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。

埃达克岩(adakite)的地球化学特征及其构造意义

埃达克岩 ( adakite)是一种特殊的岛弧安山岩、英安岩、流纹岩 (以英安岩最常见 )或英云闪长岩和奥长花岗岩。其地球化学特征表现为 Si O2 56% ,高铝 ( Al2 O3 1 5% ) ,Mg O常小于 3% (很少超过 6% ) ,富钠 ,一般 Na2 O>K2 O,Na2 O含量一般在 4%± ,K2 O含量大多在 1 - 2 %± ,Y和 Yb含量较低 (分别为 1 8μg/g和 1 . 9μg/g) ,Sr含量较高( >40 0 μg/g) ,具正 Eu、正 Sr异常。 87Sr/86 Sr比值常常小于 0 .70 4。埃达克岩是由年轻的( <2 5Ma,因此是热的 )俯冲板片以小角度俯冲、并在 75- 85km深处 (相当于角闪岩 -榴辉岩过渡带 )发生板片部分深融作用形成的。它是板片俯冲作用开始的一种标志。

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。

两类埃达克岩(Adakite)的判别

埃达克岩是目前地学界的研究热点 ,普遍认为具有两种成因类型。在大量分析已经发表的两类埃达克岩资料的基础上 ,发现通过 Sr/Y- w (Y)散点图、Sr- Y× 10 - Zr三角图、Y/Yb- Sr/Y- L a/Yb三角图能够判别 , 类埃达克岩。

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。

Andean adakites：three ways to make them安第斯埃达克岩：三种成因模式

在安第斯埃达克岩是常见的。由这种岩石的痕量元素特征揭示的高压组成矿物，表明其有三种可能的成因。这三种成因按相对重要性依次为：安第斯地壳的构造加厚；弧前壳的俯冲-侵蚀；年轻洋壳的俯冲。在过去300Ma，每种成因模式的埃达克岩在智利-阿根廷安第斯地区均有喷发。它们的产状与智利-阿根廷边缘快速变化的构造背景中特定构造条件和事件相吻合。埃达克岩在过去安第斯边缘的产状可望成为矿化的优异构造标志，也可用于指导找矿。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

西藏冈底斯中新世斑岩铜矿带:埃达克质斑岩成因与构造控制

作为贱金属主要来源的斑岩铜矿床,大多数产出于大陆边缘和岛弧环境。普遍认为。被俯冲洋壳板片释放流体交代的地幔楔部分熔融形成的玄武质岩浆,在相对封闭系统结晶分异和/或同化混染形成含铜长英质岩浆。然而.我们的研究表明,在西藏碰撞造山带,发育一条具有巨大成矿潜力的中新世斑岩铜矿带,含铜斑岩具有埃达克岩地球化学特性,来源于被加厚的藏南镁铁质下地壳,但俯冲的新特提斯洋壳板片部分熔融也不能完全被排除。斑岩铜矿形成于陆-陆后碰撞伸展时期(13～18 Ma),即青藏高原迅速抬升之后。横切碰撞造山带的南北向正断层系统,类似于岛弧环境下的横切弧的断层系统,成为埃达克质斑岩岩浆快速上升和就位的通道与场所,并使岩浆热液系统中大量的含矿流体充分地分离而成矿。

柴北缘早古生代岛弧火山岩中埃达克质英安岩的发现及其地质意义

在柴达木北缘吉绿素滩间山群火山岩中发现埃达克质 (adakitic)英安岩 ,其主要地球化学特征如下 :SiO26 3.7%～ 6 4.3%,Al2 O3 15 .0 7%～ 15 .2 7%,MgO 3.47%～ 3.72 %,K2 O/Na2 O 0 .14～ 0 .2 5 ,Y和Yb含量较低 ,Y为17.82× 10 -6～ 18.10× 10 -6,平均 17.96× 10 -6,Yb为 1.47× 10 -6～ 1.5 5× 10 -6,Sr含量较高 ,为 5 2 7× 10 -6～ 5 37× 10 -6,亏损HREE ,具弱负Eu和Sr异常。除MgO高于正常的埃达克岩外 ,与世界上典型埃达克岩极为相似。据其地球化学研究结果并结合该区埃达克质英安岩 (5 14.2± 8.5Ma)和榴辉岩 (494.6± 6 .5Ma)的年龄数据 ,推测柴北缘板片在晚寒武世开始俯冲 ,俯冲板片在 75～ 85km深处开始部分熔融形成埃达克质岩浆 ,而熔融残留部分继续俯冲 ,在早奥陶世形成含石榴石残留相的榴辉岩。柴北缘埃达克质英安岩的发现进一步证实了早古生代柴北缘发生过洋陆俯冲作用。

新疆北部的两类埃达克岩

新疆北部有两类埃达克岩,一是俯冲型,形成于早、中泥盆世-早石炭世晚期(≥320Ma),包括了埃达克岩、富Nb玄武岩、高(富)Mg安山岩。第二类埃达克岩是底侵型,形成于中晚二叠世(≤280Ma)。第一类埃达克岩分布于西天山的阿拉套山、博罗科努山,中天山的骆驼沟和巴仑台,东天山的土屋-延东,阿尔泰山陆缘南富蕴-青河南,准噶尔盆地中部陆梁,克拉玛依等地。在阿尔泰陆缘南,苦橄岩与埃达克岩、富Nb玄武岩和高(富)Mg安山岩密切组合。第二类埃达克岩分布于西天山的阿吾拉勒山和东天山的三岔口,未发现富Nb玄武岩和高(富)Mg安山岩组合。俯冲型埃达克岩、富Nb玄武岩和高(富) Mg安山岩的高Sr低Y、Yb、富Eu及高ε_(Nd)(t)(+1．5～+10．0),低(^(87)Sr/^(86)Sr);(＜0．7070)的同位素组成,均一致表明其源区物质为洋壳板片,部分为地幔楔、弧前棱柱,产于岛弧环境;而底侵型埃达克岩源于底侵的幔源玄武质物质,形成于后造山环境。两类埃达克岩及其组合岩石的地质及地球化学特点,展示了中亚型造山在本区晚古生代陆壳增生作用的多样性:在增生构造过程上,有洋壳板片的斜俯冲、俯冲板片的撕裂、板片窗、俯冲剥蚀及玄武质物质的底侵作用等;在增生方向上,有洋壳板片的侧向斜俯冲,也有玄武质物质垂向上底侵于壳-幔边界;在增生物质上,有洋壳板片、地幔楔、受地幔楔混染的洋壳板片熔体,弧前棱柱、地幔楔受板片熔体交代后形成熔体及底侵的幔源玄武质物质。与两类埃达克岩有关,尤其是第一类埃达克岩及其组合岩石,在本区广泛发育了Cu、Au成矿作用,其中部分达到大型-超大型规模。因此,对埃达克岩及其组合岩石的识别及相关Cu、Au成矿作用的找矿勘探应予以足够重视。

东天山土屋-延东斑岩铜矿带埃达克岩及其与成矿作用的关系

土屋-延东铜矿带位于东天山晚古生代大南湖增生岛孤带,容矿岩石斜长花岗斑岩侵入于岛弧火山岩区。通过对容矿围岩化学组成的研究表明,主量元素SiO2、Al2O3和MgO的含量分别为64.37％-72.28％、17.77％～17.71％和0.55％-1.35％,微量元素Y、Yb和Sr的含量分别为4.42—11.1(μg/g),0.38—0.87(μg/g)和619—738(μg/g),LREE为富集型和Eu为正异常,这些特征反映斜长花岗斑岩为埃达克质岩。本区埃达克岩与铜矿化存在密切的时空关系,铜矿形成时代与埃达克岩相近,形成于早石炭世,而火山岩形成于泥盆纪。铜矿与埃达克岩紧密共生,矿区范围埃达克岩多被蚀变并铜矿化。同位素地球化学特征反映,埃达克质岩浆为成矿提供了主要的物质和流体来源。进一步研究表明,岛弧火山岩与具埃达克岩性质的斜长花岗斑岩形成于不同的地质过程。本区中基性-中酸性的岛弧火山岩是由于大洋板块俯冲到深部,因脱水作用使板片之上的地幔楔发生部分熔融而形成的。而埃达克岩是俯冲到深处具MORB性质的板片在一定的物理化学条件下发生部分熔融后直接侵位于近地表而形成的。