天山北部石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb岛弧玄武质岩：对中亚造山带显生宙地壳增生与铜金成矿的意义

新疆天山北部地区存在有石炭纪的埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合,并且其中许多岩石与铜(金)矿床伴生(如达巴特、阿希、土屋-延东、赤湖,等等)。埃达克岩富钠、高Sr但亏损Y与Yb,无明显Eu-正Eu异常以及正Sr异常与Nb、Ti亏损。高铁安山(闪长)岩是本次研究首次报道的,这些岩石无明显Eu-正Eu异常以及Nb、Ti亏损,普遍具有高的MgO和Cr、Ni含量,其中阿希金矿区一些样品类似于日本西南新生代Setouchi弧火山岩带中的赞岐岩类。富Nb玄武质岩富钠贫钾,具有微弱负-正Ba、Nb和Ti异常以及高的Nb/La比值,不同于大多数正常岛弧玄武岩。天山北部地区石炭纪埃达克岩具有高的ε_(Nd)(t)(+3．4～+9．0)和低的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i(0．7032～0．7043)。富Nb玄武质岩具有变化的ε_(Nd)(t)(+3．6～+11．6)和(^(87)Sr/^(86)Sr)_i(0．7007～0．7067)。我们的研究表明,天山北部地区石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合可能是“埃达克岩交代的岛弧岩浆岩系列”。埃达克岩最有可能由石炭纪北天山洋的年轻洋壳在俯冲过程中熔融形成。另外,俯冲板片产生的熔体以及所释放的少量流体在上升过程中可能交代地幔楔橄榄岩或与其发生反应：一方面,触发地幔楔橄榄岩发生熔融形成富Nb岛弧玄武质岩；另一方面,地幔组分迅速进入到板片熔体中,导致其地幔组分增加,乃至形成高镁安山岩。因此,天山北部地区石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合表明：(1)天山北部地区石炭纪可能为岛孤环境而非裂谷环境；(2)天山地区石炭纪的地壳生长可能以侧向增生为主；(3)除了亏损地幔之外,俯冲洋壳的熔融可能也在地壳的生长中发挥了重要的作用；(4)俯冲板片产生的埃达克质岩浆具有高的氧逸度,而其与地幔楔橄榄岩的强烈相互作用将导致地幔中的金属硫化物分解,成矿金属元素进入到岩浆中。这可能是新疆北部铜金矿化与一些埃达克岩、高镁安山(闪长)岩或富Nb岛弧玄武质岩密切共生的基本原因。

内蒙古东部马鞍山地区早石炭世高镁安山岩特征及地质意义

内蒙古东部马鞍山地区发育早石炭世高镁安山岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为346.4±1.4Ma,指示其形成于早石炭世。马鞍山高镁安山岩属于钙碱性岩石系列,SiO_2含量为53.22%~54.22%,MgO为7.21%~10.03%,Al_2O_2为14.37%~15.94%,CaO为4.81%~5.94%,富Na、贫K(Na_2O为3.87%~4.34%、K_2O为0.49%~0.93%)、低TFeO/MgO(<1.5)、高Cr(364×10^(-6)~429×10^(-6))、Ni(204×10^(-6)~211×10^(-6))。所有样品均显示轻稀土元素富集,具轻微的负Eu异常,富集大离子亲石元素Rb、K、Ba、Sr,亏损高场强元素Nb、Zr、Ti、Y、Yb、Lu等,地球化学特征与赞岐岩相似。由此可知,马鞍山地区早白垩世高镁安山岩是由地幔橄榄岩与消减洋壳板片部分熔融产生的富Si质熔体平衡反应的产物,暗示其形成于与俯冲消减有关的构造背景,是古亚洲洋闭合过程中洋陆转化的产物。

华夏早古生代俯冲作用(Ⅱ):大爽高镁-镁质安山岩新证据

早古生代加里东期造山运动（广西运动）的性质是华南大地构造演化长期争议的重大地质问题.桂东南岑溪大爽一带出露一套早古生代玄武安山岩-安山岩火山岩系.玄武安山岩-安山岩SiO2含量为47.8%～58.8%,Al2O3含量为13.35%～14.25%,CaO含量为3.79%～5.61%,TiO2含量为0.46%～0.56%,而MgO（4.39%～9.96%）、Ni（141×10^-6～210×10^-6）和Cr（427×10^-6～750×10^-6）的含量明显偏高,属钙碱性到过渡系列的高镁-镁质玄武安山岩-安山岩.轻稀土富集,轻重稀土分异明显,δEu弱负异常（0.73～0.92）,（La/Yb）N为3.4～7.9,（La/Sm）N为3.15～4.95.大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、K、Pb明显富集,高场强元素Nb、Ta、Ti相对亏损,具较低Ti/V（14.7～21.8）,表现为高镁-镁质玄武安山岩-安山岩（赞岐岩）的典型特征.镁质安山岩由LA-ICP-MS锆石U-Pb法获得的成岩年龄为443±4Ma,表明这套火山岩系形成于晚奥陶世-早志留世.上述研究表明,大爽玄武安山岩-安山岩系为晚奥陶世-早志留世形成于洋壳俯冲岛弧弧前环境的高镁-镁质玄武安山岩-安山岩系,其发现为华南扬子与华夏之间存在早古生代洋壳俯冲作用提供了重要证据.