碰撞造山带斑岩型矿床的深部约束机制

在印度-亚洲大陆碰撞过程中,俯冲板片断离触发了幔源岩浆底侵作用、下地壳部分熔融和冈底斯岩基带以及同岩基斑岩的产生.在此过程中,幔源岩浆分离结晶的产物、下地壳岩石部分熔融残余和地壳分异过程中下沉的镁铁质块体,构成了加厚下地壳.随着造山岩石圈的冷却和加厚下地壳重力不稳定性的增加,岩石圈拆沉作用触发了后碰撞斑岩型岩浆活动.与此相应,碰撞造山带斑岩型矿床可以形成于同碰撞和后碰撞两个不同的构造阶段.同碰撞成矿作用发生于岩基带形成时期,成矿物质主要来自于底侵幔源岩浆及更深部的含矿流体,其触发机制是俯冲板片的断离.后碰撞成矿作用发生于加厚下地壳冷却之后,成矿物质主要来自于新生矿源层和更深部的含矿流体,其触发机制为岩石圈拆沉作用.在同碰撞构造阶段,伴随着幔源岩浆的底侵作用,深部流体和幔源岩浆所含的成矿物质被注入到岩基岩浆中,与从岩基岩浆源区萃取的成矿物质汇聚在一起,一部分受岩基热的驱使上升成矿.由于流体中成矿元素的浓度强烈依赖于压力,另一部分成矿元素则滞留在难熔残余中形成新的矿源层.当发生岩石圈拆沉作用时,由此矿源层部分熔融形成的斑岩岩浆将相对富含成矿物质,导致碰撞造山带第二次成矿作用大爆发.     

造山带中地壳部分熔融：北大别混合岩的 地球化学证据

<正>造山带地壳的部分熔融是造山带演化的一个重要过程。部分熔融能极大的影响岩石的流变学性质,促进岩石的塑性变形,可能导致最终的造山带垮塌。部分熔融产生深熔熔体,其从源区的分离和迁移对大陆地壳的化学分异也有重要作用。混合岩广泛出露于世界各大造山带,混合岩的成因包括:     

太行—燕辽地区燕山期造山过程、岩浆源区与成矿作用

太行-燕辽造山带是中国东部一个重要的燕山期(J-K)Au-Mo-Pb-Zn-Ag-Cu-Fe金属成矿带和重要煤田分布区.本文首先讨论了该区18个金属矿床以及相关侵入岩的同位素年龄数据,选取了其中10个比较可信的数据作为成矿作用的近似年龄,以及运用4个煤田的已有的相关地层的时代,在已有的岩浆-构造事件序列的框架基础上,扩展提出该区岩浆-沉积-构造-变质-成矿事件序列的初步框架.进而,讨论造山过程,岩浆源区与成矿作用的可能成生联系.前造山幕-初始造山幕(J1)和后造山幕(K12)比较宁静的构造和湿热环境为煤田形成提供了良好的动力学环境.同造山幕的大量岩浆活动为金属矿床形成提供重要背景.早期造山幕(J2)伴随古老下地壳的熔融,生成以安山质为主的岩浆活动和伴生以Au为主成矿作用.峰期造山幕(J3),陆壳升温达峰值,导致上地壳岩石大规模熔融作用,形成大规模花岗质岩浆侵入,伴生以Mo为主的成矿作用.晚期造山幕(K11),"过热的"上部地壳开始降温,壳幔深部的镁铁质岩浆更多地喷出和侵入,伴生以Fe矿床的形成,同时,新形成的侏罗纪下地壳熔融,伴生Cu矿.     

钙碱性系列岩浆的成因探讨

本文利用岩浆与源岩之间的平衡关系研究了钙碱性系列岩浆的源岩,认为钙碱性系列岩浆的源岩既不是大洋壳,也不是上地幔,而是下地壳。作者以Sr~(87)/Sr~(86)比值为例,证明了放射性元素子体同位素比值不是这类岩浆起源于上地幔或大洋壳的证据,而是起源于下地壳的物质表现。造山带中,由于地壳的上隆和地幔的下凹,在下地壳出现了减压场,使这里的热传导速度降低,发生热聚积,结果导致下地壳岩石的部分熔融,生成了钙碱性系列岩浆。     

东昆仑高Nb-Ta流纹岩的年代学、地球化学及成因

东昆仑高Nb-Ta流纹岩位于东昆仑造山带东段,其锆石U-Pb年龄为213Ma,该时期东昆仑造山带正处于俯冲-碰撞造山阶段的晚期.与同时期东昆仑地区的其它酸性火山岩及世界其它处于俯冲-碰撞造山阶段的流纹岩相比较,这一套流纹岩显示高硅、高钾,低铝、低钙,高Nb、Ta及强烈亏损Sr、Eu的独特地球化学特征.东昆仑高Nb-Ta流纹岩的Sr、Nd同位素组成显示该流纹岩可能具有分别来源于地幔和上地壳的两个端元组分.通过讨论,本文认为这套高Nb-Ta流纹岩可能由以下机制形成:地幔碱性玄武岩浆(具有高Nb-Ta的特征)侵入花岗闪长质地壳,并在上地壳某处停留,大量斜长石发生分离结晶,导致岩浆Eu-Sr的极度亏损;同时,幔源岩浆的侵入引起上地壳围岩部分熔融,从而受到上地壳混染.新生壳源岩浆与幔源岩浆混合,并进一步结晶分异演化,最终导致东昆仑高Nb-Ta流纹岩的形成.     

俯冲带变质作用与构造机制

形成在汇聚板块边缘的俯冲带由俯冲岩石圈板块和上部岩石圈板块组成,具有不对称的热结构。俯冲岩石圈板块具有冷的地温梯度,而上部岩石圈板块具有热的地温梯度。俯冲板块的变质作用发生在5~15℃/km地温梯度下,可进一步划分为冷俯冲板块型（5~10℃/km）和热俯冲板块型（10~15℃/km）,即西阿尔卑斯型和古巴型。俯冲带上板块的变质作用发生15~50℃/km地温梯度下,可进一步划为冷地壳型（15~25℃/km）和热地壳型（25~50℃/km）,统称为科迪勒拉型。冷俯冲板块的变质作用是以大洋和大陆地壳岩石深俯冲到地幔,发生低温/高压及超高压变质作用为特征。所形成的低温/高压和超高压变质岩具有顺时针型P-T轨迹,其折返过程是以近等温或升温降压和部分熔融为特征。热俯冲板块型变质作用发生在年轻板块的正常俯冲和古老板块的平缓俯冲过程中。从大洋岩石圈初始俯冲到成熟俯冲,俯冲板块的地温梯度由热到冷,从热俯冲型转变成冷俯冲型。热俯冲板块的变质岩可具有顺时针型,也可具有逆时针型P-T轨迹,可以发生高温和高压下的部分熔融,形成埃达克质岩浆岩。俯冲带上板块的冷地壳型变质作用发生在构造挤压导致的加厚地壳环境,加厚的下地壳发生高温、高压麻粒岩相和榴辉岩相变质作用,可具有顺时针和逆时针型P-T轨迹。加厚新生下地壳的部分熔融形成埃达克质岩浆和高密度的基性残留体（弧榴辉岩）。热地壳型变质作用发生在构造伸展导致的减薄地壳环境。由于强烈的幔源岩浆增生和软流圈上涌,下地壳发生高温或超高温麻粒岩相变质作用和部分熔融,所形成的变质岩可具有顺时针型或逆时针型P-T轨迹。在岩浆弧加厚地壳的伸展过程中,早先形成的高温和高压变质岩可以叠加超高温变质作用。俯冲带上板块的岩浆弧可能是超高温变质岩形成的最主要构造环境。上板块下地壳的部分熔融可以形成大体积的花岗岩,由此导致新生地壳组成和成分的分异,是大陆地壳生长和成熟的重要机制。大陆碰撞造山带的加厚下地壳具有冷的地温梯度,可以发生高压麻粒岩和榴辉岩相变质作用。这些高级变质岩具有顺时针型P-T轨迹,在其折返过程中叠加中压、高温,甚至超高温变质作用。碰撞造山带下地壳的长期部分熔融可以形成不同成分的壳源花岗岩。     

喜马拉雅碰撞造山带新生代地壳深熔作用与淡色花岗岩

自从印度-欧亚大陆碰撞以来,伴随着构造演化和温度-压力-成分(P-T-X)的变化,喜马拉雅造山带中下地壳变质岩发生不同类型的部分熔融反应,形成性质各异的过铝质花岗岩。这些花岗岩在形成时代、矿物组成、全岩元素和放射性同位素地球化学特征上都表现出巨大的差异性。始新世构造岩浆作用形成高Sr/Y二云母花岗岩和演化程度较高的淡色花岗岩和淡色花岗玢岩,它们具有相似的Sr-Nd同位素组成,是碰撞早期增厚下地壳部分熔融的产物。渐新世淡色花岗岩主要为演化程度较高的淡色花岗岩,可能指示了喜马拉雅造山带的快速剥露作用起始于渐新世。早中新世以来的淡色花岗岩是喜马拉雅造山带淡色花岗岩的主体,是变泥质岩部分熔融的产物,包含两类部分熔融作用——水致白云母部分熔融作用(A类)和白云母脱水熔融作用(B类)。这两类部分熔融作用形成的花岗质熔体在元素和同位素地球化学特征上都表现出明显的差异性,主要受控于两类部分熔融作用过程中主要造岩矿物和副矿物的溶解行为。这些不同期次的地壳深熔作用都伴随着高分异淡色花岗岩,伴随着关键金属元素(Nb、Ta、Sn、Be等)的富集,是未来矿产勘探的重要靶区。新的观测结果表明:在碰撞造山带中,花岗岩岩石学和地球化学性质的变化是深部地壳物质对构造过程响应的结果,是深入理解碰撞造山带深部地壳物理和化学行为的重要岩石探针。     

俯冲带部分熔融

俯冲带是地幔对流环的下沉翼,是地球内部的重要物理与化学系统。俯冲带具有比周围地幔更低的温度,因此,一般认为俯冲板片并不会发生部分熔融,而是脱水导致上覆地幔楔发生部分熔融。但是,也有研究认为,在水化的洋壳俯冲过程中可以发生部分熔融。特别是在下列情况下,俯冲洋壳的部分熔融是俯冲带岩浆作用的重要方式。年轻的大洋岩石圈发生低角度缓慢俯冲时,洋壳物质可以发生饱和水或脱水熔融,基性岩部分熔融形成埃达克岩。太古代的俯冲带很可能具有与年轻大洋岩石圈俯冲带类似的热结构,俯冲的洋壳板片部分熔融可以形成英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩。平俯冲大洋高原中的基性岩可以发生部分熔融产生埃达克岩。扩张洋中脊俯冲可以导致板片窗边缘的洋壳部分熔融形成埃达克岩。与俯冲洋壳相比,俯冲的大陆地壳具有很低的水含量,较难发生部分熔融,但在超高压变质陆壳岩石的折返过程中可以经历广泛的脱水熔融。超高压变质岩在地幔深部熔融形成的熔体与地幔相互作用是碰撞造山带富钾岩浆岩的可能成因机制。碰撞造山带的加厚下地壳可经历长期的高温与高压变质和脱水熔融,形成S型花岗岩和埃达克质岩石。     

新疆南天山开都河火山岩地球化学特征、锆石 LA-ICP-MS年代学及其意义

位于塔里木-卡拉库姆板块与伊犁-哈萨克斯坦板块之间的南天山造山带是最具代表性的造山带之一,其中发育一条不完整的蛇绿岩带——南天山南缘库勒湖-科克铁克达坂蛇绿岩带,暗示古缝合线的存在。该蛇绿岩带北面的开都河水电站泥盆纪地层中发育一套中酸性火山岩(包括熔结凝灰岩、含晶屑酸性玻璃质熔岩和安山岩等),属于碱性-钙碱性系列,A/CNK值在0.82~1.31之间;该套岩石整体REE含量较高,轻重稀土元素分异显著,轻稀土元素相对富集,重稀土元素亏损,并具强烈的Eu负异常。对熔结凝灰岩中岩浆锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,获得其结晶年龄为393.1±3.4 Ma,与中泥盆统(D2)萨阿尔明组一致。岩石地球化学研究表明,安山岩可能来自于玄武岩分离结晶;熔结凝灰岩、含晶屑酸性玻璃质熔岩来自于上地壳部分熔融。推测其形成机制是:库勒洋盆在中泥盆世向北俯冲消减过程中释放出流体,导致地幔楔发生部分熔融并形成玄武质岩浆,部分玄武质岩浆结晶分异形成安山岩,随着俯冲持续和地壳不断加厚,玄武质岩浆对上部地壳加热使得其发生部分熔融形成酸性母岩浆,并最终喷发至地表形成熔结凝灰岩和含晶屑酸性玻璃质熔岩。     

西藏冈底斯中新世斑岩铜矿带：埃达克质斑岩成因与构造控制

作为贱金属主要来源的斑岩铜矿床，大多数产出于大陆边缘和岛弧环境。普遍认为，被俯冲洋壳板片释放流体交代的地幔楔部分熔融形成的玄武质岩浆，在相对封闭系统结晶分异和／或同化混染形成含铜长英质岩浆。然而，我们的研究表明，在西藏碰撞造山带，发育一条具有巨大成矿潜力的中新世斑岩铜矿带，含铜斑岩具有埃达克岩地球化学特性，来源于被加厚的藏南镁铁质下地壳，但俯冲的新特提斯洋壳板片部分熔融也不能完全被排除。斑岩铜矿形成于陆-陆后碰撞伸展时期(13～18Ma)，即青藏高原迅速抬升之后。横切碰撞造山带的南北向正断层系统，类似于岛弧环境下的横切弧的断层系统，成为埃达克质斑岩岩浆快速上升和就位的通道与场所，并使岩浆热液系统中大量的含矿流体充分地分离而成矿。     

评流行的岩浆热液成矿理论

流行的岩浆热液成矿理论认为,热液流体和成矿金属源于岩浆,岩浆能够分异和演化,在岩浆分异的晚期,热液达到过饱和而出溶,热液成矿在岩浆后期或期后,岩浆与热液矿床在空间上、时间上和成因上密切相关。笔者认为,上述成矿理论存在许多问题：首先,下地壳是缺水的,下地壳含水量大概不会超过1%,因此,花岗质岩浆是在缺水的条件下部分熔融的,富水条件下的熔融很少,花岗岩也很少是富水的。其次,花岗质岩浆黏性大,它既不能分离结晶也不可能演化。第三,当温度压力下降岩浆固结时,水大多以（OH）的形式进入造岩矿物,几乎没有多少自由水（游离水）被分离出来,野外也没有这样的证据。含矿热液主要来源于下地壳,只要有足够的热,下地壳变质岩中含结构水的矿物即可发生脱水反应释放出水。由于变质岩脱水熔融的温度低于花岗岩部分熔融的温度,因此,脱水熔融可以出现在花岗岩部分熔融之前,熔融的范围也远大于岩浆熔融范围。热液是以自由水的形式出现的,可以在下地壳内循环,富集成矿金属元素。花岗质岩浆部分熔融时也可以包含热液和成矿金属元素,这是毋庸置疑的,至于它是否各类岩浆热液矿床成矿金属的主要来源则是需要讨论的。笔者认为,流行的岩浆热液成矿理论只是一个猜想,与下地壳内发生的情况相去甚远,还不能算是成熟的理论。但是,不排除在花岗岩含水异常丰富的特殊情况下,该理论还有适用的部分。总之,流行的岩浆热液成矿理论不具有普遍的意义。     

一种新构造类型的含铜镍矿化基性-超基性杂岩体

甘肃北山地区的怪石山含铜镍硫化物矿化基性-超基性杂岩岩体,为一个岩浆底侵-隆升造山过程侵入体的构造类型典型实例。主要依据是:它与平头山-砂井序列的中酸性侵入岩类共同构成一种壳幔岩浆混合型的"双峰式"火成构造组合;在岩体发育时段(410～350Ma或泥盆—石炭纪)内,区内缺少相应时代的地层沉积和火山作用,表明发生在非挤压造山事件中,相对处于一种伸展裂解的动力学环境;所见中酸性序列侵入岩多具TTG组合和含有辉长质岩石包体,揭示下地壳主要由辉长质岩石构成等。依此提出岩体的成岩机制是:在一种大陆岩石圈伸展减压条件下,地幔橄榄岩发生部分熔融,形成Mg#值为0.831的苦橄质岩浆,并上侵到地壳或壳幔边界,进而引起辉长质的下地壳产生局部熔融,形成一套TTG组合的混合岩浆,尔后以岩浆底侵方式随张扭帚状构造系发育和隆升造山过程入侵上地壳而成。     

大陆下地壳流动:渠流还是层流?

大量的地质、地球物理、地球化学、实验和模拟资料证明大陆岩石圈存在壳内流层,目前创建了渠流和层流两种假说来解释大陆下地壳的流动规律和流动机理。渠流模式是指厚地壳、高地势的造山带或高原中、下地壳低粘度物质在地貌负荷的侧向压力梯度或剥蚀作用驱动下从山根向外侧向扩张。笔者在研究青藏高原的基础上于1992年提出的层流模式是指在大陆边缘俯冲板片脱水熔融和大陆内部地幔柱(枝)底辟上隆的热动力及其相关的重力驱动下的盆山地壳物质循环系统,盆地热软化下地壳物质在重力作用下顺层流向相邻的山根,盆地地壳减薄,造山带地壳加厚,加厚的下地壳部分熔融物质带动深层变质岩向上运动,热-重力派生的垂直主应力形成热隆伸展的变质核杂岩和低角度拆离断层,隆升的山体在重力势能作用下侧向扩张,盆山边界形成逆冲推覆和滑覆构造,同时遭受强烈的剥蚀作用,造山带源粗碎屑沉积物快速堆积在盆缘受下地壳拖曳的壳内有限俯冲坳陷带内。渠流构造和层流构造在大陆板内变形、中下地壳韧性挤出、造山带的挤压和伸展同步转换、中深变质岩的韧性变形及剥露过程、部分熔融及岩浆活动等方面存在相似之处,但是,在发育背景、产出部位、流层边界、流层规模、流动型式、流动体制、流动方向、流动物质、流动效应、流动时间、驱动力等方面存在本质的差异。渠流构造基本上可作为层流构造时空结构中的一个组成部分,层流的驱动力是热能和重力,而不是地表剥蚀作用和山体负荷作用。从全球角度来看,层流只是地球多级物质循环流动系统的一个组成部分。     

紫苏花岗岩成因及构造意义

紫苏花岗岩主要以地壳增生作用、玄武岩底侵地壳熔融、构造增厚地壳熔融、地幔下陷增厚地壳熔融几种方式形成，但紫苏花岗岩化与深层次韧性构造变形具有密切的成因关系。无论是缺乏流体(脱水熔融)还是存在流体(富CO2)的热作用都表明，从地壳岩石形成紫苏花岗岩需要低H2O环境。熔融作用高级阶段导致紫苏花岗岩和紫苏花岗岩-花岗岩杂岩的产生，这些条件可能在玄武质岩浆侵入下地壳提供热源的带中最常见。A型紫苏花岗岩形成的重要因素是共生流体相的成分，通常与非造山和造山后构造背景相关。造山带紫苏花岗岩化与深层次韧性剪切变形，特别是与造山作用过程的减压抬升揭顶作用具有密切关系。     

大陆碰撞成矿论

基于经典的板块构造而建立的成矿理论已日臻完善,完好地解释了增生造山成矿作用及汇聚边缘成矿系统发育机制,但却无法解释碰撞造山成矿作用及大陆碰撞带成矿系统。通过对青藏高原碰撞造山与成矿作用的详细研究,并与中国秦岭和其它碰撞造山带综合对比,本文系统提出了一套全新的大陆碰撞成矿理论,简称"大陆碰撞成矿论",初步阐明了大陆碰撞带成矿系统和大型矿床的成矿动力背景、深部作用过程和形成机制。该理论认为,伴随大陆三段式碰撞过程而发育的主碰撞陆陆汇聚环境、晚碰撞构造转换环境和后碰撞地壳伸展环境,是大陆碰撞带成矿系统和大型矿床的主要成矿构造背景。对应于三段式碰撞而在深部出现的俯冲板片断离、软流圈上涌和岩石圈拆沉过程,是导致大规模成矿作用的异常热能驱动力。伴随三段式碰撞而分别出现的压-张交替或压扭/张扭转换的应力场演变,是驱动成矿系统形成发育的构造应力机制。大陆碰撞产生的不同尺度的高热流、不同起源的富金属流体流、不同级次的走滑-剪切-拆离-推覆构造系统和张性裂隙系统,是形成成矿系统和大型矿床的主导因素。成矿金属在碰撞形成的壳/幔混源高fO2岩浆-热液系统、地壳深熔低fO2岩浆-热液系统、剪切变质-富CO2流体系统以及逆冲推覆构造驱动的区域卤水系统和浅位岩浆房诱发的对流循环流体系统中,伴随成矿金属的积聚与淀积是形成大型矿床的关键机制。"大陆碰撞成矿论"还强调,完整的大陆碰撞过程可以引发三次大规模成矿作用,形成一系列标示性的大型矿床:在主碰撞陆陆汇聚成矿期,大陆碰撞引发地壳加厚与深熔,产生富W-Sn壳源花岗岩,形成花岗岩型Sn-W矿床;大陆俯冲板片断离诱发软流圈上涌,产生富金属的壳/幔混源花岗闪长岩,形成岩浆-热液型或叠合型Pb-Zn-Mo-Fe矿床;大陆碰撞从变质地体排挤出富CO2流体,在剪切带形成造山型Au矿,从造山带排泄出建造流体,在前陆盆地形成MVT型Zn-Pb矿。在晚碰撞构造转换成矿期,大规模走滑断裂系统诱发壳幔过渡带和富集地幔减压熔融,其岩浆在浅部地壳岩浆房出溶成矿流体,分别形成斑岩型Cu(-Mo-Au)矿床和碳酸岩型REE矿床;深切岩石圈的剪切作用与下地壳变质产生含Au富CO2流体,形成造山型Au矿;逆冲推覆构造驱动地壳流体长距离迁移汇聚、走滑拉分导致流体大量排泄和充填,形成Pb-Zn-Cu-Ag矿。在后碰撞地壳伸展成矿期,新生下地壳部分熔融产生富金属、富水、高fO2埃达克质岩浆浅成侵位和流体出溶,产生斑岩型Cu矿;中上地壳部分熔融层(岩浆房)驱动地热流体系统,在地热区发育热泉型Cs-Au矿,在构造拆离带形成热液脉型Pb-Zn-Sb和Sb-Au矿。     

华北太行—燕山—辽西地区燕山期(J—K)造山过程与成矿作用

太行—燕山—辽西造山带是中国东部一个重要的燕山期(J—K)Au-Mo-Pb-Zn-Ag-Cu-Fe金属成矿带,亦是燕山期煤田分布的重要地带。讨论了该区18个燕山期金属矿床及其相关的侵入体的同位素年龄,两者在时间上的总体一致性,以及重要煤田的形成与特征时代的沉积建造相伴生,均从年代学的约束方面提供了成矿作用与燕山期岩浆—构造事件的成因联系。在已有的燕山造山带岩浆构造事件序列的基础上,把成矿作用纳入其中,提出了该造山带燕山期岩浆—沉积—构造—成矿事件序列的初步框架。进而,从物质组成的角度,讨论了该造山带金属成矿作用与火成岩组合的成因联系;同时也讨论了成矿作用可能的源区以及成矿作用的阶段性与造山带之间的成生联系。提出了造山带与成矿作用的初步框架模型。前造山幕—初始造山幕(J1)和后造山幕(K21)比较宁静的构造环境和湿热环境为煤田形成提供良好的动力学环境。同造山幕的大规模岩浆活动为金属矿床形成提供重要背景:早期造山幕(J2)伴随古老下地壳的熔融,生成以安山质为主的岩浆活动及伴生主要的Au和Pb、Zn矿床;峰期造山幕(J3),陆壳升温达峰值,导致上地壳岩石的大规模熔融作用,形成大规模花岗质岩浆的侵入,伴生大量Mo矿;晚期造山幕(K11),“过热的”上部地壳开始降温,壳幔深部的镁铁质岩浆更多地喷出和侵入,伴生Fe矿床的形成,同时,新形成的侏罗纪下地壳熔融,伴生Cu矿。     

北山辉铜山泥盆纪钾长花岗岩锆石U-Pb年龄、 成因及构造意义

LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,北山柳园地区辉铜山钾长花岗岩的形成年龄为397±3Ma (MSWD=1.1).地球化学特征显示为高钾钙碱性的高分异Ⅰ型花岗岩到A型花岗岩过渡的特征.其全岩εNd(t)值为-1.3～ +1.2,Nd模式年龄(tDM)为960 ～ 1530Ma;锆石εHf(t)值为-1.0～ +5.8,两阶段Hf模式年龄(tDM2)为1024～1455Ma.地质背景、地球化学和同位素综合分析显示,辉铜山岩体为造山后伸展拉张背景下,幔源岩浆底侵导致上覆年轻地壳(可能为洋壳、岛弧建造或增生楔物质)部分熔融形成的钙碱性花岗闪长质岩浆经进一步演化及结晶分异形成.北山南带地区早-中泥盆世花岗岩显示出高分异钙碱性Ⅰ型花岗岩、I-A型花岗岩和A型花岗岩的组合特征.因此,在397Ma左右,北山地区古生代岩浆已经从Ⅰ型或S型转化为I-A型特征,构造环境转化为后造山或同造山晚期的伸展环境.     

初论大陆环境斑岩铜矿

世界范围内大型-巨型斑岩铜矿多数产于岩浆弧（岛弧、陆缘弧）环境,含矿斑岩岩浆起源与大洋板块的俯冲作用有关。综合研究了与大洋板块俯冲无关、产于中国大陆环境的若干大型-巨型斑岩铜矿。研究发现,这些大陆环境的斑岩铜矿,虽然其基本地质特征与岩浆弧环境斑岩铜矿具有广泛的类似性,但其动力学背景、含矿斑岩性质、岩浆起源演化、金属富集过程及其构造控制机制却独具特色。这些大陆环境斑岩铜矿至少可产出于4类环境：晚碰撞走滑环境、后碰撞伸展环境、后造山伸展环境和非造山崩塌环境。大陆环境含矿斑岩以高钾质为特征,多具高钾钙碱性和钾玄质特征,通常显示埃达克岩地球化学亲和性。其岩浆通常起源于加厚的新生镁铁质下地壳或拆沉的古老下地壳。陆间碰撞期的地壳大规模增厚以及其后的软流圈上涌和岩石圈拆沉,是形成含矿岩浆的主导性机制。含矿岩浆的金属初始富集通常经历两阶段过程：（1）幔源物质直接供给金属阶段;（2）伴随含水、高氧逸度埃达克质岩浆演化金属富集阶段。在第一阶段,幔源物质主要通过两种形式供给金属：（1）以幔源组分为主的新生下地壳直接熔融;（2）拆沉下地壳熔融产生的埃达克质熔体与地幔岩石圈发生水/岩反应。在第二富集阶段,下地壳角闪榴辉岩熔融过程中角闪石大量分解产生富水的、高度氧化的埃达克质熔体,其分异演化使金属元素作为不相容元素得以在残浆中富集。大陆环境含矿斑岩的浅成侵位主要受大规模走滑断裂系统、切割造山带的断裂系统和基底线性断裂构造控制。与走滑断裂系统相伴发育的走滑拉分盆地、切割造山带的张性断裂与平行造山带的逆冲断裂带交汇部位以及不同方向的线性断裂构成的棋盘格子构造,常常控制斑岩岩浆-热液系统的空间定位。     

南阿尔金茫崖A型花岗岩的成因及构造意义

南阿尔金造山带位于柴达木盆地和祁连-昆仑造山带之间,是一条重要的大陆俯冲-碰撞造山带,带中分布的大量早古生代花岗岩蕴含着造山带构造演化的重要信息。茫崖A型碱长花岗岩对限定南阿尔金进入造山后伸展环境的时限以及壳幔相互作用具有指示意义,然而该岩体的成因类型、物质来源和形成的构造环境缺乏详细研究。因此,本文利用岩相学、岩石地球化学、LA-ICP-MS U-Pb年代学和Lu-Hf同位素分析对碱长花岗岩进行系统的研究,并探讨岩浆活动对造山带构造演化的响应。碱长花岗岩显示高硅、富铁、富碱、贫钙和镁的特点,并强烈亏损Ba、Sr、P、Eu和Ti,属于A2型花岗岩;岩体的结晶年龄为403～424Ma,是中—新元古代新生地壳(新生长英质物质或钙碱性花岗岩类)部分熔融的产物,岩浆源区可能存在少量富Ca斜长石残留相;南阿尔金造山带在424Ma之后进入造山后的伸展环境,不同块体之间的均衡调整导致深部幔源物质持续上涌,造成地壳的部分熔融,形成了这一期A型花岗岩。     

斑岩Cu-Mo-Au矿床:新认识与新进展

斑岩型矿床作为一种最重要的铜钼和铜金矿床类型一直得到人们的普遍重视 ,近些年来又取得了重要研究进展 ,主要体现在 5个方面 :①岛弧和陆缘弧是斑岩型矿床产出的重要环境 ,但大陆碰撞造山带也具有产出斑岩型矿床的巨大潜力。按矿床产出的构造环境 ,可以分为弧造山型斑岩矿床和碰撞造山型斑岩矿床 ;②弧造山型含矿斑岩主要为钙碱性和高钾钙碱性 ,而碰撞造山型含矿斑岩则主要为高钾钙碱性和橄榄安粗质 (shoshonitic)。两种环境的含矿斑岩多具有埃达克岩 (adakite)岩浆亲合性 ,但前者主要来源于俯冲的大洋板片 ,后者主要来源于碰撞加厚的下地壳。大洋板片的部分熔融缘于俯冲角度的平缓化 ,而加厚下地壳的熔融起因于俯冲大陆板片的断离 (slabbreakoff) ;③在弧造山环境 ,大洋俯冲板片的膝折 (kink)或撕裂 (slabtear)不仅导致俯冲角度变缓 ,而且引起弧地壳耦合变形 ,产生切弧断裂 ,控制斑岩铜系统的时空分布。俯冲板片撕裂引发软流圈上涌 ,诱发大洋板片熔融 ,产生含矿岩浆 ;④在碰撞造山环境 ,大陆俯冲板片的裂离导致软流圈上涌 ,向下地壳注入新生物质 ,并诱发下地壳物质熔融 ,产生含矿岩浆。碰撞后地壳伸展形成横切碰撞带的正断层系统 ,为斑岩侵位提供运移通道 ,并导致岩浆流体大量分凝和铜钼金淀积。不论