东天山土屋-延东斑岩铜矿带埃达克岩及其与成矿作用的关系

土屋-延东铜矿带位于东天山晚古生代大南湖增生岛弧带，各矿岩石斜长花岗疵岩侵入于岛弧火山岩区通过对容矿围岩化学组成的研究表明，主量元素SiO2、Al2O3和MgO的含量分别为64．37％～72.28％、17.77％～17．7l％和0．55％～1．35％，微量元素Y、Yb和Sr的含量分别为4．42～11．1(μg／g)，0．38～0．87(μg／g)和619～738(μg/g)，LREE为富集型和Eu为正异常，这些特征反映斜长花岗斑岩为埃达克质岩，本区埃达克岩与铜矿化存在密切的时空关系，铜矿形成时代与埃达克岩相近，形成于早石炭世，而火山岩形成于泥盆纪、铜矿与埃达克宕紧密共生，矿区范围埃达克岩多被蚀变并铜矿化。同位素地球化学特征反映，埃达克质岩浆为成矿提供了主要的物质和流体来源。进一步研究表明，岛弧火山岩与具埃达克岩性质的斜长花岗斑岩形成于不同的地质过程。本区中基性-中酸性的岛弧火山岩是由于大洋板块俯冲到深部，因脱水作用使板片之上的地幔楔发生部分熔融而形成的。而埃达克岩是俯冲到深处具MORB性质的板片在一定的物理化学条件下发生部分熔融后直接侵位于近地表而形成的。     

新疆西准包古图地区斑岩铜矿找矿的重大突破及意义

新疆西准托里成矿带过去是以金矿、铬铁矿为主的找矿区，2001-2004年包古图地区铜矿找矿获重大突破。包古图铜矿与花岗闪长斑岩密切相关．金属矿物成分简单，矿石构造为细粒浸染状和细脉浸染状。矿石品位低、矿化均匀，矿床蚀变组合和分带特征明显，属典型斑岩型铜钼矿。包古图斑岩型铜矿的发现，在西准是首次，并且证明了哈萨克斯坦巴尔喀什斑岩铜矿带东延至中国境内。对西准地区今后的找矿工作将起到重要的推动作用。     

新疆吐哈盆地南缘铜矿带含矿斑岩的地球化学及形成环境

吐哈盆地南缘斑岩铜矿带位于中亚造山带东天山的中段。研究表明该铜矿带含矿斑岩的形成时代可分早石炭世和晚石炭世-早二叠世两期,前者以土屋-延东含矿斜长花岗斑岩为例,形成于与洋壳俯冲有关的岛弧环境,后者以赤湖和三岔口斜长花岗斑岩为例,形成于同碰撞造山的中-晚期。主量、微量元素和Sr—Nd同位素地球化学数据表明,吐哈盆地南缘铜矿带大多数斑岩具有钙碱性和岛弧花岗岩的特征,初始锶比值一般小于0．7046,εNd（t）值为5．3—7．6,反映成岩物质的深源性;进一步可将斑岩划分为埃达克岩和非埃达克岩,其中延东-土屋和三岔口含矿斑岩具有埃达克岩的特征,而赤湖、灵龙、卡拉塔格和垅西矿化斑岩和成矿后斑岩不具埃迭克岩特征。埃迭克岩成因有两种：土屋-延东埃迭克岩为洋壳板片熔融成因,三岔口埃达克岩为加厚下地壳的熔融成因。土屋-延东洋壳熔融埃达克岩的确定,进一步肯定了晚古生代石炭纪吐哈盆地南缘的岛弧环境。研究表明侵位于中亚造山带晚古生代岛弧环境和洋壳熔融成因的埃达克岩最有利于形成大型斑岩铜矿。     

埃达克岩与斑岩铜矿

埃达克岩与斑岩铜矿有着密切的关系,世界级的斑岩铜矿大多与O型埃达克岩有关,表明板片部分熔融形成的(O型)埃达克岩最有利于成矿,而我国的斑岩铜矿大多与C型埃达克岩有关.埃达克岩可以作为找矿标志来使用,从而开辟了一条新的找矿思路,对寻找超大型和超巨型斑岩铜矿会有所启发.文中指出,中国北方造山带、吉黑东部和冈底斯地区具有寻找斑岩铜矿的广阔前景.     

西藏冈底斯斑岩铜矿带埃达克质斑岩含矿性：源岩相变及深部过程约束

西藏冈底斯斑岩铜钼成矿系统(13.6～16 .9Ma)发育在印_亚大陆后碰撞地壳伸展环境。成矿前斑岩成岩年龄≥17Ma ,以花岗闪长斑岩为主,成矿期斑岩形成于14 .5～17.6Ma之间,以二长花岗斑岩和石英二长斑岩为主,成矿后斑岩为花岗斑岩,其成岩年龄为11.2Ma。3期斑岩均为高钾钙碱性或钾玄岩系列,地球化学上类似于玄武质下地壳部分熔融产生的埃达克质岩。成矿前斑岩具有最低的ΣREE(2 7×10 -6～4 5×10 -6)、wY(2 .9×10 -6～3.4×10 -6)和wSm/wYb(3.0～4 .9) ,最高的wZr/wSm值(5 0～118) ;成矿后斑岩具有最高的ΣREE (12 2×10 -6～197×10 -6)和wY(8.2×10 -6) ,中等的wSm/wYb(5 .9～6 .2 )和wZr/wSm值(34～4 4 ) ;成矿期斑岩总体处于两者之间,其Sr_Nd同位素组成与CordilleraBlanca埃达克质花岗岩类似。研究提出,来自深部的软流圈物质或亏损地幔物质与下地壳物质交换,不仅导致冈底斯加厚、下地壳熔融,而且提供了巨量金属供应。部分熔融首先从下地壳底部开始,逐渐向上部迁移。下地壳石榴石角闪岩部分熔融过程中,残留相由角闪石向石榴石大规模转变导致角闪石的大量分解,释放出大量流体,是冈底斯斑岩含矿性的主导因素。     

新疆西准包古图斑岩型铜钼矿床地质特征及流体包裹体研究

包古图斑岩型铜钼矿床位于新疆西准噶尔达拉布特过渡岛弧南部。区域构造主要以北东向为主,由一系列大断裂组成。包古图含矿岩体是一个岩性和岩相复杂的中性斑岩体。矿化类型主要为浸染状矿化、细脉状矿化及网脉状矿化,成矿作用划分出3个阶段。流体包裹体数据显示:均一温度从第Ⅰ阶段到第Ⅲ阶段逐渐降低,表明矿化从早到晚经历的是一个降温过程。流体密度为0.65～1.15 g/cm~3,估算成矿压力为126.0×10~5～950.1×10~ Pa,成矿深度为0.42～3.17 km,流体包裹体气相成分主要为CH_4、N_2、C_2H_4,液相主要为H_2O,并含少量CO_3~(2-)。     

新疆西准包古图斑岩型铜钼矿床地质特征及流体包裹体研究

包古图斑岩型铜钼矿床位于新疆西准噶尔达拉布特过渡岛弧南部。区域构造主要以北东向为主,由一系列大断裂组成。包古图含矿岩体是一个岩性和岩相复杂的中性斑岩体。矿化类型主要为浸染状矿化、细脉状矿化及网脉状矿化,成矿作用划分出3个阶段。流体包裹体数据显示：均一温度从第 Ⅰ 阶段到第 Ⅲ 阶段逐渐降低,表明矿化从早到晚经历的是一个降温过程。流体密度为065～115g/cm3,估算成矿压力为1260×105～9501×105 Pa,成矿深度为042～317 km,流体包裹体气相成分主要为CH4、N2、C2H4,液相主要为H2O,并含少量 CO2-3。     

德兴含铜埃达克质斑岩的地球化学特征、成因及地质意义

德兴斑岩铜矿位于扬子地块江南隆起带东缘,含矿斑岩类型为花岗闪长斑岩。岩石主矿物组合为斜长石(中长石、更长石)+石英+钾长石+角闪石+黑云母,常见副矿物为磁铁矿、磷灰石、榍石、钛铁矿和锆石。斑岩主量元素具有高硅(SiO2=63.59%)、高铝(Al2O3=15.54%)、低镁(MgO=2.2%)的特征,岩石富钾贫钠(K2O=3.06%;Na2O=3.67%),高K2O/Na2O(0.89)比;ALK=6.66%,A/CNK=1.086,σ=2.18,A.R=2.07,显示岩石为弱过铝质高钾钙碱性系列;稀土元素特征表现为轻稀土富集(121.81×10-6),重稀土亏损(8.8×10-6),具有较大的LREE/HREE比值(13.93);微量元素表现为富集大离子亲石元素LILE(Rb、Ba、La、Sr)和亏损高场强元素HFSE(Nb、Ta、Y),具低Y(11.21×10-6)和Yb(1.23×10-6)含量特征,有较高Sr/Y(57.29)、La/Yb(28.93)比值,具较高的87Sr/86Sr比值(0.7040),弱的负Eu异常(δEu=0.91),以及负εNd值等特征,表明德兴花岗闪长斑岩为"C"型高钾钙碱性埃达克岩,埃达克岩浆来源于活动陆缘加厚下地壳的部分熔融。     

埃达克岩：斑岩铜矿的一种可能的重要含矿母岩——以西藏和智利斑岩铜矿为例

作者通过对 3个重要的斑岩铜矿带的综合研究和对比分析发现 ,最具成矿潜力的含矿斑岩不是典型的岛弧岩浆岩 ,而是一种高SiO2 〔w(SiO2 ) >5 6 %〕、高Al2 O3〔w(Al2 O3) >15 %〕、富Sr(多数wSr>40 0× 10 -6)、低Y(多数wY<16× 10 -6)的岩石 ,具有埃达克岩地球化学特征 ,显示埃达克岩岩浆亲合性。含矿的长英质岩浆并非来自地幔楔形区或壳幔过渡带 ,而是来自俯冲的洋壳板片的直接熔融。该俯冲板片熔融前通常变质为含水的榴辉岩。在安第斯弧造山带 ,大洋板块低缓、快速、斜向俯冲 ,诱发洋壳板片直接熔融 ,形成埃达克质熔体 ,后者通过分凝和封闭性演化 ,形成安第斯中新世_上新世巨型斑岩铜矿系统 ;在青藏高原碰撞造山带 ,俯冲并堆积于地幔岩石圈的古老洋壳物质的变质和拆沉 ,诱发榴辉岩部分熔融 ,产生埃达克质熔体 ,并与幔源熔体混合 ,形成西藏冈底斯和玉龙斑岩铜矿系统。     

埃达克岩与皖中沙溪斑岩铜矿的成矿作用

埃达克岩是一组从安山质到长英质系列岩石,具有高硅(≥56%)、富钠(3.5%≥Na2O≥7.5%)及低的K2O/Na2O(～0.42),高Mg#(～0.51)和高Ni(20×10-6～40×10-6和Cr(30×10-6～50×10-6)的岩浆岩;其主要特点还有高锶(>400×10-6,最高可以达到3000×10-6,轻重稀土强烈分异((La/Yb)N＞10)以及非常低的重稀土元素含量(Yb＜1.8×10-6,Y≤18×10-6,具有明显Nb、Ta负异常的火山岩和侵入岩.埃达克岩构造环境仍存在很多争议.主要的观点:(1)年轻的俯冲洋壳(＜25 Ma)在俯冲过程中脱水熔融;2)加厚下地壳环境下的镁铁质下地壳(如榴辉岩和石榴辉石岩)底垫岩浆作用或拆沉作用下熔融.与埃达克岩石有关的矿产资源主要为铁、铜、金、钼矿床.在对安徽省沙溪斑岩型铜金矿床岩石和同位素地球化学资料分析和处理基础上,笔者认为沙溪侵入岩属于埃达克岩,其成因是燕山晚期西太平洋板块俯冲至扬子地块深部所导致的洋壳板片熔融作用有关,洋壳俯冲过程的大量流体参与,所携带的幔源大离子亲石元素及铜金物质在地壳浅部形成adakite岩石,同时形成该区斑岩型铜金矿床.     

Geochemical signature of porphyries in the Baogutu porphyry copper belt, western Junggar, NW China

The Baogutu porphyry copper belt lies in the Darbut transitional island arc of the western Junggar, in the western section of the Central Asian Orogenic Belt in NW China. Our new petrographic results for the ore-bearing porphyry stocks in the Baogutu porphyry copper belt recognize them as diorite porphyry stocks rather than the granodiorite porphyry stocks as previously identified. The copper mineralization is hosted in the diorite, diorite porphyries and related breccias of the diorite porphyry stocks.Geochemical data indicate that the ore-bearing porphyries have a predominantly intermediate composition with a transitional character from tholeiite to calc-alkaline, and are enriched in large ion lithophile elements (LILE) and depleted in high field strength elements (HFSE) with a clear negative Nb anomaly. REE patterns show distinct enrichments in LREE relative to HREE. The rocks also exhibit high initial εNd(t) (+ 2.7 to + 6.3) ratios and low initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values (0.70359–0.70397). Many samples are chemically similar to adakites (e. g. Yb < 1.9 ppm, Y < 18 ppm, Sr/Yb > 20, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr < 0.7045). These data are consistent with a transitional island arc from immature arc to mature arc and suggest that the ore-bearing porphyry system was derived from the partial melting of multiple sources including oceanic crust and a subduction-modified mantle wedge, with melts undergoing significant crystal fractionation during convergence between the paleo-Junggar ocean and the Darbut arc.     

Magmatic process recorded in plagioclase at the Baogutu reduced porphyry Cu deposit,western Junggar,NW-China

Despite the fact that porphyry Cu deposits contain large amounts of Cu in one or more small stocks, few studies have discussed evidence for significant magma recharge in porphyry Cu deposits. A systematic elemental and Sr isotopic study of plagioclase crystals from mineralized diorite and granodiorite porphyry constrains the processes of crystallization and magma recharge at the Baogutu reduced porphyry copper deposit, western Junggar, NW-China. Large compositional changes in An (12–24 mol%) are observed along with strong positive correlations between An and FeO. Significant resorption textures are also preserved in plagioclase crystals as well as repeated oscillatory zoning in An and FeO, and complex Sr isotope variations. Three types of crystals with different core-to-rim Sr isotope variations are recognized. Type I crystals have core-to-rim increases in (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i that could be explained by diffusion. For example, Sr isotope variations recorded in BCK2-1-2 crystal could be generated by diffusion with simulated maximum crystal residence times of 100–500 years with the proximate value of ∼300 years. Type II crystals with different variation trends in (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i on opposite sides of the core could be produced either by multi-stage crystallization or by analytical uncertainty. Whereas, type III crystals with complex core-to-rim variations in (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i, may record repeated magma recharge events. All these results suggest repeated recharging of the magma chamber by hotter, more mafic and less radiogenic Sr isotope melts. Therefore, more mafic melt injection recorded in plagioclase profiles may provide significant metal contributions to the magma chamber, which ultimately results in Cu mineralization at the Baogutu reduced porphyry copper deposit.     

中国斑岩铜矿与埃达克(质)岩关系探讨

对比研究了中国26个主要斑岩铜矿的地球化学特征和年代学,结果表明其中25个矿床与埃达克(质)岩有成因联系,且多数与玄武质下地壳熔融形成的埃达克岩(C型)有关,现有数据表明土屋-延东和普朗斑岩铜矿可能与俯冲板片熔融形成的埃达克岩(O型)有关。容矿斑岩的初始锶值为0.7034～0.7090,均大于洋中脊玄武岩和亏损地幔的初始锶值,多数与EMI的初始锶值接近,推测其源区或源岩主要为玄武质下地壳,少数为洋中脊玄武岩,并受到中、上地壳不同程度的混染,这与两类埃达克岩的源区基本一致。虽然埃达克质岩浆具有形成斑岩铜矿的巨大潜力,但并非所有埃达克岩都能成矿,不同岩体需具体分析。     

黑龙江洋灰洞子铜矿床花岗闪长斑岩地球化学、锆石U--Pb定年及地质意义

黑龙江洋灰洞子斑岩型铜矿床地处兴蒙造山带东段、吉黑褶皱带北部,矿体主要赋存在花岗闪长斑岩和构造角砾岩中。为厘定洋灰洞子铜矿床的成岩成矿时代和构造背景,笔者对洋灰洞子花岗闪长斑岩进行了元素地球化学和LA--ICP--MS锆石U--Pb年代学的相关研究。岩石地球化学特征显示,花岗闪长斑岩富硅贫镁,属于过铝质钙碱性系列,富集轻稀土元素(LREE),(La/Yb)N=10.49~19.79,Eu显示弱负异常或正异常,高Sr低Y和Yb,富集大离子亲石元素(LILE),相对亏损高场强元素(HFSE),具有埃达克岩或埃达克质岩的特征。LA--ICP--MS锆石U--Pb测年结果显示,花岗闪长斑岩锆石206Pb/238U加权平均年龄为204.4±2.8 Ma和201.2±1.7 Ma。综合研究认为,洋灰洞子斑岩型铜矿床的成岩成矿时代可能为晚三叠世—早侏罗世之交,该矿床形成于古亚洲洋闭合后的陆陆碰撞造山环境,是加厚下地壳部分熔融形成的岩浆流体作用的结果。     

桂西铝土矿中火山灰特征及其地质意义

岩溶型铝土矿中火山物质参与成矿的直接证据需要进一步明确。通过线路调查和剖面研究，在桂西大范围内的铝土矿及其早期的铝土质岩中观察到大量的火山灰，含量大于30%；火山灰种类有岩屑、晶屑、玻屑和火山尘，塑性—半塑性变形及刚性爆裂显著，自由降落为主，属原地—准原地沉积；火山灰易于分解为水铝石、高岭石、赤铁矿等微细矿物，屑状火山灰相对尘状火山灰更易于矿化，大量火山灰主要以直接铝土矿化作用成矿。元素地球化学特征显示铝土矿和铝土质岩具有亲岩浆性，不活动元素图解判别及铝土矿测年数据显示火山灰原岩浆以碱性玄武岩为主，与岛弧火山岩一致，主要来自于哀牢山—松马造山带的二叠纪岛弧，铝土矿层具有穿时性，部分火山灰可来源于峨眉山火成岩。铝土矿层中的火山灰丰富，跨度长，可能是瓜德鲁普世末生物灭绝的肇凶。     

桂西铝土矿中火山灰特征及其地质意义

岩溶型铝土矿中火山物质参与成矿的直接证据需要进一步明确。通过线路调查和剖面研究，在桂西大范围内的铝土矿及其早期的铝土质岩中观察到大量的火山灰，含量大于30%；火山灰种类有岩屑、晶屑、玻屑和火山尘，塑性—半塑性变形及刚性爆裂显著，自由降落为主，属原地—准原地沉积；火山灰易于分解为水铝石、高岭石、赤铁矿等微细矿物，屑状火山灰相对尘状火山灰更易于矿化，大量火山灰主要以直接铝土矿化作用成矿。元素地球化学特征显示铝土矿和铝土质岩具有亲岩浆性，不活动元素图解判别及铝土矿测年数据显示火山灰原岩浆以碱性玄武岩为主，与岛弧火山岩一致，主要来自于哀牢山—松马造山带的二叠纪岛弧，铝土矿层具有穿时性，部分火山灰可来源于峨眉山火成岩。铝土矿层中的火山灰丰富，跨度长，可能是瓜德鲁普统末生物灭绝的肇凶。     

西藏仁布县帕夏始新世埃达克质岩的发现及其意义

本次工作对出露于冈底斯中段南缘的仁布县帕夏石英闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和全岩岩石化学研究。利用LA-ICP-MS同位素定年技术,测得石英闪长岩锆石U-Pb年龄为49.5±1.7Ma (n=9,MSWD=2.0)。地球化学研究表明,石英闪长岩属于准铝质高钾钙碱性系列岩石,稀土总量ΣREE为(110.14~143.36)×10^-6,LREE/HREE为7.09~10.23,轻稀土相对重稀土富集,δEu为0.93~1.14,铕异常不明显;相对富集大离子亲石元素(LILE) U、Th、K、Ba、Rb,相对亏损高场强元素(HFSE) Ta、Nb、Ti;具有高Sr低Y特征,显示出埃达克质岩的性质。研究认为,该埃达克质石英闪长岩源区为角闪岩相下地壳和地幔楔的混合源区,残留相为角闪石、金红石,无斜长石残留,在侵位过程中经分离结晶作用。该岩体代表了50Ma左右与俯冲板片断离诱发的地幔物质上涌有关的冈底斯中段南缘壳幔混源岩浆活动。