深部过程对埃达克质岩石成分的制约

埃达克岩、太古宙TTG和中国东部广泛出露的燕山期埃达克质中酸性火山-侵入岩在岩石地球化学特征方面有许多相似之处,也有一些显著的差异。与典型的埃达克岩相比,太古宙TTG具有相对高Si和低Mg^#的特点：中国东部埃达克质岩石多表现为低Mg^#贫A120,和高K特征。埃达克岩相对高Mg^#是由于俯冲洋壳部分熔融产生的原生埃达克岩熔体受到了地幔橄榄岩的混染,太古宙TTG多无明显的地幔混染印记,反映其可能主要形成于下地壳底侵玄武岩的部分熔融,而与洋壳俯冲没有直接联系。中国东部埃达克质岩石相对低Mg^#畜K,暗示其可能是下地壳底侵玄武岩部分熔融或拆沉-熔融的产物,而幔源富钾熔体的混合、壳内分异和混染过程都有可能影响其成分特征中国东部部分地区的高镁埃达克质岩石可能揭示了下地壳拆沉一熔融和地幔混染过程。钾质埃达克岩的源区可能是被小比例软流圈熔体交代富集的底侵玄武岩层(增厚的下地壳)。结合燕山期岩浆作用和构造转换的特点来看,埃达克岩的形成是中国东部晚中生代岩石圈强烈减薄和大规模岩浆作用产物的一部分,这一重大构造体制的转换可能与地幔柱上涌对岩石圈的侵蚀和导致的伸展作用有关。     

埃达克岩的特征及其意义

讨论了中国东部C型埃达克岩与环太平洋典型埃达克岩的异同点及其不同的产出背景,认为中国东部中生代具埃达克岩特征的中酸性火成岩是陆内岩浆作用的产物,推测是来自岩石圈地幔的玄武质岩浆底侵到加厚的具克拉通性质的陆壳(>50km)底部导致古老的下地壳基性岩部分熔融形成的。论述了埃达克岩,尤其是C型埃达克岩的地球动力学意义,指出埃达克岩的发现开创了岛弧岩浆成因的新系列,是岩石学领域内一个重要的突破,开拓了花岗岩研究的新思路。探讨了埃达克岩可能的形成构造背景,指出利用埃达克岩可以追踪地质历史上的地壳增厚及其相关事件,反演下地壳组成。讨论了埃达克岩与成矿作用的关系。     

中国不同时代O型埃达克岩的特征及其意义

中国出露从太古代-中生代各个时期的O型埃达克岩。中国太古代TTG大多类似喜马拉雅型花岗岩的特征,少数是埃达克岩,主要是加厚下地壳熔融形成的。中国新元古代埃达克岩大多分布于扬子板块的西缘和北缘,古生代埃达克岩主要分布于中亚造山带和秦祁昆造山带。中亚造山带早古生代和部分晚古生代的O型埃达克岩可能产于板块消减带环境,晚古生代晚期的O型埃达克岩可能与碰撞有关。冈底斯晚白垩世的O型埃达克岩可能产于活动陆缘环境。O型埃达克岩最重要的意义在于其与金铜成矿作用的密切关系。埃达克岩很难判断其形成的构造环境,即使是O型埃达克岩。O型埃达克岩贫钾,说明它来源于贫钾的玄武质源岩,可以产于板块消减带,也可来自下地壳底部;但是,那些富Mg#且Mg#变化大的埃达克岩很可能来自板块俯冲带。     

燕山中晚期的中国东部高原:埃达克岩的启示

中国东部燕山期岩浆岩广泛发育,其中有一类具埃达克岩的特征,并根据埃达克岩的成因提出中国东部在燕山中晚期可能为一个高原。本文就中国东部高原的范围、高原存在的依据、高原隆升和减薄的机制进行了讨论,指出中国东部高原大规模的抬升事件大约发生在中-晚侏罗世期间,在早白垩世之后塌陷。高原的隆升与板块消减作用无关,是陆内事件的产物。高原的塌陷是下地壳拆沉作用的结果。拆沉作用不仅可以解释高原的减薄,而且可以解释新生代玄武岩喷发和中国东部盆地的形成。     

西秦岭埃达克岩的SHRIMP定年及其构造意义

西秦岭从夏河-礼县一带发育许多具有埃达克岩地球化学特征的花岗岩,本文对其中的冶力关和夏河岩体进行了 SHRIMP测年,为245±6 Ma和238±4 Ma,属印支早期。西秦岭埃达克岩富K,属于高钾钙碱性系列,地质与地球化学资料表明,西秦岭埃达克岩可能形成于板块消减的活动陆缘环境,与活动陆缘加厚的下地壳熔融作用有关,说明古特提斯洋盆北部的消减作用发生在印支早期。     

北京房山岩体锆石U-Pb年龄和Sr、Nd、Pb同位素与微量元素特征及成因探讨

本文首次用SHRIMP锆石U-Pb测年法获得房山岩体主期侵入岩-花岗闪长岩的年龄为130．7±1．4Ma,证明房山岩体主体岩石形成于早白垩世。综合该岩体两期侵入宕的常量、微量、稀土元素和同位素及构造环境特征,发现房山岩体侵入岩具有许多与埃达克岩(adakite)极其相似的独特的岩石地球化学特征,但又与Defant和Drummond(1990)定义的典型埃达克岩(O型)有明显差别,与中国东部C型埃达克岩更为接近,或也称之为中国东部燕山期高Sr低Y型中酸性火成岩。本文通过房山岩体Sr、Nd、Pb同位素的系统研究,发现在143Nd／144Nd-87Sr／86Sr图解上,两期岩石投影点均落在EM Ⅰ型富集地幔范围之内,暗示其物质来源与富集地幔有关;钾长石Pb同位素特征也说明房山岩体岩浆来源与EM Ⅰ型富集地幔和下地壳关系密切。结合前人的碳、氢、氧同位素研究成果,认为房山岩体物质来源较深,与上地幔和下地壳有关。此外,发现房山岩体两期侵入岩的εNd(t)值(-13．6--14．2)远高于华北地台区古老下地壳的εNd(t)值(-32--44),而与汉诺坝二辉麻粒岩包体的εNd(t)值(-8--18)近似。由于现有的研究已确证汉诺坝二辉麻粒岩包体是由幔源基性岩浆在晚古生代-中生代时底侵到下地壳底部构成的年青下地壳的一部分,故推测房山岩体的物质来源与华北地台古老下地壳关系不大,而可能与年青下地壳关系密切。在此基础上,提出房山岩体两期岩石形成的两阶段模式:第一阶段可能发生于中生代早期,由于软流体 (层)上涌导致富集岩石圈地幔部分熔融生成带有富集地幔印记的玄武岩浆,该岩浆底侵到下地壳底部,冷却成为年青下地壳的一部分;第二阶段发生于中生代晚期,由于当时软流圈呈蘑菇云状大规模上升,热侵蚀面抬升到壳-幔过渡带,导致早中生代新底侵的玄武质下地壳在榴辉岩-麻粒岩相条件下部分熔融生成C型埃达克质岩浆(也即高Sr低Y型中酸性火成岩浆) 并上侵而成为房山岩体。     

浅议"C型埃达克岩"与中国东部中生代金属成矿作用的关系

近十年来有研究表明埃达克岩与Cu、Au内生金属成矿作用密切相关,中国东部中生代内生Cu、Au矿床也被认为与当时广泛发育的"C型埃达克岩"有关(张旗等,2008)."C型埃达克岩"的成因通常认为是下地壳基性岩石在高压下部分熔融的产物.     

中国东部燕山期岩浆活动的几个问题

中国东部中酸性燕山期岩浆活动非常发育。文中讨论了中国东部燕山期岩浆岩的分区、岩浆系列、埃达克质岩（adakite-like）、花岗岩源区、花岗岩形成环境、I型和S型花岗岩的含义等问题。认为目前使用的花岗岩判别图不能用来讨论花岗岩形成的构造环境，按照花岗岩源区深度，至少可以分出来自地幔下地壳和中上地壳的3个深度层次的花岗岩类，强调源区深度对花岗岩性质的制约。认为中国东部燕山期大规模岩浆活动可能与地壳拉张环境下大规模拆沉作用导致的软流圈地幔上涌及其引发的玄武岩底侵作用有关，而与古太平洋板块的俯冲作用无关，中国东部不属于环太平洋构造－岩浆带。但拆沉作用发生的时间、原因和机制仍然不清楚。     

中国斑岩铜矿与埃达克(质)岩关系探讨

对比研究了中国26个主要斑岩铜矿的地球化学特征和年代学,结果表明其中25个矿床与埃达克(质)岩有成因联系,且多数与玄武质下地壳熔融形成的埃达克岩(C型)有关,现有数据表明土屋-延东和普朗斑岩铜矿可能与俯冲板片熔融形成的埃达克岩(O型)有关。容矿斑岩的初始锶值为0.7034～0.7090,均大于洋中脊玄武岩和亏损地幔的初始锶值,多数与EMI的初始锶值接近,推测其源区或源岩主要为玄武质下地壳,少数为洋中脊玄武岩,并受到中、上地壳不同程度的混染,这与两类埃达克岩的源区基本一致。虽然埃达克质岩浆具有形成斑岩铜矿的巨大潜力,但并非所有埃达克岩都能成矿,不同岩体需具体分析。     

关于C型埃达克岩成因的再探讨

文中回顾了对C型埃达克岩认识的过程,归纳了C型埃达克岩的产出特征、存在问题、研究意义及今后研究的方向,指出中国东部C型埃达克岩是高钾钙碱性的,可能是变质的中钾和高钾的中基性岩在高压条件下部分熔融形成的。不同于O型埃达克岩,它的成因、源区特征、熔融机制,是今后研究的重点,需要大量实验研究的支持。钾质的C型埃达克岩是新的大陆构造学研究的切入点,比钠质的O型埃达克岩具有更重要的意义。     

中国东部富钾埃达克岩成因的实验约束

Adakite在地球化学上具明显特征的火山岩和深成花岗岩类岩石，见于洋内岛孤环境和大陆孤，如安底斯孤。在洋内岛孤，由热的消减的大洋岩石圈熔融形成（叫做“板片熔融”），而在大陆孤，熔融曾发生在构造或岩浆加厚的下地壳底（叫做“下地壳熔融”）。在这两种产状环境中，adakite的鲜明地球化学特征被认为是起因子，一种不同程度含水的变质基性原岩在足够深度上的部分熔融，这里的足够深度是指可使石榴子石在残余结晶组合（即石榴角闪石和/或榴辉石的残余）中保持稳定的深度。“原始”或“母”adakite熔体一旦形成，便可能在其向上运移和侵位上地壳期间受到同化作用（或是地幔，或是大陆物质）和结晶分异作用的改造。中国东部晚中生代（早中白垩世，160-110Ma）的adakite,与见于同一地区和其它地方的钠质adakite相比，通常富含钾(K2O)和其它大离子亲石元素（如Ba,Th,U），有较低的Na2O/K2O比值（-1.0-1.1）,类似于玄武岩在石榴角闪岩-榴辉岩相含水熔融实验中所产生adakite熔体，要么是由洋壳板片熔融所形成，要么是由不同成分的玄武质下地壳原岩部分熔融所形成。尽管有些成分差异，它们的总体化学特征仍然可将中国东部的富钾花岗岩类岩石定均adakite。我们把这些富钾的adakite的独特化学行特征，归因于成分来源的特殊性，或adakite母岩浆遭受了同化混染和结晶分异(AFC)作用的改造。虽然中国东部与消减带环境明显不同这一点表明，那里的adakite可由板块底部侵位的（岩浆加厚的）镁铁质下地壳部分熔融所形成，但燕山运动期间中国东部存在“平坦”俯冲的地球动力学环境是可能被排除的。     

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...     

西藏西部地区埃达克质侵入岩及铜金找矿意义

本文报道的西藏西部地区中酸性侵入岩,其形成时代为11.8～25Ma,滞后于洋壳俯冲作用,具有高Si02(56.00%～70.62%)、Al2O3(14.23%～16.85%)、K2O(1.74%～4.33%)、Na2O(一般Na2O/K2O>1)、Sr(420～938μg/g),贫Y(7.16～16.0μg/g),低MgO和CaO,富集LILE元素及LREE,亏损HREE等特征,表现出与埃达克岩相似的地球化学特征。结合其形成时代和地质背景分析,其成因与俯冲洋壳熔融无关,而与藏北埃达克质火山岩及中国东部C型埃达克岩成因相似,符合加厚地壳熔融模型。文中指出西藏西部地区埃达克岩的厘定具有重要的地球动力学意义和铜金矿找矿意义。     

河北秦皇岛石门寨中生代火山岩的地球化学特征和锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄

中国东部中生代火山岩比较发育,在冀北—辽西、山东、北淮阳、太行山等地区均有分布。在冀北的秦皇岛石门寨地区存在着一套分布广泛的中生代蓝旗组与孙家梁组火山岩,不整合在侏罗系北票组砾岩之上。蓝旗组与孙家梁组之间为整合关系,蓝旗组主体为碱玄岩和玄武粗安岩,孙家梁组主体为英安岩和流纹岩,前人研究认为其时代为晚侏罗世。本研究对该地区火山岩样品进行了全岩地球化学分析和锆石U- Pb定年。蓝旗组火山岩样品总体上以富K、Na和Al为特征,部分样品有较高的Mg和Fe含量,在微量元素组成上,粗面岩和玄武粗安岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素和重稀土元素,碱玄岩轻微亏损高场强元素,轻重稀土元素分馏较为明显,玄武岩无明显高场强元素异常,轻稀土无明显富集,重稀土不亏损。孙家梁组火山岩样品均为流纹岩,也以富K、Na和Al为特征,Mg和Fe含量较低,在微量元素组成上,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,具有强烈的Eu负异常。蓝旗组火山岩主要为钾玄岩系列,孙家梁组火山岩为高钾钙碱性系列,蓝旗组粗面岩和玄武粗安岩地球化学特征类似岛弧,可能与受上地壳俯冲脱水交代作用有关,碱玄岩地球化学特征类似HIMU型OIB,源区可能为受俯冲洋壳交代所形成的富集型软流圈地幔,玄武岩地球化学特征类似N- MORB,源区可能为亏损的软流圈地幔。孙家梁组流纹岩可能由早白垩世华北克拉通强烈的伸展作用导致幔源岩浆底侵下地壳,使其部分熔融或古太平洋板块俯冲后撤所导致俯冲洋壳岩石发生部分熔融产生。孙家梁组流纹岩中锆石的LA- ICP- MS U- Pb定年获得了23个颗粒的加权平均年龄1180±11 Ma,为早白垩世,可以与辽西地区义县组相对比。河北秦皇岛石门寨地区蓝旗组和孙家梁组火山岩的成因及形成时代对于探讨中生代华北克拉通减薄的机制与时限具有重要意义。     

Yanshanian Magma-Tectonic-Metallogenic Belt in East China of Circum-Pacific Domain (Ⅰ):Igneous Rocks and Orogenic Processes

Ｙａｎｓｈａｎｉａｎｍａｇｍａ－ｔｅｃｔｏｎｉｃ－ｍｅｔａｌｏｇｅｎｉｃｂｅｌｔｏｆｔｈｅＥａｓｔＣｈｉｎａｉｓａｐａｒｔｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｍ－Ｐａｃｉｆｉｃｄｏｍａｉｎ．Ａｌｏｔｏｆｐａｐｅｒｓｈａｖｅｂｅｅｎｐｕｂｌｉｓｈｅｄｔｏｄｉｓｃｕｓｓ...     

江西婺源东坑口酸性岩体年代学及成因研究

文章选取赣东北地区东坑口酸性岩体作为研究对象,对酸性岩体的岩相学、年代学及锆石原位Hf同位素、岩石地球化学进行研究。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年得出东坑口酸性岩体中花岗斑岩的年龄为（134.25±0.99）Ma,花岗闪长斑岩加权平均年龄为（132.6±1.3）Ma,可以判断其形成时代属燕山晚期。东坑口酸性岩体主量元素地球化学特征基本一致,均为高钾钙碱性花岗岩,SiO₂含量较高,铝饱和指数A/CNK值均小于1.1,属于典型的I型花岗岩;微量元素地球化学表现为富集大离子亲石元素Rb、Th、U,明显亏损高场强元素Ti、P,轻微亏损Ba、Sr的特征;酸性岩体稀土元素特征具有一致性,Eu亏损不明显。结合Hf同位素表明酸性岩体的岩浆由下地壳变质砂岩部分熔融组合形成,且东坑口岩体具有典型的埃达克岩特征,为低Mg^#埃达克岩系。该酸性岩体是在陆陆碰撞过程中,碰撞挤压致使下地壳加厚以后,向伸展减薄转换的体制中形成的。产出环境为陆内造山环境,太平洋板块向华南大陆俯冲引起的弧后多阶段岩石圈伸展作用。     

华东地区燕山期花岗质岩浆与成矿作用关系研究

华东地区是我国重要的钨、铜、铁、钼、金、银、铀、铅、锌等多种金属矿产的产业基地。本文系统总结了华东地区钦杭成矿带和武夷山成矿带等重要多金属成矿带的燕山期岩浆活动与成矿作用的时空演化规律,提出燕山期区域成岩成矿作用可划分为早、晚两期四个阶段。(1)燕山早期早阶段(180~165Ma),以I型花岗岩及埃达克质岩石为主,主要分布在钦杭结合带东段以及武夷山成矿带的闽西南坳陷区内,形成一系列斑岩型及矽卡岩型铜铅锌银多金属矿床;其中埃达克质岩是俯冲板块挤压环境下加厚(或拆沉)下地壳重熔的产物;(2)燕山早期晚阶段(165~140Ma),以S型花岗岩以及钨锡、铌钽矿床为主,主要分布于南岭成矿带,另有少量非埃达克质I型花岗岩;(3)燕山晚期早阶段(145~120Ma),为区域由挤压向伸展过渡的构造转换期,在古太平洋板块斜向俯冲所导致的大规模伸展背景下,产生了S型与I-A型花岗岩共生的局面,其中S型火山-侵入杂岩与火山热液型铀铅锌矿床关系密切;在钦杭结合带东段一线出现A型花岗岩以及伴生的钨锡铌钽矿化,其年龄(135~125Ma)略晚于S型火山-侵入杂岩,在武夷山地区岩石类型则以I型为主,并与矽卡岩型以及石英脉型钨锡铁钼矿有关;(4)燕山晚期晚阶段(120~90Ma),在强烈的伸展背景以及俯冲带向洋迁移作用下,成岩成矿事件集中在武夷山以东的沿海地区,以出现晶洞花岗岩、过碱性花岗岩等高温、浅成、高分异花岗岩类为特征,但金属成矿作用则大多与富钾的I型花岗岩类有关,在多个矿集区内形成大量的浅成低温热液型铜金银矿床。钦杭成矿带和武夷成矿带之间的成岩-成矿时空差异性主要受控于古太平洋板块俯冲过程及基底物质组成。     

埃达克岩成因研究进展概述

埃达克岩提出之初是指那些源于俯冲带环境下,玄武质洋壳部分熔融形成的火山岩或者侵入岩.随后的研究发现,埃达克岩不仅仅只形成于岛弧环境,而具有多种成因模型：俯冲洋壳熔融、增厚下地壳熔融、拆沉下地壳熔融、玄武质岩浆的地壳混染和低压分离结晶（AFC）、高压分离结晶、岩浆混合作用以及地幔橄榄岩的直接熔融都可以形成与埃达克岩地球化学特征相同的岩石.这些研究成果丰富了我们对岛弧及下地壳岩浆活动的认识.