一种新的火成岩——埃达克岩的研究综述

埃达克岩 (adakite)是一种中酸性富钠火成岩 (安山岩、英安岩、钠质流纹岩及相应的侵入岩 ) ,其突出的地球化学特征就是 Si O2 ≥ 56% ,Al2 O3≥ 1 5% ,亏损重稀土元素 (HREE)与 Y(如 Yb≤ 1 .9× 1 0 -6,Y≤ 1 8× 1 0 -6) ,高 Sr(大多数 >40 0× 1 0 -6、La/Yb(≥ 1 0 .0 )与 Sr/Y(>2 0 .0～ 40 .0 ) ,一般具有正铕异常 (少数具有极弱负铕异常 )。埃达克岩存在两种成因类型 :一种由俯冲的年轻 (≤2 5～ 30 Ma)大洋板片熔融形成 ( 类埃达克岩 ) ;另一种由增厚地壳环境中的玄武质下地壳熔融形成 ( 类埃达克岩 )。对两类埃达克岩的特征、形成机制、成矿作用、动力学意义以及我国埃达克岩的研究现状进行了评述 ,并指出了埃达克岩研究中所存在的问题。     

《埃达克岩和花岗岩：挑战与机遇》即将出版

由张旗、王焰、熊小林和李承东著的《埃达克岩和花岗岩:挑战与机遇》将于2008年第四季度由大地出版社出版。全书分为3篇20章。第1篇11章:第1章讨论了埃达克岩的概念及其与高镁安山岩的区别。第2章按照K2O含量的高低划分出4类埃达克岩:西湾型、阿留申型、华北型和可可西里型。第     

埃达克岩的特征及其意义

讨论了中国东部C型埃达克岩与环太平洋典型埃达克岩的异同点及其不同的产出背景,认为中国东部中生代具埃达克岩特征的中酸性火成岩是陆内岩浆作用的产物,推测是来自岩石圈地幔的玄武质岩浆底侵到加厚的具克拉通性质的陆壳(>50km)底部导致古老的下地壳基性岩部分熔融形成的。论述了埃达克岩,尤其是C型埃达克岩的地球动力学意义,指出埃达克岩的发现开创了岛弧岩浆成因的新系列,是岩石学领域内一个重要的突破,开拓了花岗岩研究的新思路。探讨了埃达克岩可能的形成构造背景,指出利用埃达克岩可以追踪地质历史上的地壳增厚及其相关事件,反演下地壳组成。讨论了埃达克岩与成矿作用的关系。     

强烈亏损重稀土元素的中酸性火成岩(或埃达克质岩)与Cu、Au成矿作用

文中概述了强烈亏损重稀土元素的中酸性火成岩(或埃达克质岩)的研究历史、现状和意义,列出了扬子地块东部、青藏高原以及新疆北部与铜金成矿有关的同类岩石的一些特征,重点分析了当前强烈亏损重稀土元素的中酸性火成岩(或埃达克质岩)的研究中所存在的问题,并提出了一些初步的设想。强烈亏损重稀土元素的中酸性火成岩(或埃达克质岩)不仅具有重要的地球动力学意义(可能与俯冲、拆沉、底侵、板片窗或地幔交代等深部过程有关),而且具有极其重要的Cu、Au成矿意义。俯冲洋壳熔融形成的埃达克岩及其成矿作用已有相当深入的研究,但是来自大陆内部的强烈亏损重稀土元素的中酸性火成岩的成因、岩石组合及其成矿作用是否类似于俯冲洋壳熔融形成的埃达克岩,还需要深入的研究。一些强烈亏损重稀土元素的中酸性火成岩(或埃达克质岩)的所表现出的高钾特征很可能与高压(>1 GPa)条件下的熔融或源岩的高钾有关。文中提出了一个有别于俯冲洋壳熔融+埃达克岩+Cu、Au成矿的新工作模型——拆沉洋壳或下地壳熔融+强烈亏损重稀土元素的中酸性火成岩(或埃达克质岩)+Cu、Au成矿。拆沉洋壳或下地壳熔融形成熔体的Fe_2O_3对地幔的交代(氧化)作用可能是Cu、Au从地幔迁出并最终成矿的一个重要原因,但是增厚下地壳环境中流体的作用也不?     

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.     

新书预告

书名:埃达克岩和花岗岩:挑战与机遇作者:张旗,王焰,熊小林,李承东全书分为3篇20章:第1篇11章,讨论了埃达克岩及其相关岩石(喜马拉雅型花岗岩、浙闽型花岗岩和南岭型花岗岩)的概念、埃达克岩的分类及实验研究进展,主要着重于埃达克岩及其相关岩石的应用,包括花岗岩的分类、造山前、造山和造山后花岗岩的识别、O 型埃达克岩的识别和意义、埃达克岩及相关岩石与山脉、高原、成矿、拆沉的关系等。第2篇6章,主要从花岗岩与     

西秦岭与埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩有关的金铜成矿及找矿问题

秦岭金矿分布广,目前学术界大多认为分属于造山型和卡林型金矿两类.该区印支期花岗岩发育,大多具有埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩(低Sr和Yb)的特点,与金铜矿在时空分布上相关.美国内华达州卡林型金矿是世界级的金矿聚集区.与卡林型金矿有关的第三纪岩浆岩(中酸性火山岩和浅成花岗岩)也具有埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩的地球化学特征,暗示内华达卡林型金矿也来源于加厚下地壳的底部.本文讨论了埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩有利于成矿的机理,并根据西秦岭金矿与花岗岩分布的关系,提出以夏河-宕昌-两当-凤县为界将西秦岭划分为南北两个成矿区和13个成矿聚集区:北区花岗岩发育,有利于寻找斑岩型、夕卡岩型等热液型金铜矿床;南带侵入岩少而小,有利于寻找远离岩体的金矿(包括卡林型等).鉴于西秦岭印支期埃迭克岩和喜马拉雅型花岗岩发育,金铜尤其是金矿分布多,储量大,且大多与埃达克岩或喜马拉雅型花岗岩有关,可能是中国金矿最具潜力的地区,有利于特大型金铜矿的产出,可能发展成为中国最大的金矿聚集区.为此,建议加强本区花岗岩与金铜成矿关系的研究,革新找矿思路和找矿技术方法,以实现找矿的新突破.     

孙吴-嘉荫地区早中生代花岗岩的年代学、地球化学与成因

对小兴安岭北部孙吴-嘉荫地区早中生代花岗岩进行了年代学和地球化学研究,据此探讨其成因及形成的构造背景。锆石U-Pb同位素定年结果表明,研究区早中生代花岗岩分为晚三叠世和早侏罗世两期,形成时代分别为210 Ma和187~181 Ma。晚三叠世碱长花岗岩属铝质A型花岗岩,岩浆源区为新元古代从亏损地幔中增生的基性火成岩地壳。早侏罗世英云闪长岩-花岗闪长岩和二长花岗岩属埃达克岩,是由加厚下地壳物质部分熔融形成的;正长花岗岩-碱长花岗岩与同期埃达克岩具明显不同的地球化学特征,岩浆源区为中元古代从亏损地幔中增生的基性地壳物质。结合区域地质构造演化特征,认为晚三叠世花岗岩是华北板块和西伯利亚板块碰撞造山后伸展构造环境下的产物,早侏罗世花岗岩的形成与古太平洋板块俯冲产生的挤压构造环境有关。     

关于花岗岩成因分类与花岗岩成矿作用若干基本问题的思考——与张旗先生等商榷

针对<矿床地质>2010年第5期刊登的张旗等(2010)"花岗岩与金铜及钨锡成矿的关系"一文中关于花岗岩分类及其与成矿作用关系的若干重要问题提出质疑,认为该文按照花岗岩Sr和Yb的含量将花岗岩分为埃达克型、喜马拉雅型、浙闽型和南岭型4类的方案存在3个问题:一是埃达克岩不能作为花岗岩分类学中的一种类型;二是花岗岩的Sr、...     

西秦岭北缘与埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩有关的斑岩型铜-钼-金成矿作用

埃达克岩是以往20年中特别引起人们兴趣和关注的与成矿有关的中酸性岩浆岩之一,而喜马拉雅型花岗岩是最近提出来的也与地壳加厚有关的花岗岩类。本文的研究表明,在西秦岭北缘存在印支期的埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩,而且它们均与金、铜、钼等成矿作用有关。研究表明,本区阿姨山和德乌鲁-黑河地区的埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩具有较高的Mg^#数值,可能是加厚地壳底部幔源岩浆和壳源岩浆混合形成的,而温泉和柴家庄地区的埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩Mg^#低,应当是加厚的下地壳部分熔融形成的。文中介绍了西秦岭北带斑岩铜-钼-金矿带的地质背景,讨论了埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩的特征及其与成矿作用的关系,提出了进一步找矿工作的建议。研究表明,三叠纪时期的西秦岭造山带地壳厚度大,岩浆活动频繁,找矿潜力巨大,是我国新一轮的铜钼金找矿区之一,发展前景很大。     

埃达克岩的研究现状及其趋势

达克岩(adakite)是一种中酸性富钠火成岩(安山岩、英安岩、钠质流纹岩及相应的侵入岩),其突出的地球化学特征就是SiO2≥56%,Al2O3≥15%,低重稀土元素(HREE)与Y(如Yb≤1.9×10-6,Y≤18×10-6),高Sr(大多数>400×10-6,La/Yb(≥10.0)与Sr/Y(>20.0～40.0),一般具有正铕异常(少数具有极弱负铕异常).埃达克岩存在两种成因类型:一种由俯冲的年轻(≤25～30Ma)大洋板片熔融形成(O型埃达克岩);另一种由增厚地壳环境中的玄武质下地壳熔融形成(C型埃达克岩).文章从埃达克岩的特征、形成机制、成矿作用、构造背景、动力学意义等几个方面论述了埃达克岩的研究现状,并指出了未来埃达克岩研究的趋势.     

青海东昆仑埃达克岩的构造环境及成矿意义

东昆仑地区沿昆中深大断裂分布的一些晚三叠世火山岩和花岗岩,具有高Al2O3、Sr、Sr/Y、(La/Yb)N和低Y、Yb含量,弱负至正Eu异常,表现出与埃达克岩(Adakite)相似的地球化学特征,与岩浆混合作用形成的花岗岩(简称浆混杂岩体)时空伴生,其稀土、微量元素特征和同位素组成与底侵作用形成的基性岩有亲缘性。研究表明:东昆仑地区的埃达克质花岗岩和火山岩不是由俯冲的洋壳熔融形成,而是由晚三叠世幔源岩浆的底侵作用形成,该埃达克质火成岩的物质来源与底侵作用形成的基性岩相似,都为富集地幔Ⅱ。埃达克质岩的发现标志着昆中深大断裂向东延入鄂拉山构造带的南端,揭示了昆中深大断裂独特的动力学背景及成矿意义。在埃达克(质)岩的发育地段,多形成了东昆仑最具魅力的矿产集中区,进一步分析初步认为其中的赛什塘铜矿与埃达克质岩及其共生岩石成矿关系密切,有明显斑岩矿床特点,具进一步找矿潜力。     

新藏公路128公里岩体地球化学特征及其地质意义

新藏公路128公里岩体是西昆仑加里东构造带内一个具有代表性的岩体.研究表明,该岩体主要由石英闪长岩、石英二长岩和花岗闪长岩组成,岩体富Al、Sr和LREE,贫Y和HREE,具弱的负Eu异常,其地球化学特征的综合指标类似于埃达克岩(adakite)的特征,可称之为类埃达克岩或埃达克质岩(adakite-like).岩体的成因可能与西昆仑板块的消减作用有关,产于一个具有加厚地壳的活动陆缘环境,主要由下地壳底部中基性岩部分熔融形成,推测地壳厚度约在40 km左右,花岗岩熔融之后留下的残留物可能由角闪石+辉石±石榴石±斜长石组成.     

西藏改则县北亭贡南部地区埃达克岩的发现

在西藏改则县北亭贡南部地区发现一套岩石组合以辉绿玢岩-细粒闪长岩一细粒石英闪长岩-安山岩-凝灰岩组成的埃达克岩,根据岩石学、岩石化学、岩石地球化学及产出构造环境与典型埃达克岩对比,其完全符合埃达克岩类型,埃达克岩的发现为研究区火成岩成因问题和铜矿的找矿方向提供新思路。     

海南岛屯昌地区与钼矿化有关侵入岩的地球化学特征及成因初探

扬子地块中有大量燕山期埃达克质岩的出露[1～3],但在大面积中生代岩浆岩出露的华夏地块中有关埃达克质岩的报道并不是很多.通过研究海南岛屯昌地区两个与钼矿化有关的侵人体,我们发现侵入体的岩石显示了不同的地球化学特征:高通岭花岗岩具埃达克岩的地球化学特征,白岭花岗岩则没有显示这一特征.     

“C型埃达克岩”:一个基于误解的概念?

原始定义的埃达克岩是钠质火成岩,其全岩化学成分相当于英云闪长岩、奥长花岗岩和(富斜长石的)花岗闪长岩(TTG);而富钾的"C型埃达克岩"全岩化学成分相当于(狭义)花岗岩、石英二长岩和(富碱性长石的)花岗闪长岩。现有的失水部分熔融实验岩石学表明,中等富钾程度的贫硅(高Mg#值)玄武质源岩的低比例部分熔融条件下可以形成酸性"C型埃达克岩";玄武质源岩部分熔融不会形成那些SiO2含量中等而又不具备高度富碱特征的"C型埃达克岩"。高Sr低Y特征并非判别"C型埃达克岩"高压(p≥1.5 GPa)熔融成因的决定性标志,仅仅基于高Sr低Y特征而认为"C型埃达克岩"形成于高压熔融的成岩机制是值得商榷的。     

祁连山花岗岩分类及找矿方向初探

祁连山花岗岩出露广泛,主要是早古生代的,按照地球化学特征的不同可以分为3类:第1类为高Sr低Y型(埃达克岩),第2类为低Sr高Y型,第3类为A型花岗岩.高Sr低Y型花岗岩有O型(富钠)和C型的(富钾)2类,前者主要分布在北祁连的东段,后者主要分布在北祁连的西段.祁连山铜矿主要有两种类型:石居里型和黑石山型,前者与蛇绿岩有关,后者与斑岩(埃达克岩)有关.本区金矿主要分布在北祁连的西段,如寒山、鹰咀山金矿等,其成因与花岗岩的关系不清楚,但是,多数与埃达克岩有关(如车路沟、黑刺沟、贾公台金矿等).祁连山钨锡矿主要产出在祁连山西段,大多与低Sr高Y型花岗岩有关(如野牛滩岩体、小柳沟岩体、金佛寺岩体和柴达诺山岩体等).铅锌矿与低Sr高Y型花岗岩有关(如南坝),白银小铁山铅锌矿的流纹岩具A型花岗岩的特征,可能大多属于碰撞后阶段.     

有关埃达克岩实验应用中几个问题的探讨

实验研究非常重要,是花岗岩(和埃达克岩)理论创新的源泉之一。近年来,国内在埃达克岩实验研究方面取得了很大的成绩。在这个领域,中国在国际上是处于领先水平的,虽然得到的认识并不相同,这是很正常的。本文讨论了与埃达克岩有关的一些实验研究问题,认为:1下地壳底部是缺水的,花岗岩是在缺水条件下部分熔融的,应当慎重对待在饱和水和有水加入情况下的实验结果。2要注意残留相组分中是否有斜长石出现,不能只关注石榴石,石榴石与斜长石配合起来才能得出正确的认识。3 1.0 GPa压力下石榴石出现线的真实含义是什么?它只表明与之平衡的熔体是贫Yb的。但是,贫Yb的花岗岩不只是埃达克岩,喜马拉雅型花岗岩也贫Yb,因此,还需要考虑斜长石消失的情况,如果石榴石出现而斜长石消失了,熔体是埃达克岩;如果石榴石出现而斜长石没有消失,则熔体为喜马拉雅型花岗岩。由于国外没有喜马拉雅型花岗岩的概念,因此,对国外某些在1 GPa条件下得到的实验资料应当仔细鉴别,也许其中有一些熔体并非埃达克岩,而是喜马拉雅型花岗岩。4相变反应不同于部分熔融反应,不能把相变反应的结果解释为部分熔融的结果。相变反应是在温度压力增加的情况下发生的,不是产生花岗岩的主要方式;部分熔融反应主要是在温度增加压力不变的条件下发生的,是产生花岗岩的主要方式。5实验研究得出的一个重要的结论是:与榴辉岩平衡的熔体是埃达克岩,因此,埃达克岩的真谛可能就是非常简单的一句话:源区有石榴石无斜长石。只要符合这个标志,与其平衡的熔体必然是高Sr低Yb的;只要符合这个标志,与其平衡的熔体必然是在较高的压力下形成的。高压可能就是埃达克岩最重要的构造意义。     

埃达克岩来自高压背景——一个科学的、可靠的、有预见性的科学发现

国内对埃达克岩的成因及其含义认识不同,已经争论20年了。虽然不同见解争论激烈,但是,笔者经过20年不懈的研究指出:埃达克岩的确与高压背景有关并可上升为理论了。虽然关于埃达克岩的形成和演化还有许多问题并不清楚,虽然埃达克岩仍存在激烈的争论,但是,这些并不能阻止埃达克理论的逐渐形成和完善。"埃达克岩形成于高压背景"已经可以被证明是一个近似正确的理论。笔者强调指出,埃达克岩的高锶低钇特点不能用常规的地球化学方法解释,只能用残留相理论解释,说明埃达克岩与榴辉岩(是榴辉岩,不是石榴石)处于平衡。埃达克理论之所以能够称为理论,一个重要的原因是它具有科学的预见性,本文提出埃达克理论的三个预言是:(1)埃达克岩不与南岭型花岗岩共生;(2) C型埃达克岩形成于高原和山脉;(3)埃达克岩与金铜成矿作用有关。笔者欢迎全球科学家对上述三个预言进行检验。文中还重新提出了"中国东部高原"问题,指出国内外已经消失的高原和山脉肯定不少。但如何恢复它们、识别它们?国外没有现成的实例、方法和思路。而"中国东部高原"的提出是有一定的依据的,是值得我们去深入研究的,这可能会开辟一个新的研究方向。本文还建议根据埃达克理论部署区域性和战略性找矿工作,开展全球、全国的中酸性岩大普查,重点查明埃达克岩和南岭型花岗岩的时代和分布,划分地壳加厚和地壳减薄的区域,在埃达克岩发育区部署金铜找矿工作,在南岭型花岗岩发育区开展钨锡找矿工作。     

西秦岭西段花岗岩浆作用与成矿

对西秦岭北部花岗质岩体的岩石学、地球化学研究表明,花岗岩体的岩性主体为花岗闪长岩-二长花岗岩,属高钾钙碱系列,少数为钙碱系列;LA-ICPMS锆石U-Pb测年表明其形成时代介于216～264Ma,为中二叠世末至晚三叠世。江里沟、阿夷山和中川岩体属弱过铝质花岗岩(ACNK>1.05),温泉岩体和德乌鲁岩体属准铝和弱过铝质花岗岩(ACNK=0.95～1.05);花岗岩具有埃达克岩(Sr>400×10-6,Yb<2×10-6)或喜马拉雅型花岗岩(Sr<400×10-6,Yb>2×10-6)的地球化学特征,或两者兼而有之。其中,江里沟、德乌鲁和中川岩体具喜马拉雅型花岗岩的地球化学特点,阿夷山岩体具埃达克岩的地球化学特点,温泉岩体是两者兼而有之。花岗岩浆起源于下地壳的部分熔融,源岩最有可能是古老的玄武质岩石。西秦岭北部存在埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩,说明三叠纪时期存在陆-陆碰撞或陆-陆俯冲导致的地壳加厚,加厚的下地壳的部分熔融以及部分熔融发生深度的不同,形成本区具有埃达克或喜马拉雅型地球化学特点的花岗岩侵入体。埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩对寻找金铜矿产具有一定的指导意义。