西南暗色岩铜镍硫化物矿化岩体与峨眉山玄武岩的关系--以云南金宝山岩体为例

内容提要本文以金宝山为典型实例,根据元素地球化学特征探讨了西南暗色岩铜镍硫化物矿化岩体与峨眉山玄武岩的关系。分析表明,金宝山超镁铁岩与低钛峨眉山玄武岩在元素地球化学特征上具有一致的岩浆成因属性,两者在成岩机制上互补,低钛峨眉山玄武岩普遍经历了橄榄石结晶分异和硫化物熔离亏损作用,金宝山成矿岩体则与低钛峨眉山玄武岩同源岩浆深部分异的堆晶相相对应,由堆晶橄榄石及熔离硫化物和部分残余熔体构成的“晶-糊”侵位形成,因此认为铜镍硫化物矿床成矿岩体与低钛峨眉山玄武岩为同源异相产物。     

峨眉山大火成岩省Cu-Ni-PGE成矿作用——几个典型矿床岩石地球化学特征的分析

峨眉山大火成岩省岩浆型Cu-Ni-PGE矿化岩体广泛分布,构成峨眉山地幔柱成矿系统中一个非常重要的成矿系列。本文剖析了峨眉山大火成岩省该类矿床的分布及部分典型矿床的地质地球化学特征和矿化特征,揭示了成矿岩体统一的地幔柱成因,阐述了Cu-Ni-PGE成矿作用与峨眉山地幔柱岩浆活动体系的关系,探讨了由于岩浆演化过程及硫化物熔离富集过程的差异所导致的矿化类型变异。指出Cu-Ni-PGE矿床成矿岩体原始岩浆为地幔柱高程度熔融的高镁玄武岩浆,成矿岩体与峨眉山低钛玄武岩同源,矿化岩体主要产于峨眉山地幔柱活动模型的内带低钛玄武岩分布区;金宝山、朱布、力马河、杨柳坪矿床分别代表峨眉山地幔柱Cu-Ni-PGE成矿作用不同成矿机制的端员类型。     

四川冕宁基性岩墙的年代学、地球化学特征及其地质意义

本文对四川冕宁地区的基性岩墙进行了年代学、岩石学和地球化学研究。主量元素特正和微量元素标准化图解显示,基性岩墙属于拉斑玄武岩系列,具有洋岛玄武岩(OIB)的特征,与峨眉山玄武岩为同源产物,存在密切的成因关系。微量元素示踪、Th/Hf-Ta/Hf判别图表明,冕宁基性岩墙具有地幔柱成因的特征,并遭受了轻微混染。基性岩墙锆石LA-ICP-MS测年结果表明,岩墙形成年龄为256.7±4.3Ma,表明岩墙是峨眉山大火成岩省大规模岩浆作用晚期的产物。年龄测定结果还暗示了岩墙在约244Ma遭遇了一次变质事件,可能是岩浆热——机械侵蚀作用,以及印支运动诱发岩浆作用再次活跃的结果。     

云南金平晚二叠纪玄武岩特征及其与峨眉地幔柱关系——地球化学证据

分布于哀牢山－红河断裂带西南侧的金坪上二叠统玄武岩属于低钛拉斑玄武岩（LT）（Ti/Y＜500）。其地球化学特征总体与洋岛玄武岩（OIB）相似，根据其岩相学、主量元素，微量元素特征，将其划分为LT1和LT2两个地球化学亚类型，它们的分布和主要地球化学标志为：LT1分布于下部，高Mg^#(48-63),SiO2(50%-56%)，高∑REE(118-145μg/g）、低Fe2O3（1．36％－1．63％），Na2O(1.88%-3.17%)，TiO2(1.37%-1.92%)，高Th、U，低Nb,Ta和Sr负异常；LT2分布于上部，低SiO2(47%-56%)，Sr强负异常，二者地球化学特征的差异是同一母岩浆经不同的分离结晶和同化混染作用的结果，金平与宾川峨眉山的化学地层学对比表明，金平LT1和LT2玄武岩与宾川峨眉山玄武岩下部的LT1、LT2十分相似，它们可能是同时，或在类似的环境下形成，金平玄武岩属于峨眉山大火山岩省的一部分，同为峨眉地幔柱早期活动的产物。新生代哀牢山－红河断裂的左滑剪运动导致了宾川与金平玄武岩的错位。     

四川力马河镁铁-超镁铁质岩体的地球化学特征及成岩成矿分析

四川会理力马河镍矿是峨眉山大火成岩省最重要的岩浆硫化物矿床之一,成矿岩体为一小型锾铁-超镁铁岩侵入体,由含斜长石的超镁铁岩(包括舍长辉石橄榄岩和斜长橄榄辉石岩)和辉长岩类的镬铁质岩组成.矿床富含硫化物,成矿元素组合为铜、镍,铂族元素含量很低,没有铂族元素的工业富集,是蛾眉山大火成岩省中富铜镍贫铂族元素的代表性岩浆硫化物矿床.本文对力马河镍矿成矿岩体的镁铁、超镁铁岩及矿床中各种硫化物矿石进行了主量元素、微量元素及铂族元素含量分析.分析结果表明,力马河岩体的镁铁、超镁铁岩属拉斑玄武岩成因系列,岩石特征微量元素比值大致与高钛的峨眉山玄武岩相当、与低钛的峨眉山玄武岩有明显区分,但估计原始岩浆强不相容微量元素绝对含量大大低于高钛玄武岩,因此,其成矿岩体不是与一般的低钛或高钛峨眉山玄武岩(不包括苦橄岩在内)直接对应的深成相.岩体超镁铁岩及矿石铂族元素组成特征表现为无钌亏损的型式,钯/铱比值较小、在5左右,也显著不同于一般的峨眉山玄武岩,而类似于峨眉山大火成岩省苦橄岩的铂族元素组成.运用岩石地球化学研究方法计算,原始岩浆为苦橄质成分:MgO含量约17%、SiO2含量约48%.估计原始岩浆形成于130公里左右的深度,由类似于洋岛玄武岩岩浆源区成分的地幔经19%左右的部分熔融形成.超镁铁岩及硫化物矿石铂族元素含量一般在10-9～10-8暑级,铂族元素相对铜镍强烈亏损,铜/钯比值高于原始地幔10～100倍,铜镍铂族元素组成的原始地幔标准化曲线呈铂族元素显著亏损的“U“型.模式分析说明,导致铂族元素亏损的原因是岩浆成矿演化过程中多阶段硫化物熔离作用造成的,早期熔离出来的硫化物被丢失并造成岩浆中铂族元素亏损,其铂族元素亏损后的岩浆(第)二次硫化物熔离富集形成铂族元素亏损的矿石.     

四川华蓥偏岩子晚二叠世玄武岩地球化学特征及其与峨眉山大火成岩省的成因关系

四川华蓥偏岩子地区位于四川盆地中东部,新发现的晚二叠世玄武岩介于茅口组(下伏)和龙潭组(上覆)之间,可与峨眉山玄武岩进行对比.矿物学和地球化学研究表明,偏岩子玄武岩属于高钛亲碱性系列,具有OIB型的稀土元素和微量元素配分模式.偏岩子玄武岩基本未遭受地壳混染,单斜辉石的结晶温度为1405～1439℃,指示源区存在异常高温...     

四川石棉大水沟碲矿床稀土元素地球化学特征

通过对大水沟碲矿床矿体与围岩稀土元素地球化学组成及特征研究表明,矿体与围岩的稀土元素特征截然不同,表明它们形成于同一地质时期和地质环境。大水沟碲矿床受岩浆作用改造,成矿物质应源于岩浆岩,且围岩与矿体存在氧化还原地球化学界面;稀土元素球粒陨石标准化分配模式图显示,大水沟赋矿围岩、贫碲矿石稀土元素具有大陆拉斑玄武岩的稀土元素特征,表明该碲矿床成因与峨眉山玄武岩有关。     

四川石棉大水沟碲矿床稀土元素地球化学特征

通过对大水沟碲矿床矿体与围岩稀土元素地球化学组成及特征研究表明,矿体与围岩的稀土元素特征截然不同,表明它们形成于同一地质时期和地质环境。大水沟碲矿床受岩浆作用改造,成矿物质应源于岩浆岩,且围岩与矿体存在氧化还原地球化学界面;稀土元素球粒陨石标准化分配模式图显示,大水沟赋矿围岩、贫碲矿石稀土元素具有大陆拉斑玄武岩的稀土元素特征,表明该碲矿床成因与峨眉山玄武岩有关。     

四川宝兴大石包组高钛玄武岩地球化学特征及其岩石成因

分布于龙门山推覆构造带以西、松潘-甘孜地块上的宝兴二叠纪高钛玄武岩具有高的TiO2含量(＞3%)、Ti/Y比值(平均658)和∑REE(平均237μg/g),具有LREE富集的右倾型稀土元素分布模式((La/Yb)N=5.39～13.5),富含大离子亲石元素,不相容元素比值Zr/Nb为9.18～10.1,La/Nb比值为1.19～1.34,Ba/Nb比值为6.11～20.4,8Nd(t)=0.82～2.35,(87Sr/86Sr)i=0.704837～0.706157,具有洋岛玄武岩(OIB)的地球化学特征,形成于板内环境.与典型峨眉山玄武岩对比显示,其岩相学、主元素、微量元素地球化学特征和同位素组成均类似于峨眉山大火成岩省(ELIP)上部的高钛玄武岩系列(HT),表明它们可能同时或在类似的环境下形成.基于上述认识,同时结合最新的年代学研究结果,认为宝兴大石包组高钛玄武岩是峨眉山地幔柱活动的产物,属于峨眉山大火成岩省的一部分.这为峨眉山大火成岩省分布范围从扬子克拉通向西北拓展提供了重要的地球化学证据,为更好地理解该火成岩省事件及其时空分布提供了新的直接资料.     

四川省沐川地区峨眉山玄武岩元素地球化学特征与成因探讨

本次研究对分布于峨眉山大火成岩省(ELIP)中带,四川省沐川地区的玄武岩进行元素地球化学研究,初步探讨了其成因。研究表明,该玄武岩具有高钛(TiO_2=3.81%～5.15%,Ti/Y=605.95～939.83)、高铁(TFe_2O_3变化于13.78%～17.61%)和相对低镁(MgO=3.50～5.16)的特点,属高钛碱性玄武岩系列。玄武岩Lu/Yb比值较低(0.11～0.15),在原始地幔标准化的微量元素蛛网图上,Ti显示正异常,Ta,Nb显示正常-弱负异常,指示母岩浆仅受到少量下地壳物质的混染。在Harker图解中,MgO与SiO_2呈负相关,与Al_2O_3/CaO,TFe_2O_3,TiO_2,P_2O_5,Cr呈正相关,暗示岩浆上升过程中很可能发生了橄榄石、单斜辉石、Ti-Fe氧化物(磁铁矿、钛铁矿)、磷灰石等矿物的分离结晶作用。玄武岩的元素地球化学组成显示岩浆源自OIB型地幔源区,进一步Sm/Yb,La/Yb比值分析显示,源区以石榴石二辉橄榄岩为主。由于峨眉山大火成岩省(ELIP)中、外带包括沐川、昭通、贵州和广西等地的高钛玄武岩具有相似的元素地球化学组成,且在Ti/Yb-Nb/Th图解上未显示大陆岩石圈地幔物质加入的趋势,推测这些玄武岩很可能是地幔柱头部物质在石榴石稳定区发生低程度部分熔融所形成。     

黔西北威宁地区香炉山铜矿床地质地球化学特征及成因

黔西北威宁地区香炉山铜矿床赋存于峨眉山玄武岩组第三段(P3β3)顶部与宣威组(P3X)底部间的结合部位。本文采用主量元素、微量元素、稀土元素和扫描电镜分析方法对其地质地球化学特征进行了研究,并探讨了矿床成因。结果表明:区内玄武岩属高钛的拉斑玄武岩,主量元素物源区特征图和微量元素分析结果表明其成岩、成矿物质来源与峨眉山玄武岩密切相关,同时又受到地壳物质的影响;稀土元素表现出轻稀土富集、重稀土亏损的右倾分配模式,Eu负异常以及log(δCe)-0.1表明矿床形成于还原环境;扫描电镜分析发现了α+β-Zn-Cu合金矿物,化学分子式为Cu0.78Zn0.47Fe0.06。结合区域地质背景和矿床地质特征,认为该铜矿床的形成不仅与火山作用和沉积成岩作用有关,而且还受到后期热液活动的影响。     

桂西巴马地区极高Ti/Y值基性岩地球化学特征——来自峨眉山地幔柱高Ti母岩浆?

桂西地区位于扬子地块西南缘,越北地块以北。桂西巴马等地出露层状—似层状基性岩(辉绿岩和玄武岩),该地区的基性岩成因对于理解该区构造—岩浆作用具有十分重要的意义。对桂西巴马基性岩进行了岩石学和地球化学研究,对其岩石成因和岩浆源区特征进行了讨论。研究表明,桂西巴马基性岩属于碱性玄武质岩,相对富集轻稀土元素和Nb、Ti等微量元素,与峨眉山大火成岩省高Ti玄武岩相似,说明其与峨眉山地幔柱具有相关性。然而,对比峨眉山高Ti玄武岩,巴马基性岩表现出更高的Ti/Y值。不相容元素比值特征表明,桂西巴马基性岩岩浆演化呈现更高的Nb/Y值等演化趋势。结合Dy/Dy*与Dy/Yb、Ti/Y的协变关系,对桂西基性岩与峨眉山玄武岩岩浆源区中稀土元素的分异特征进行判别,揭示出桂西巴马基性岩和峨眉山高Ti玄武岩具有同源性。然而,巴马基性岩地幔熔融程度更低,可能是峨眉山大火成岩省外带的地幔柱岩浆作用延伸的结果,代表了峨眉山地幔柱高Ti玄武岩母岩浆的特征。     

桂西巴马地区极高Ti/Y 值基性岩地球化学特征——来自峨眉山地幔柱高Ti母岩浆？

桂西地区位于扬子地块西南缘,越北地块以北。桂西巴马等地出露层状—似层状基性岩（辉绿岩和玄武岩）,该地区的基性岩成因对于理解该区构造—岩浆作用具有十分重要的意义。对桂西巴马基性岩进行了岩石学和地球化学研究,对其岩石成因和岩浆源区特征进行了讨论。研究表明,桂西巴马基性岩属于碱性玄武质岩,相对富集轻稀土元素和Nb、Ti等微量元素,与峨眉山大火成岩省高Ti玄武岩相似,说明其与峨眉山地幔柱具有相关性。然而,对比峨眉山高Ti玄武岩,巴马基性岩表现出更高的Ti/Y值。不相容元素比值特征表明,桂西巴马基性岩岩浆演化呈现更高的Nb/Y值等演化趋势。结合Dy/Dy?与Dy/Yb、Ti/Y的协变关系,对桂西基性岩与峨眉山玄武岩岩浆源区中稀土元素的分异特征进行判别,揭示出桂西巴马基性岩和峨眉山高Ti玄武岩具有同源性。然而,巴马基性岩地幔熔融程度更低,可能是峨眉山大火成岩省外带的地幔柱岩浆作用延伸的结果,代表了峨眉山地幔柱高Ti玄武岩母岩浆的特征。     

峨眉山玄武岩分布区内铂族元素异常分析及其找矿远景预测

区域地球化学填图成果表明，在中国西南川-滇-黔交界地区存在一个与产出规模巨大的峨眉山玄武岩分布范围相吻合的Pt，Pd地球化学巨省。作为地幔热柱成因的峨眉山玄武岩的铂族元素丰度虽略有偏高，但玄武岩中铂族元素很难形成可以利用的铂族矿物，故该异常是“非找矿异常”。在该区内寻找铂族元素矿床应在基性岩-超基性岩体出露较多的中岩区南段，注意沿循已知的矿床、矿化或较小型基性岩侵入体，将矿区(或岩体)的整体地质特征、地球化学特征等与典型的岩浆型铂族元素矿床相比较，进而研究、预测本矿区或本岩体的铂族元素成矿的可能性及远景规模等，寻找岩浆型铂族元素矿床，而在岩浆型矿床的周边地质体内注意寻找热液型铂族元素矿床。     

华北龙岗第四纪玄武岩：岩石成因和源区性质

华北克拉通东北缘龙岗第四纪玄武岩的地球化学研究为大陆碱性玄武岩的成因以及源区的性质提供了重要的依据。龙岗第四纪玄武岩为碱性玄武岩,具有类似 OIB 的 REE 和微量元素分配特征。岩石的 Sr-Nd 同位素轻度亏损(~(87)Sr/~(86)Sr=0.7044～0.7048,ε_(Nd)=0.6～2.1),具有 Dupal 异常的高放射性成因 Pb 同位素组成(~(206)Pb/~(204)Pb:17.734～18.194,~(207)Pb/~(204)Pb=15.553～15.594,~(208)Pb/~(204)Pb=38.322～38.707)。这种地球化学特征指示了原始岩浆起源于<70km 深度的地幔,并经历了一定程度的橄榄岩、单斜辉石和钛-铁氧化物的结晶分异。岩浆源区中以来类似 MORB 软流圈物质的熔体为主,另外有少量来自 EM Ⅰ性质的富集岩石圈地幔以及俯冲流体/熔体的物质贡献,显示了深部岩石圈-软流圈一定程度的相互作用以及太平洋板块俯冲的影响。岩浆源区多种端元组分的存在表明该地区岩石圈的减薄/置换受到多种因素的影响。     

峨眉山大火成岩省烂纸厂铁矿床地质特征、成因及其找矿勘查启示

烂纸厂铁矿床是峨眉山大火成岩省玄武岩建造中查明的首例中型规模铁矿床。矿床的形成与玄武岩建造具有密切的时空及成因联系,矿体主要赋存于峨眉山玄武岩下段致密块状玄武岩与玄武质角砾岩接触带附近,产出特征受矿山梁子破火山口构造控制,多层位产出,矿石发育草莓状结构、韵律结构和纹层状构造、条带状构造、致密块状构造、绳状构造、角砾状构造等矿石组构,发育铁质结核和铁碧玉,同生沉积层控成矿特征明显。岩(矿)石主、微量元素分析结果表明,研究区岩浆演化遵循Fenner分异趋势,成矿作用与热水沉积作用有关。地质和地球化学特征表明,矿床成因类型为火山喷发(溢)沉积型陆相火山岩型铁矿床。烂纸厂铁矿床是我国在铁矿找矿勘探类型上的新突破和在峨眉山大火成岩省找矿实践取得的新进展,它的发现打破了在玄武岩建造中不具备寻找成型矿床的固有勘查模式的思想束缚,为相似地质环境寻找铁矿给予了诸多启迪和经验借鉴。     

四川攀枝花二叠纪双峰式火山岩地球化学特征及其地质意义

攀枝花二叠纪火山岩发育有玄武岩和粗面岩的基性和碱性两个端元,区域上明显缺失中间过渡类型。玄武岩SiO_2含量处于45.65%~49.32%范围内,粗面岩SiO_2含量介于64.39%~69.17%之间,构成经典的"双峰式"火山岩特征组合。两者均具有富Na、贫K、轻稀土富集、轻重稀土明显分馏的特征。特征微量元素Nb/Ta、Th/Ta、Th/U比值变化相对较小,玄武岩分别为15.16、2.70和4.13,粗面岩分别为15.40、2.55和4.12,显示两者具有相似的地球化学属性。微量元素特征显示,除了Ti和Y等少数高场强元素不协调以外,玄武岩与粗面岩绝大多数微量元素变化规律相似,且Rb、Ce、Y、Nb、Hf、Ta等元素与洋岛玄武岩(OIB)特征一致,说明它们具有地幔柱构造系统下的岩浆属性,岩浆源于石榴石二辉橄榄岩岩石圈地幔的部分熔融。结合前人资料,攀枝花二叠纪双峰式火山岩的厘定,不仅暗示了岩浆形成于拉张的裂谷构造环境,也为西南地区二叠纪峨眉山大火成岩地幔柱成因提供支撑。     

藏南马扎拉地区玄武岩地球化学特征、成因及其地质意义

西藏东南部特提斯喜马拉雅带东段的遮拉组(J2z)中出露有大量的玄武岩,其地球化学特征对了解该地区中侏罗世的构造背景具有重要意义。本文在详细的野外工作基础上,对发现于马扎拉地区遮拉组的玄武岩进行了地球化学研究。全岩主量元素及微量元素地球化学特征显示,玄武岩属钙碱性系列,Si O2含量为47.50%~50.61%,具有高钾(K2O平均为0.61%)、高钛(Ti O2平均为4.02%)、高磷(P2O5平均为0.52%)等特点;轻、重稀土元素分馏较为明显(∑LREE/∑HREE=7.30~7.58),(La/Yb)N比值平均为7.94,富集大离子亲石元素(LILE)如Ba、Th和高场强元素(HFSE)如Nb、Ta、Zr、Hf,呈现出典型洋岛玄武岩(OIB)的地球化学特性。岩浆源于主要由石榴石橄榄岩组成的富集地幔发生10%左右部分熔融的产物,岩浆上升过程中未受到明显的地壳混染。结合区域地质资料,初步认为马扎拉玄武岩应为被动大陆边缘地幔柱或热点的产物。     

湘东南玄武质岩石地球化学特征及构造环境

湖南东南部是我国大规模钨，锡，锑及铅锌，稀有，稀土元素矿床集中区，其控矿构造环境倍受人们关注。幔源暗色岩系是深构造环境的产物，其地球化学特征是了解构造环境的有效途径。湘东南玄武质岩石包括碱性玄武岩和拉斑玄武岩两个系列，以碱性玄武岩系列为主。玄武质岩石稀土元素总量较高，无负铕异常，为轻稀土富集的右倾型。稀土元素反映岩浆形成主要受部分熔融作用控制。岩石形成于大陆拉张构造环境。微量元素具有明显OIB型分布特征，地壳混染程度很低，具有富集地幔特征。岩石地球化学，同位素地球化学和地球物理研究表明，软流圈地幔上涌并交代岩石圈地幔，形成以宁远－道县为中心的热地幔柱构造。该热幔柱构造控制该区的成岩，成矿作用。     

地幔柱成矿系统:以峨眉山地幔柱为例

地幔柱沟通了地核、地幔、地壳各个圈层之间的物质与能量交换,提供了板内构造岩浆活动及成矿作用的一种重要的动力学机制。峨眉山地幔柱是晚古生代全球最显著的地幔柱活动之一,形成了多种有重大资源经济价值的矿床类型。以峨眉山地幔柱为例,对几种典型矿床类型的产出特征及成因进行了系统分析,阐述了地幔柱成矿系统中各种成矿作用与地幔柱构造岩浆活动的关系及成矿机理。(1)通过对部分典型岩浆硫化物矿床的地质地球化学特征和矿化特征分析,揭示了峨眉山大火成岩省不同矿化特征的岩浆硫化物矿床形成于统一的地幔柱岩浆活动体系,并与峨眉山玄武岩为同源演化关系,岩浆演化过程及硫化物熔离富集过程存在的差异造成了矿化类型的变异。(2)对攀西地区4个超大型钒钛磁铁矿矿床进行了详尽的地质地球化学分析,论述了成矿岩浆的性质、与峨眉山玄武岩的关系及成岩演化过程和成矿模式,表明成矿母岩浆来自于地幔柱,但经历了较大程度的地壳混染作用,提出岩浆的多次补给混合及结晶锋面上发生的双扩散造成的液态分层导致了韵律条带矿石的形成。(3)阐述了滇黔相邻地区玄武岩型自然铜和黑铜矿铜矿化现象,指出玄武岩岩浆气液阶段的自变质作用和玄武岩构造变质热液蚀变改造作用两种方式造成铜矿化富集,岩浆气液阶段的自变质作