黑泥坡Ⅰ号岩体地球化学特征及成矿作用初探

地幔柱成矿系统中,岩浆型Cu-Ni-PGE矿床是最重要成矿作用之一。峨眉山大火成岩省岩浆型Cu-Ni-PGE矿化岩体广泛分布,构成了峨眉山地幔柱成矿系统中一个非常重要的成矿系列(陶琰等,2007)。地幔柱活动形成大火成岩省(主要由玄武岩和时空上紧密伴生的镁铁—超镁     

塔里木大火成岩省西北缘巴楚—阿图什地区钒钛磁铁矿矿集区的成因

正显生宙以来全球最重要的地幔柱成矿作用发育在二叠纪大火成岩省(王焰等, 2017)。与西伯利亚大火成岩省直接相关的Nori'sk—Talnakh矿床是世界级超大型铜镍硫化物矿床(Lightfoot and Keays,2005)。位于我国峨眉山大火成岩省内带的攀西地区则是世界著名的岩浆钒钛磁铁矿矿床聚集区(王焰等, 2017)。塔里木大火成岩省西北缘巴楚—阿图什地区同样以产出岩浆钒钛磁铁矿矿床为特征(Zhang Dongyang et al., 2016, 2018; Cao Jun et al.,     

试论大火成岩省与成矿作用

根据组成大火成岩省的岩浆类型不同,大火成岩省可以分为两类,一是以基性火成岩为主的镁铁质大火成岩省（MLIPs）,二是以酸性火成岩为主的长英质大火成岩省（SLIPs）。它们都是由于在异常高的地幔热流参与下导致地幔或地壳大规模熔融形成的。大火成岩省独特的巨量岩浆活动是引起多层次物质和能量交换的重要场 所。成矿物质的聚集导致成矿作用和矿床的形成是必然的,因此大火成岩省本身就是一个大成矿系统。在这个成矿系统中,由于物源、成分、温度、压力、流体和氧逸度等条件的差异性,形成不同种类的矿化和矿床,并构成一定的成矿系列。镁铁质大火成岩省中形成的矿床类型有岩浆硫化物型Cr-Cu-Ni-PGE矿床和Ti-Fe 氧化物型V-Ti-Fe 矿床,热液型的Cu-Pb-Zn-Au-Ag矿床,以及远程低温热液矿床等。长英质大火成岩省形成的矿床类型为岩浆和交代型、热液型Cu-Pb-Zn-Au-Ag,W-Sn,U-Th-REE矿床,以及Sb-As矿床等。加强对大火成岩省及其成矿机理的研究,有望形成新的成矿理论和加速超大型矿床的发现。     

地球历史中的大火成岩省、地幔柱与成矿在成都召开

<正>大火成岩省(Large Igneous Provinces,简称LIPs)作为地球历史中的大规模板内岩浆事件,以巨量岩浆在1~5Ma期间内的快速喷发为特征,对地球的层圈分异和动力学演化、地壳生长、环境变化和生命大灭绝、成矿元素的迁移和富集等具有重要影响,是国际地学界长期关注的热点。"地球历史中的大火成岩省、地幔柱与成矿"国     

亚洲3个大火成岩省(峨眉山、西伯利亚、德干)对比研究

峨眉山(～260 Ma)、西伯利亚(～250 Ma)和德干(～66 Ma)大陆溢流玄武岩是世界上3个重要的大火成岩省.大火成岩省至少具有4个通常被用于识别古地幔柱的标志:(1)先于岩浆作用的地表隆升;(2)与大陆裂谷化和裂解事件相伴;(3)与生物灭绝事件联系密切;(4)地幔柱源玄武岩的化学特征.虽然这3个大火成岩省都是来源于原始地幔柱,但是它们的地球化学特征有本质上的差异,反映其地幔柱曾与不同的上地幔库相互作用.(1)峨眉山和西伯利亚大陆溢流玄武岩的母岩浆,在上升过程中经受了与地球化学上和古老克拉通岩石圈地幔相同的上地幔库(EM1型幔源)的相互作用;(2)而德干大火成岩省没有受到地壳(或岩石圈)混染的原生玄武岩则显示地幔柱和EM2之间的Sr-Nd同位素变化.这种差异有可能制约了3个大火成岩省的成矿潜力.峨眉山和西伯利亚大火成岩省含有世界级岩浆矿床,而德干大火成岩省则不含矿.     

塔里木早二叠世大火成岩省的时空特征和岩浆动力学

塔里木早二叠世大火成岩省是继峨眉山大火成岩省之后在中国境内发现的又一个二叠纪大火成岩省。近十多年来,对塔里木大火成岩省及其与地幔柱和大规模成矿的关系受到极大关注。本文结合近年来国内外的最新研究进展,对塔里木大火成岩省的时空分布、岩石地球化学特征、成因演化和动力学过程以及成矿潜力进行综述。塔里木大火成岩省的残余分布面积达25万km2,岩石类型主要有大陆溢流玄武岩(分布广泛),长英质火山岩类(主要分布在塔里木盆地的北部)和基性-超基性及中酸性侵入岩类等(主要出露于巴楚、巴什索贡和皮羌等地区)。该大火成岩省事件的岩浆活动时间主要集中在292~285 Ma(玄武岩和第一期长英质火山岩类形成阶段)和284~274 Ma(侵入岩类、含钒钛磁铁矿床和第二期长英质火山岩类形成阶段)。系统和深入的岩石地球化学和Sr-Nd-Hf-Pb同位素研究表明,塔里木大火成岩省从早期喷发的玄武岩到晚期的侵入岩类具有明显不同的地球化学特征,指示其岩浆源区发生了从富集岩石圈地幔来源到地幔柱来源的明显转变。结合相关的地质学和岩石学证据及铂族元素(PGEs)等研究,提出了一个上涌的地幔柱不断向位于岩石圈地幔底部的岩浆源区注入亏损地幔物质、持续改变其同位素地球化学特征并最终形成塔里木大火成岩省各主要岩石类型的岩浆演化新模型。最后,巴楚瓦吉里塔格含钒钛磁铁矿的存在也表明在塔里木大火成岩省中具有找寻大型钒钛磁铁矿床的潜力。     

富林岩体高钛和低钛镁铁质岩石的铂族元素和硫化物分异特征

已有研究表明,峨眉山大火成岩省存在高钛和低钛两个系列的岩浆活动(Xu et al.,2001),区域内广泛发育的钒-钛磁铁矿床和铜-镍硫化物矿床分别与两种类型岩浆密切相关(Zhou et al.,2008).两类岩浆具有不同的岩浆源区并经历了不同阶段的岩浆演化、不同程度的地壳混染和硫化物分异过程.我们利用铂族元素和亲铜元素Cu和Ni的地球化学特征,研究了峨眉山大火成岩省东部富林岩体中两类岩石的成因,探讨岩浆分异过程对铂族元素浓度的影响和硫化物分异对岩石成因的作用.     

川西南拉一木玄武岩型铜矿流体包裹体地球化学特征

<正>晚古生代峨眉山大陆地幔柱活动形成的峨眉山大火成岩省(EMLIP)(图1a),它从壳幔深部带来了大量成矿元素(张云湘等,1988;Mahoney et al.,1997;王登红等,1998;侯增谦等,1999;Song et al.,2001;Xu et al.,2001;张招崇等,2004;胡瑞忠等,2005),使峨眉山玄武岩具有高铜背景值(平均170×10-6)的特征,并在大火成岩省外带高钛玄武岩中形成了大面积的     

峨眉山大火成岩省基性岩和酸性岩年龄差异原因

峨眉山大火成岩省酸性岩浆作用主要有三期(Xu et al.,2008 and reference therein):第一期酸性岩浆事件年龄为260. 38±0,95 Ma,与蛾眉山玄武岩等时(He et al.,2007);第二和第三期的年龄分别为252.6±4.2 Ma和238.4±3,4 Ma.     

峨眉山大火成岩省幔源岩浆底侵作用的地壳响应：来自大老包花岗岩的年代学和热模拟证据

峨眉山大火成岩省中红格铁矿区的大老包花岗岩侵入到含矿基性-超基性杂岩,花岗岩主要为黑云母二长花岗岩。通过对大老包黑云母二长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,获得大老包花岗岩形成时代为255.1±3.6Ma。该研究结果与前人通过红格东侧的矮郎河高铝花岗岩的U-Pb测年得到的花岗岩成岩时代(255.2±3.6Ma)结果一致,表明大老包花岗质岩体与矮郎河高铝花岗岩是同阶段的,可能是二叠纪峨眉山大火成岩省岩浆活动晚期的产物。这一成岩时代晚于攀枝花铁矿成矿时代(~260Ma)。通过本文得到的大老包花岗岩的形成时代和前人测得的二叠纪峨眉山大火成岩省主体岩浆的活动时间,笔者基于国际上最新的下地壳热区模型进行数值模拟,认为峨眉山大火成岩省幔源岩浆底侵过程中可以导致下地壳发生部分熔融,大老包花岗岩可能是峨眉山大火成岩省喷发过程中底侵的玄武质岩浆在4Myr内部分熔融下地壳形成的。     

峨眉山大火成岩省Cu-Ni-PGE成矿作用——几个典型矿床岩石地球化学特征的分析

峨眉山大火成岩省岩浆型Cu-Ni-PGE矿化岩体广泛分布,构成峨眉山地幔柱成矿系统中一个非常重要的成矿系列。本文剖析了峨眉山大火成岩省该类矿床的分布及部分典型矿床的地质地球化学特征和矿化特征,揭示了成矿岩体统一的地幔柱成因,阐述了Cu-Ni-PGE成矿作用与峨眉山地幔柱岩浆活动体系的关系,探讨了由于岩浆演化过程及硫化物熔离富集过程的差异所导致的矿化类型变异。指出Cu-Ni-PGE矿床成矿岩体原始岩浆为地幔柱高程度熔融的高镁玄武岩浆,成矿岩体与峨眉山低钛玄武岩同源,矿化岩体主要产于峨眉山地幔柱活动模型的内带低钛玄武岩分布区;金宝山、朱布、力马河、杨柳坪矿床分别代表峨眉山地幔柱Cu-Ni-PGE成矿作用不同成矿机制的端员类型。     

二叠纪地幔柱与地表系统演变

本文简要总结了国家重点基础研究发展计划项目《二叠纪地幔柱构造与地表系统演变》的主要研究进展:(1)峨眉山大火成岩省形成于~259 Ma,持续时间小于1 Ma,是地幔柱头熔融的产物;塔里木大火成岩省为多阶段喷发(~300,~290,280 Ma),持续时间超过20 Ma,是孕育地幔柱活动的产物。(2)利用综合地球物理方法发现峨眉山大火成岩省内带上下地壳界面"消失"、下地壳增厚且具高波速特征、岩石圈地幔减薄,是地幔柱熔融产物在地壳不同深度底侵和内侵的结果。(3)完善了大火成岩省岩浆矿床的形成机理,构建了地幔柱成矿系统的基本框架,提出地幔柱结构、岩浆源区特征、结晶分异过程、硫化物饱和、地壳混染和岩浆侵位过程等是地幔柱成矿的关键控制因素。(4)从相对和绝对时间角度确证了西伯利亚和峨眉山大火成岩省分别对应于二叠纪末(PTB)和瓜德鲁普统-乐平统界线(GLB)生物灭绝事件;重建了华南二叠-三叠纪海水温度和p H值的演变历史,使甄别二叠纪末生物大灭绝的直接诱因成为可能。     

四川会理小关河地区岩浆硫化物矿床成矿系统

小关河地区是峨眉山大火成岩省岩浆铜镍铂族元素矿床成矿岩体最重要的集中区之一,是峨眉山大火成岩省成矿作用研究的重要对象。小关河地区出露矿化岩体20余个,以贫铂族元素的岩浆硫化物矿床为主,典型贫铂岩浆硫化物矿化岩体有力马河、小关河岩体等,也有含铂岩浆硫化物矿化岩体青矿山、杨合伍岩体和富铂岩     

火成岩中的超临界流体晶及其研究意义

流行火成岩理论中,岩浆被默认为自然熔体,因而火成岩中的矿物晶体都形成于熔体的结晶作用,可称为熔体晶。许多证据表明,火成岩中也可以含有从超临界流体析出的晶体,被称为超临界流体晶(文中简称为流体晶)。根据三个典型实例分析,流体晶既可以从超临界流体直接析出,类似于从热液析出晶体的过程;也可以由超临界流体浓缩产生的熔体结晶形成。不管是哪一种晶出方式,流体晶产生的前提都是岩浆达到流体过饱和态;而满足这一前提的基本条件则是透岩浆流体过程和岩浆快速上升。结合前人关于熔体流体平衡条件的研究进展,以及熔体黏度对挥发分含量和岩浆上升速度对熔体黏度的依赖,发现透岩浆流体过程与岩浆上升过程之间具有耦合关系,这种关系可以用来阐明岩浆系统行为非线性变化的原因。流体晶的研究具有重要意义,可用于：(1)提供一种研究岩浆系统流体条件的新途径;(2)揭示岩浆系统偏离理想态的程度;(3)为反演岩浆系统动力学过程提供新的约束;(4)为识别致矿侵入体和评估侵入体的找矿潜力提供新的矿物学标志;(5)理解火成岩理论中一些长期得不到解决的问题,如岩浆中挥发分溶解度问题、冻结岩浆的活化问题、岩浆成矿专属性问题。     

岩浆热液型银矿床、银矿省及形成的控制因素

岩浆热液型银矿床主要指与岩浆热液作用相关的独立银矿床和共生银矿床(Ag平均品位一般大于100g/t),它是银最重要的来源。本文对全球80多个典型的大型-超大型岩浆热液型银矿床进行了梳理和总结,将其主要分为浅成低温热液型(低硫型、中硫型和高硫型)、矽卡岩型、斑岩型和五元素型四种类型,其中浅成低温热液型占主导,斑岩型和矽卡型数量较少。全球大型-超大型的岩浆热液型银矿床主要分布在东太平洋俯冲带和中亚造山带东段,这些银矿床均位于陆壳基底之上。按照发育地区不同可分为六大银成矿省,即中国兴蒙银成矿省、美国西部盆岭银成矿省、墨西哥西北银成矿省、秘鲁中部银多金属成矿省、玻利维亚银锡成矿省和俄罗斯远东银锡成矿省。成矿时代主要集中在中、新生代。这些银成矿省与大规模酸性-中酸性岩浆活动密切相关,包括发育大量酸性熔结凝灰岩的长英质大火成岩省,或者富锡流纹岩、黄玉流纹岩和石英斑岩等高演化岩浆岩。这些大规模岩浆热液银成矿作用通常与区域大地构造背景转换相关,比如从挤压到伸展或者伸展到挤压。相对富银的含水大陆下地壳源区、大规模高分异的岩浆作用、银对熔体中共存硫化物和磁铁矿相对弱的相容性、高盐度的流体、成矿流体集中运移的通道和高效的沉淀机制是银大规模成矿的有利控制因素。银矿床的研究工作相对于铜、金矿床远远落后,银成矿省和酸性大火成岩省的内在联系、控制斑岩钼-银/锡-银两种银成矿系统的机制、岩浆演化对银成矿的控制、银矿潜力区的勘查找矿等关键问题仍亟待解决。     

中国东部燕山期大火成岩省:岩浆-构造-资源-环境效应

中国东部燕山期的大规模岩浆活动,即侏罗纪—白垩纪(150—100 Ma)的碱性流纹岩-碱性玄武岩-金伯利岩-钾镁煌斑岩-碳酸岩及其管道系统,分布于江南造山带内侧和郯庐断裂带南段以西的华北地台内,累积面积超过30万km2.该期短时限内大规模活动的岩浆事件代表了中国东部地质历史演化中的一次大火成岩省(LIP)事件,实质控制着中生代以来中国华北—扬子地台的构造格局变化、资源能源形成与地质环境变迁.晚侏罗世—早白垩世(150—100 Ma)的大火成岩省,是中生代中期古太平洋大火成岩省沿中国克拉通东部边缘活动的一部分,是包括昂通爪哇(Ongtong-Java)(Mahoney et al.,1993;Ingle and Coffin,2004)—中国东部在内的超级地幔柱上涌,在岩石圈板片对流,挤压地幔物质快速上升,引起陆域内长英质地壳物质大规模重熔的结果,形成:(1)髫髻山组—张家口组碱性流纹质-玄武质双峰式火山岩及其管道系统,与华北大规模金-多金属矿成矿作用密切相关;(2)辽宁瓦房店—山东蒙阴—安徽栏杆,湖南宁乡—贵州镇远一带的金伯利岩—钾镁煌斑岩±碳酸岩±基性超基性杂岩及其管道系统,与金刚石、金-铂族元素等成矿关系密切;(3)辽东—胶东半岛、南岭—滇黔桂交界地区的连片花岗岩,是硅质大火成岩省(SLIP)的管道系统(plumbing systems),与金刚石矿、金-铂族元素矿、钨锡铌钽矿、锂-钾-铷-铯-铀矿等,以及油气等战略性关键金属成矿关系密切.同时,巨型岩浆作用引发的富含钾、磷及稀土等微量元素的基岩形成优质土壤层对生态多样性的助益等有利和/或有害的环境效应,直接关系到地球家园的生态环境.因此,中国东部燕山期大火成岩省产生深刻的岩浆-构造-资源-环境效应.     

四川会理小关河地区岩浆硫化物矿床的类型和成因的PGE示踪

峨眉山大火成岩省产出的铜镍铂族元素矿床在成矿元素组成上差异很大。有以铂族元素为主的矿床,如金宝山铂钯矿(Tao et al.,2007);有铂族元素含量非常低的铜镍硫化物矿床,如力马河镍矿(陶琰等,2007)和白马寨镍矿(WangCY et al.,2005,2006;陶琰等,2004);也有含铂     

我国大火成岩省和地幔柱研究进展与展望

本文简要阐明大火成岩省和地幔柱研究的关键科学问题及研究方法,然后对新世纪以来我国中晚二叠纪峨眉山大火成岩省和早二叠纪塔里木大火成岩省的研究进展进行了回顾和总结.通过不同学科的地质观察与地幔柱理论预测的对比研究发现,峨眉山玄武岩喷发前的地壳隆升,高温原始岩浆,极短的岩浆作用持续时间以及不同类型岩浆的空间分布特征等均支持地幔柱模型。为了解释塔里木大火成岩省的岩浆演化,提出了一个两阶段的动力学模型。最后对大火成岩省和地幔柱领域研究进行了展望。     

大火成岩省中苦橄岩的研究意义

苦橄岩是一种超镁铁质熔岩 ,它在大火成岩省中虽然只占很小的比例 ,但具有非常重要的意义。苦橄岩通常产于火山岩系的底部和下部 ,其中有的苦橄岩具有原始岩浆的特点 ,另有一些为堆积成因 ,也有少部分代表了演化岩浆。对它的岩石学、矿物学、元素和同位素地球化学以及橄榄石包裹体中挥发份的研究可以为研究大火成岩省和地幔柱的关系、地幔柱的热成分结构模式、大火成岩省和全球生物灭绝事件以及预测Cu Ni PGE硫化物矿床的成矿潜力提供重要约束。     

金属矿床的成矿流体成分和流体包裹体

自然界中的成矿流体按其主要成分,可分为:(1)岩浆,即形成岩浆矿床的岩浆;(2)以H2O为主的流体(含Na Cl);(3)以CO2为主的流体。地壳中的流体类型很多,只有含一定金属元素含量的,并且达到一定浓度时才称为金属矿床的成矿流体。基于对矿床中流体包裹体和天然成矿流体中金属种类和含量的测定,这些金属矿床的成矿流体按金属元素含量可以分为五组,成矿流体可以来自岩浆、岩浆热液、大气降水、盆地卤水和变质流体等地质环境。