东南亚新生代两类埃达克岩的分布、成因和含矿性

东南亚的巽他群岛-巴布亚新几内亚是新生代埃达克岩和类埃达克岩发育的地区。这些中酸性岩浆岩广泛见于印度尼西亚几内亚岛、苏拉威西和巴布亚新几内亚, 零星见于苏门答腊、班达岛弧、西爪哇和中加里曼丹等地。本区埃达克岩和类埃达克岩岩石类型分别属于岛弧拉斑钙碱性系列和高钾钙碱性系列, 以重稀土元素Y, Yb含量低(分别为Y ≤19 ×10-6和Yb ≤1.8 ×10-6)和高Sr值(＞355 × 10-6)为特征。微量元素蛛网图上有明显的Ba、K、Sr正异常峰和负的Th、Nb (Ta)异常谷。大离子亲石元素(LILE)和高场强元素(HFSE)相对富集。本区埃达克岩和类埃达克岩的构造位置为新生代缝合线附近的大洋岛弧和陆缘造山带, 可划分为两种成因类型:第一种为岛弧拉斑/钙碱性系列, 其REE配分模式属于大洋岛弧型, 见于现代大洋岛弧, 称为岛弧型(O-型)埃达克岩; 另一种为高钾钙碱性系列, 其REE配分模式属于大陆型, 产于大陆板块边缘造山带, 与弧-陆碰撞和后碰撞构造环境有成因联系, 见于大陆边缘, 称为大陆型(C-型)埃达克岩。 研究结果表明:大陆型(C-型)埃达克岩和类埃达克岩分布区域与世界级斑岩铜-金矿分布相一致, 而大洋岛弧型(O-型)主要与浅成热泉金矿和喷气型有成因联系。      

东南亚巽他群岛埃达克岩的分布及斑岩型铜(金)矿成矿预测的地质准则

东南亚巽他群岛是新生代埃达克岩、类埃达克岩极其发育的地区。这些中酸性岩浆岩广泛见于几内亚岛上的中央山脉、巴布亚新几内亚的欧文-斯坦利推覆带、俾斯麦岛弧、布干维尔岛-所罗门岛弧、印度尼西亚苏拉威西、加里曼丹中部、班达岛弧,零星见于苏门答腊、爪哇等地。根据微量元素特征及REE曲线类型的特点,本区埃达克岩可以明显地划分为2种类型：第一种埃达克岩类型属于拉斑/钙-碱性系列,具有大洋岛弧的REE曲线特征（相当于O型埃达克岩）;第二种埃达克岩属于高钾钙-碱性系列,归于大陆埃达克岩（相当于C型埃达克岩）,形成于弧-陆碰撞带或碰撞后造山带。埃达克岩与浅成热液金属矿床和斑岩矿床的成矿作用有密切的关系,是世界级浅成热液和斑岩铜-金矿的容矿岩石。     

东南亚巽他群岛埃达克岩的分布及斑岩型铜（金）矿成矿预测的地质准则

东南亚巽他群岛是新生代埃达克岩、类埃达克岩极其发育的地区.这些中酸性岩浆岩广泛见于几内亚岛上的中央山脉、巴布亚新几内亚的欧文-斯坦利推覆带、俾斯麦岛弧、布干维尔岛-所罗门岛弧、印度尼西亚苏拉威西、加里曼丹中部、班达岛孤,零星见于苏门答腊、爪哇等地.根据微量元素特征及REE曲线类型的特点,本区埃达克岩可以明显地划分为2种类型:第一种埃达克岩类型属于拉斑/钙-碱性系列,具有大洋岛弧的REE曲线特征(相当于O型埃达克岩);第二种埃达克岩属于高钾钙-碱性系列,归于大陆埃达克岩(相当于C型埃迭克岩),形成于弧-陆碰撞带或碰撞后造山带.埃达克岩与浅成热液金属矿床和斑岩矿床的成矿作用有密切的关系,是世界级浅成热液和斑岩铜-金矿的容矿岩石.     

巴布亚新几内亚新生代埃达克岩及成矿意义

根据巴布亚新几内亚地区埃达克岩地球化学特征,讨论了埃达克岩的构造环境意义.巴布亚新几内亚埃达克岩微量元素特征为高锶(一般大于596.80×10-6),在微量元素蛛网图上具有正Sr异常(Sr/Y比值平均>41.7)和明显的Nb、Th负异常.Y和重稀土元素Yb含量很低(分别为≤20×10-6和≤1.9×10-6).Mg#值>0.45;87Sr/86Sr一般小于0.704 5.巴布亚新几内亚埃达克岩主要形成于弧-陆碰撞环境的大洋岛弧和大陆边缘造山带.埃达克岩的分布区与世界级斑岩铜-金矿和浅成热泉金矿成矿带分布一致.     

巴布亚新几内亚新生代两类埃达克岩的构造环境意义

本文根据新几内亚安山岩的化学分析数据与典型埃达克岩进行对比,讨论了巴布亚新几内亚埃达克岩的地球化学特征及其大地构造环境意义。对比结果表明:巴布亚新几内亚埃达克岩微量元素特征为高锶(一般>于400×10-6),Sr/Y比值平均>41.7,重稀土元素Y和Yb含量很低(分别为≤20×10-6和1.9×10-6)。在微量元素蛛网图上有Sr,Ba正异常峰和明显的Nb,Th负异常。稀土元素表现为LREE富集模式,(La/Yb)N比值平均为2.19~18.69。巴布亚新几内亚埃达克岩的M g#值>0.45,87Sr/86Sr值一般<0.7045与典型埃达克岩一相致。巴布亚新几内亚埃达克岩分别位于弧-陆碰撞带大地构造环境中的大洋岛弧和大陆边缘造山带中。埃达克岩的分布区域与世界级斑岩铜-金矿和浅成热泉金矿的成矿带的分布相一致。     

内蒙古查干拜兴晚石炭世埃达克岩的成因及其洋内俯冲作用的约束

由于缺少可靠的埃达克岩石的发现和系统研究,内蒙古索伦地区有无洋内初始弧火成岩组合和洋内俯冲作用尚不清楚,制约了古亚洲洋东段古生代古大洋俯冲消亡过程的进一步认识.本文报道在内蒙古苏尼特右旗蛇绿混杂岩带中新发现的晚石炭世埃达克岩,岩性为英云闪长岩.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年显示,查干拜兴埃达克岩的形成时间为322.3±5.2 Ma,时代为晚石炭世.该埃达克岩属于低钾拉斑系列-中钾钙碱性系列岩石,SiO2含量为65.57％～67.89％,Al2O3为15.48％～16.55％,MgO为0.76％～1.63％,Na2O/K2O为2.39～18.09,Sr为371×10-6～486×10-6,Yb为0.60×10-6～1.76×10-6,Y为4.87×10-6～7.82×10-6.相对富集大离子亲石元素K、Rb和Sr等,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Ti和P,稀土元素总量(∑REE)较低(22.83×10-6～80.63×10-6),贫重稀土元素,无明显的Eu异常,显示了典型埃达克岩的地球化学特征.查干拜兴埃达克岩具有岛弧型岩浆岩特征,形成于俯冲带岛弧环境,可能为俯冲洋壳部分熔融而形成的埃达克质熔体,经俯冲带上升过程中与地幔楔橄榄岩发生相互作用而形成.根据查干拜兴埃达克岩与区域石炭纪蛇绿岩的时空分布与演化特征,表明古亚洲洋东段索伦缝合带在晚石炭世存在洋内俯冲作用.     

两类埃达克岩的含矿性和成因:东南亚地区与东太平洋带对比

新生代埃达克岩是一种新型的火成岩(Sr/Y≥20),多产出于大洋岛弧、大陆边缘造山带(东南亚地区)和陆缘火山弧环境(东太平洋带),依据REE配分模式可将其划分为2种成因类型:大洋型(O型)和大陆型(C型)。埃达克岩分别广泛分布于东南亚地区的菲律宾群岛、苏拉威西、中加里曼丹、印度尼西亚几内亚岛、巴布亚新几内亚至所罗门群岛一带,及东太平洋带的北美洲、墨西哥、中美洲、南美洲的北部至南部。研究表明:不同成因类型的埃达克岩具有不同的含矿性,反映各自岩浆源区不同。C型埃达克岩(La/Yb12)是俯冲海洋板块部分熔融叠加增厚的地壳底部部分熔融MASH(熔融-混染-储存-均一化)和AFC(混染-分异-结晶)作用的产物,多半与世界级斑岩铜金矿床共生;O型埃达克岩(La/Yb≤12)则与平缓俯冲的海洋板片部分熔融作用有关,在东南亚地区主要与浅成热泉金矿有成因联系。     

新生代埃达克岩两种成因类型的含矿性和源区:西南太平洋带与东太平洋带的对比

埃达克岩是一种新型的火成岩(Sr/Y值≥20),形成于环太平洋带的大洋岛弧、大陆边缘造山带和陆缘火山弧环境,依据REE配分模式可将其划分为两种成因类型:大洋型(O-型)埃达克岩和大陆型(C-型)埃达克岩。西南太平洋带是世界上新生代埃达克岩和类埃达克岩广泛分布的地区之一。这些中酸性岩浆岩广泛分布于东南亚地区的菲律宾群岛、苏拉威西和加里曼丹中部、印度尼西亚几内亚岛和巴布亚新几内亚至所罗门群岛一带,零星见于班达岛弧、苏门答腊和西爪哇等地。研究结果表明:不同成因类型的埃达克岩具有不同的含矿性,反映各自来源于不同的岩浆岩源区。无论在西南太平洋带还是东太平洋带(智利),C-型埃达克岩(La/Yb值≥12)是俯冲板块的部分熔融作用叠加岩浆上侵过程中MASH(熔融-混染-储存-均一化)和AFC(混染-分异-结晶)作用的产物,与世界级斑岩铜-金矿床共生;而O-型埃达克岩(La/Yb比值≤12)则与俯冲的海洋平缓板块部分熔融作用有关,在西南太平洋带主要与浅成热泉金矿带和喷气型矿床有成因联系。     

辽北开原岩群蛇绿混杂岩的特征

岩石化学、地球化学资料表明,中晚元古代开原岩群蛇绿混杂岩由蛇绿岩和岛弧拉斑玄武岩、钙碱玄武岩（斜长角闪岩、角闪石岩）、钙碱性基性—中性火山岩（变粒岩）、陆缘碎屑岩（浅粒岩）组成。蛇绿岩由绿泥滑石片岩（橄榄岩）、角闪岩类岩石（大洋拉斑玄武岩）、石英岩（远洋深海硅质岩）组成。与内蒙古温都尔庙群蛇绿岩,吉林色洛河群同时位于古华北陆块北缘,为陆缘活动带向古华北陆块俯冲形成。这表明古华北陆块北缘造山带在中晚元古代即已出现。     

西藏冈底斯造山带几乎同时形成的两套埃达克岩为什么一套含矿一套不含矿？

野外地质调查结合锆石U-Pb年龄测定和岩石化学成分分析,发现西藏冈底斯碰撞造山带晚中新世发育两套埃达克岩.一套呈NS向岩墙产出,锫石U-Pb-LAICP-MS年龄为15.6～16.8 Ma,地球化学上以富Na2O、贫K2O、Sr/Y比值高为特点,不含矿;另一套呈岩株产出,锆石 U-Pb SHRIMP 年龄为14.0～15.3 Ma,地球化学上以富K2O、贫NaO、Sr/Y比值低为特点,伴随着大规模的斑岩型铜钼矿化.两套埃达克岩都高度富集大离子不相容元素(LILE)Rb、Ba、Th、U、K、Sr、Pb,强烈亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti,反映出俯冲组分对岩浆源区的明显影响,具备岛弧岩浆作用的基本特征.比较而言,含矿埃达克岩更富集Rb、Th、U、K、Pb,而不含矿埃达克岩更富集Sr;不含矿埃达克岩的高场强元素Nb、Ta、Ti亏损更加强烈,Zr、Hf相对富集.两套埃达克岩都是形成于碰撞后地壳伸展的同一地球动力学背景下,其岩石地球化学差异主要与岩浆源区有关.研究表明,含矿埃达克岩的岩浆源区较浅,位于下地壳底部,参与岩浆作用的俯冲组分以沉积物熔体为主,岩浆的氧化性较强,并且经历了更多的分异过程.不含矿埃达克岩的岩浆源区较深,位于岩石圈地幔上部,参与源区岩浆作用的俯冲组分主要是板片流体,岩浆氧化性较低,岩浆分异过程较少.两套埃达克岩含矿与不含矿的原因包含了源区物质组成和岩浆生成条件两方面的差异.     

沱沱河地区埃达克岩的发现及意义

在青藏高原平均海拔4000m以上的沱沱河地区,发育了一套新生代始新世特殊的侵入体。依据岩石组合系列和地球化学特征,将其划分为灰白色闪长玢岩和灰白色石英闪长玢岩两种侵入岩,由13个侵入体组成,出露总面积为26.85km2。这些岩石具有高铝、高锶而贫重稀土的特征,与区域上其他时代、类型的侵入岩形成显明对比。这套岩石组合的特征与埃达克岩的特征一致,却与典型的埃达克岩形成环境又不同,其为挤压消减环境,值得关注。笔者重点探讨这套新生代埃达克岩的岩石学、地球化学特征及形成时代和环境分析,以及对区域地质研究的重大意义。     

冈底斯东段驱龙-甲玛矿集区新近纪花岗岩类区域岩石学及成矿学意义

对埃达克岩及其与成矿的关系的研究是近几年花岗岩地质研究的重要进展之一.本文通过对驱龙—甲玛矿集区新近纪花岗岩地质和元素、同位素地球化学综合分析,探讨了新近纪花岗岩类的成因及形成的动力机制、成矿意义.结果表明,新近纪花岗岩具有埃达克岩的地球化学特征,其岩浆起源于下地壳,在上升或演化过程中与幔源岩浆发生了混合,该混合作用对成矿具有重要意义.23～10 Ma岩石圈伸展导致软流圈上涌并诱发含石榴石镁铁质岩石拆沉,拆沉下地壳部分熔融形成埃达克岩浆.岩浆混合、岩浆流体出溶的地质、矿物学证据以及有利的大地构造背景、深部物质组成、蚀变特征表明驱龙—甲玛矿集区新近纪“似埃达克岩”具非常重要的成矿学意义.     

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。     

Discovery of Eocene adakites in Primor’e

This paper presents the first results of petrochemical and geochemical studies (by the ICP-MS technique) of adakites comprising a small extrusive body in the Ilistaya River basin (West Primor’e). Based on the data of radioisotopic dating (K-Ar method), the age of adakites corresponds to the Middle Eocene (45.52 ± 1.1 Ma). In terms of the content of most microelements and the value of the Sr/Y ratio, the discussed rocks are close to Paleogene adakites from northwest China, the Kitakami massif in Japan, and the northwestern margin of North America; these rocks are attributed to gaps in the subducted plate (slab windows). Additionally, the adakites found in Primor’e significantly differ from adakite-like rocks found in Tibet formed during melting of bottoms of the superthickened continental crust. Thus, this discovery proves the hypothesis about formation of slab windows at the Paleogene stage of the region’s evolution.     

埃达克质岩与成矿:困惑与探索

根据起源于下地壳的中酸性岩浆岩的成分变化,可以约束其源区深度以及地壳最小厚度,为大陆板内成矿作用的深部过程研究提供重要信息。全球范围内,许多世界级斑岩铜矿和浅成热液矿化系统与同期的埃达克质岩存在密切的时空与成因联系,在国内主要成矿区带也识别出与金属成矿作用有关的埃达克(质)岩。与俯冲过程无关的埃达克质岩的识别,使我们有可能结合其他地质证据构建完全不同于Sillitoe(1972)B型俯冲环境的斑岩铜矿成矿模式的大陆板内斑岩(夕卡岩)型金属矿床成矿模式。对于规模巨大、矿质主要源自地幔的热液矿床的形成,埃达克(质)岩可能是必要条件,但不是充分条件。埃达克(质)岩的成矿潜力通过地幔物质加入而获取,埃达克(质)岩的成矿专属性由上地幔成矿元素分布特征决定。与俯冲有关的埃达克质岩浆之所以有利于成矿,重要的原因是存在大量来自俯冲板片的高压、高温流体以及俯冲板片熔融形成高氧逸度(fO2)的熔体,但产出在大陆板内背景、与俯冲无关的埃达克(质)岩的成矿机制还不清楚。根据现代资源勘查理念,结合综合地质信息分析,埃达克质岩具有实际找矿意义。     

埃达克岩的Na亏损及其对地幔Na交代的指示意义

埃达克岩是玄武质洋壳部分熔融的产物。然而,与实验室玄武岩部分熔融产生的埃达克质熔体相比,天然埃达克岩明显地高Mg、Cr和Ni,这表明埃达克岩浆在上升过程中有地幔成分的加入。本文的观察结果表明,全球新生代埃达克岩的Na2O含量低于5.8%,大约95%的新生代埃达克岩样品Na2O含量小于5.0%。然而,在埃达克岩产生的压力范围(1.5～3.0GPa),实验的玄武岩部分熔体大多数Na2O含量超过5.0%,最高达到9.0%,显示埃达克岩具有明显的Na亏损现象。我们认为这是埃达克熔体在热的地幔楔中与地幔橄榄岩反应的结果。在俯冲带,大洋板片熔融产生的熔体(埃达克熔体)上升并与地幔橄榄岩发生反应,原始的埃达克熔体获得MgO、Cr及Ni等地幔组分,但其Na2O和SiO2等通过反应进入地幔,导致地幔交代作用。根据长英质熔体与橄榄岩反应体系的相关系,我们认为,地幔单斜辉石、橄榄石、尖晶石的混染作用以及钠质角闪石和斜方辉石的分离结晶作用,是改变埃达克熔体组成并导致其Na亏损的一个重要的过程。埃达克岩的Na亏损为地幔Na交代作用和一些富Na的弧岩浆成因提供了重要证据。