南岭高分异花岗岩成岩与成矿

南岭是我国花岗岩研究程度最高的地区。特别是由于这一地区花岗岩与钨、锡、铌、钽、锆、铪、铜、钼、铅、锌、银、铋、锑、铀、锂、铍、稀土等金属成矿作用关系密切而受到国内外学术界关注。一般认为,南岭花岗岩及相关的成矿作用与花岗岩浆的高度结晶分异作用有关,但高分异作用发生的原因却并不明确。本文通过详细梳理南岭中生代燕山早期花岗岩的特征提出,这些花岗岩的结晶分异作用表现为岩浆房内晶粥体和残留岩浆的长期不断分凝。区内大面积的粗粒似斑状花岗岩为岩浆房早期结晶的堆晶体（主体）,而晚期细粒花岗岩则为残留的高硅熔体（补体）。岩浆房发生充分结晶分异作用受控于两个因素：其一是岩浆房自身在演化过程中不断受到来自深部热的补给,使岩浆房内富含金属元素的残留熔体不断发生抽离,并向上运移。花岗岩体顶端的伟晶岩壳是保证抽离的熔体在近封闭环境下不断发生分异的另一个重要因素。这些特征使得南岭花岗岩的分异机制明显有别于喜马拉雅淡色花岗岩,后者以沿大型拆离断层就位并发生分异结晶为主要机制,两者可分别归类为热驱动分异和构造驱动分异类型,构成高分异花岗岩发生的两大重要机制。未来应结合锂资源的国家重大战略需求,对南岭地区高分异花岗岩,特别是晚期钨锡铌钽成矿花岗岩展开全面检查与评价,着重研究铁锂云母花岗岩及云英岩的岩石序列、矿物演变、金属元素富集和岩浆储存机制等,使南岭花岗岩与成矿作用研究再上新台阶。

     

九华山花岗岩岩浆分异特征及岩石成因

利用九华山花岗岩体明显的Ｒｂ、Ｂａ、Ｓｒ变化特征、强烈亏损的中稀土元素特征以及微量元素比值蛛网图和典型的岩石化学变异特征论证了九华山花岗质岩浆的结晶分异作用,探讨了岩浆结晶分异过程对黑云母成分及锶同位素数值的影响,从而指出了岩浆分异作用可能改变Ｉ型花岗岩类的黑云母成分标型以及锶同位素初始值的原有特征。依据九华山花岗岩体相对偏高的氧化度和相对偏低的铝指数,指出九华山岩体属于Ｉ型花岗岩成因类型,九华山－青阳复式花岗岩基可以看作相似成因类型的不同时间侵位的两个岩体的复合。     

西准噶尔东部碱性花岗岩体侵位机理的岩浆动力学初步探讨

运用岩浆动力学原理探讨了西准噶尔东部碱性花岗岩浆侵位的驱动力、上升通道、通道最小临界宽度和定位过程。指出：碱性花岗岩体是由其岩浆主要在区域性挤压应力作用下,沿深大断裂以最小临界宽度1．33～301m的脉状上升,并在地壳浅部发生气球膨胀和岩墙扩张．定位于与区内深大断裂有关的次级张性裂隙发育部位后形成的。     

粤北石人嶂莲花山隐伏花岗岩侵入体岩浆动力学特征分析

基于矿床地质特征的研究,以构造地质学、流体力学等为主要研究手段,对粤北石人嶂矿区含钨矿花岗岩侵入体进行分析。通过对岩体形成时的温压条件、岩浆密度、岩浆粘度、岩浆冷凝速度等岩浆动力学参数进行计算,并分析岩浆动力学特征,发现了密度值随温度的变化规律,对于侵位过程中的能量聚集有利,冷却速度缓慢,因而有足够的时间满足任何晶体生长。通过花岗岩体侵位机制的深入探讨,查明了岩体侵位与钨矿化的关系,为总结矿床的成因提供了流体动力学依据,为矿床成因探讨和矿山可持续开发利用提供了科学依据。     

巴西东北部伯南布哥州的新法曾达和伯南布哥剪切带花岗岩的岩浆侵…

新法曾达和塞拉达岩基以及托时塔马侵入体在巴西东北博尔博雷马省的东部形成了一个巨大的花岗岩地块。ＮＥ－ＳＷ走向的新法曾达左旋平移剪切带切割了３个花岗岩体之间的接触带，３个岩体的内部及靠近它们附近的岩石发生了变形。塞拉达Ｊａｐｅｇａｎｇａ的南边是右旋东西向的东伯南布哥剪切带。     

辽宁庄河地区花岗岩侵位机制及岩浆动力学的初步探讨——以光明山花岗岩复式岩体为例

运用岩浆动力学原理探讨庄河地区光明山花岗岩复式岩体岩浆侵位的驱动力、上升通道、通道最小临界宽度和定位过程,指出光明山花岗岩复式岩体是由其岩浆在区域挤压力的作用下,沿由深大断裂所提供的最小临界宽度呈脉状上侵,并在地壳浅部以岩墙扩张的形式定位而成.     

华北东部晚中生代区域伸展背景下同构造花岗岩体的起源与就位

花岗质岩浆的起源、迁移及就位是研究大陆岩石圈流变学特性的重要方面。然而,板内伸展背景下同构造花岗岩体的岩浆来源、就位机制和岩浆流动与区域应力场的关系等问题缺乏系统性的总结。晚中生代期间华北板块东部逐渐变为区域伸展体制,同时中浅部地壳形成一系列的韧性剪切带、变质核杂岩和拆离断层,这些伸展构造往往伴有同剪切变形的花岗岩体。因此,华北东部是系统研究板内伸展背景下同构造花岗岩体的最佳区域。本文选取多个典型的同构造花岗岩体,进行综合分析。通过归纳总结这些同构造岩体的岩石地球化学和年代学资料,发现多数同构造岩体具有多个岩浆源区,且较早就位的中性岩席（单元）往往来自壳幔混合岩浆或新生下地壳的部分熔融,而较晚的酸性岩席（单元）则主要来源于古老下地壳的部分熔融。这一特点反映了同伸展岩体岩浆源区由深至浅的演化规律,也揭示了区域伸展背景下源自地幔的流体和热量是触发地壳部分熔融的重要因素。通过分析岩浆就位过程中围岩和岩体中形成的定向及变形组构,发现华北东部同伸展岩体的就位模式可分为三大类：以扁平岩床或岩基形式就位于中部地壳的水平韧性剪切带内;岩浆以近直立运移的方式形成长轴平行拆离断层的岩基,就位于变质核杂岩核部或拆离断层下盘;岩浆就位于再活化的先存断裂,通过膨胀作用、挤压围岩获得就位空间并使围岩变形,形成类似底辟作用的就位方式。剪切应力和浮力是影响岩浆运移方向的重要力学参数。岩浆自源区上升的过程中浮力起着主要控制作用,就位于韧性剪切带时剪切应力起着控制作用,就位于浅部地壳的脆-韧性过渡带时浮力的作用再次凸显。

     

华北克拉通减薄过程中岩浆深部过程及浅部响应:以河北武安坦岭杂岩体为例

白垩纪时期华北克拉通东部岩石圈发生了强烈的减薄作用,其减薄过程中岩石圈、岩浆的深部过程及浅部响应仍存在较大争议。本文以华北克拉通中部的河北武安坦岭杂岩体为研究对象,进行了详细的野外地质调查、岩相学观察、矿物电子探针分析、岩石地球化学分析以及锆石年代学研究。锆石SHRIMP U-Pb测年结果显示,细粒二长岩的年龄为134Ma,具似斑状及斑状结构的岩石的平均年龄为127Ma。岩相学观察及BSE图像显示,坦岭各岩体的斜长石均具有复杂的结构。文中对杂岩体各侵入岩中的斜长石进行了综合分析,表明其具有不同的生长环境和生长过程。通过对坦岭杂岩中各侵入岩中角闪石的温度、压力计算,获得的计算结果可大致归为三个阶段,温度为927～940℃、819～852℃、696℃,压力为347～390MPa、179～223MPa和30MPa,对应的形成深度为13～15km、7～8km和1km。根据斜长石晶体群成分剖面的分析及角闪石温压计的计算结果,本文提出了一个多重岩浆房模型:来自深部幔源的流体形成流体超压将至少二个岩浆房进行活化,并夹带不同岩浆房中的晶体和残余岩浆进行混合形成熔体-流体流迅速上侵冷却就位于地表,伴随着多次脉动及地壳快速抬升完成了坦岭杂岩体的组装过程。在此过程中,研究区地壳在7Myr内抬升了约5km,表明了拆沉作用的发生,是华北克拉通岩石圈减薄的浅部响应。     

西藏班戈地区早白垩世高分异花岗岩年代学及岩石成因

高分异花岗岩因其特殊的成矿专属性而受到广泛关注,对班公湖-怒江结合带两侧发育的高分异花岗岩进行年代学和岩石地球化学特征的研究可为寻找相关类型矿床提供找矿标志。本文以北拉萨地块北部班戈地区的曲梅勒花岗岩为研究对象,对其进行锆石U-Pb年代学、Hf同位素以及岩石地球化学方面的研究。结果表明:(1)曲梅勒花岗岩形成时代为早白垩世(128Ma);地球化学数据表明其属于高钾钙碱性系列,并具强过铝质特征,稀土元素具有明显的四分组效应; T_(Zr)和T_(REE)平均温度分别为731℃和751℃;锆石Hf同位素显示其ε_(Hf)(t)为-3. 8～+2. 0,t_(DM2)变化于1. 0～1. 4Ga之间;(2)该花岗岩属高分异I型花岗岩,其岩浆来源于地壳物质的部分熔融,并且在岩浆演化过程中可能发生了以角闪石为主的部分镁铁矿物和斜长石为主的结晶分异,同时伴有部分副矿物(磷灰石、锆石、独居石和富Ti矿物等)的分离结晶过程,而石榴石以及碱性长石未发生明显的分离结晶;(3)曲梅勒花岗岩特殊的地球化学特征(如K/Rb 100,Nb/Ta 5,Sr 80×10~(-6),Ba 80×10~(-6)以及明显的负Eu异常和REE四分组效应等)表明强烈的岩浆/流体分馏过程在该岩体的形成过程中起了重要作用,与一些含矿高分异花岗岩具有一定的相似性。     

Field evidence,mineral chemical and geochemical constraints on mafic-felsic magma interactions in a vertically zoned magma chamber from the Chotanagpur Granite Gneiss Complex of Eastern India

The Nimchak granite pluton (NGP) of Chotanagpur Granite Gneiss Complex (CGGC), Eastern India, provides ample evidence of magma interaction in a plutonic regime for the first time in this part of the Indian shield. A number of outcrop level magmatic structures reported from many mafic-felsic mixing and mingling zones worldwide, such as synplutonic dykes, mafic magmatic enclaves and hybrid rocks extensively occur in our study domain. From field observations it appears that the Nimchak pluton was a vertically zoned magma chamber that was intruded by a number of mafic dykes during the whole crystallization history of the magma chamber leading to magma mixing and mingling scenario. The lower part of the pluton is occupied by coarse-grained granodiorite (64.84–66.61?wt.% SiO₂), while the upper part is occupied by fine-grained granite (69.80–70.57?wt.% SiO₂). Field relationships along with textural and geochemical signatures of the pluton suggest that it is a well-exposed felsic magma chamber that was zoned due to fractional crystallization. The intruding mafic magma interacted differently with the upper and lower granitoids. The lower granodiorite is characterized by mafic feeder dykes and larger mafic magmatic enclaves, whereas the enclaves occurring in the upper granite are comparatively smaller and the feeder dykes could not be traced here, except two late-stage mafic dykes. The mafic enclaves occurring in the upper granite show higher degrees of hybridization with respect to those occurring in the lower granite. Furthermore, enclaves are widely distributed in the upper granite, whereas enclaves in the lower granite occur adjacent to the main feeder dykes.Geochemical signatures confirm that the intermediate rocks occurring in the Nimchak pluton are mixing products formed due to the mixing of mafic and felsic magmas. A number of important physical properties of magmas like temperature, viscosity, glass transition temperature and fragility have been used in magma mixing models to evaluate the process of magma mixing. A geodynamic model of pluton construction and evolution is presented that shows episodic replenishments of mafic magma into the crystallizing felsic magma chamber from below. Data are consistent with a model whereby mafic magma ponded at the crust-mantle boundary and melted the overlying crust to form felsic (granitic) magma. The mafic magma episodically rose, injected and interacted with an overlying felsic magma chamber that was undergoing fractional crystallization forming hybrid intermediate rocks. The intrusion of mafic magma continued after complete solidification of the magma chamber as indicated by the presence of two late-stage mafic dykes.     

Geochemical and Sr–Nd isotopic constraints on the genesis of the Soheyle-PaKuh granitoid rocks (central Urumieh-Dokhtar magmatic belt,Iran)

ABSTRACT

Soheyle-Pakuh granitoid rocks, with a variety of quartz diorite, quartz monzodiorite, granodiorite, tonalite, and granite, have been emplaced into the Tertiary volcanic rocks in the Urumieh-Dokhtar magmatic arc in central Iran. Zircon U–Pb dating yields an age of 39.63 ± 0.93 Ma for the crystallization of this body. Whole-rock compositions show that SiO₂ changes from 52.31 to 65.78 wt.% and Al₂O₃ varies from 15.54 to 18.24 wt.%, as well as high concentrations of large-ion lithophile elements (LILE, e.g. Cs, Rb, Ba, and K) and quite low contents of high field strength elements (HFSE, e.g. Nb, Ti, P), as expected in I-type arc granitoids formed in an active continental margin setting. Initial ratios of ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd exhibit ranges 0.7043–0.7047 and 0.51284 to 0.51287, respectively, with positive εNd_(t) from +4.9 to +5.5 with a young TDM1 age (483–674 Ma); this tracer isotopic data suggesting that the SPG originated from juvenile basaltic crust derived from depleted mantle (~90%) with variable contributions from undepleted mantle and approximately 10% old lower crust, despite diverse processes (e.g. magma mixing and fractional crystallization) during their evolution and emplacement into a local extensional setting within the continental margin arc. The isotopic data are similar to those of other Phanerozoic granitoids of the Central Asian Orogenic Belt and corroborate melting of predominantly mantle-derived juvenile crustal protoliths and indicating extensive addition of new continental crust, during Cambrian-Neoproterozoic time, in the suprasubduction zone beneath the central Urumieh-Dokhtar magmatic arc. Generation of these types of granitoids favours a model whereby rollback and (or) break-off of a subducted slab with subsequent lithospheric extension triggered by mantle upwelling, heat advection, and underplating resulting in melting of the central UDMA mantle-derived juvenile lower continental crust in the Late Eocene.     

大兴安岭南段毛登高分异碱长花岗岩成岩时代与地球化学特征SCIEI北大核心CSCD

毛登矿床位于内蒙古锡林浩特境内,是大兴安岭南段典型的钼铋锡铜矿床,产于阿鲁包格山杂岩体晚阶段侵位的碱长花岗岩和花岗斑岩以及下-中二叠统大石寨组火山角砾岩中。本文以碱长花岗岩为主要研究对象,开展了岩石地球化学、Sr-Nd-Hf同位素、锆石U-Pb定年和微量元素地球化学研究,以探讨成岩时代、岩浆结晶的物理化学条件及其对成矿的制约。研究显示,碱长花岗岩锆石结晶年龄为140.5±0.8Ma,侵位于早白垩世。岩体高硅,富碱,贫钙、镁、铝,富集Rb、F、Th、Nd、Sm、Zr和Hf等元素,亏损Eu、Ba、Sr、P、Nb、Ti和轻稀土等元素,轻、重稀土分馏较小,具稀土四分组效应。碱长花岗岩锆石Ti温度为654~817℃,Ce^(4+)/Ce^(3+)值为0.1~19,岩浆氧逸度lg f(O 2)为-25.7~-18.6,表明原生岩浆为高温、低氧逸度的熔体。岩体具较高的εNd(t)值(-0.1~+2.9)和正的εHf(t)值(+4.0~+9.3)以及年轻的二阶段模式年龄(t Nd DM2=699~940Ma;t HfDM C=600~936Ma),表明岩浆源区来自含大量幔源组分的新生地壳的部分熔融。碱长花岗岩经历了高度分异演化和熔体-流体作用,具高F、低氧逸度特征,是毛登矿区钼、铋、锡、铜金属矿化形成的重要先决条件。     

南岭花岗岩区锂铍铌钽成矿规律与找矿方向

南岭是全球最重要的稀有和有色金属资源基地之一, 以大面积出露的花岗质岩浆岩与大规模的稀有金属矿化而举世瞩目。华南多旋回构造岩浆活动, 造就了广泛发育的各类花岗岩, 并普遍经历了高分异作用, 使得钨、锡、锂、铍、铌、钽等稀有金属不同程度富集成矿。前人对南岭钨和锡的时空分布规律、成矿作用和成矿动力学背景进行了大量研究。本文结合近年矿产调查新进展, 重点总结了南岭花岗岩区锂铍铌钽矿化类型、时空分布规律及其成矿条件, 系统梳理了锂铍铌钽矿化相关花岗岩的成矿专属性。花岗质岩浆体系中源区组成、部分熔融程度、结晶分异程度、岩浆-热液流体的交代作用控制着锂、铍、铌、钽的分配和富集, 铌和钽可在花岗质岩浆熔体演化晚期阶段形成独立矿物, 铍一般在岩浆-热液的过渡阶段富集, 锂在伟晶岩阶段形成锂辉石, 也可富集于流体中交代形成锂云母。南岭地区铌钽矿化主要产出在花岗岩晚期阶段和云英岩中, 铍常与钨锡相伴生产出于石英脉型和接触交代型矿床中, 南岭锂资源以锂云母形式主要产出于富锂花岗岩体的云英岩化带。本文进一步讨论了多期岩浆作用与铌钽成矿关系、岩浆热液体系中铍与钨锡的成矿机理及南岭花岗岩区锂(锂云母)的成矿潜力, 这对下一步南岭地区锂铍铌钽找矿行动部署具有重要的意义。

     

赣中地区晚中生代高分异A型花岗岩的厘定及其成因研究

强烈的分离结晶作用会显著改变A型花岗岩的主要地球化学指标,模糊A型花岗岩与I、S型花岗岩之间的地球化学界限,如何准确判别成为一个难题,江西大乌山岩体提供了一个较为理想的研究实例。大乌山岩体位于华夏板块中部、南岭以北的赣中地区,由中粒黑云母二长花岗岩和细粒含白云母黑云母碱长花岗岩组成,锆石U-Pb定年结果显示,前者结晶年龄为156 Ma,后者为155～157 Ma。岩体具有低P₂O₅(0.05%～0.16%)、高SiO₂(70.8%～74.9%)、高Rb/Sr(平均9.05)和Rb/Ba比值(平均2.38)的特征,弱过铝到强过铝质;Rb-Ba-Sr和Th/Nd-Th等元素含量关系特征显示高分异花岗岩的特点;较高的Ga/Al比值(2.89～3.48)和初始锆石饱和温度(839℃)以及填隙状黑云母所反映的贫水岩浆特征,均与A型花岗岩特性一致。高度的岩浆分异作用过程中,由于锆石、榍石等富锆矿物发生强烈分离结晶作用,结果使该岩体的(10000×Ga/Al)-(Zr+Nb+Ce+Y)以及Zr-SiO₂两元相关演...     

冈底斯岩浆弧东段晚白垩世花岗岩的变质作用：新生地壳生长与再造

青藏高原南部的冈底斯岩浆弧形成于中生代新特提斯大洋岩石圈俯冲过程中。在冈底斯岩浆弧东段出露的中—高级变质岩代表岩浆弧的中- 下地壳组成，是探索大陆地壳形成与演化的窗口。作为这些中—高级变质岩原岩主要组成部分的里龙岩基由晚白垩世辉长岩、闪长岩和花岗岩组成。本文对由里龙岩基上部花岗岩变质形成的片麻岩进行了岩石学与年代学研究，探讨其原岩时代、成因、变质作用条件、时间及构造意义。所研究的片麻岩由斜长石、钾长石、石英、黑云母、绿帘石和白云母组成，含或不含角闪石，SiO2含量为61. 94%~74. 39%，铝饱和指数(A/CNK)为0. 89~1. 03，属于高钾钙碱性、准铝质到弱过铝质岩石。这些岩石具有轻稀土元素富集和重稀土元素亏损的配分模式，并表现为富集大离子亲石元素和相对亏损高场强元素的特征。片麻岩中的锆石由继承的岩浆核和变质边组成，岩浆核获得了92~86 Ma的结晶年龄，变质边获得了81~72 Ma的变质年龄，锆石岩浆核具正的εHf(t)值(+10. 2~+12. 1)。这些片麻岩的变质条件为740~750 ℃和0. 5~0. 6 GPa。本文和现有研究表明，里龙岩基是形成在晚白垩世新特提斯洋俯冲过程中具有亏损地幔地球化学特征的弧岩浆岩，经历了强烈的结晶分异作用，所研究的花岗岩是残余岩浆结晶产物。笔者认为，晚白垩世早期新特提斯洋中脊俯冲过程中巨量幔源岩浆的增生导致了冈底斯弧发生了显著的新生地壳生长；在晚白垩世晚期残余新特提斯洋岩石圈平缓俯冲过程中的弧地壳强烈缩短加厚使里龙岩基被运移到中下地壳，并发生了中—高级变质和部分熔融。冈底斯岩浆弧新生地壳在大洋岩石圈俯冲晚期经历了明显再造。