中国东部地幔岩包体中的金含量及其成矿学意义

笔者等分析了中国东部 91件地幔岩包体及其寄主玄武岩中的金含量并有重要发现。除河北万全和海南定安的一些高于 10× 10 - 9的异常样品外 ,包体及寄主岩中的金含量分别在 0 .5× 10 - 9～ 10 .0× 10 - 9和 0 .2×10 - 9～ 5 .3× 10 - 9之间。其中包体平均含金 4 .6× 10 - 9,玄武岩平均含金 2 .7× 10 - 9。地幔岩中包体一般比寄主玄武岩含金高 ,二者间相关性不明显。中国东部 91件地幔岩包体及其寄主玄武岩中的金含量在空间分布上有非均一性 ,它们以华北地台为中心 ,向北和向南 (向南更明显一些 )分别降低 ,这一趋势与中国金矿大多数集中于华北地台的两缘而向南北有减少和减小的趋势是基本一致的。高于地幔金丰度 5× 10 - 9的样品 ,除海南岛外主要集中在华北地台两缘(辽宁、河北、山西、山东 ) ,与冀北西部和山东的金矿集中区有对应关系。研究表明这种对应关系是岩石圈地幔和地壳间在形成时代、性质和成分上耦合性的反映 ,而富二氧化碳含金地幔流体对金活化、富集和转移直至成矿的作用是在先期岩石圈地幔的物质基础上发生的。地幔岩包体中金含量的高低 ,对地壳中金矿床和金矿集中区的分布有指示意义。海南岛 15个包体样品平均含金 11.4× 10 - 9,最高达 36 .0× 10 - 9。鉴于有不少研究反映海南岛     

《深部流体成矿系统》

该书以国家重点基础研究发展规划项目(973)“大规模成矿作用和大型矿集区预测”课题“深部流体成矿系统”的研究成果为基础，结合国内外该领域的最新研究进展，比较全面地阐述了地幔流体及其成矿系统研究的现状。地幔流体与成藏成矿作用是当代成矿学研究的前沿课题，该书对地幔流体与成矿作用进行了全方位的系统探索，探讨了地幔物质不均一性对表壳矿产形成的制约，实验模拟了地幔流体从深部向浅部转移的形式及其化学动力学性质的变化，并以中国东部和扬子地台西缘为例，     

交代岩石圈地幔与金成矿作用

交代岩石圈地幔与大型金矿床之间的成因联系受到越来越多的关注.研究成矿金属在地幔源区的富集程度和幔源岩浆中的金含量,以及金从地幔源区释放、迁移并大规模富集成矿的机制和过程可以帮助我们更好地认识交代岩石圈地幔对金富集成矿的重要作用.金是高度亲铜元素,同时还具有流体活动性,在地幔岩浆作用、岩浆热液演化和富集成矿等诸多过程中的行为较为复杂.主要从金的地球化学行为出发,通过梳理金在各类地幔岩石和幔源岩浆中的分布,以及岩浆热液中金的主要行为及其受控因素,探讨交代岩石圈地幔对巨量金成矿的关键控制机制.主要认识包括:（1）交代岩石圈地幔可能是形成大规模热液型金矿床的重要源区,但金在源区的异常富集可能并不是成矿的必要条件;（2）地幔交代组分（特别是挥发分）有助于金从地幔源区中有效释放、并通过跨岩石圈尺度的深大断裂迁移富集;（3）富挥发分的岩浆热液中金的富集沉淀过程远比一个富金的地幔源区对大规模金成矿作用的贡献更大.因此,深刻理解岩石圈地幔长期演化过程中金在地幔交代和岩浆-热液演化过程中的行为与富集机制是解析大型金矿床成因的关键.      

中国东部地幔岩中的金含量及其意义

本文分析了中国东部65件地幔岩包体及其寄主岩石中的金含量,并有重要发现。除金含量异常的样品外,玄武岩及其中地幔岩包体的金含量分别在0.2×10~(-6)～5.3×10~(-9)和1.0×10~(-9)～8.2×10~(-9)之间,其中包体平均含金3.8×10~(-9),玄武岩平均含金2.7×10~(-9)。金伯利岩及其中地幔岩包体的     

中国东部华北克拉通南缘和华南地块地幔岩中的钼含量及其意义

对中国东部华北克拉通南缘(山东临朐、昌乐、胶州和安徽明光)和华南地块(福建牛头山、广东英峰岭、海南定安和海南蓬莱)80件地幔岩包体及其寄主玄武岩石中的钼含量进行了分析。中国东部华北克拉通南缘和华南地块新生代地幔岩包体钼含量在0.10～0.41μg/g之间,平均含钼0.19μg/g;这些包体的寄主玄武岩中的钼含量明显高于其地幔岩包体中的钼含量。寄主玄武岩中钼含量在0.75～7.21μg/g之间,平均含钼3.17μg/g。其中安徽明光寄主玄武岩中钼含量最高,平均6.8μg/g;山东临朐、昌乐寄主玄武岩中钼含量平均为3.6μg/g;福建牛头山、海南定安和海南蓬莱寄主玄武岩中钼含量低,这三地平均为1.4μg/g,与世界基性岩钼的丰度1.4μg/g一致。中国东部华北克拉通南缘和华南地块地幔岩包体的寄主玄武岩中的钼含量在空间分布上明显表现为华北克拉通南缘高而华南地块低。结合我国大型钼矿集中于华北克拉通南缘以及成矿元素来源于下地壳的事实,说明寄主玄武岩中钼含量的高低对地壳中钼矿床和钼矿集中区的分布有指示意义。     

中国东部地幔岩中的钨含量及其意义

分析了56件中国东部地幔岩包体及其寄主岩石中的钨含量。结果表明，地幔岩包体和寄主玄武岩中的钨含量分别在0．1～1．0μg／g和0．1～2．5μg／g之间。后者一般高于前者且明显不均一，反映钨是不相容元素，在部分熔融过程中倾向于富集在熔体中，而主要源于软流圈地幔低程度熔融的熔体在上升过程中发生了不同程度的岩石圈．软流圈或地壳．地幔相互作用。地幔岩包体钨平均含量接近或仅略高于上地幔钨的丰度，而寄主玄武岩钨平均含量与世界基性岩钨的丰度非常一致，说明我国地幔中钨的丰度与世界其他地区相比并无明显不同，反映钨矿集中区的形成和分布与地幔中钨的原始分布关系不大，我国钨矿集中区的形成可能主要与地壳演化有关。     

地球深部包体与成矿关系——一个有意义的研究方向

结合在实际工作中的体会,提出和讨论了“地球深部包体与成矿关系”这一有意义的研究方向及其先导性科学问题。地球深部包体中镍、金、钼、钨等成矿元素的含量是不均一的,镍和金在地幔岩包体中含量最高,钼在玄武岩及镁铁质麻粒岩包体中最高,而钨在长英质麻粒岩和花岗岩类包体中含量最高。这些反映岩石圈和软流圈以及岩石圈的不同层次中镍、金、钼、钨等成矿元素的含量不均一,分别提供了地壳中镍、金、钼、钨矿床的初始物质来源。这一认识可能给镍、金、钼、钨等金属矿床和矿床集中区的战略预测提供一些新思路。     

地幔流体在滇西富碱斑岩成岩成矿过程中的作用——地质年代学和同位素地球化学制约

滇西金沙江哀牢山断裂以东广泛发育富碱斑岩型多金属矿床,其富碱斑岩体中有多处产出深源岩石包体。对包体岩石和寄主富碱斑岩及其成矿石英脉的地质年代学研究显示,深源岩石包体的成岩年龄大于寄主富碱斑岩,而富碱斑岩的成岩与成矿是基本同时的。结合铅硅锶钕同位素地球化学研究表明,在富碱岩浆的成岩过程中,伴随富硅成矿流体对围岩和岩体的交代蚀变,并与地壳岩石一定程度混染而实现成矿作用。这种富硅成矿流体作用实质上是地幔流体作用在地壳中成矿作用的延续。据此,从地幔流体交代矿物的结晶年龄(116.0 Ma)到富硅成矿流体年龄(51.2 Ma),揭示地幔流体作用贯穿于富碱岩浆成岩成矿的全过程。正是这一地幔流体作用过程,导致Si、Al、Na、K及其它硅不相容元素和成矿元素富集,进而导致其Sr-Nd同位素特征由亏损地幔向富集地幔过渡,并引起从岩体→围岩对应、从高温→低温的系列成矿效应。也正是这种流体作用,构成滇西新生代广泛成矿的内在统一制约因素和大型-超大型矿床形成的重要地球化学背景。     

滇西富碱斑岩及其中包体岩石的地幔流体交代作用特征

滇西富碱斑岩体中,有多处产出深浅来源不同的包体岩石。针对寄主岩石和包体岩石的岩相学和岩石化学成分的对比研究发现:寄主岩石较包体岩石更富S iO2,A l2O3,N a2O和K2O,而包体岩石较寄主岩石更富C aO,M gO,F e2O3和F eO,岩石蚀变以角闪石化、钠黝帘石化和硅化为主,结合具超基性岩性的包体岩石发育碎裂结构,碎裂粒间出现与交代成因角闪石共生的微晶硅质、碳质、碳酸盐和金云母等表现地幔流体显交代作用的特征矿物组合,由此判定交代主岩和包体岩石的流体富含碱质和硅质,是与富碱岩浆同源的来自富集地幔源区的地幔流体,其交代作用的功能和能量明显优于一般意义上的地壳流体作用,而此交代作用促进了成矿元素和挥发份的聚集,且富碱斑岩与地幔流体的交代作用之间存在有利的时差关系。     

岩石圈减薄与成矿关系的不均一性

结合实际工作中的体会,提出和讨论了＂岩石圈减薄与成矿关系的不均一性＂这一有意义的科学问题。岩石圈减薄导致岩石圈中分布不均一的金、钼、钨等成矿元素被消耗带出至地壳中成矿,是中国东部金、钼、钨大规模成矿的基本机制;华北地块岩石圈减薄对金、钼、钨大规模成矿的贡献时限始自构造转折开始时而终至岩浆富集地幔源向亏损地幔源转化期,即可能在163～136 Ma至117～80 Ma期间;岩石圈在时间和空间上的不均一减薄可能是地壳中不同类型的金、钼、钨等矿床和矿集区时空分布差异性的重要原因。     

混合成因模式－－中国南方二叠一三叠系界线地层元素地球化学及其启示

含金云母和透辉石的纯橄岩呈浑圆状包体产于角闪闪长岩中。岩石组构、矿物成分和痕量元素等特征表明包体为上地幔成因,并且为地幔橄榄岩高度部分熔融的残留体。包体和寄主岩的微量元素研究表明,岩浆源区为富集型地幔,部分熔融之前曾发育有不相容元素的富集作用——地幔交代作用。     

地幔交代作用研究综述

地幔交代现象广泛发现于各地的碱性玄武岩或金伯利岩中的地幔橄榄岩包体中。地幔交代作用以地幔岩包体中不相容元素的高度富集和（或（出现角闪石、金云母为标志。岩石学、地球化学、同位素资料等显示地幔交代作用与岩板俯冲及部分熔融作用之间存在密切联系，地幔组成、结构、演化与大陆构造演化之间存在紧密的关系。同位素模式年龄暗示地幔交代作用可能是大陆构造活动的深部原因。     

利用深地震反射剖面开展矿集区深部结构的探测:现状与实例

深地震反射剖面技术以其探测精度高的优势被作为岩石圈精细结构研究的先锋技术,并在全球典型矿集区结构探测中发挥了重要作用.为深入研究青藏高原碰撞造山成矿系统深部结构与成矿过程,本文系统总结了深地震反射技术发展现状,梳理了该技术在加拿大、澳大利亚、中国、俄罗斯、瑞典等全球多个国家的典型矿集区的应用实例,归纳总结了地壳深部结构对矿集区控矿因素的影响,阐述了地壳、上地幔深部结构与深部成矿过程的关系.从全球实例看,深地震反射剖面探测成果为大型矿集区的形成提供了深部线索,反射透明区可能是地幔流体向上运移通道,形成矿集区的成矿物质与能量来源,表明地幔物质参与了成矿作用;具有很强反射特征的断裂系统,包括大型断层、滑脱面和剪切带,是成矿流体从下地壳向上迁移的通道;矿集区深地震反射剖面中“亮点”反射可能是火山活动的深部岩浆上涌至中地壳后而形成的残余岩浆囊的反映.揭露精细的矿集区深部结构不但对矿集区构造历史演化的重建具有重要作用,还对未来成矿潜力和前景靶区的确定具有重要指导意义.     

滇西富碱斑岩及其中包体岩石的深部地质过程探讨

自新生代以来，伴随深部地质作用，滇西地区多处发育富含深源包体的富碱斑岩体。文章从寄主岩石和包体岩石的岩石化学研究入手，认为交代主岩和包体岩石的流体富含碱质（Na₂O+K₂O）和硅质（SiO₂），是与富碱岩浆同源的来自富集地幔源区的地幔流体，这种地幔流体交代作用的功能和能量明显优于一般意义上的地壳流体作用，对富碱斑岩的成岩和成矿发挥了重要的先导作用。     

滇西马厂箐富碱侵入岩体形成机制研究

马厂箐岩体属于滇西富碱侵入岩带上的一个典型代表,岩体中发现大量暗色微粒包体。对暗色微粒包体及其寄主岩进行系统岩石学、岩石化学和Sr、Nd、Pb同位素研究,认为马厂箐岩体为一岩浆混合成因岩体,形成于新生代陆壳加厚的构造背景下,暗色微粒包体来源于富集地幔岩浆,寄主岩花岗斑岩来源于大陆地壳的长英质岩浆,是幔源岩浆底侵作用诱发其上的陆壳岩石熔融所形成的混合岩浆上侵定位的结果。幔源岩浆对于斑岩型铜钼矿成矿具有重要作用,提供了成矿的物质和流体,暗色微粒包体对于斑岩型铜钼矿地质找矿具有指示意义。     

滇西马厂箐富碱侵入岩体形成机制研究

马厂箐岩体属于滇西富碱侵入岩带上的一个典型代表,岩体中发现大量暗色微粒包体。对暗色微粒包体及其寄主岩进行系统岩石学、岩石化学和Sr、Nd、Pb同位素研究,认为马厂箐岩体为一岩浆混合成因岩体,形成于新生代陆壳加厚的构造背景下,暗色微粒包体来源于富集地幔岩浆,寄主岩花岗斑岩来源于大陆地壳的长英质岩浆,是幔源岩浆底侵作用诱发其上的陆壳岩石熔融所形成的混合岩浆上侵定位的结果。幔源岩浆对于斑岩型铜钼矿成矿具有重要作用,提供了成矿的物质和流体,暗色微粒包体对于斑岩型铜钼矿地质找矿具有指示意义。     

滇西马厂箐岩体暗色包体成因研究

滇西马厂箐岩体斑状花岗岩中发育大量暗色包体.对包体和寄主岩的主量、稀土、微量元素及Pb同位素进行分析.主量和微量元素研究表明,包体及寄主岩具有一定的成因联系.Pb同位素则反映两者可能分别起源于EMⅡ和下地壳.在此基础之上结合包体岩相学研究,认为暗色包体是岩浆混合作用的产物.暗色包体对于揭示富碱岩浆起源、深部作用过程以及其与成矿的关系等提供了可靠的地质依据,反映了马厂箐岩体可能是壳幔岩浆混合成因,幔源岩浆提供了成矿物质.     

深部构造与地质过程控矿研究

随着大规模全球填图和矿产勘探的发展，在地壳深部寻找新的矿产资源的紧迫性日益增加。大型热液成矿系统和矿集区的时空分布受深部地质过程演化制约，成矿系统明显与岩石圈各个层圈的深部结构和组成的不均一性密切相关，其时空分布本质上受深部构造和过程制约。通过深部热-物质迁移的研究，可以建立岩石圈块体构造模型和非线性成矿作用动力学及源区构造等概念，深入探讨岩石圈及与相邻圈层物质和能量交换过程中造矿组分的分散与富集机制及时空演化规律，可以预测矿床出现的种类和聚集的部位，特别是大型矿集区的位置和矿化形式，从而为大型-超大型矿床及矿集区的探寻与预测提供思路和基础。     

富碱斑岩中超镁铁深源包体岩石的矿物学特征

在云南省鹤庆县六合乡富碱斑岩体中找到超镁铁深源岩石包体，这对于研究富碱斑岩的起源和演化及其成岩成矿作用具有重要意义。本文较系统地研究了深源包体岩石的矿物学特征，揭示该深源包体具有原始上地幔岩在地幔条件下受到一定程度富集地幔流体交代作用改造的特征，具有富集地幔低程度部分熔融属性，为富碱斑岩的成岩成矿演化提供了重要的矿物学依据。     

东天山哈密地区早二叠世花岗岩体及镁铁质包体的年代学, 岩石地球化学特征及其构造意义

花岗岩中包体是区域构造与深部过程研究结合的良好窗口,对研究花岗岩的成因和壳-幔相互作用有非常重要的意义。东天山南山口黑云母二长花岗岩中广泛发育镁铁质包体。主量元素组成上,寄主花岗岩岩具有中酸性、准铝质、富碱、富钾等特征;镁铁质包体则偏基性、贫钾。微量和稀土元素组成上,富集Rb、K、Th、U,贫Sr、P、Nb、Ta、Ti,且Zr、Hf含量相对较高,具中-强的铕负异常(0.46~0.57)。镁铁质包体与寄主岩具有相似的微量元素特征,但相对富集Sr、P,贫Zr、Hf,铕负异常中等或不明显(0.80~0.93)。闪长质包体属于同源包体,为寄主花岗岩同源母岩浆经结晶分异形成的早期产物。运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术,该南山口岩体暗色镁铁质微粒包体与寄主黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为298.2±2.0Ma和294.0±2.7Ma,包体与寄主岩样品具有相似的Hf同位素组成,暗示其母岩浆来自新元古代晚期和早古生代亏损地幔中分离的新生地壳。该高钾钙碱性的花岗岩及其包体可能形成于东天山后碰撞背景下的板片断离后引起软流圈上涌,底侵体带来的热能使得新元古代晚期和早古生代的新生地壳发生部分熔融。