安徽铜陵地区晚中生代中基性侵入岩成因与成矿:来自磷灰石矿物学和地球化学证据

辉石闪长岩是安徽铜陵地区晚中生代侵入岩的重要类型,与铜金多金属成矿密切相关。本文以白芒山岩体和舒家店岩体辉石闪长岩为研究对象,着重开展磷灰石矿物学和地球化学研究,探索中基性侵入岩成因及与成矿关系。结果显示:磷灰石强烈富集稀土元素,轻重稀土元素分异明显,弱—中等Eu负异常,富集Th、U等高场强元素,亏损Ta、Nb、Ti、Zr、Hf等高场强元素和Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,稀土—微量元素组成特征指示其寄主岩石成岩物质具有壳幔混源特征。岩相学特征显示磷灰石具有两种不同的晶体形态、产出状态和显微结构,即长柱状、包裹体相、均质结构和短柱状、晶间相、核—边/环带结构,其元素地球化学特征有显著差异,指示其寄主岩石成岩作用经历过壳源长英质岩浆冷凝结晶→高温幔源镁铁质岩浆注入和长英质岩浆早期结晶矿物熔蚀→混合岩浆侵位和结晶的复杂过程。核—边/环带结构磷灰石从核部到边部SO_(3)和Cl含量波动式变化特征,指示镁铁质岩浆幕式注入,并触发混合岩浆上升侵位,有利于流体出溶和热液成矿。磷灰石卤族元素(F、Cl)和SO_(3)高含量则提供板块俯冲环境证据,指示基性端元的镁铁质弧岩浆来自俯冲板片析出流体交代富集岩石圈地幔,镁铁质岩浆幕式注入有利于流体出溶和热液成矿。

太行山—大兴安岭东麓晚中生代碱性侵入岩岩石地球化学特征及其意义

太行山—大兴安岭东麓晚中生代碱性侵入岩带由20余个碱性岩体组成,南北纵跨华北克拉通和兴蒙海西造山带两个大地构造单元,具有十分独特的地质意义。本文通过分布于不同大地构造单元的7个典型碱性岩体中各类碱性岩的主量、稀土和微量元素成分分析和综合研究,首次系统地讨论了该碱性岩带岩石地球化学特征及其时空分布规律,并在此基础上对该带碱性岩形成的大地构造环境、岩浆物质来源性质和深度的变化规律等重大地质问题开展了较全面的新探讨。分布于不同的大地构造单元的碱性岩岩石地球化学特征具有非常明显的差别,但呈现一定的空间变化规律:均属于铝过饱和的酸性岩类,以富碱高钾,贫钙、铁、镁为特征。空间上由南至北,岩石酸度呈增高的趋势,碱度随酸度增高而增高,而Al、Ca、Fe和Mg含量则呈降低的变化趋势。华北克拉通区碱性岩轻、重稀土分馏作用明显,但太行山南段岩石基本上无铕异常,而北段则以明显的铕负异常为特征,高Sr、Ba,贫Rb,普遍亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf;而兴蒙海西造山带内岩石稀土配分曲线呈特征的V字型,显示出较弱的轻、重稀土分馏作用和显著铕负异常;以贫Sr、Ba,高Rb,富集高场强元素为特征。由此推断,华北克拉通碱性岩浆来源可能与富集地幔物质关系密切,源区较深,而兴蒙造山带内岩浆来源则与富集地幔物质关系不大,源区相对较浅,该带碱性岩岩浆源区深度由南至北逐渐由深而浅。此外,认为该带碱性岩均形成于拉张环境。可能属于A1型花岗岩,形成于非造山板内裂谷或热点地幔柱环境。

郯庐断裂带晚中生代富碱侵入岩Nd、Sr、Pb同位素特征及源区性质探讨

郯庐断裂带是中国东部一条巨大的深大断裂带,它纵切华北克拉通、扬子克拉通、兴蒙-吉黑造山带和大别-苏鲁造山带四个大地构造单元,特别是在该断裂带出露许多晚中生代富碱侵入岩体,构成一条长达近2000km 的富碱侵入岩带。本文是在前人研究基础上首次从大尺度对整个郯庐断裂带富碱侵入岩的 Nd、Sr、Pb 同位素做了比较系统深入的研究,发现四个大地构造单元的畜碱侵入岩具有明显不同的 Nd、Sr、Pb 同位素特征,暗示四大构造单元富碱侵入岩的源区性质差别较大: 兴蒙-吉黑造山带晚中生代富碱侵入岩源于和亏损地幔有成因联系的年青地壳(ε_(Nd)(t)为正,平均值+2.25);华北克拉通、扬子克拉通和大别-苏鲁造山带三大构造单元晚中生代富碱侵入岩都主要源于 EMI 型富集地幔(ε_(Nd)(t)均为负值)。但是这三大构造单元岩石圈地幔富集程度差别较大。大别-苏鲁造山带岩石圈地幔相对富集程度最高(ε_(Nd)(t)平均值为-17.06);华北克拉通次之(ε_(Nd)(t)平均值为-10.03);扬子克拉通岩石圈地幔富集程度最低(ε_(Nd)(t)平均值为-6.41)。本文认为大别-苏鲁造山带岩石圈地幔相对最富集的原因可能是在早中生代扬子克拉通陆壳向华北克拉通深俯冲之后的折返过程中,因压力释放有利于熔/流体的形成、析出和向上交代并改造华北岩石圈地幔使之成为富集地幔。

青海祁漫塔格晚古生代—早中生代侵入岩构造背景与成矿关系

造山带成矿作用研究是当代成矿学重大研究的前沿,通过对东昆仑造山带北西段祁漫塔格晚古生代—早中生代侵入岩研究,表明祁漫塔格与东昆仑东段晚古生代—早中生代构造演化具有一定相似性。早二叠世之前为洋盆扩张期,早二叠世空谷期洋盆扩张结束,俯冲作用开始,发育钾玄岩系列POG型花岗岩,形成斑岩型铜矿。中三叠世为主俯冲阶段,发育高钾钙碱性大陆弧花岗岩(CAG),形成矽卡岩型铁多金属矿。晚三叠世卡尼—诺利期,大洋闭合,进入后碰撞陆内造山阶段,发育高钾钙碱性钾玄岩系列后造山花岗岩(POG),形成了斑岩钼矿和矽卡岩型铁多金属矿。

安徽铜陵地区晚中生代早、晚两期侵入岩的地质和地球化学特征

安徽铜陵地区是中国东部长江中下游构造—岩浆—成矿带中的一个重要矿集区,区内铜金多金属矿床与晚中生代(燕山晚期)岩浆作用具有密切的成因联系。以往研究认为,铜陵地区侵入岩的同位素地质年龄集中于147～135 Ma区间,结合最新的同位素地质年龄测定发现,铜陵地区还存在部分锆石U-Pb年龄介于132～124 Ma间的侵入岩。因此,将铜陵地区晚中生代侵入岩划分为早、晚两期,对应的地质时代分别为晚侏罗世—早白垩世和早白垩世。文章系统对比和研究了铜陵地区早、晚两期侵入岩的岩石类型、产状、空间分布等地质特征,以及主量、微量和稀土元素地球化学特征,并对比长江中下游构造—岩浆—成矿带宁芜地区和庐枞地区火山—侵入岩,认为铜陵地区晚中生代早晚两期侵入岩分别形成于陆内挤压—伸展过渡和伸展的构造应力背景之下,晚期侵入岩是早期岩浆房中的岩浆再次侵位和深部地壳进一步熔融岩浆侵位形成的,与之相应的成矿作用不容忽视。

大兴安岭北段晚中生代碱性侵入岩岩石地球化学特征及其意义

大兴安岭北段晚中生代碱性侵入岩处于兴蒙海西造山带大地构造单元,有十分独特的地质意义。本文通过呼中区六个碱性岩体的主量、稀土和微量元素成分分析和综合研究,首次系统讨论了碱性侵入岩的岩石地球化学特征及其时空分布规律,并在此基础上较全面地探讨了碱性岩形成的大地构造环境、岩浆物质来源、性质和深度等地质问题。研究表明,不同时期的碱性岩岩石地球化学特征差异不明显:均属于过碱性的中酸性岩类,以相对贫Sr、Ba,高Rb,富集高场强元素为特征,稀土配分曲线呈特征的V字型,显示由弱变强的轻、重稀土元素分馏作用和逐渐变小的铕负异常。由此推断兴蒙造山带内岩浆来源较浅,而源区逐渐加深。碱性岩均形成于拉张环境;可能属于A型花岗岩,形成于非造山板内裂谷或热点地幔柱环境。

安徽铜陵矿集区石英闪长岩—花岗闪长岩成因的Sr-Nd-Hf-O同位素制约

安徽铜陵矿集区是我国长江中下游构造—岩浆—成矿带中一个重要的铜金多金属成矿区,区内广泛发育晚中生代以石英闪长岩和花岗闪长岩为主的中酸性闪长质侵入岩体,且其与成矿关系密切。关于铜陵矿集区侵入岩的成因,前人已有大量研究成果发表,但仍存有一定争议。本文在广泛收集前人研究资料和成果的基础上,选择区内铜官山石英闪长岩体和新屋里、胡村花岗闪长岩体开展全岩Sr-Nd同位素和锆石原位Hf-O同位素分析,以进一步探讨其成因机制。研究表明,石英闪长岩和花岗闪长岩的结构构造和矿物组成特征相似,全岩主量元素、微量元素和稀土元素组成特征也基本一致,均属高钾钙碱性岩石系列,并具有埃达克质岩石特征。石英闪长岩ISr值为0.7072~0.7090,εNd(t)值为-13.0^-8.3,锆石εHf(t)值为-23.5^-8.7,δ18O值为6.5‰~7.4‰;花岗闪长岩ISr值0.7077~0.7098,εNd(t)值为-13.6^-8.5,锆石εHf(t)值为-19.0^-7.4,δ18O值为6.7‰~8.1‰。石英闪长岩和花岗闪长岩Sr-Nd同位素组成特征和锆石Hf-O同位素组成特征亦基本一致,指示它们具有相同的成岩物质来源。结合区域地质背景和构造演化,本文认为,铜陵矿集区石英闪长岩和花岗闪长岩为富集岩石圈地幔岩浆与壳源埃达克质岩浆混合并上升侵位所形成,富集岩石圈地幔岩浆并非起源于古太平洋俯冲洋壳或俯冲洋壳析出流体交代的富集岩石圈地幔,而是新元古代华夏洋俯冲析出流体交代扬子板块岩石圈地幔所形成,壳源埃达克质岩浆为新元古代华夏板块与扬子板块碰撞之后形成的新生地壳熔融而成。铜陵矿集区晚中生代大规模岩浆作用的诱因是大陆板内构造背景下富集岩石圈地幔部分熔融岩浆上涌加热以及受古太平洋板块挤压和地壳加厚再转向拉张应力下的减压熔融。

浙西北萧山—诸暨地区晚中生代侵入岩地球化学特征及构造意义

浙西北萧山—诸暨地区晚侏罗世末期花岗(石英)闪长岩与早白垩世末期(辉石)闪长岩具有以下地球化学特征:低硅、贫碱、富钙镁铁,弱负铕异常,稀土配分曲线右倾,富集K,Rb,Ba,Th,U等,亏损Nb,Ta等,Sr,Ti亏损不明显。晚侏罗世末期花岗岩与早白垩世末期花岗(斑)岩均具有高硅、富碱、贫钙镁,强负铕异常的特征;晚侏罗世侵入岩具"V"型稀土配分曲线,强富集K,Rb,Th,U等,相对富集Nb,Ta,强亏损Ba,Sr,Ti等特征;早白垩世侵入岩具右倾稀土配分曲线,富集K,Rb,Th,U等,亏损Nb,Ta,Sr,Ti,Ba不亏损等特征。岩石构造地球化学图解分析表明,晚侏罗世末期I-A型花岗岩类成岩构造环境具有从俯冲挤压碰撞作用向后碰撞或后造山作用演化的特征;早白垩世末期(高分异)I型花岗岩类岩石主要与火山-次火山喷发-侵入作用关系密切,成岩构造环境主要与区域伸展作用有关。

浙江临安指南山-东坑晚中生代侵入岩地球化学、岩石成因及构造环境

在15万区域地质填图的基础上,对浙江临安晚中生代天目山火山盆地内的指南山-东坑侵入岩进行锆石U-Pb测年和地球化学分析,探讨火山喷发-侵入作用过程。指南山侵入岩主要由细中粒石英闪长岩胶结大量安山岩集块角砾组成,东坑侵入岩主要由外部中细粒石英二长岩和内部细粒正长花岗(斑)岩、中粗粒正长花岗岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示,指南山细中粒石英闪长岩侵入时代为130.5±1.7 Ma,东坑细粒正长花岗(斑)岩和中粗粒正长花岗岩侵入时代为127.6±1.2 Ma和127.9±1.3 Ma,形成时代为华南中生代早白垩世火山活动的高峰期。岩石属准铝质–过铝质橄榄玄粗岩系列,具有中等-较高SiO_(2)、富碱、高K_(2)O/Na_(2)O、低P_(2)O_(5)、TiO_(2)特征,球粒陨石标准化稀土配分曲线具有弱右倾和强负铕异常的特征,富集K、Rb、Th、U,弱亏损Sr、Ba等大离子亲石元素,亏损-弱亏损Ti、P、Nb、Ta等高场强元素。天目山-莫干山一带火山盆地中花岗质火山岩与侵入岩具有密切成因关系,其母岩浆可能主要是由幔源岩浆底侵导致江南造山带地壳部分熔融形成的,受到大量富集岩石圈地幔物质混染,并且经历了较高程度的分异结晶演化作用,为华南地区早白垩世早期伸展拉张环境大规模喷发的产物。