云南六合霓辉正长斑岩中特殊包体岩石的发现及其意义

在六合霓辉正长斑岩中广泛发育的各类包体岩石中，新近发现了三类特殊包体。通过岩相学、岩石化学、电子探针和扫描电镜分析研究表明，纯方解石包晶（体）和含石英的黄玉伟晶岩包体是地幔流体在运移过程中发生去气作用的产物；黑色微晶富铁硅酸盐熔融包体是地幔流体伴随去气作用的分离产物，其主要矿物组成为石英、绿泥石和富铁的柱状和片状硅酸盐矿物，特征矿物有自然铁、磷灰石和锆石；据全岩化学成分和矿物组成特征及结晶状态分析，表明该包体岩石不是常规岩浆作用产物，尤其自然铁的存在进一步证明该微晶熔融包体是还原条件或缺氧环境下的地幔流体物质。通过对特殊包体岩石的研究，为该区不同岩性和地层中的多金属成矿提供了重要的深部过程地球化学背景。     

云南六合富碱斑岩和包体岩石的显微岩相学与地幔流体作用示踪研究

云南六合霓辉正长斑岩含有较多镁铁-超镁铁质包体以及特殊的富铁熔浆包体.岩相学研究表明,伴随交代蚀变,寄主岩石和各类包体中普遍发育沿粒间和矿物晶体裂隙或解理纹贯入或穿插的呈网状和细脉浸染状分布的黑色不透明物质——富铁微晶玻璃,其性质与富铁熔浆包体类似;对该类物质采用电子探针及扫描电镜和能谱分析,发现它们是一种纳米-微米级的超显微隐晶固体,其组成以硅酸盐和石英为主,尤其含有地幔标型矿物碳硅石、自然铁和钛铁矿等;这些矿物间构成超显微熔离结构交生.研究认为,这种物质组成和特征是具超临界和熔浆性质的地幔流体作用的现实微观踪迹,其活动引发的交代蚀变表现为碱性蚀变和硅化并伴随不同程度的金属矿化,以及寄主岩石和包体中暗色矿物由辉石→角闪石→黑云母→绿泥石的退变序列.稀土和微量元素地球化学研究表明,霓辉正长斑岩及其包体和富铁熔浆包体具有相似的富集轻稀土元素和 Ce 负异常以及富集大离子亲石元素和高场强元素的特征.本文综合研究认为,富铁微晶玻璃和富铁熔浆包体是起源于富集地幔,但独立于富碱岩浆并被富碱岩浆裹挟的成分不混溶产物.它们是地幔流体作用现实微观踪迹的两种表现形式,是引发壳幔物质混染并导致寄主岩石和包体中交代蚀变和金属矿化的重要物质源和动力源.     

云南剑川金河岩体中地幔流体交代特征及其成矿意义

云南剑川金河岩体中的硅化霓辉正长斑岩含有较多的镁铁-超镁铁质深源岩石包体.岩相学研究表明,伴随交代蚀变,其主岩和各类包体岩石中普遍发育沿矿物粒间和矿物晶体裂隙或解离纹贯入或穿插的呈网状和细脉浸染状分布的黑色不透明物质.对该物质进行了电子探针及扫描电镜和能谱分析,发现其组成以微晶硅酸盐矿物为主,含少量微晶石英,尤其是含有微晶地幔标型矿物--含钛磁铁矿(或镜铁矿)和含铬自然铁;后两者与硅酸盐矿物构成超显微熔离结构交生.研究认为,这种物质组成和特征,是具超临界和熔浆性质的地幔流体的微观表现,其活动所引发的交代蚀变表现为硅化、钠化及深源包体中的暗色矿物由辉石→角闪石→黑云母的退变序列.这一地幔流体作用微观踪迹的揭示,对于分析和论证滇西地区新生代多金属成矿的深部地质作用规律具有重要的理论和现实意义.     

深部过程中地幔流体现实微观踪迹的实验证据

伴随深部地质过程的地幔流体作用是引发地壳中成矿作用的重要物质源和动力源。由于地幔流体的超深源性及由此决定其性质和演化的复杂性,使人们很难具体捕捉其实际存在,或者多数情况下很难准确界定。通过岩相学、岩石化学、电子探针和扫描电镜及能谱分析的综合研究发现,地幔流体活动的现实微观踪迹和存在方式可以表现为富铁熔浆包体和富铁微晶玻璃,二者在透射偏光显微镜下无光性,呈黑色不透明状;反射偏光显微镜下不反光,但在电子显微镜下呈显微晶质结构,显示微晶金属和非金属矿物之间呈熔离交生,超微晶矿物组成以硅酸盐和石英为主,尤其是经过成分配比换算,得到碳硅石,含铬自然铁、钛铁矿、磷灰石和含钛镜铁矿等地幔标型矿物,反映了地幔流体的熔浆性质。捕捉和揭示深部地质过程中地幔流体作用的现实微观踪迹,对于深入分析和认识地壳地质作用的机制和成矿效应具有重要理论和现实意义。     

地幔流体的交代作用——来自碱性正长岩及其深源岩石包体的证据

滇西玉龙县小桥头硅化霓辉正长斑岩中,含有较多镁铁-超镁铁质深源包体岩石。经岩相学和电子探针及扫描电镜分析发现,伴随交代蚀变,寄主岩和各类镁铁-超镁铁质包体岩石中,普遍发育沿粒间和矿物晶体裂隙或解理纹贯入或穿插的黑色不透明物质,主要由微晶硅酸盐矿物和磁铁矿组成。本文研究认为,硅酸盐矿物与磁铁矿在背散射电子图像中表现为熔离特征,这种在透光显微镜下呈黑色不透明的微晶固体,是引发交代蚀变、具熔浆流体特点和超临界流体性质的地幔流体交代作用的一种微观表现。     

滇西富碱斑岩中特殊包体岩石的流体包裹体幔源不混溶特征

滇西地区沿金沙江-哀牢山断裂带产出了一套新生代富碱斑岩,其中发现了与镁铁-超镁铁质深源包体岩石共生的含石英的方解石包晶(体)、石英钠长石伟晶岩包体和含玻璃包裹体的纯石英包晶(体)以及富铁熔浆包体.流体包裹体地球化学研究表明,该四类特殊包体的形成与富含CO2流体持续减压而造成的不混溶作用有关;而玻璃包裹体与水溶液包裹体以...     

滇西地区富碱斑岩中地幔流体作用踪迹及其成矿作用意义

滇西地区大量产出的富碱斑岩及其包体岩石的形成和演化与该区新生代陆内变形、构造作用、幔源岩浆和深源流体活动,及其与此有关而广泛发育的内生多金属矿产存在必然的联系。本文通过岩相学、岩石化学、电子探针、扫描电镜和能谱分析,较为系统地分析论证了这一关联的内在统一制约和联系的纽带即深部地质过程和由此相伴的含矿地幔流体作用,初步揭示了这种深部过程和地幔流体作用的微观踪迹和方式可以直接表现为:(1)呈脉状和浸染状穿插于深源包体岩石中的富钠玻璃,透光镜下呈微晶和雏晶,颜色随成分差异而不均匀,化学成分以高硅、铝、钠、铁,低钾、钙、镁为特征,矿物成分以钠长石、角闪石、磁铁矿(镜铁矿)、钛铁矿组合为特征,是富碱岩浆携带包体岩石之前即已存在的上地幔流体;(2)呈脉状、团块状和浸染状穿插于主岩和各类包体岩石的富铁玻璃;(3)呈独立包体产出于霓辉正长斑岩中的富铁熔浆包体。后两者物质在透光镜下无光性,呈黑色不透明,反光镜下不反光,但在电子显微镜下呈显微晶质结构,化学成分以高硅、铝、铁,低钙、镁、钠、钾为特征,矿物组成上以硅酸盐和石英为主,含有碳硅石、含铬自然铁、钛铁矿、磷灰石等地幔标志矿物,其中微晶金属和非金属矿物之间呈熔离结构交生,反映了地幔流体的熔浆性质及其与富碱岩浆不混溶的特征;由地幔流体对岩石的交代浸染作用,引起主岩和包体岩石中普遍发育各种蚀变作用,如角闪石化、硅化和绿泥石化等,并导致矿物组合总体上表现为暗色矿物由辉石→角闪石→黑云母→绿泥石的退变序列。该地幔流体微观踪迹的三种表现形式与富碱岩浆共存,并共同运移,但两者由于组成和性质的差异而互不混溶;结合透岩浆流体成矿作用理论和本文论证的综合分析认为,当富碱岩浆和地幔流体系统封闭较好,地幔流体则伴随富碱岩浆的结晶过程对富碱斑岩进行同步自交代蚀变,在斑岩体或其深部形成矿床,构成正岩浆成矿体系,典型成矿实例如马厂箐斑岩钼矿床;若在此成岩成矿过程中发生构造作用扰动,则地幔流体进入岩体与围岩的接触带,或紧邻接触带的地层围岩中进行交代蚀变成矿,构成接触带成矿体系,典型成矿实例如马厂箐矿区中赋存于夕卡岩—大理岩带中的斑岩型铜矿和主要赋存于地层围岩中的斑岩型金矿,若金矿出现在斑岩体内,则一般受控于穿切斑岩体的成岩后断裂;若岩浆和流体运移通道的深大断裂体系发育,环境相对开放,则地幔流体伴随富碱岩浆的成岩过程而脱离岩浆沿分支断裂通道进入远离岩体的不同地层岩石中进行交代蚀变成矿,构成远程热液成矿系统,典型成矿实例如兰坪金顶超大型铅锌矿床;在这一成矿过程中,地幔流体可以随深度和环境变化引起的物理化学条件变化,其性质由熔浆→超临界流体→液相流体转化,并运载和沿途活化成矿物质至适宜容矿部位集中,促使幔壳物质叠加成矿;进而有利于深部成矿并形成大型和超大型矿床。     

韭菜地等地的新生代玄武岩及其超镁铁岩包体的岩石学研究

韭菜地和鸡笼山两地的玄武岩为新生代的火山锥体,主要岩石为碧玄岩和碱性橄榄玄武岩,其中含有较丰富的超镁铁岩包体。玄武质岩石属碱性系列的钾质亚系,SiO_2不饱和,Al_2O_3较低且富含K、Ti和P等不相容元素,具有Al_2O_3/CaO值较高、M值在60—70之间、固结指数近于40、熔融程度低(4％)等特征,表明玄武质岩石是地幔橄榄岩低度熔融的产物。超镁铁岩包体中易熔组分与不饱和型包体组分相近,其矿物化学特征为:橄榄石的Fo值和斜方辉石的En值较低,单斜辉石的Al_2O_3、TiO_2和Na_2O较高,表明包体相对地富集易熔组分,与原始地幔组分相似。估算包体的矿物平衡温度和压力分别为1050℃和21.6×10~3Pa。     

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。     

富碱斑岩中超镁铁深源包体岩石的元素地球化学分析

云南省鹤庆县六合乡富碱斑岩体中的超镁铁深源岩石包体，对于研究富碱斑岩岩浆的起源和演化及其成岩成矿作用具有重要意义。在对深源包体岩石的元素地球化学特征进行系统研究后，发现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，具有富集地幔的低程度部分熔融属性，为富碱斑岩的成岩成矿作用提供了重要的元素地球化学依据。     

海南岛蓬莱地区超镁铁岩包体及其寄主玄武岩的研究

蓬莱地区寄主玄武岩为晚第三纪火山喷发的产物,主要岩石为碧玄岩,碱性橄榄玄武岩和橄榄玄武岩,其中含有超镁铁岩包体。寄主玄武岩属碱性系列,是地幔橄榄岩低度部分熔融的产物。超镁铁岩包体具有局部熔融的迹象和弱亏损型地幔岩的特征,推测为上地幔橄榄岩低度部分熔融后的难熔残余。     

内蒙古阿尔山——柴河地区陆下岩石圈地幔性质研究——第四纪碱性玄武岩中橄榄岩捕掳体中单斜辉石微量元素证据

阿尔山—柴河第四纪碱性玄武岩中地幔捕掳体为尖晶石相的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩,方辉橄榄岩数量略多于二辉橄榄岩。采用激光剥蚀等离子体质谱(LA--ICP--MS)对研究区地幔橄榄岩中的单斜辉石和橄榄石等矿物进行了成分分析,结合橄榄岩包体的岩相学、岩石化学的特征,重点探讨了研究区所经历的部分熔融作用和地幔交代作用。结果显示,少数样品的熔融程度5%,大多数样品熔融程度范围为10%~20%,研究区陆下岩石圈地幔性质以难熔、亏损为主要特征。同时也经历了复杂的交代作用改造,交代介质为富挥发组分的硅酸盐熔/流体。与华北克拉通东北缘陆下岩石圈地幔比较,推测研究区遭受破坏和改造的程度较小,并保留有相当量的古老地幔残余。     

塔里木南缘布雅花岗岩和暗色包体的锆石U-Pb年代学及地球化学特征

塔里木西南缘铁克里克地区广泛发育早古生代中酸性侵入岩,本文对其中布雅岩体及其暗色包体进行系统的岩石学、年代学及岩石地球化学研究,确定了岩石成因及其构造属性。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究表明,寄主石英二长闪长岩结晶年龄为432.6±2.5 Ma(MSWD=1.5),暗色包体结晶年龄为432.4±6.4 Ma(MSWD=0.031),二者形成时代相同,均为志留纪早期岩浆活动的产物。地球化学特征表明,布雅暗色包体应来源于地幔的部分熔融,而寄主岩石岩浆具有壳源岩浆的性质并经历了幔源岩浆不均匀的混合。野外及岩相学特征均显示暗色包体为铁镁质岩浆注入长英质岩浆快速冷凝形成的,是幔源岩浆底侵下地壳形成的岩浆混合作用的产物。它们是塔里木南缘早古生代碰撞造山作用晚期的岩浆记录。     

闽北政和洋后变质超镁铁岩的岩石地球化学及矿物化学研究

岩石化学研究表明，洋后变质超镁铁岩是由变质方辉橄榄岩和变质超镁铁堆积岩组成。变质方辉橄榄岩的微量元素地球化学及矿物化学特征表明，应为亏损的残余地幔产物。通过系统的岩石地球化学、矿物化学及年代学研究，认为洋后变质超镁铁岩可能为华南晚震旦－早古生代的蛇绿岩组成部分。     

云南马关碧(钾)玄质火山角砾岩中矿物混晶包体特征及其地质意义

在云南马关碧(钾)玄质火山角砾岩中发现了一类特殊包体,呈红色与黑色两种。经X射线粉晶衍射鉴定,红色者为以锰铝榴石为主要结晶相的隐晶—非晶质混晶,黑色者为以绿辉石为主要结晶相的隐晶—非晶质混晶。两种矿物混晶包体在一定程度上类似于熔浆玻璃或熔体囊,它们具有同源演化的相似地球化学特征。文中通过对两种矿物混晶包体的显微特征与地球化学分析研究表明,它们是亏损地幔部分熔融的产物,并作为一种不混溶熔体成分被碱性玄武岩浆携带、运移上升。它们代表了石榴石相(榴辉岩相)地幔源区组分,暗示新生代时期软流圈上涌除释放小体积交代熔体交代上地幔使其富集之外,还造成岩石圈地幔拆沉,尖晶石相地幔组分向石榴石相地幔组分转变。另外,据两种混晶包体与其他类型包体和寄主岩岩浆的不同来源,推测马关地区深部岩石圈地幔经交代作用发生过两次转换。首先是由原始地幔向亏损地幔转化,并发生部分熔融,其后是由亏损地幔转化为富集地幔,形成富碱岩浆和与其互不混溶的进一步富集成矿元素的地幔流体。由此暗示滇西地区与富碱斑岩有关的多金属成矿作用即受制于这一深部地质过程与壳幔混染机制。     

东南沿海地区古近纪大陆岩石圈地幔特征及成因

东南沿海地区新生代玄武岩中的橄榄岩包体来自岩石圈地幔 ,上地幔橄榄岩包体的岩石学及地球化学特征都记录了地幔演化的历史。普宁橄榄岩包体斜方辉石含量与太古宙克拉通地幔类似 ,但在矿物学、REE、痕量元素和Sr Nd同位素上又与太古宙岩石圈地幔不同。橄榄岩包体的岩相学、矿物学、REE、痕量元素特征都提供了含H2 O富Si流体交代橄榄岩的证据 ,这种流体可能主要是洋壳物质局部熔融而成。流体交代使橄榄岩富Si,同时富Sr、Pb和强不相容元素等大洋岩石圈物质。这表明普宁大陆岩石圈地幔既保留太古宙岩石圈地幔的特征 ,又具有大洋俯冲地幔的特征 ,它是古老岩石圈地幔向大洋岩石圈地幔转换的一部分 ,这种转换可能是大洋岩石圈与大陆岩石圈地幔相互作用的结果。     

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。     

云南马关碧(钾)玄质火山角砾岩中矿物混晶包体特征及其地质意义

在云南马关碧(钾)玄质火山角砾岩中发现了一类特殊包体,呈红色与黑色两种。经X射线粉晶衍射鉴定,红色者为以锰铝榴石为主要结晶相的隐晶—非晶质混晶,黑色者为以绿辉石为主要结晶相的隐晶—非晶质混晶。两种矿物混晶包体在一定程度上类似于熔浆玻璃或熔体囊,它们具有同源演化的相似地球化学特征。文中通过对两种矿物混晶包体的显微特征与地球化学分析研究表明,它们是亏损地幔部分熔融的产物,并作为一种不混溶熔体成分被碱性玄武岩浆携带、运移上升。它们代表了石榴石相(榴辉岩相)地幔源区组分,暗示新生代时期软流圈上涌除释放小体积交代熔体交代上地幔使其富集之外,还造成岩石圈地幔拆沉,尖晶石相地幔组分向石榴石相地幔组分转变。另外,据两种混晶包体与其他类型包体和寄主岩岩浆的不同来源,推测马关地区深部岩石圈地幔经交代作用发生过两次转换。首先是由原始地幔向亏损地幔转化,并发生部分熔融,其后是由亏损地幔转化为富集地幔,形成富碱岩浆和与其互不混溶的进一步富集成矿元素的地幔流体。由此暗示滇西地区与富碱斑岩有关的多金属成矿作用即受制于这一深部地质过程与壳幔混染机制。     

雷琼新生代玄武岩中地幔岩包体矿物中的流体─熔体包裹体的REE组成特征

雷琼地区新生代玄武岩中地幔岩包体的１２件单矿物稀土元素中子活化分析表明，雷州和琼北地幔岩包体中不含流体－熔体包裹体的同类矿物的ＲＥＥ组成有明显差异，反映了雷州与琼北玄武岩地幔源区ＲＥＥ组成的不均一性。通过对比同一地幔岩包体中含包裹体与不含包裹体相同矿物的微量元素组成，发现雷琼地幔岩包体矿物中的流体－熔体包裹体富含ＲＥＥ，尤其是ＬＲＥＥ；并且不同产地地幔包体同类矿物中和同一包体不同矿物中包裹体的丰度及其ＲＥＥ含量也有明显差异，表明地幔流体本身也存在不均一性。     

云南中甸峨眉山玄武岩中超基性—基性岩包体的地幔流体微观踪迹及其熔离成矿意义

通过对中甸峨眉山玄武岩中超基性—基性岩包体的岩相学、电子探针、扫描电镜和能谱分析,发现在光学显微镜下呈黑色不透明的物质,在电子显微镜下表现为硅酸盐和尖晶石族氧化物为主的超显微隐晶—非晶质集合体。结合超微晶矿物晶体化学和元素地球化学分析认为,该物质是一种具熔浆和超临界性质及地幔流体属性的富铁(微晶)玻璃,是深部地质过程中,包含于幔源岩浆并与其同步运移但互不混熔的地幔流体作用遗留的微观踪迹物质。该地幔流体在伴随幔源岩浆的结晶成岩过程中,表现出由硅酸盐→尖晶石→磁铁矿→铬铁矿→钛铁矿的熔离作用,并相应触发主岩和包体岩石的交代蚀变和金属矿化,是推动和引发地壳中成岩成矿的重要动力源和物质源。由此进一步认识到,滇西地区上地幔发育峨眉地幔柱活动,为该区二叠纪之后的不同部位和不同矿种的内生多金属成矿提供了有利的深部地质背景条件。