西藏念青唐古拉山帕戈勒中新世二云母花岗岩成因机制及对稀有金属铍成矿能力的指示

淡色花岗岩是研究浅部地壳物质成分和碰撞造山带地球动力学过程的理想对象,也是稀有金属成矿的重要载体。本文研究的帕戈勒二云母花岗岩发育在西藏冈底斯念青唐古拉复式花岗岩岩基的西南侧,以岩株和岩枝形式产出,局部偶见绿柱石。精细的锆石U-Pb定年显示,岩体结晶成岩年龄为18.4 Ma和17.6 Ma,形成于中新世。岩体具有高的SiO_(2)(72.78%~75.53%)和K_(2)O(4.83%~5.52%)含量,低的Al_(2)O_(3)(13.42%~14.60%)、MgO(0.10%~0.24%)、TFe_(2)O_(3)(0.86%~1.65%)含量,A/CNK为1.04~1.12,属于过铝质高钾钙碱性-钾玄质花岗岩。(^(87)Sr/^(86)Sr)i=0.712139~0.713545,εNd(t)=-9.0~-8.3,Nd二阶段模式年龄tDM2=1211~1468 Ma,^(206)Pb/^(204)Pb=18.797~18.841,^(207)Pb/^(204)Pb=15.755~15.785,^(208)Pb/^(204)Pb=39.425~39.519,ε_(Hf)(t)=-6.8~+2.0,Hf二阶段模式年龄tDM2值为970~1529 Ma,显示岩浆源区以中上地壳元古宇念青唐古拉群变质岩为主(70%~80%),混合有少量的幔源成分(20%~30%)。LREE/HREE=4.30~9.61,(La/Yb)_(N)=3.61~13.42,δEu=0.16~0.34,DI分异指数=95~97,K/Rb=76.51~116.39,且Rb、Th和U相对富集,P、Zr和Ti强烈亏损,Rb-Ba-Sr分异特征明显,暗示岩浆经历了强烈的钾长石、斜长石、锆石、磷灰石和黑云母分离结晶作用。结合区域地质资料,本文认为包括帕戈勒二云母花岗岩在内的念青唐古拉中新世花岗岩形成于印度大陆俯冲板片撕裂背景下,是软流圈地幔上涌诱发幔源岩浆沿着构造薄弱带上侵,并引发中上地壳泥质变质岩发生白云母脱水熔融形成壳源熔体,其与幔源岩浆混合并经历不同程度的结晶分异所形成。帕戈勒二云母花岗岩中局部偶见绿柱石,可能与富铍中上地壳部分熔融、强烈结晶分异和F-Be络合迁移等铍的富集机制有关。由这一富铍花岗质岩浆体系进一步演化形成的、分布在其外围的富铍花岗伟晶岩具有较大的铍成矿能力。

燕山造山带中—晚侏罗世髫髻山期(蓝旗期)火山岩的成因及其动力学意义

中国东部燕山造山带发育着大量的中—晚侏罗世髫髻山期(蓝旗期)中酸性钙碱性火山岩,它们具有类似于埃达克岩的地球化学特征,如SiO_2(≥55.48%)、Al_2O_3(≥14.25%)和Na_2O(≥3.11%)含量高,而MgO(<3.0%,Mg~#≤0.49)含量低;微量元素Sr(≥554×10^(-6))、Ba(≥819×10^(-6))含量及Sr/Y比值(29～101)较高,而Yb(<1.70×10^(-6))、Y(<21×10^(-6))含量及Rb/Sr比值(0.01～0.19)较低;轻重稀土分馏十分明显((La/Yb)_N>14.5),Eu负-正异常弱(0.79～1.01),高场强元素(如Nb、Ta)相对亏损。火山岩的Nd、Sr、Pb同位素比值变化小,具有富集地幔特征。作者认为其岩浆起源于增厚下地壳玄武质岩石的部分熔融。中—晚侏罗世髫髻山期(蓝旗期)火山岩是燕山运动的产物,其火山喷发标志着燕山地区从古亚洲洋构造体系转入到古太平洋构造体系,这对探讨燕山造山带中生代岩浆演化和区域构造演化具有重要意义。

沂水杂岩中变泥砂质岩石的岩石化学特征及年代

含夕线石十字石榴二云斜长片麻岩是沂水杂岩中首次发现的一种少见的变泥砂质岩石,包裹于沂水牛心官庄岩浆杂岩体中,为残留的变质表壳岩透镜体,它经历了两期变质作用的改造。早期高角闪岩相变质与区域麻粒岩相变质有关,峰期矿物共生组合主要为:石榴子石(中心域)+黑云母±白云母+斜长石+石英,M_1峰期变质温压条件为:T=660±10℃,P=5.7±0.3kb;晚期角闪岩相变质矿物共生组合为:十字石+石榴子石(边部域)+黑云母±白云母+斜长石±夕线石+石英,以形成大量自形-半自形十字石和具有明显的成分环带的石榴子石为特征,晚期石榴子石的形成由核部→边部经历了一降温降压过程,石榴子石核部:T=650±10℃,P=7.7±0.5Kb,石榴子石边部:T=578±10℃,P=4.7±0.1kb;晚期变质作用早期(石榴子石成核)阶段与埋深导致的部分熔融有关,晚期石榴子石生长阶段与岩浆热事件有关。锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明:碎屑锆石不一致线上交点年龄为2695±32Ma,代表变泥砂质岩石源区岩浆岩的结晶年龄,变泥砂质岩石的早期变质变质作用年龄小于此值;晚期变质作用年龄为2537±5Ma。

甘肃省南祁连化石沟地区发现中二叠世埃达克质岩:大地构造及成矿意义

南祁连地区化石沟花岗闪长岩位于化石沟铜矿附近,东距阿克塞县城约120 km。花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为261.1±3.8 Ma,形成于中二叠世晚期。岩石属钙碱性系列,具有埃达克岩的地球化学特征,SiO_2含量在68.35%~69.14%之间,高铝(Al_2O_3=15.83%~16.06%)、Sr(367×10^(–6)~381×10^(–6))、低Y(15.12×10^(–6)~19×10^(–6))和Yb(1.34×10^(–6)~1.85×10^(–6)),富Na贫K(Na_2O=4.3%~4.47%,K_2O=2.22%~2.46%,Na_2O/K2O=1.75~2.01),MgO介于0.79%~0.89%之间,Mg~#为0.35左右。岩石富集强不相容元素Ba、Rb、Sr、Th、U和LREE,强烈亏损高场强元素Nb、Ta、Ti以及HREE,(La/Yb)_N=8.3~11.77,具轻微的Eu负异常(δEu=0.76~0.86),高Rb/Sr(≈0.2)值。化石沟花岗闪长岩的(^(87)Sr/^(86)Sr)i、ε_(Nd)(t)、(^(176)Hf/^(177)Hf)_i、δ^(18)O_(V-SMOW)分别为0.7065~0.7068、–1.45~–0.78、0.282765、12.1‰~12.5‰。综合以上特征,认为化石沟花岗闪长岩源于新生地壳物质在玄武岩浆底侵作用下发生的部分熔融,在岩浆作用过程中可能发生过轻微的分离结晶作用,形成于板内背景,处于造山挤压向后造山伸展的构造体制转变阶段。花岗闪长岩的Nd和Hf模式年龄(分别为1.1 Ga和0.9 Ga)指示玄武质岩浆上侵的时间应为中元古代晚期。化石沟埃达克质岩显示了良好的斑岩型Cu、Au成矿潜力,寻找与埃达克岩有关的斑岩型Cu、Au矿应是下一步找矿的重点方向。

长江中下游成矿带岩浆-成矿系统深部背景和过程的电性结构约束

长江中下游成矿带是我国重要的铁铜金属“仓库”,然而,关于矿体密集分布成因的深部背景研究仍存较多争议,前人相继提出了碰撞变形、俯冲变形、构造机制转换等多种解释模型。本文基于成矿系统概念和前人对成矿系统各组成要素的研究成果,分析长江中下游成矿带内宁芜、庐枞、南陵-宣城和安庆-贵池矿集区的深部电性结构,并发现成矿带地壳深部普遍存在的相对统一的高导结构。探测结果显示:(1)长江中下游成矿带下地壳高导层指示着曾经发生的部分熔融以及壳幔物质混染的空间;(2)成矿带的浅部垂向高导异常是控矿通道的反映,并与深部高导层相连。电性结构具有一定程度的同源性,是研究区铁铜成矿系统的共性特征之一。基于电性结构和以往地球物理、地球化学研究成果,本文提出下地壳与上地幔混染的熔融物质不仅为区域广泛分布的中酸性岩浆岩提供了岩浆热液,同时“扮演”着铁铜成矿系统中的深部金属物源要素的角色,而与源区相连的通道在应力转换过程中控制着浅部成岩-成矿作用。基于通道宽度估算的应力体制转换过程的发育时间约为10Myr,期间控制着铜铁成矿系统的两个主要阶段。对于铜成矿系统,应力转换初期含铜热液迁移路径较长,混染了更多的地壳物质;而后期的铁成矿系统中含铁热液的上升通道较宽,二次壳幔混染较弱。

从藏南陆-陆碰撞带深部结构构造演化探讨斑岩铜矿的成岩成矿问题

本文以INDEPTH项目对印度大陆与欧亚大陆碰撞带深部成像结果为基础，从构造演化角度探讨藏南陆．陆碰撞带冈底斯斑岩铜矿带的成矿作用问题。深部探测给出的碰撞带深部结构与侯增谦等地质学家提出的深部结构有较大的异同，如何协调起来以深化对藏南陆．陆碰撞条件下成矿作用的认识，这是本文讨论的中心。藏南碰撞带成矿实际上是在新特提斯大洋岩石圈俯冲形成的冈底斯岩浆弧成矿作用的基础上，再经过陆-陆碰撞挤压强烈改造后的再成矿。碰撞带的深部结构构造演化的特点是：（1）新特提斯大洋岩石圈板块向北连续俯冲了约120Ma，形成的冈底斯陆缘火山岩浆弧带，这导致了陆缘带地壳增厚并含有大量的地幔岩浆流体物质（如南美安第斯成矿带那样）；（2）在印度大陆与冈底斯陆缘弧接近碰撞时，在对挤中新特提斯大洋洋壳与大洋岩石圈地幔发生向上挤出与向下拆沉，并使部分洋壳残片和大洋岩石圈物质保存在中上地壳内；（3）两大陆岩石圈碰撞对接后，印度岩石圈地幔加深达70～80km并沿地壳底部向北推进，并将加厚地壳内大量的成矿物质、钙碱性岩浆，洋壳及新生的下地壳，以及部分地幔物质从地壳底部将其围限起来，成为后期再成矿的物质基础；（4）查明了碰撞带深部壳／幔问产生了一层中间速度层（相当于MASH层），在中上地壳部位出现一层巨大的部分熔融层；（5）在碰撞挤压下冈底斯带内产生多组断裂构造，大型逆冲断裂系与背冲断裂，并引发了含矿岩浆的再活动，并在浮力（下地壳内）和挤压力作用下多次活动上升生成斑岩型铜矿床；（6）成矿后地表遭受过强烈的风化剥蚀作用，使矿床出露地表。

四川冕宁尤黑木地区两类前寒武纪斜长角闪岩比较研究

四川冕宁尤黑木地区两类前寒武纪斜长角闪岩，分别归属为康定群和尤黑木群，具有相似的微量元素地球化学特征，大离子亲石元素（ＬＩＬＥ）明显富集，高场强部分相容元素（ＨＦＳＥ）稍有亏损。与尤黑木群斜长角闪岩相比，康定群斜长角闪岩富ＴｉＯ２，〈ＦｅＯ〉和Ｎａ２Ｏ，贫Ａｌ２Ｏ３，ＣａＯ和ＭｇＯ，具较高的ΣＲＥＥ和（Ｌａ／Ｙｂ）Ｎ值，具明显的负铕异常和弱的正铈异常，原岩为大洋岛弧钙碱性玄武质火山岩，与上地幔物质的部分熔融有关。尤黑木群斜长角闪岩具弱的正铕异常和明显的负铈异常，原岩为大陆岛弧钙碱性玄武质浅成侵入岩，原始岩浆起源于俯冲洋壳，与洋壳上部的海相沉积物及大洋拉斑玄武岩的部分熔融有关。

塔里木盆地东南缘安南坝地区镁铁质麻粒岩的成因--来自地球化学及Sr-Nd-Pb同位素的制约

甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩呈脉状、透镜状赋存于新太古代米兰岩群和TTG片麻岩中。岩石主要由斜长石(Pl)+斜方辉石(Opx)+单斜辉石(Cpx)+角闪石(Amp)+磁铁矿(Mt)等组成。安南坝镁铁质麻粒岩中Ti、P、Nb、Ta、Th、Hf、Sr及REE等元素与Zr相关性较好,表明其在变质作用过程中保持基本稳定。地球化学数据显示其原岩属于拉斑玄武质岩系列,Si O_2、Ti O_2、Al_2O_3、P_2O_5含量相对较低,Ca O、Mg O含量相对较高。Mg~#值为41.52~43.09,低于原生玄武质岩石的Mg~#值,Fe_2O_3~T、Mg O、Ca O与Si O_2含量呈负相关性,指示原岩岩浆演化过程中可能发生了辉石、角闪石等镁铁质矿物的分异结晶作用。镁铁质麻粒岩∑REE较低,稀土元素配分模式为轻稀土元素弱富集、重稀土元素相对平坦的右倾型,Eu异常不明显(Eu/Eu~*=0.91~1.01)。岩石富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素,具有显生宙典型岛弧玄武质岩石的地球化学特征。Sr、Nd、Pb同位素组成显示镁铁质麻粒岩原岩源自富集地幔,并受到一定程度的地壳物质混染。构造环境分析表明安南坝镁铁质麻粒岩原岩形成于与俯冲有关的岛弧环境。在俯冲作用机制下,俯冲板片流体交代使地幔楔发生富集,形成富集地幔,随着(弧后)伸展作用的加强,进一步诱发富集地幔的部分熔融形成镁铁质岩浆,最终岩浆就位形成辉长岩或辉绿岩脉,后期在麻粒岩相变质作用条件下变质为镁铁质麻粒岩。

辽西中侏罗统海房沟组火山岩的地球化学特征

辽西中侏罗世海房沟组火山岩是燕山造山带中生代火山岩的重要组成部分.海房沟组火山岩主要由粗安岩组成,其次为英安岩和安山岩,属于准铝质岩石和高钾钙碱性火山岩系列岩石.地球化学资料表明,辽西中侏罗世海房沟组火山岩具有低镁埃达克质火山岩的特征,如SiO2≥51.98%,Al2O3≥15.0%,MgO<4.18%(Mg#<0.48),Sr≥436×10-6,Yb≤2.25×10-6,Y≤23.14×10-6,Cr≤81.09×10-6,Ni≤34.66×10-6,Y/Yb≤14.25,Sr/Y≥39和Nb/Ta≈20;轻稀土元素富集,Ba、U、Sr和Pb等相对富集,而重稀土元素和高场强元素(如Nb、Ta、Ti)相对亏损,轻重稀土元素强烈分馏((La/Yb)N≥10.37),具有弱的负铕异常或正异常(0.79~1.05).另外,Nd、Sr同位素具有较低的(143 Nd/144 Nd)初始值(0.511 603~0.511 733,εNd(t)=-15.84^-13.30)、适中的87Sr/86Sr初始值(0.704 9~0.705 6,εSr(t)=8.64~18.11)和较高的亏损地幔模式年龄(TDM=1.81~1.99Ga),显示出富集地幔端员(EMI,Enriched Mantle End-member)特点.上述特征表明,海房沟组埃达克质岩浆起源于较厚下地壳榴辉岩部分融熔,其成因与玄武质岩浆的底侵作用有关.结合中生代火山岩的地球化学及其成因,认为早-中侏罗世是燕山造山带从古亚洲洋构造体系向古太平洋构造体系的转折时期,而中侏罗世海房沟组火山岩的形成(174Ma)标志着燕山造山带进入了古太平洋构造体系的演化阶段.这对进一步理解燕山运动的深部过程及其岩石圈减薄提供重要信息.