江西大湖塘矿田两期岩浆作用与钨成矿的关系:来自锆石矿物地球化学的证据

大湖塘矿田是我国新发现的世界级钨多金属矿产资源基地,位于江南造山带中段,地处九岭山脉北部的武宁、修水、靖安三县交界区域,面积约500km~2,储藏着近二百万吨WO_3资源(伴生Cu和Mo)。该区以晋宁期花岗岩类的大面积出露为特色,而燕山期花岗岩为全隐伏,前者作为矿田最主要的细脉-浸染型白钨矿的赋存载体,后者则在成岩时代上与钨成矿时间基本一致。两期岩浆岩对区内大规模钨成矿作用的贡献问题,及其内在成因联系问题具有重要的研究意义。本文在矿田地质和岩石地球化学研究基础上,以锆石的矿物地球化学研究为切入点,对晋宁期和燕山期花岗岩类的年代学、Hf同位素、微量元素特征进行系统的对比研究。结果显示,大湖塘矿田石门寺花岗岩成岩时代为147.7Ma、靖安钨矿成矿时代为134.9Ma、赋矿花岗岩成岩时代为815.8Ma,两个时代的岩浆岩均为过铝质S型花岗岩系列;更有意义的是,燕山期花岗岩(石门寺)中发现多颗继承锆石,且继承锆石与晋宁期岩浆锆石具有相近的Hf同位素和微量元素组成,这指示燕山期花岗岩与晋宁期花岗岩具有亲缘关系,包括晋宁期花岗岩在内的中新元古代基底岩石可能参与了该区中生代花岗岩的源区重熔。锆石微量元素特征表明,这两期重熔的岩浆结晶温度都在700℃左右,经历了低氧逸度、水近饱和条件下的熔融。晋宁期花岗岩富含W、Ca等成矿所需元素,在中生代华南岩石圈地幔上涌导致的中上地壳大规模熔融的背景下,燕山期岩浆期后含矿热液与晋宁期花岗岩围岩发生交代,成为本区大型白钨矿为主的钨多金属矿床形成的必要条件。     

燕辽东段侏罗、白垩纪构造转变期古地理和古环境的初步分析

自中、晚侏罗世之交至早白垩世早期,中国东部发生了构造格局和古地理环境的巨大转变。对这一时期燕辽东段古地理和古环境的部分问题进行了多学科整合分析,初步认识如下:中侏罗世开始增强的板块汇聚造成中、晚侏罗世亚洲东部地壳增厚和地势升高,古太平洋伊泽纳崎板块持续俯冲引起深部岩浆上涌、地壳减薄和多期伸展裂陷,同时东亚洋陆过渡带形成一系列逃逸构造,上述构造演化导致燕辽地区在晚侏罗世至早白垩世中期形成高山和盆岭地貌。早白垩世137~131 Ma,嫩江—八里罕断裂至喀喇沁变质核杂岩延伸线两侧出现东高西低的地貌差异,相对下降的冀北—大兴安岭火山-地堑带地层中赋存热河生物群早期化石组合,而辽西—松辽地区为相对隆升的构造高地。130~110 Ma时期裂陷作用扩展,热河生物群中、晚期组合向周围扩散。热河生物群生存时期总体为以干冷为主的温带大陆性气候,这与中生代中国东部高原的潜在环境效应并不矛盾。全球气候演化和区域构造古地理条件共同导致燕辽地区自晚侏罗世至早白垩世的干旱化和寒冷化,并影响到中、晚侏罗世燕辽生物群和早白垩世热河生物群之间的生态群进化演替。     

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.     

论辽宁锦西杨家杖子杂岩体的岩浆成因演化及成矿作用

杨家杖子杂岩体中的二长闪长岩代表一种母岩浆,它是燕山早期库拉板块向欧亚板块下俯冲所产生的,并汇聚上升的安山质岩浆。粗粒似斑状二长花岗岩、细粒似斑状二长花岗岩和(碱长)花岗斑岩是二长闪长岩浆在7km深、弱还原环境、氧逸度为10~(-8)～10~(-10)Pa、1200°～1250℃的岩浆房中经结晶分异作用的派生物。以后,这些岩浆相继上侵,定位于2.5km深处。由这些岩浆岩侵入体所引起的镁夕卡岩、钙夕卡岩和岩浆期后酸性热液淋滤蚀变非常发育。只有来自细粒似斑状二长花岗岩和(碱长)花岗斑岩岩浆、富含Mo的酸性热液沿着裂隙侵入夕卡岩中,在240～330℃时,才形成Mo矿床。此种酸性热液也沿着裂隙侵入细粒似斑状二长花岗岩和(碱长)花岗斑岩中,而形成细脉浸染Mo矿床。因此,杨家杖子Mo矿床属于斑岩-夕卡岩型。     

中国滇西-泰国地区侏罗纪——第四纪盆地发育及其对比研究

 侏罗纪时东南亚大陆上形成两个大盆地,西为海相盆地,东为陆相红盆。白垩纪时大盆地闭合或解体。第三纪出现裂谷盆地,其发育受燕山期构造格局控制;拉张应力自南向北变弱,裂谷发育自南向北变晚。第四纪为上叠盆地阶段。滇西与泰国各时期盆地的对比研究有助于更好地认识其演化特征,恢复东南亚大陆侏罗纪以来不断碎裂、局部解体的历史。     

扬子地块西南缘大面积低温成矿时代

中国西南地区(川、滇、黔、桂、湘)发育有世界上很典型的低温成矿域,其面积之大(约90万km2)、包含的矿种之多(Au、Hg、Sb、As、P、Pb-Zn、U、Ni-Mo-PGE、重晶石、冰州石和分散元素等)、矿床组成和组合之复杂,在全球十分鲜见。扬子地块西南缘是中国西南大面积低温成矿域的重要组成部分。近年来,作者采用Rb-Sr、Sm-Nd、Ar-Ar等多种同位素定年方法,对扬子地块西南缘产出的磷矿、金矿、锑矿等低温矿床的成矿时代进行了较系统的研究。文章总结了这些研究成果,并结合前人的资料,初步拟定出该区存在三期大规模低温成矿作用,它们分别相当于晚元古代—早古生代(晚震旦世—早寒武世)、晚加里东期(晚志留世—早泥盆地)和燕山期(晚侏罗世—中白垩世)。该区的磷矿、重晶石矿和黑色页岩中的镍钼铂矿主要形成于晚元古代—早古生代,同位素年龄主要为585～540Ma;赋存于前寒武纪浅变质碎屑岩中的金-锑-钨矿床主要形成于晚加里东期,同位素年龄主要为435～380Ma;产于寒武系以后地层中的锑矿床主要是在中燕山期成矿,同位素年龄主要为160～140Ma;而该区的卡林型金矿和汞矿主要在燕山中晚期大规模成矿,同位素年龄主要为170～80Ma。     

胶东中生代两期金矿化作用的对比研究及其意义

中生代，胶东地区存在燕山期和燕山晚期两期金矿化作用。燕山期金矿化与陆内碰撞（俯冲）的挤压地球动力学环境有关，形成中深石英脉型和蚀变岩型金矿床，以玲珑型和焦家型金矿床为代表，与区域花岗岩浆活动存在时间、空间和成因上的紧密联系。燕山晚期金－多金属矿化与陆内拉张火山裂谷带地球动力学环境有关，形成浅成蚀变岩型（或脉型）金－多金属矿床，以蓬家夼金矿床为代表，与青山期火山－岩浆活动有关。本就两期金矿化的成矿地球动力学环境、矿床地质特征、矿床稳定同位素特征等进行了详细的研究，指出燕山晚期金－多金属矿化作用是胶东地区与燕山期金矿化作用同等重要的成矿阶段。加强燕山晚期金－多金属成矿作用的研究，对于扩大胶东金矿床的找矿远景，保持胶东黄金产业的可持续发展具有十分重要的意义。     

燕山中晚期的中国东部高原:埃达克岩的启示

中国东部燕山期岩浆岩广泛发育,其中有一类具埃达克岩的特征,并根据埃达克岩的成因提出中国东部在燕山中晚期可能为一个高原。本文就中国东部高原的范围、高原存在的依据、高原隆升和减薄的机制进行了讨论,指出中国东部高原大规模的抬升事件大约发生在中-晚侏罗世期间,在早白垩世之后塌陷。高原的隆升与板块消减作用无关,是陆内事件的产物。高原的塌陷是下地壳拆沉作用的结果。拆沉作用不仅可以解释高原的减薄,而且可以解释新生代玄武岩喷发和中国东部盆地的形成。     

张广才岭燕山早期白石山岩体成因与壳幔相互作用

出露于东北地区张广才岭的白石山岩体,其全岩-矿物Rb-Sr等时线年龄为196士4 Ma,表明形成于中生代的燕山早期,而非传统认识上的印支期.岩体主岩和闪长质包体均具有低ISr(≈0.705)和正εNd(t)(+1.7～+2.2)值的特点,反映岩体成因与地幔具有密切的联系.地质学、岩石学和地球化学的详细研究表明该岩体具有壳幔混合成因,闪长质包体是较基性的地幔岩浆进入主岩浆中淬火结晶而成,花岗质岩浆的源区主要为新生的地壳物质.动力学分析表明,本区在华北板块和西伯利亚板块碰撞拼合后,由于东侧大洋板块的俯冲及后续的岩石圈拆沉效应,导致软流圈地幔上隆及幔源岩浆的板底垫托,并进而造成先存和新生地壳的部分熔融和不同源区岩浆的混合作用.底垫的新生地壳是兴蒙造山带造山后晚期形成的.因此,古生代-中生代是本区地壳生长的重要时期,且这种地壳生长是在垂向构造机制下进行的.