形成,而非俯冲板片熔融。结合前人研究成果以及区域地质演化规律,认为乌尔根地区花岗斑岩形成于蒙古–鄂霍茨克洋闭合后的碰撞向造山期后发展的转折时期。

基于机器学习的埃达克质岩构造背景判别研究

埃达克质岩具有重要的地球动力学和金属成矿意义,其构造背景的准确识别为探讨区域构造-岩浆演化过程提供了重要依据。由于埃达克质岩源区、热源和岩浆产生机制的多样性,传统低维度地球化学手段在识别构造背景时存在局限性。随着地学数据的指数增长和人工智能的发展,机器学习为解决该问题提供了新方法。因此,本文将机器学习与地质大数据相结合,构建高精度埃达克质岩构造背景判别模型和可视化图解。文中收集了1 075条全球埃达克质岩主、微量地球化学数据,使用主成分分析和t分布-随机近邻嵌入等无监督学习方法进行高维数据降维,采用随机森林、支持向量机、人工神经网络和K近邻等机器学习方法进行数据训练,得出准确率为98.5%的高斯核支持向量机埃达克质岩构造背景判别器,并提出Ba-Sr/Nd图解,为汇聚板块边缘、板内火山活动和太古宙克拉通(包括绿岩带)3种构造背景判别提供依据。这项工作将拓展机器学习在埃达克质岩构造背景研究中的应用,为构造-岩浆作用研究带来新的思路。

伸展背景下的埃达克质岩:黑龙江呼玛地区早白垩世侵入岩的年代学和地球化学特征

为理清大兴安岭兴安地块中生代岩体的岩石成因及构造背景,本文通过岩石学、年代学、全岩地球化学等方法,对大兴安岭东北部的黑龙江省呼玛地区早白垩世侵入岩进行了研究。结果显示:研究区早白垩世中性侵入岩为钙碱性-高钾钙碱性系列准铝质-弱过铝质岩石,成岩时间在(121.3±1.2)~(118.7±0.9)Ma之间,稀土元素配分曲线显示为右倾模式,Eu微弱正异常(0.98~1.11),富集K、Sr、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素。岩石同时具有高的Sr/Y(57.66~145.76)、LaN/YbN(11.66~29.52)和较高的Mg^(#)(50.93~57.63)、w(Cr)(77.00×10^(-6)~92.60×10^(-6))、w(Ni)(23.20×10^(-6)~32.60×10^(-6))值,显示出埃达克质岩特征。综合本次研究认为该期侵入岩主要形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的伸展环境,由加厚下地壳导致的岩石圈拆沉,软流圈幔源岩浆上涌形成埃达克质岩石。

中亚造山带中段早--中三叠世埃达克岩和A型花岗岩成因及构造意义

中亚造山带增生过程中发育的典型岩浆作用是研究其演化过程的关键。中亚造山带中段南缘达伦乌苏二长花岗岩、花岗斑岩系统的岩石学、地球化学和年代学研究表明,达伦乌苏二长花岗岩具有明显高Sr、低Y、Yb含量,高Sr/Y值(88.55~140.34),无明显Eu异常(δEu值为0.68~0.98),具埃达克岩地球化学特征。花岗斑岩富SiO_(2),贫CaO和MgO,具高的FeOT/(FeOT+MgO)和10000×Ga/Al值,高Zr、Nb、Ta含量,富集Pb、Hf、Rb、K和Th,相对亏损Ba、Sr、P和Ti,属于典型的A型花岗岩。二者的锆石U-Pb年龄分别为(249.0±2.3)Ma和(241.0±2.8)Ma。结合区域地质资料,埃达克岩指示了古亚洲洋闭合后陆壳碰撞加厚的背景,而A型花岗岩指示了碰撞后伸展构造背景。两种典型的岩浆作用记录了早—中三叠世中亚造山带中段南缘由增生造山到造山后期伸展的转换过程。

武汉长江新城北部埃达克质花岗岩地球化学特征及其地质意义

在实施武汉市多要素城市地质调查过程中,于长江新城北部的钻孔中发现了隐伏的浅肉红色中细粒黑云二长花岗岩侵位于南华系双台组变质岩中,通过研究其同位素年代学和元素地球化学特征,对长江新城以北地区早白垩世构造背景进行探讨。该岩体具有高SiO_(2)、Sr、Sr/Y比值,低CaO、MgO、Fe_(2)O_(3)、Y、Yb和正Eu异常特征,是典型的埃达克质岩。野外调查与周边钻孔均未见到有同时期大规模基性岩浆岩与其共生,其富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素(Ta、Nb、P、Ti),可能为加厚下地壳物质部分熔融的产物。该岩体锆石U-Pb年龄为(128.3±0.6)Ma,指示其形成于早白垩世。该岩体与鄂北七尖峰岩体具有相似的地球化学性质,表明大别造山带南缘的长江新城以北地区在早白垩世(约128 Ma)经历了从碰撞挤压构造体制向碰撞后伸展构造体制的转换。

福建德化蒲洋、浦城仙阳地区早古生代埃达克质岩成因探讨及其地质意义

华南加里东造山作用的类型仍存在争议,焦点集中在是否存在加里东期的大洋俯冲造山作用。根据福建德化蒲洋花岗闪长岩和浦城黄墩、仙阳等地的二长花岗岩年代学,岩石地球化学特征研究认为,岩石具埃达克质岩特征,成岩年龄为450~455 Ma,侵位时间与早古生代华夏地块西南部的云开造山运动的俯冲时限(460~440 Ma)吻合,结合区域资料,认为是大洋俯冲板片部分熔融成因,为该时期华南板块存在洋板块俯冲造山作用提供了重要证据,且指示初始俯冲时限不晚于455 Ma。

昆仑河早古生代两期埃达克质侵入岩的发现及其对东昆仑碰撞造山过程的启示

早古生代志留纪-泥盆纪是东昆仑原特提斯洋闭合和碰撞造山过程发生的重要时期。在该阶段出现有榴辉岩和大量A型花岗岩、镁铁-超镁铁质岩,并产出有夏日哈木镍矿、白干湖钨锡矿等一批重要的矿产资源。然而,东昆仑早古生代详细碰撞造山的深部过程、榴辉岩的折返机制等问题还没有得到合理的解释。在东昆仑造山带昆仑河地区新发现的早古生代埃达克质侵入岩可能为上述问题的解决提供了重要依据。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明昆仑河地区存在晚奥陶世(446Ma)和晚志留世(427-425Ma)两期埃达克质侵入岩。晚奥陶世埃达克质侵入岩为花岗闪长岩,SiO2(67.55%-68.21%)和Al2O3(14.59%-15.89%)含量较高,富Na2O(4.91%-5.15%)、贫K2O(1.54%-1.64%),亏损重稀土,Y含量是7.76×10^(-6)-8.61×10^(-6),Yb含量是0.67×10^(-6)-0.93×10^(-6),高Sr(484×10^(-6)-621×10^(-6))和Sr/Y比值(56-80),Cr(31.2×10^(-6)-38.3×10^(-6))和Ni(19.0×10^(-6)-22.5×10^(-6))含量较高,具有亏损的全岩Nd同位素组成,εNd(t)为+1.1-+1.2,其岩浆成因锆石的εHf(t)分成两组:主要岩浆锆石为+2.2-+10.6,另外一组岩浆锆石为-11.5--1.3。晚志留世埃达克质侵入岩主要为花岗闪长岩、花岗岩,高SiO2(66.36%-71.14%)和Al2O3(15.5%-19.65%),富Na2O(5.65%-7.68%),贫K2O(0.68%-1.47%),强烈亏损重稀土,Y为1.90×10^(-6)-5.02×10^(-6),Yb为0.16×10^(-6)-0.51×10^(-6),高Sr(362×10^(-6)-1100×10^(-6))和Sr/Y比值(130-514),具有弱富集的全岩Nd同位素组成,εNd(t)为-1.5--1.2,岩浆锆石εHf(t)主要分布在-10.2-+9.3之间。本文认为晚奥陶世埃达克质侵入岩最可能是俯冲洋壳熔融形成的埃达克质岩浆在上升过程中与同期古老大陆地壳来源岩浆发生了混合后形成的,而晚志留世埃达克质侵入岩可能是加厚下地壳部分熔融形成。结合区域地质资料,本研究认为东昆仑在晚奥陶世(446Ma)还存在大洋板片的俯冲和熔融,约在436-425Ma发生了大陆碰撞、板片断离和高压-超高压(HP-UHP)变质岩折返,并诱发了埃达克质、镁铁-超镁铁质和A型花岗质岩浆的产生。

北祁连东段早古生代洋壳俯冲作用记录——来自晚奥陶世高镁埃达克岩的证据

具有特殊成因机制的埃达克质岩石是探究深部岩浆动力学过程与区域构造演化的重要岩石探针之一。本文对北祁连造山带东段宁夏南华山地区出露的石洼里花岗岩进行了系统的锆石U⁃Pb年龄、主量-微量元素及锆石原位Hf同位素分析,以探讨其岩石成因及地球动力学意义。LA⁃ICP⁃MS锆石U⁃Pb定年结果表明石洼里花岗岩侵位年龄为452±4 Ma,为晚奥陶世岩浆活动的产物。岩石具有较高的SiO_(2)(68.60%~71.42%)、Al_(2)O_(3)(14.95%~15.75%)和Na_(2)O(5.06%~5.79%)含量,较低的K_(2)O(2.23%~3.10%)、MgO(0.91%~1.73%)含量和较高的Mg^(#)值(55~59),属弱过铝质钙碱性系列岩石;岩石具有高Ba(1025×10^(-6)~1250×10^(-6))、Sr(324×10^(-6)~577×10^(-6))和低Y(6.99×10^(-6)~7.69×10^(-6))、Yb(0.65×10^(-6)~0.71×10^(-6))含量,较高的Sr/Y(45~79)和(La/Yb)_(N)(17~31)值,且无明显Eu负异常。锆石εHf(t)值相对较高,变化范围为+0.5~+15.5。主量-微量元素及同位素分析结果表明石洼里花岗岩具有高镁埃达克岩的典型特征,可能是在30~40 km深度的岛弧基性下地壳部分熔融的产物,其源区中可能存在早古生代的新生地壳。结合区内蛇绿岩、高压变质岩、弧岩浆岩的研究成果,笔者认为受北祁连原特提斯洋北向俯冲影响,石洼里高镁埃达克岩形成于老虎山弧后盆地洋壳在晚奥陶世的南向俯冲过程中。

西藏仲巴微地体中新世马莜木富钾埃达克质岩及其内暗色微粒包体的成因

西藏南部的中新世含暗色微粒包体的富钾埃达克质岩被认为是之前的大陆地壳在石榴子石稳定压力下发生部分熔融的熔体与同时期的幔源超钾质火山岩发生岩浆混合或混杂的产物。为检验这一观点,本文对雅鲁藏布江缝合带西段仲巴微地体内的中新世马莜木富钾埃达克质岩及其内的暗色微粒包体开展了岩石学、锆石U-Pb定年、矿物电子探针分析以及全岩主微量元素和Sr-Nd同位素测试等方面的工作。结果显示暗色微粒包体和富钾埃达克质岩具有相似的结晶年龄(~17.5 Ma)、矿物组合(石英+长石+角闪石+黑云母)和矿物成分,但暗色微粒包体比富钾埃达克质岩含更多的角闪石和黑云母,且具有比富钾埃达克质岩低的K_(2)O和SiO_(2)以及高的MgO、TiO_(2)和P_(2)O_(5)含量。除此之外,富钾埃达克质岩和暗色微粒包体还表现出相似的全岩Sr-Nd同位素组成:富钾埃达克质岩的(87Sr/86Sr)i和εNd(t)值分别为0.70933~0.70950和-8.17~-6.72;暗色微粒包体的(87Sr/86Sr)i和εNd(t)值分别为0.70933~0.70941和-7.55~-6.57。这些特征表明,暗色微粒包体不是寄主富钾埃达克质岩与同时期具有更高K_(2)O含量的超钾质火山岩发生混合或混杂的产物,而可能是与寄主富钾埃达克质岩相关的细粒堆晶岩或同源包体。结合区域地质资料,本文认为马莜木富钾埃达克质岩是早期地壳内的富钾组分在石榴子石稳定压力下发生部分熔融的结果,并未与同时期的超钾质火山岩发生过岩浆混合或混杂。

滇西北燕山期含矿花岗岩与全球埃达克岩地球化学特征对比

为便于下一步找矿勘查研究,在前人研究基础上,收集并整理滇西北燕山期含矿岩体地球化学数据,结合现有研究成果,对滇西北地区进行整体性研究。根据数据筛选原则,绘制置信椭圆,计算相应交叠率,采用大数据方法,计算不同元素对比值,与全球埃达克岩对比,共获得图件65 536个。研究表明:燕山期岩体具有全球埃达克岩属性但又有其自身特点。某些元素比值(含Mo、Cu)较小且超出了全球埃达克岩的范围,说明Mo和Cu元素在该地区燕山期岩体中占据主导因素,富集程度较好。在K_(2)O/Mo-SiO_(2)/Cu、Na_(2)O/Cu-SiO_(2)/Mo、MnO/Cu-SiO_(2)/Cu和Na_(2)O/Zn-SiO_(2)/Mo等图件中,Mo、Cu元素与SiO_(2)、TiO_(2)、K_(2)O、Na_(2)O等拟合程度较好,具有一致的变化趋势,另外斑岩铜钼矿含矿流体作用和矿化作用不断演化,燕山期与含矿有关的花岗岩数据点偏离全球埃达克岩分布范围越远,其逸出程度也越大。该区燕山期含矿岩体与埃达克岩具有相似的产出背景,将埃达克岩的相关研究应用于该区,有助于进一步指导地质工作。

冈底斯岩浆弧曲水地区早中新世埃达克质花岗岩的成因及构造意义

青藏高原拉萨地体南部广泛发育的渐新世-中新世埃达克质岩浆岩,是研究冈底斯岩浆弧后碰撞岩浆活动和地壳演化的理想载体。本文对冈底斯弧中段曲水地区的早中新世黑云母花岗岩进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。全岩地球化学分析结果显示黑云母花岗岩具有高的SiO_(2)、Al2O3和K2O含量,属于中钾钙碱性、准铝质到弱过铝质岩石。微量元素富Sr,贫Y和Yb,富集轻稀土元素而强烈亏损重稀土元素,具有高的Sr/Y值(165~278)和(La/Yb)N值(26.6~39.7),具有典型埃达克质岩石的地球化学特征。锆石U-Pb年代学分析结果表明花岗岩的结晶年龄为21~19 Ma,Hf同位素分析结果显示,岩浆锆石εHf(t)值(-0.9~+12.7)大部分为正值且具有较大的变化范围。根据Sr/Y和(La/Yb)N值估算早中新世冈底斯弧的地壳厚度已达到70~80 km。综合本文和已有的数据表明,印度-亚洲大陆碰撞和碰撞后持续的汇聚作用以及大体积幔源岩浆的底侵共同导致冈底斯岩浆弧经历了显著的新生代地壳加厚;渐新世—早中新世,俯冲印度大陆板片的断离或加厚岩石圈地幔的拆沉作用引起软流圈地幔物质上涌,导致冈底斯弧加厚下地壳(新生地壳和古老地壳)发生强烈的部分熔融,形成了广泛分布的后碰撞埃达克质岩浆岩。

佳木斯地块中部晚三叠世埃达克岩年代学、地球化学特征及其地质意义

大八浪岩体位于佳木斯地块中部的桦南隆起区,岩性为中细粒黑云母花岗闪长岩,其侵入到晚二叠世白云母二长花岗岩中。岩石LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(234±1)Ma,属于晚三叠世早期。大八浪岩体具有较高的SiO 2含量(质量分数,下同)(62.04%~64.30%)、Al 2O 3含量(15.68%~16.95%)、Sr/Y值(23.38~36.15)、(La/Yb)N值(18.57~33.04),较低的MgO含量(0.91%~1.20%)和中等Mg#值(34.03~37.27),以及低Yb含量((1.18~1.52)×10^(-6),平均值为1.30×10^(-6))、Y含量((15.43~20.50)×10^(-6),平均值为16.94×10^(-6)),同时Na 2O/K 2O值为0.77~1.06,平均值为0.94,显示与C型埃达克岩相似的地球化学特征。结合佳木斯地块东缘二叠世处在活动大陆边缘弧环境以及佳木斯地块晚三叠世周缘增生杂岩的分布特点,认为大八浪岩体可能是晚三叠世在古太平洋板块向佳木斯地块下部俯冲,造成佳木斯地块不断缩短加厚,其下地壳发生部分熔融的产物。

西藏札佐晚白垩世中期埃达克岩年代学、地球化学及其构造意义

为解释南冈底斯晚白垩世埃达克质岩石成因及其地球动力学机制,本文对西藏扎囊县札佐地区二长花岗岩开展了锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩地球化学分析。札佐二长花岗岩锆石U-Pb定年为80.43±0.62 Ma,其SiO2为66.19%~66.84%,Al2O3为15.17%~15.48%,MgO为1.67%~1.91%,Mg#为47.4~51.5,K_(2)O为3.86%~4.09%,A/CNK=0.91~1.01,属准铝质高钾钙碱性岩石。岩石轻稀土富集明显,高Sr(492×10^(−6)~670.2×10^(−6)),低Y(8.27×10^(−6)~14.99×10^(−6)),Yb(1.07×10^(−6)~1.79×10^(−6)),高Sr/Y(35.0~81.0),高La/Yb(17.4~21.4),弱负Eu异常,具埃达克岩地球化学特征。相对富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)和重稀土。锆石εHf(t)值为10.5~14.1,单阶段Hf模式年龄(tDM1)为184.8~326.1 Ma,平均为203.4 Ma,二阶段Hf模式年龄(tDM2)为247.2~476.0 Ma,平均为287.1 Ma,略大于侵位年龄,指示岩浆物质来源于俯冲洋壳,并可能卷入俯冲沉积物。岩石中地幔组分印记Mg#值和相容元素Ni、Cr含量较高,表明熔体在上升过程中与上覆地幔楔发生反应。研究分析表明,在新特提斯洋洋脊俯冲作用下,高温热流透过板片窗导致洋壳(及俯冲沉积物)部分熔融形成札佐埃达克质二长花岗岩。同时表明,在80 Ma左右,新特提斯洋仍处于洋脊俯冲阶段。

蒙古国东北部脑明特铜矿床成矿岩体年龄、Hf同位素、地球化学特征及其对成矿构造背景的约束

脑明特中型铜矿床位于蒙古-鄂霍茨克缝合带中部,是蒙古国东北部已知规模最大的铜矿床。为探究岩体与成矿的关系,在矿床学研究的基础上,对该矿床成矿岩体开展了锆石U-Pb年代学、微量元素及Hf同位素地球化学研究。结果显示:成矿岩体的锆石U-Pb年龄为166.3±2.3 Ma和162.6±1.6 Ma,表明该成矿岩体应为中侏罗世晚期岩浆作用的产物;岩石化学组成上,成矿岩体主量元素SiO_(2)(62.81%~66.03%)>56%,Al_(2)O_(3)(15.01%~15.77%)>15%,MgO(2.06%~2.72%)<3%,K_(2)O/Na_(2)O<1,微量元素具有轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,Eu异常不明显和贫Y(含量为10.67×10^(-6)~14.05×10^(-6),<18×10^(-6))、Yb(含量为1.20×10^(-6)~1.65×10^(-6),<1.9×10^(-6)),富集Sr(含量为547.6×10^(-6)~661.8×10^(-6),>400×10^(-6))的特点,表明成矿岩体具有埃达克质岩石的地球化学特征。同时,成矿岩体具有相对较高的Mg^(#)和Cr、Ni含量,与源自拆沉下地壳熔融形成的埃达克岩相似。在Hf同位素组成上,该岩体具有较低的ε_(Hf)(t)正值(0.3~4.3)和中—新元古代模式年龄(T_(DM2)=1183~937 Ma),推测岩浆上升过程中混染了部分中—新元古代基底岩石组分。综合研究表明,脑明特铜矿床成矿岩体岩浆起源于拆沉下地壳的部分熔融,形成于中侏罗世晚期蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的陆内伸展环境。

埃达克岩的多样性

埃达克岩具有多样性,大体可分为下列几种:①典型的埃达克岩(adakite),源于贫K的拉斑玄武岩,大多是由俯冲板片熔融形成的;②高镁埃达克岩(highMgadakite,HMA),以富Mg#和Cr、Ni为特征;③TTG岩套,不同于典型的adakite,太古宙的TTG更富Si和贫Mg;④高钾钙碱性埃达克岩(high-Kcalc-alkalineadakite,HKCAA),以富K和贫Mg、Cr、Ni为特征;⑤高钾和镁的埃达克岩(highKandMgadakite,HKMA);⑥钾质埃达克岩(SuperKadakite,SKA)。研究表明,只要达到形成埃达克岩所需要的高压条件,有足够的热源使源区物质发生部分熔融,所形成的熔体即具有埃达克岩的特征。而埃达克岩的多样性则是由于构造环境的差异(消减带或下地壳)、源岩性质的差异(基性岩或酸性岩)、压力的差异(地壳厚度的大小)以及围岩的差异(与地幔或地壳发生混合作用)造成的。

内蒙古图林凯蛇绿岩中埃达克岩SHRIMP测年:早古生代洋壳消减的证据

内蒙古图林凯蛇绿岩中,新发现了埃达克岩,岩性包括石英闪长岩、奥长花岗岩、斜长岩和英安岩。它们是温都尔庙—图林凯早古生代消减带的一种岩浆岩标志。精确的SHRIMP U-Pb测年表明:①石英闪长岩侵位于约467±13Ma,说明温都尔庙古洋壳的消减可能始于约467±13Ma或更早。随后不久,这一岩石经历了约451±18Ma的高级变质和部分熔融事件。②英安岩喷发于约459±8Ma,奥长花岗岩形成略晚,约451±7Ma,最后形成了斜长岩的岩墙,其时代约为429±7Ma。据此认为,温都尔庙—图林凯古洋壳在早古生代时期,经历了愈38Ma的消减事件。

中国埃达克岩的时空分布及其形成背景 附:《国内关于埃达克岩的争论》

中国的埃达克岩出露很广,几乎遍及全国各地(除两广和湘黔4省区外),主要集中在古亚洲洋造山带、吉林—黑龙江东部以及中国东部地区,其次为秦祁昆造山带、新特提斯造山带以及青藏高原,在中国南方仅有零星的分布。中国最早的埃达克岩位于赣东北蛇绿岩中(1000 Ma),最年轻的第三纪埃达克岩产于青藏高原(60～10 Ma)。中国各地的埃达克岩可大体分为O型和C型埃达克岩两类,主要反映了板块俯冲和地壳加厚2个不同的地球动力学背景。文中还讨论了不同地质时期由埃达克岩所指示的板块消减事件和陆壳加厚事件及其地球动力学意义。

加强埃达克岩研究,开创中国Cu、Au等找矿工作的新局面

埃达克岩与浅成低温热液Au-Ag及斑岩型Cu、Cu-Au矿床有密切的关系,环太平洋地区多数大型和世界级的斑岩铜矿均与埃达克岩有关。埃达克岩有利于成矿的关键因素与埃达克岩形成时角闪石转变为石榴石的脱水作用有关。而水能萃取出在地幔和基性岩中富集的金属元素。因此,埃达克岩集中分布的地区有利于铜、金等矿化的聚集。中国铜矿资源严重不足,解决这个紧迫问题的出路在寻找斑岩铜矿。全球铜矿主要分布在环太平洋地区,中国与环太平洋类似的地区不是中国东部,而是古亚洲洋造山带、东北吉黑东部和西藏冈底斯。从国家目标出发,建议实施铜、金等找矿工作的战略转移,把浅成低温热液和斑岩型Au、Cu、Ag等矿床找矿的重点放在古生代的古亚洲洋造山带、晚古生代-中生代的吉黑东部和中-新生代的冈底斯地区。古亚洲洋造山带首选阿尔泰西南缘.东准噶尔、东天山和内蒙古中部3个地区。埃达克岩可以作为找矿标志来使用,因此,在找矿思路上也应当有一个变化,即:先找埃达克岩,再找矿。