塔里木大火成岩省碱性岩浆活动与稀有金属成矿作用

地幔柱活动导致大火成岩省的形成,并伴随大规模岩浆作用和成矿事件。碱性岩型稀有金属矿床是地幔柱成矿作用中非常重要的一类,但目前对该类矿床形成过程中稀有金属元素超常富集机制仍缺少系统性研究。本文搜集了塔里木大火成岩省两大构造域(塔里木克拉通及边缘地区和中亚造山带)碱性岩浆岩的年代学和岩石地球化学数据,分析其岩浆活动和成矿作用的基本特点,探讨地幔柱与不同类型大陆岩石圈相互作用导致稀有金属元素富集的差异性。塔里木克拉通及边缘地区碱性岩浆岩主要为碱性正长岩‒花岗岩和碳酸岩,形成于291~268 Ma,峰期年龄为~278 Ma,主要属于塔里木大火成岩省最晚阶段的岩浆活动;其中碱性正长岩‒花岗岩富碱、Th、REE、Nb、Zr,高Ga/Al、Nb/Ta值,多数显示典型A1型花岗岩的地球化学特征。中亚造山带碱性岩浆岩为碱性正长岩‒花岗岩,形成于325~255 Ma,大部分与塔里木大火成岩省岩浆活动时代一致,其碱、Th、REE、Nb、Zr含量和Ga/Al、Nb/Ta值明显低于塔里木克拉通及边缘地区的碱性正长岩‒花岗岩,并且多数显示典型A2型花岗岩的地球化学特征。塔里木克拉通及边缘地区的碱性正长岩‒花岗岩和碳酸岩赋存Nb-Zr-REE矿床,而中亚造山带的碱性正长岩‒花岗岩则赋存Li-Be-Ta-Nb-W-Sn-Mo矿床。地幔柱和再循环洋壳物质加入地幔源区导致塔里木克拉通及边缘地区的碱性岩浆岩富集Nb、Zr、REE;中亚造山带碱性岩浆岩的源区因近期俯冲交代影响的岩石圈地幔和新生地壳物质的参与而显著富集Li、Be、W、Sn、Mo等流体活动元素。塔里木克拉通及边缘地区碱性正长岩‒花岗岩贫硅、钠质、过碱性的特征有利于熔体中Nb、Zr、REE的富集;而中亚造山带碱性正长岩‒花岗岩富硅、钾质、过铝质的特征有利于Ta、Li、W、Sn的富集。塔里木克拉通和中亚造山带具有不同的地幔柱‒岩石圈相互作用,其碱性岩浆岩的岩浆源区不同,并经历了不同的岩浆演化过程,导致塔里木大火成岩省两大构造域具有不同的稀有金属成矿作用。

华北克拉通北缘东段巴尔哲锆—铌—稀土矿床碱性岩浆演化对稀有—稀土元素富集成矿的制约

华北克拉通北缘东段是中国重要的关键金属成矿区带之,分布着许多重要的稀有—稀土金属矿床,资源潜力巨大。笔者等以巴尔哲锆—铌—稀土矿床为研究对象,开展了矿床地质特征和成矿岩体与围岩的全岩地球化学研究。

云南洱海东部新生代高钾碱性岩浆岩痕量元素特征

云南洱海东部地区广泛分布的新生代高钾碱性岩浆岩。通过对其稀土和微量元素的研究，了解它们的物质来源和形成的构造环境。我们用电感耦合等离子体质谱（ＩＣＰ－ＭＳ）测定了本区各类岩石的稀土元素和微量元素。结果显示：１）它们的稀土特征相同：富集轻稀土，稀土分配模式为轻稀土富集型，Ｅｕ无明显亏损，（Ｌａ／Ｙｂ）ｎ和（Ｃｅ／Ｙｂ）ｎ的比值多为１１～２１；２）微量元素富集大离子亲石元素；不相容元素分布模式曲线总斜率为负，Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ具明显负异常，表明它们具有大陆裂谷碱性玄武岩的特征；３）（８７Ｓｒ／８６Ｓｒ）ｉ和（１４３Ｎｄ／１４４Ｎｄ）ｉ比值分别为０．７０５８９～０．７０７１２和０．５１２３０５～０．５１２６３０。这些特征说明海东新生代高钾碱性各类岩浆岩的物源相同，均来自富集地幔。它们的稀土和微量元素数据支持了本区地质、地球物理研究结果，即具有初始裂谷性质的非造山构造背景。因此海东新生代高钾碱性岩浆岩是在哀牢山－金沙江大陆裂谷构造环境中形成。

熊耳裂陷印支期碱性岩浆活动成矿作用、生成模式

河南嵩县磨沟正长岩体单颗粒锆石U-Pb法年龄为208.5 Ma,陕西华阳川碳酸岩有关辉钼矿的Re-Os等时线年龄为221 Ma,表明熊耳裂陷印支期碱性岩浆活动主要发育在南部小秦岭古岭东西两侧,分别以富钾、稀土元素为特征。东侧以正长岩为主的岩浆活动,与金的成矿作用有关;西侧碳酸岩直接形成钼铅矿床。印支期碱性岩浆活动具幔壳混源型和板内、非造山构造环境特征,是在中三叠世之后的碰撞事件过程中,秦岭微地块向华北地块俯冲而诱发的。

冀北印支期碱性岩浆活动及其地球动力学意义

冀北印支期碱性岩浆活动及其地球动力学意义张招崇（中国地质科学院地质研究所，北京１０００３７）王永强（中国地质科学院西安地质矿产研究所，西安７１００５４）关键词碱性岩浆印支期冀北地球动力学燕山地区是否存在印支期的构造、岩浆活动一直存在着争论。过去多数人...

碱性岩浆活动与铜、金和铀成矿作用

碱性火成岩(含火成碳酸岩)是地壳中-类分布相对稀少和产出环境十分独特的岩石类型,部分碱性火成岩与金、铜、铀和铂族以及稀有和稀土元素矿床具有密切时空分布关系(任康绪,2003;Müller,2002;聂凤军等,1997;Yuan et al.,1998)。鉴于碱性火成岩及有关金属矿床是地壳特定演化阶段,特殊构造作用和异常岩浆活动的综合性产物,因此,其分布形态、岩(矿)

碱性岩浆、主要构造和金矿床绿岩带金成矿的标志

本文讨论了加拿大苏必利尔省太古代煌斑岩类的分布及与主要构造的时空关系、岩相及地球化学特点,指出煌斑岩类明显地沿主要构造产生,分布在绿岩带中,金矿化往往与其伴生。金矿化和煌斑岩类的成因都与会聚的板块边缘型构造有关,二者都是在拉伸条件下沿深达地幔的构造侵位的产物,但彼此来自不同的源区。

岩浆结晶过程中铀的性状——碱性岩浆的重要特征

在许多火成岩岩系中,铀含量在年轻的岩系中降低,一般解释为岩浆结晶期间铀释出的结果。铀含量这种变化趋势可以从南格陵兰伊利莫萨克侵入体的描述中看出,并且被看作是由于形成络合离子,铀在岩浆中保留下来的结果。这样在残留熔体中,甚至在铀含量低的岩系中形成铀富集。

南秦岭早古生代碱性岩地球化学特征及其成因机制:研究进展与展望

南秦岭地区在早古生代经历了大规模且持续性的碱性岩浆活动,其丰富的碱性岩石记录为探索深部地幔物质组成、壳内岩浆演化过程以及地球动力学演化机制提供了珍贵的地质载体。文章基于团队近期对于区域上典型碱性岩的地球化学分析结果和成因机制探讨,旨在对南秦岭早古生代碱性岩浆的源区和演化过程进行全面地约束。南秦岭早古生代碱性岩石类型主要包括一套成分从碱性玄武质向粗面质变化,呈双峰式分布的碱性火山-侵入岩组合,以及少量与碱性硅酸岩(角闪辉石岩、正长岩)-碳酸岩共生杂岩体。岩相学、年代学和地球化学证据显示这些碱性岩具有相同的地幔源区,其中演化程度较低的镁铁质端元记录了南秦岭早古生代交代岩石圈地幔的部分熔融事件,交代介质主要为硅酸盐熔体。演化程度较高的碱性岩端元(粗面-正长岩、碳酸岩)来源于初始镁铁质组分的岩浆分异过程,其中粗面-正长岩类主要受到以长石和单斜辉石为主的分离结晶作用控制。中生代热液交代过程主要记录在北大巴山东部和武当地块西南缘的早古生代碱性岩体中,热液交代作用促进了碳酸岩杂岩体中稀土元素的富集成矿。副矿物年代学和独居石Nd同位素特征反映了热液可能形成于岩体本身的再活化事件,晚三叠世秦岭地区的造山运动可能对此过程具有促进作用。

滇西三江地区新生代碱性系列岩浆岩构造类型

滇西三江地区新生代碱性系列岩浆岩 ,其构造类型非大陆边缘之岛弧 ,也非大陆内部之裂谷 ,而属两大陆碰撞 。

富金斑岩型铜矿床的基本特征、成矿物质来源与成矿高氧化岩浆-流体演化

第三纪富金斑岩型铜矿床主要发育于板块汇聚边缘与俯冲作用相关的火山-岩浆弧以及陆缘弧中,而大多数较古老的富金斑岩型铜矿床则主要发育于向大陆边缘增生的岛弧环境中。含矿斑岩的岩性变化范围从低钾钙碱性闪长岩、石英闪长岩和英云闪长岩到高钾钙碱性石英二长岩到碱性的二长岩及正长岩,通常侵位于地壳浅部1～2km处,与同期的火山岩密切共生,并常见热液爆破角砾岩。其围岩蚀变从早到晚依次可分为Ca-Na硅酸盐蚀变、K硅酸盐蚀变、中级泥质蚀变、绢云母化、高级泥质蚀变,而浅部的高级泥质蚀变可以与早期K硅酸盐蚀变同期形成。Cu、Au矿化主要发育在K硅酸盐蚀变带中,矿化与A型脉密切相关,贫钼而富铂族元素。控制富金斑岩型铜矿床形成的几个关键过程包括:(1)源区有大量的Cu、Au等成矿元素;(2)能使Cu、Au等成矿物质有效进入岩浆熔体的机制;(3)合成矿元素的岩浆熔体在从地幔上升到地壳高侵位而形成斑岩体的过程中没有Cu、Au等成矿物质损失;(4)在岩浆上升演化过程中,岩浆挥发份能有效的逸出,并且逸出的时间越早,对成矿越有利;(5)Cu、Au等成矿元素能有效进入岩浆挥发份; (6)在成矿斑岩体上部发育有利的相对封闭机制,阻止岩浆挥发份的逃逸;(7)含Cu、Au成矿流体的有效沉淀机制; (8)具有一个地壳上部的岩浆房,能够不断提供成矿物质和驱动热液循环的热能。要形成大型矿床一般需要多期岩浆脉动侵位与多期矿化热液蚀变事件的叠加。现多倾向认为交代的地幔楔可能是其主要物质来源。而有利于富金斑岩型铜矿床形成的岩浆有钾质钙碱性岩浆、埃达克质岩浆、碱性弧岩浆。俯冲板片脱水形成的流体或者熔融产生熔体提供了上覆地幔楔熔融的高氧逸度条件,这种高氧逸度特征是地幔源区Cu、Au成矿元素能否进入岩浆熔体的重要条件之一。最近研究表明流体的冷却可能是Cu、Au沉淀成矿最主要的因素。本文扼要介绍了富金斑岩型铜矿的矿床地质特征、矿床成因等方面的研究进展,分析了存在的主要问题并对其发展趋势作了展望。

中祁连党河南山碱性系列岩浆岩埃达克岩成因及其对俯冲带壳幔相互作用的启示

碱性系列岩浆岩和埃达克岩是通常产生于汇聚板块边缘的特殊岩石类型,记录了俯冲物质与地幔橄榄岩相互作用的过程。笔者对中祁连南缘党河南山地区贾公台杂岩体和鸡叫沟岩体进行了岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,鸡叫沟岩体中的二长闪长岩形成于(467±4.7)Ma,贾公台岩体花岗闪长岩形成于(445±4.3)Ma。地球化学分析结果表明,鸡叫沟杂岩体中角闪辉石岩、辉长岩和二长闪长岩整体上具有富K、富Na的特征,均属于碱性系列岩浆岩,具有钾玄岩特征;岩体中不同岩石类型具有相似的微量元素配分型式,富集Sr、Nb、LILE和LREE等,岩浆源区存在金红石残留,其形成过程与弧地幔楔底部富碱的俯冲沉积物和地幔橄榄岩混合、熔融有关。贾公台花岗闪长岩属于中钾钙碱性系列,Na2O/K2O值大于2.5,样品具有高Sr(>400×10^(-6))、低Y(<7×10^(-6))的特征,高Sr/Y值(>70)和La/Yb值(>22)具有高硅埃达克岩特征,与俯冲洋壳的榴辉岩相部分熔融有关,源区存在石榴子石残留特征。党河南山碱性岩浆岩埃达克岩组合指示了俯冲物质深部熔融的特点(大于50~100 km),揭示了该地区强烈的壳幔相互作用过程,表明俯冲沉积物和俯冲洋壳可以为弧岩浆侵入体形成提供直接的物质来源,进一步说明俯冲物质和地幔橄榄岩相互作用可能是岛弧地壳生长的方式之一。

西天山托云盆地及周边中新生代岩浆活动的岩石学、地球化学与年代学研究

天山西南部白垩纪-老第三纪发育的托云盆地及其周边出露的岩浆岩是一套完整的碱性岩浆岩系列,包含了苦橄质玄武岩、玄武岩、碧玄岩、碱玄岩(橄榄玄武岩、黑云母辉长二长岩、辉长辉绿岩、辉石橄榄岩)和响岩等多种岩石类型。野外工作显示有火山喷出岩和侵入岩两种不同的产状。年代学结果指示岩浆岩形成于120～50Ma间,为晚白垩世-老第三纪盆地形成演化阶段岩浆活动的产物。分离结晶作用是岩浆演化和岩浆系列形成最主要的因素,托云岩浆岩大致经历了结晶分异过程的两个阶段:早期苦橄质岩浆中橄榄石、尖晶石的结晶分离,表现为MgO和微量元素Cr含量随SiO_2含量增加大幅度的降低;晚期主要是单斜辉石、斜长石和钛铁矿等矿物的结晶分异,以CaO、FeO、TiO_2等随SiO_2含量增加大幅度的降低为特点。苦橄质岩石的出现指示了地幔较高温熔融事件的存在,进而为托云盆地地幔柱的存在提供了有力的证据。无论如何,碱性岩浆的活动表明托云盆地形成的大地构造背景是大陆主动裂谷环境,对应的深部背景为区域性的地幔柱构造。首次发现的响岩是结晶分异作用的最终产物。响岩较极端地指示了岩浆结晶分离过程对岩浆演化的巨大影响。托云岩浆岩的同位素特征指示其源区是一个接近于PREMA地幔,但微量元素特征显示其受地壳流体交代改造的特点。岩浆岩的Nd同位素T_(DM)集中在250～600Ma之间,反映了一个古生代时期形成的新生岩石圈地幔,与新疆北部地区的晚古生代新生岩石圈地幔的事实相符。

华北克拉通南缘古中元古代碱性岩岩石地球化学特征及其地质意义

华北克拉通南缘从陕西华县经河南卢氏、栾川、方城直至确山一带,碱性岩浆活动十分发育,而且活动时间跨越古元古代至中生代。前人关于华北克拉通南缘碱性侵入岩的岩石地球化学研究工作不少,但缺乏系统性。本文拟通过系统研究该区古中元古代碱性岩的岩石地球化学特征,探讨其源区性质及构造环境,为系统研究华北克拉通南缘碱性岩浆活动特征提供依据。

青藏高原东部新生代钾质碱性系列岩石地球化学特征:岩石成因及其地质意义

青藏高原东部新生代钾质碱性系列的岩石,包括深成岩、火山岩和煌斑岩,在时空上具有一致性,岩石化学成分均富碱、高钾、K2O/Na2O比值远大于1,高度富集Sr、Ba等大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Ta等高场强元素(HFSE),及物质来源于富集地幔源区的Sr、Nd、Pb同位素组成等,均显示钾质碱性系列的岩石特有的特征,其形成与印度和欧亚两大陆碰撞,导致青藏高原北、东部在40Ma左右出现的大型走滑拉分带,致使地壳变薄以及地幔上拱的构造背景有关。

四川理塘地区花岗闪长岩特征及其增生楔弧岩浆活动

【研究目的】通过查明理塘地区拉扎嘎山花岗闪长岩的年龄、地球化学特征,探讨花岗闪长岩形成的时代、成因及构造背景,为研究甘孜—理塘洋盆俯冲增生构造演化过程提供依据。【研究方法】选取甘孜—理塘蛇绿混杂岩带俯冲增生楔内花岗闪长岩,系统开展岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。【研究结果】花岗闪长岩含有大量的角闪石、黑云母等铁镁矿物,局部见大量的闪长质包体和围岩捕掳体。岩体形成于晚三叠世((207.2±1.5)Ma),岩石属I型钙碱性准铝质花岗岩类,具富集大离子亲石元素Rb、Ba、K、Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Zr、Ti,显示轻稀土富集、重稀土亏损的右倾式配分模式,具有Eu的负异常,是典型的火山弧型花岗岩。【结论】结合区域地质资料及本文研究成果,认为四川理塘地区拉扎嘎山花岗闪长岩与甘孜—理塘洋向西俯冲致使中咱地块东缘增生楔不断扩大密切相关,是增生楔杂岩熔融成不同类型岩浆混合的产物。

东天山土屋—延东斑岩铜矿田成岩时代精确测定及其地质意义

东天山土屋—延东斑岩铜矿的形成时代迄今尚存在争议。前人以矿区南侧凝灰质粉砂岩夹层中所含古生物化石及区域地层对比为依据,将含矿地层时代划归为石炭纪,并推测其成矿的构造环境属于哈萨克斯坦—准噶尔板块的活动陆缘——觉罗塔格石炭纪火山岛弧。近期一些研究者通过对区内各类地质体的同位素地质年代学研究,获得了中—晚泥盆世和早石炭世的年龄信息(390～36 0 Ma) ,认为含矿火山岩和矿化斜长花岗斑岩形成于中—晚泥盆世—早石炭世。据此提出土屋和延东斑岩铜矿形成构造环境应属于塔里木板块的活动陆缘,是泥盆纪岛弧火山-深成作用的产物。在前人研究基础上,笔者对土屋和延东斑岩铜矿区的矿化斜长花岗斑岩开展了锆石SHRIMP微区原位U - Pb定年研究,获得土屋和延东矿区矿化斜长花岗斑岩体的年龄分别为334±3Ma(95 %置信度)和333±4 Ma(95 %置信度)。测定结果表明,土屋和延东斑岩型铜矿床的形成时代应归属为晚石炭世早期或早石炭世晚期,成矿作用与石炭纪钙碱性岩浆浅成侵位有关。

青藏高原北羌塘榴辉岩质下地壳及富集型地幔源区——来自新生代火山岩的岩石地球化学证据

利用岩石地球化学的方法 ,研究了北羌塘新生代火山岩。结果表明 ,北羌塘第三纪火山岩可区分为碱性 (钾玄岩质 )和高钾钙碱两套不同的火山岩组合 ,它们分别起源于一个特殊的、不均一的富集型上地幔和一个加厚陆壳的榴辉岩质下地壳。由于青藏陆块之下软流层物质的上涌而形成幔源碱性岩浆活动 ,而幔源岩浆在 Moho面的底侵作用又为下地壳中酸性高钾钙碱系列火山岩的起源提供了热动力条件。