峨眉山地幔柱成矿作用分析

概述了峨眉山地幔柱成矿作用的基本类型和主要特点，对主要成矿类型包括地幔柱活动直接形成的岩浆矿床和地壳响应形成的间接矿床作了全面的分析介绍，初步勾画了峨眉山大火成岩省地幔柱成矿作用的基本框架。     

峨眉火成岩省岩浆矿床成矿作用与地幔柱动力学过程的耦合关系

峨眉火成岩省位于扬子地块西部,为中二叠世末地幔柱活动产物。迄今为止,峨眉火成岩省已发现超大型V-Ti磁铁矿矿床4处,大中型岩浆硫化物型Ni-Cu-(PGE)矿床近10处。这些矿床的含矿镁铁-超镁铁岩体为260Ma±,与峨眉山玄武岩为同一地幔柱的产物。系统归纳和分析上述两类含矿镁铁-超镁铁岩体在空间分布、岩体规模、岩石组合和造岩矿物组成等方面存在明显的差异:可以分为内带和外带,内带以巨厚的峨眉山玄武岩、大型层状岩体和众多小型镁铁-超镁铁岩体、低Ti玄武岩、碱性岩体和丰富的成矿作用为标志。外带则玄武岩厚度降低,以高-Ti玄武岩为主,很少有侵入岩体。在对这两类岩浆矿床的分布及其与低Ti和高Ti玄武岩地质和地球化学联系的归纳和分析基础上,结合对杨柳坪Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床成矿过程与峨眉山玄武岩岩浆起源和演化相互关系的研究结果,认为峨眉山火成岩省这些不同类型的矿床是地幔柱动力学过程不同阶段的产物。V-Ti磁铁矿矿床的形成于高Ti玄武岩浆有关,主要受控于岩浆的分离结晶作用;而Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床成矿主要取决于3个因素:高程度的部分熔融,下地壳同化混染和分离结晶。Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床是地幔柱活动早期阶段的产物,而V-Ti磁铁矿矿床则形成则晚于岩浆硫化物矿床。     

地幔柱成矿系统:以峨眉山地幔柱为例

地幔柱沟通了地核、地幔、地壳各个圈层之间的物质与能量交换,提供了板内构造岩浆活动及成矿作用的一种重要的动力学机制。峨眉山地幔柱是晚古生代全球最显著的地幔柱活动之一,形成了多种有重大资源经济价值的矿床类型。以峨眉山地幔柱为例,对几种典型矿床类型的产出特征及成因进行了系统分析,阐述了地幔柱成矿系统中各种成矿作用与地幔柱构造岩浆活动的关系及成矿机理。(1)通过对部分典型岩浆硫化物矿床的地质地球化学特征和矿化特征分析,揭示了峨眉山大火成岩省不同矿化特征的岩浆硫化物矿床形成于统一的地幔柱岩浆活动体系,并与峨眉山玄武岩为同源演化关系,岩浆演化过程及硫化物熔离富集过程存在的差异造成了矿化类型的变异。(2)对攀西地区4个超大型钒钛磁铁矿矿床进行了详尽的地质地球化学分析,论述了成矿岩浆的性质、与峨眉山玄武岩的关系及成岩演化过程和成矿模式,表明成矿母岩浆来自于地幔柱,但经历了较大程度的地壳混染作用,提出岩浆的多次补给混合及结晶锋面上发生的双扩散造成的液态分层导致了韵律条带矿石的形成。(3)阐述了滇黔相邻地区玄武岩型自然铜和黑铜矿铜矿化现象,指出玄武岩岩浆气液阶段的自变质作用和玄武岩构造变质热液蚀变改造作用两种方式造成铜矿化富集,岩浆气液阶段的自变质作     

峨眉山地幔柱构造与贵州铀成矿关系初探

贵州省中晚二叠世玄武岩位于峨眉山地幔热柱构造东部边缘,属于高镁、高钛玄武岩。省内中西部热液铀成矿,黔中、黔北中二叠系茅口组中上部分布的铀矿点、矿化点、白马洞铀矿床与之有关。深部地幔流体提供热动力条件及部分铀源。     

峨眉山地幔柱沉积构造演化及沉积响应

中、晚二叠世上扬子区发生了一次规模巨大的峨眉山地幔柱事件,该事件的火山产物为峨眉山玄武岩。峨眉山地幔柱事件的沉积与构造演化、火山活动过程中的沉积特征及沉积响应等研究表明,峨眉山地幔柱经历了岩浆深部活动、火山穹窿形成、火山喷发及地壳下沉等多个阶段。地幔柱除造成火山喷发外,还引发了很多与之相关的重要事件,如火山穹窿形成、地震、海啸及热液活动等,造成的沉积响应有沉积物同生滑动、热液沉积及风暴沉积等。其中,茅口组疙瘩状团块灰岩及其相关特征是沉积物同生滑动的结果,茅口组-长兴组中的燧石是岩浆分异的热液沉积,茅口组地层中的泥质及其中粗碎屑为风暴沉积。茅口组及吴家坪组杂乱沉积与地震活动有关,或许可以称之为“震积岩”。     

云开地块晚二叠世富Fe-Ti-P超镁铁质岩的年代学、地球化学与岩石成因

为了更好地理解华南板块南缘二叠纪与三叠纪之交复杂的构造格局,通过岩石学、地球化学和年代学的方法,对粤西云开地区新发现的3处晚二叠世超镁铁质侵入岩进行了研究.这些岩石位于云开地块东缘的阳春三甲和地块中部的高州大井、东岸等地,呈小岩株、岩脉产出于云开岩群的片岩、变粒岩中.它们的主要岩性为辉石岩、角闪石岩、角闪岩和斜长角闪岩...     

峨眉地幔柱的动力学特征

峨眉地幔柱起源于赤道附近,头部直径约８００ｋｍ。它的动力学特征主要反映在四大地质事件上：１．基性岩浆活动,地幔柱头部减压熔融引起大规模玄武岩浆喷发和大量基性－超基性岩体侵入。峨眉山玄武岩分布面积约５０万ｋｍ２,主喷发期在早、晚二叠世之间,活动时限海西晚期－印支期;２．酸性岩浆活动,地幔柱对深部地壳的热改造引起大规模酸性岩浆喷发并形成３００ｋｍ长的花岗岩带,酸性火山喷发产物除流纹岩外,酸性火山灰沉积遍及整个华南地区;３．古地热场与改造成矿作用,在地幔柱作用下,上扬子及其外围地区曾经存在一个古地热场,地热异常从海西晚期持续到燕山期,长时期的地热异常驱动热水循环,引起大规模改造成矿作用,形成分布广泛的层控金属矿床;４．地壳升降与裂陷,华南海西－印支期的地壳运动与地幔柱有密切关系,当它到达岩石圈底部之后,上覆岩石圈受热软化,伸展变薄,地壳沉降引起栖霞期海平面大幅度上升以及茅口期的强烈拉张与裂陷,地幔柱活动对大气圈、水圈、生物圈都有重要影响,它可能造成大规模生物绝灭。     

峨眉地幔柱与西南(贵州)晚二叠世成煤条件及成煤区带划分探讨

发生在二叠纪阳新世晚期-乐平世早期的峨眉地幔柱重大地质事件,直接或间接导致了我国西南地区晚二叠世大规模成煤作用。本文基于《中国矿产地质志·贵州卷·煤》的研编工作,阐述峨眉地幔柱事件产生的系列地质环境效应,使中泥盆世—中二叠世陆内断陷盆地转变为晚二叠世有利聚煤的被动大陆边缘盆地,奠定了贵州晚二叠世大规模聚煤的沉积盆地基底,改变了晚二叠世的气候,形成利于植物生长异常繁茂和森林生态环境、为聚煤成煤提供了丰富的木本。进而依据层级结构,将晚二叠世成煤区带划分为Ⅰ级成煤区(聚煤区),Ⅱ级成煤区(含煤区),Ⅲ级成煤区(储煤带),Ⅳ级成煤区(煤田)。     

新疆哈密黄山东铜镍硫化物矿床成岩成矿作用

黄山东铜镍硫化物矿床赋存于橄榄岩、苏长岩、辉长岩和闪长岩组成的镁铁-超镁铁质杂岩体中,赋矿岩体包含至少4套岩石组合。不同类型岩石微量元素和稀土元素原始地幔标准化配分模式指示,该矿床明显亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素和Cr元素,富集Sr及大离子亲石元素;(La/Yb)N=1.08～2.70,δEu=0.50～2.57;含矿岩石Cu/Pd比值和Ti/Pd比值大于原始地幔值,表明不同类型岩石是高镁玄武质岩浆在深部分异结晶演化的产物。根据橄榄石和全岩化学组成可估算出母岩浆MgO含量约为12%。成矿岩浆深部演化过程中,富硅的地壳混染组分和外来流体的加入可能促成了岩浆中的硫饱和;深部熔离的不混溶硫化物珠滴被上升岩浆携带,富集在橄榄岩和苏长岩的底部。     

地幔柱构造与成矿作用：以兰坪盆地为例

以兰坪盆地为例,根据地幔柱构造特征及地幔柱与陆内矿床间的关系和地幔柱构造对盆地中矿床形成,分布的控制理论。对兰坪盆地的各种矿床类型与冷,热地幔柱的发展,演化的关系进行分析,认为正由于大陆岩石圈与大洋岩石圈构造体制的相互转化,大陆的分裂与聚合,导致了在地幔柱的构造的控制不一系列不同成矿作用的矿床的形成。     

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。     

金宝山岩体铂族元素特征及成因意义

金宝山岩体是西南暗色岩系中的一个典型铂族元素矿化岩体，本文通过对岩体铂族元素地球化学特征的分析，探讨了岩体的成因属性。研究表明，金宝山岩体铂族元素特征与西南暗色岩区大部分铜镍硫化物型铂族元素含矿岩体基本相同，类似于典型地慢柱源的冰岛玄武岩及俄罗斯诺里尔斯克岩体，是地幔柱活动类OIB源部分熔融作用产物，成因上与峨眉山地幔柱活动相联系。     

Melting of the subcontinental lithospheric mantle by the Emeishan mantle plume; evidence from the basal alkaline basalts in Dongchuan, Yunnan, Southwestern China

The Emeishan continental flood basalt (ECFB) sequence in Dongchuan, SW China comprises a basal tephrite unit overlain by an upper tholeiitic basalt unit. The upper basalts have high TiO₂ contents (3.2–5.2 wt.%), relatively high rare-earth element (REE) concentrations (40 to 60 ppm La, 12.5 to 16.5 ppm Sm, and 3 to 4 ppm Yb), moderate Zr/Nb and Nb/La ratios (9.3–10.2 and 0.6–0.9, respectively) and relatively high _{Nd (t)} values, ranging from − 0.94 to 2.3, and are comparable to the high-Ti ECFB elsewhere. The tephrites have relatively high P₂O₅ (1.3–2.0 wt.%), low REE concentrations (e.g., 17 to 23 ppm La, 4 to 5.3 ppm Sm, and 2 to 3 ppm Yb), high Nb/La (2.0–3.9) ratios, low Zr/Nb ratios (2.3–4.2), and extremely low _{Nd (t)} values (mostly ranging from − 10.6 to − 11.1). The distinct compositional differences between the tephrites and the overlying tholeiitic basalts cannot be explained by either fractional crystallization or crustal contamination of a common parental magma. The tholeiitic basalts formed by partial melting of the Emeishan plume head at a depth where garnet was stable, perhaps > 80 km. We propose that the tephrites were derived from magmas formed when the base of the previously metasomatized, volatile-mineral bearing subcontinental lithospheric mantle was heated by the upwelling mantle plume.     

东天山黄山西含铜镍矿镁铁-超镁铁岩体岩浆地幔源区特征研究

新疆黄山-镜儿泉铜镍成矿带位于中亚造山带东天山晚古生代造山带,铜镍总储量达百万吨,是我国仅次于金川硫化物矿床的铜镍矿基地.黄山西铜镍矿床是该成矿带内一个大型矿床,Cu平均品位是0.31％,总储量18.8×104t,Ni平均品位是0.49％,总储量32×104t.黄山西岩体岩石地球化学特征与塔里木大火成岩省镁铁-超镁铁侵入岩和玄武岩存在明显差异;较之塔里木大火成岩省镁铁-超镁铁岩体( 269～ 274Ma),黄山-镜儿泉铜镍成矿带镁铁-超镁铁岩体的形成更早(274～298Ma);此外,成矿带内并没有早二叠溢流玄武岩大量出露.黄山西岩体各岩相的MORB标准化微量元素蛛网图显示明显的Nb、Ta、Ti负异常,(87Sr/86Sr)269Ma值较低(0.7034～0.7037),而εNd(269Ma)较高(5.14～ 7.14),这些地球化学特征难以用地壳混染来解释,而显示其原始岩浆来自于交代地幔的部分熔融,表明原始岩浆可能形成于活动大陆边缘.然而,黄山西岩体的岩相学特征与阿拉斯加型岩体存在差别,因此,不能排除交代地幔的部分熔融发生于碰撞造山后的伸展阶段的可能,软流圈的上涌可能起到重要作用.     

峨眉山大火成岩省：地幔柱活动的证据及其熔融条件

对苦橄岩中橄榄石斑晶及其中熔体包裹体的电子探针分析表明，峨眉山大火山岩省的原始岩浆具高镁（ MgO > 16％）特征。玄武岩的 REE反演计算揭示，参与峨眉山玄武岩岩浆作用的地幔具有异常高的潜能温度（ 1 550℃）。这些特征以及峨眉山玄武岩的大面积分布和一些熔岩所显示的类似于洋岛玄武岩 (OIB)的微量元素和 Sr- Nd同位素特征均为地幔热柱在能量和物质上参与峨眉山溢流玄武岩的形成提供了确凿证据。峨眉山两个主要岩类（高钛和低钛玄武岩）可能是不同地幔源区物质在不同条件下的熔融产物。低钛玄武岩形成于温度最高、岩石圈最薄的地幔柱轴部。地幔（ ISr≈ 0.705,ε Nd(t)≈＋ 2）熔融始于 140 km，并一直延续到较浅的深度（ 60 km,尖晶石稳定区 ),部分熔融程度为 16％，这类岩石可能代表了峨眉山玄武岩的主体。而高钛玄武岩的母岩浆的形成基本局限在石榴子石稳定区（ > 70 km），其源区特征为 : ISr≈ 0.704,ε Nd(t)≈＋ 5，可能代表了热柱边部或消亡期地幔小程度部分熔融（ 1.5％）的产物。     

新疆北天山黄山东含铜镍矿镁铁-超镁铁岩体的岩石成因：主要元素、微量元素和Sr-Nd同位素证据

本文对新疆黄山-镜儿泉铜镍成矿带中黄山东岩体进行了主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素的研究,探讨了岩体成因和区域构造演化.黄山东岩体有三次岩浆侵入,第一次侵入形成了橄榄辉长岩、角闪辉长岩和闪长岩,构成岩体的主体,其中橄榄辉长岩位于岩体中部,角闪辉长岩位于岩体上部和下部,闪长岩沿岩体边缘分布;第二次侵入形成辉长苏长岩,...     

地幔热柱的多级演化及其成矿作用——以冀北地区为例

冀北地区金、银金金属成矿作用研究表明，金、银等成矿元素除部分萃取自含矿围岩外，主要来自深源。幔枝构造是重要的热源释放体系，控制着深源含矿流 体的迁移，聚集和成矿，从而构成了以幔枝构为中心，内带为金、外带为银金金属的构造－岩浆成矿系列，并据此归纳出幔枝构造成矿模式。     

与峨眉地幔柱有关年代学研究的新进展及其意义

研究表明,云南白马寨铜镍硫化物矿床中矿石的Re-Os等时线年龄〔(249±32)Ma〕、四川杨柳坪外围麦约尔苦橄质基性-超基性岩中金云母的40Ar/39Ar坪年龄〔(250.2±1.9)Ma〕及攀枝花铁矿层中黑云母的40Ar/39Ar坪年龄〔(256.85±2.69)Ma〕都与峨眉山玄武岩的年龄一致,表明它们的形成时代基本相同。在空间上,这些矿床与峨眉山玄武岩及同时期形成的基性-超基性岩密切相关,因此可以认为,它们都是峨眉地幔柱在古生代与中生代之交达到活动高峰期的产物。