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。      

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。     

西天山阿吾拉勒埃达克质岩石成因：Nd和Sr同位素组成的限制

西天山阿吾拉勒二叠纪钠质英安岩和钠长斑岩具有与埃达克岩一致的高Sr,低Y、Yb和Eu正异常等独特岩石地球化学特征。系统的Nd和Sr同位素组成研究表明，其（^143Nd/^144Nd)i为0．512384－0．512470，εNd(t)为正值（＋1．57－＋3．26）；（^87Sr/^86Sr)i为0．0751－0．7054，与本区同时代幔源玄武岩的Nd和Sr同位素组成特征相似，但与俯冲洋壳部分熔融成因埃达克岩的Nd和Sr同位素组成有显著区别。结合这些埃达克质岩石形成二叠纪后碰撞阶段构造背景，认为本区埃达克质岩浆最有可能由新底侵的玄武质下地壳在角闪岩相向榴辉岩相过渡或榴辉岩相的条件下部分熔融形成，是西天山晚古生代后碰撞阶段地幔玄武岩浆底侵作用和地壳垂向增生的重要岩石标志。     

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。     

埃达克岩与埃达克质岩在中国的研究进展

综述了从2000年至现今中国科学家研究板片熔融形成的埃达克岩与非板片熔融产生的埃达克质岩所取得的代表性研究进展和重要贡献。作者提出埃达克质岩的4种成因类型:(1)下地壳部分熔融的埃达克质岩;(2)拆沉下地壳部分熔融形成的埃达克质岩;(3)基性岩浆高压分异的埃达克质岩;(4)混合成因的埃达克质岩。并总结出拆沉下地壳部分熔融、岩石圈拆沉、岩浆混合机制形成埃达克质岩是中国科学家提出的新成因模型,最后讨论了埃达克质岩与非俯冲环境的斑岩Cu-MoAu矿床的成因联系。     

关于C型埃达克岩成因的再探讨

文中回顾了对C型埃达克岩认识的过程,归纳了C型埃达克岩的产出特征、存在问题、研究意义及今后研究的方向,指出中国东部C型埃达克岩是高钾钙碱性的,可能是变质的中钾和高钾的中基性岩在高压条件下部分熔融形成的。不同于O型埃达克岩,它的成因、源区特征、熔融机制,是今后研究的重点,需要大量实验研究的支持。钾质的C型埃达克岩是新的大陆构造学研究的切入点,比钠质的O型埃达克岩具有更重要的意义。     

中国东部埃达克岩及成矿作用

埃达克岩(adakite)最初是指与俯冲洋壳部分熔融有关的一类高铝的中酸性侵入岩或火山岩。主要地球化学特点有:高Sr、低Y和Yb,轻重稀土元素强烈分异,不具有明显的Eu负异常,K2O/Na2O比值低。埃达克岩从发现、命名以来,一直是国际地学界关注的前沿课题之一。埃达克岩研究之所以方兴未艾,一则是其特殊的地球化学性质,二则是其成矿专属性。中国东部是目前国内发现埃达克岩最多的地区,主要为中生代侵入岩和火山岩,分布在长江中下游区、胶东地区及晋京辽区(或京冀区、东北区)。其中,长江中下游是重要的铜金多金属成矿带,胶东是重要的金矿带。目前,对中国东部埃达克岩成因的解释有四种模式:加厚古老下地壳的直接部分熔融、底侵玄武质下地壳部分熔融、拆沉下地壳部分熔融以及洋中脊俯冲。埃达克岩与铜金成矿的机制目前的研究还不是很透彻。一般认为埃达克质岩浆富流体、高氧逸度和基性源岩,这些特点均有利于Cu、Au等深源金属元素的萃取与富集成矿。     

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。     

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。     

埃达克岩研究的回顾和前瞻

文中回顾了中国埃达克岩研究的进展,讨论了中国埃达克岩文献为什么多的原因,归纳了我们取得的成绩及存在的问题,探讨了埃达克岩目前面临的问题和今后研究的方向。笔者认为,中国埃达克岩的研究正处于方兴未艾的阶段,是现阶段国际埃达克岩研究的焦点和中心之一。尽管发表的文章不少,但是研究水平总体不高。在埃达克岩研究中,有大量的问题等待我们去回答,有众多的现象等待我们去解释。中国东部中生代C型埃达克岩的成因、中国东部高原、埃达克岩与青藏高原抬升的关系以及C型埃达克岩与成矿的关系等,应当是今后重点需要关注的问题。     

埃达克岩的多样性

埃达克岩具有多样性,大体可分为下列几种：①典型的埃达克岩(adaldte),源于贫K的拉斑玄武岩,大多是由俯冲板片熔融形成的;②高镁埃达克岩(high Mg adakite,HMA),以富Mg^#和Cr、Ni为特征;③TTG岩套,不同于典型的adakite,太古宙的TTG更富Si和贫Mg;④高钾钙碱性埃达克岩(high-K calc-alkaline adakite,HKCAA),以富K和贫Mg、Cr、Ni为特征;⑤高钾和镁的埃达克岩(high K and Mg adakite,HKMA);⑥钾质埃达克岩(Super K adakite。SKA)。研究表明,只要达到形成埃达克岩所需要的高压条件,有足够的热源使源区物质发生部分熔融,所形成的熔体即具有埃达克岩的特征。而埃达克岩的多样性则是由于构造环境的差异(消减带或下地壳)、源岩性质的差异(基性岩或酸性岩)、压力的差异(地壳厚度的大小)以及围岩的差异(与地幔或地壳发生混合作用)造成的。     

埃达克岩与Cu-Au成矿作用：有待深入研究的岩浆成矿关系

研究表明，环太平洋地区新生代斑岩铜矿和浅成热液金矿与同期的埃达克质岩浆活动存在密切的时空与成因联系。埃达克岩是许多世界级的斑岩铜矿的容矿岩，也是许多浅成热液矿化系统的成矿母岩浆。根据目前的研究，二者成因联系可能在于埃达克质岩浆的富流体、高氧逸度和基性源岩等固有属性，有利于Cu、Au等深源金属元素的萃取与富集成矿一因此，这可能是一种潜在的岩浆成矿专属性关系，但对产生这种关系的原因与机制仍然不十分清楚。这有待于今后深入开展成矿与无矿的埃达克岩、成矿的埃达克岩与非埃达克岩、无矿的埃达克岩与非埃达克岩等方面的对比研究，以揭示这种成矿专属性的本质。     

阿尔金山西端似埃达克岩的地球化学特征及构造背景

阿尔金山西端发现的一套中性-中酸性侵入岩，主要岩石类型为石英闪长岩，英云闪长岩和花岗闪长岩，详细的岩石矿物学，岩石化学，岩石地球化学及同位素地球化学研究表明，该套岩石为钙碱性系列，其岩石地球化学特征与经典的埃达克岩十分相似，相当于张旗划分的O型埃达克岩，其成因与板块的消减作用或玄武岩底侵作用有关，这些岩石因为分布于较古老的造山带-阿尔金造山带与青藏高原北缘接合部位，故暂称其为似埃达克岩，花岗闪长岩全岩Rb-Sr等时线年龄为575Ma，应为晚震旦世的产物，其形成的构造背景与洋壳俯冲作用有关。     

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。     

埃达克岩的多样性

埃达克岩具有多样性,大体可分为下列几种:①典型的埃达克岩(adakite),源于贫K的拉斑玄武岩,大多是由俯冲板片熔融形成的;②高镁埃达克岩(high Mg adakite,HMA),以富Mg#和Cr、Ni为特征;③TTG岩套,不同于典型的adakite,太古宙的TTG更富Si和贫Mg;④高钾钙碱性埃达克岩(high-K calc-alkaline adakite,HKCAA),以富K和贫Mg、Cr、Ni为特征;⑤高钾和镁的埃达克岩(high K and Mg adakite,HKMA);⑥钾质埃达克岩(Super Kadakite,SKA).研究表明,只要达到形成埃达克岩所需要的高压条件,有足够的热源使源区物质发生部分熔融,所形成的熔体即具有埃达克岩的特征.而埃达克岩的多样性则是由于构造环境的差异(消减带或下地壳)、源岩性质的差异(基性岩或酸性岩)、压力的差异(地壳厚度的大小)以及围岩的差异(与地幔或地壳发生混合作用)造成的.     

安第斯埃达克岩 :三种成因模式

在安第斯埃达克岩是常见的。由这种岩石的痕量元素特征揭示的高压组成矿物 ,表明其有三种可能的成因。这三种成因按相对重要性依次为 :安第斯地壳的构造加厚 ;弧前壳的俯冲 -侵蚀 ;年轻洋壳的俯冲。在过去 30 Ma,每种成因模式的埃达克岩在智利 -阿根廷安第斯地区均有喷发。它们的产状与智利 -阿根廷边缘快速变化的构造背景中特定构造条件和事件相吻合。埃达克岩在过去安第斯边缘的产状可望成为矿化的优异构造标志 ,也可用于指导找矿     

中国东北部地区埃达克岩及其成矿意义

中国东北部地区埃达克岩分布较广，以吉林居多，内蒙古东部和黑龙江较少。本区埃达克岩分别形成于古亚洲洋、蒙古一鄂霍茨克洋和环太平洋三个构造带，时代为早古生代中期一中生代。区内以埃达克岩为成矿主岩的热液矿床矿种主要为Au和Cu，其次为Mo；成因类型主要为斑岩型、岩浆热液型和浅成低温热液型；成矿时代主要为早古生代中期、晚古生代晚期及中生代中晚期。依据本地区埃达克岩和与其相关的热液矿床特征及产出的构造部位，将本区以埃达克岩为含矿岩的热液矿床划分为大兴安岭北部、蒙吉黑和吉黑东部3个成矿区。     

埃达克岩与构造环境

埃达克岩是目前国内学术界争论的焦点之一。埃达克岩的原始定义指的是形成于岛弧环境的高铝高锶而贫重稀土的一类中酸性岩浆岩,而众多事实表明埃达克岩并非都形成在岛弧环境,底侵玄武岩以及下地壳熔融也可以形成埃达克岩。作者认为,岩石命名是一种描述性的表述,不应当与其成因及其形成的构造环境联系起来,实际上,也没有一种岩石固定只形成在一种构造环境。埃达克岩的定义指的是一系列地球化学指标,“年轻的板片熔融”是对Adak岛的埃达克岩的一种解释,并非埃达克岩定义的一部分。     

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。     

试论与埃达克岩有关的热液矿床成因类型和成矿系列——以中国北方若干矿床为例

中国北方埃达克岩比较发育,有形成于早古生代岛弧环境、中生代中晚期陆弧环境及晚古生代中期和中生代中期大陆板块内环境3种埃达克岩.与形成于岛弧环境埃达克岩相关的热液矿床的成因类型为斑岩型,成矿系列为Cu-Au;与形成于陆弧环境埃达克岩相关的热液矿床的成因类型为斑岩型和浅成低温热液型,成矿系列为Au-Cu-Mo;与形成于板内环境埃达克岩相关的热液矿床的成因类型为斑岩型、夕卡岩和浅成低温热液型,成矿系列为Au-Cu-Pb-Zn.