滇西北衙金矿床富水岩浆对成矿的制约

成矿岩浆富水(>4%)是形成斑岩型矿床的关键。滇西北衙金矿床是金沙江-哀牢山新生代富碱斑岩成矿带中规模最大的金多金属矿床,目前探明金资源储量超过320吨,伴生的铅锌、银、铜、铁、硫也达到大-中型规模。本文以北衙成矿的二长花岗斑岩中角闪石斑晶和锆石为研究对象,开展岩相学和地球化学研究,厘定成矿岩浆的特征,并探讨富水岩浆对成矿的制约。研究表明,北衙二长花岗斑岩角闪石斑晶发育、轻稀土富集而重稀土亏损、具有高Sr(>300×10^(-6))、低Y(<10×10^(-6))和高(La/Yb)N(6.19~26.8)的地球化学特征,暗示在岩浆结晶早期有角闪石斑晶的晶出。角闪石晶出的条件是岩浆中水含量大于4.5%,因此北衙金矿床成矿岩浆演化早期角闪石的晶出显示成矿岩浆相对富水。角闪石矿物组分计算表明岩浆熔体中水含量在3.8%~4.1%之间,进一步证实北衙金矿床成矿岩浆相对富水。北衙金矿床这种具有高水含量的岩浆在源区岩石部分熔融的过程中,水的加入可以降低其熔点,促进源区含Cu、Au硫化物重熔,或萃取岩石中Cu、Au成矿元素,或聚集岩浆中分散分布的金属元素,形成富金属、富水的岩浆。含矿岩浆就位后,其通过压力的降低(岩浆房脆性破裂或岩浆向上侵位)来降低水的溶解度,或通过岩浆持续的结晶(在等压条件下晶出无水矿物)逐渐提高岩浆水含量,促使熔体中水含量大于水在熔体中溶解度,从而导致岩浆水达到饱和状态,流体开始出溶。总体而言,北衙金矿床富水岩浆不仅能促进北衙矿床成矿流体的形成与演化,也对成矿流体中Cu、Au等成矿元素的富集具有重要的作用。

富闪深成岩的成因及其地球动力学意义

富闪深成岩是一套以角闪石为标志矿物的侵入杂岩,可由角闪石岩、角闪辉长岩、角闪闪长岩、(英云)闪长岩、黑云母花岗岩等不同酸度系列的岩石组成。在元素地球化学方面,富闪深成岩可呈低钾拉斑质、钙碱性或钾玄质,富集大离子亲石元素和轻稀土元素。起源于经俯冲作用改造的岩石圈地幔或软流圈地幔部分熔融的基性母岩浆通过分离结晶、同化-混染,或与壳源岩浆混合,形成富闪深成岩系列中不同的岩性端元。高水含量作为富闪岩浆体系的基本特征不仅塑造了杂岩体的标志性角闪石矿物学特征,也主导了岩浆的钙碱性演化趋势。富闪杂岩形成环境相对特殊,通常产于板块会聚终末期的洋脊-海沟交互场景和后碰撞阶段,并受到同时期区域构造作用控制。基于野外产出上的共生性和地球化学的相似性,富闪深成岩与高Ba-Sr花岗岩、晚太古代赞岐岩类存在密切的成因关联,对其进行类比研究,不仅有助于富闪深成岩成因解析,也可为探讨大陆地壳生长-分异机制及地球早期构造体制提供崭新视角。最后,作为显生宙克拉通早期破坏过程的重要岩浆记录,华北克拉通北缘发育的多期晚古生代富闪深成杂岩有望为揭开富闪深成岩成因和地球动力学奥秘提供重要的野外实验室。

冈底斯带南部新特提斯洋早期俯冲有关岩浆特征与成矿分析

冈底斯南缘经历了新特提斯洋俯冲及其后的陆陆碰撞,发育众多后碰撞环境的斑岩铜矿床,而与洋壳俯冲有关斑岩型矿床却发现不多,目前仅有雄村斑岩型铜金矿床。本工作在冈底斯南缘东西向200多千米范围内发现多个铜矿化岩体及火山岩。岩体锆石U-Pb年龄显示其侵位于早中侏罗世。这些铜矿化岩体及火山岩多发育脉状帘石化蚀变,而其周围新生代岩基多未发生蚀变及矿化,显示矿化及蚀变早于新生代岩基;而磁铁矿-赤铁矿-黄铜矿矿物组合表明铜矿化与岩浆磁铁矿的氧化还原过程有关,矿化时代与岩体基本同期。矿化岩体多富含角闪石,发育磁铁矿-赤铁矿组合,显示岩浆富水氧化特征,而岩浆期榍石、磷灰石及石英中发育原生流体包裹体,显示富水岩浆较早出溶挥发分。综合区内早中生代岩浆岩的时空分布,冈底斯南缘存在东西向的侏罗纪弧岩浆岩带。该套岩浆岩具有典型弧岩浆地球化学特征,锆石?Hf(t)值(+10^+16)显示近亏损地幔端元的源区特征。上述证据表明,冈底斯南缘在早中生代发生了大范围的岩浆活动和同期铜矿化,新生下地壳或亏损地幔源区可提供良好的Cu金属来源,高氧化富水的母岩浆有利于亲铜元素的富集与成矿,为斑岩铜矿床形成的有利条件。据此,我们提出冈底斯南缘在早中侏罗世可能存在一个包括雄村斑岩型铜金矿床在内的高氧化岩浆岩和矿化带,其与新特提斯洋洋壳在侏罗纪俯冲引发的大规模的岩浆活动相关,该带具备良好的斑岩铜矿找矿前景。鉴于冈底斯南缘在白垩纪之后经历了大规模抬升和剥蚀,在该地区寻找新的俯冲型斑岩铜金矿床应主要集中在早中侏罗世火山岩出露区。