中国碱性杂岩的成因及其成矿作用

本文从碱性杂岩的产出和分布、地质特征、地球化学特征、成因、成矿作用几个方面综述了近年来对于我国碱性杂岩的研究成果与进展:(1)岩石学和同位素特征表明,硅不饱和的碱性杂岩类多属地幔低度部分熔融的原始岩浆为主侵位的产物;而硅饱和或过饱和碱性杂岩类多属深源岩浆与陆壳混染的产物。(2)地幔源区的低度部分熔融导致了稀土元素和大离子亲石元素等不相容元素的富集,同时富集的挥发份构成了矿化剂,对成矿具有重要控制作用。(3)深大断裂控制着碱性杂岩的产出,同时伴随着地质历史时期的重要地质事件,中国受深大断裂控制的碱性杂岩带主要有郯城-庐江碱性杂岩带、攀西碱性杂岩带和哀牢山-金沙江碱性杂岩带等9条。     

华南铀矿床成矿条件及其对金矿的找矿意义

众所周知,铁镁质类岩石—绿岩系、中基性岩浆岩等,是最重要的含金源岩;酸性岩(包括酸性岩浆岩和沉积—变质岩等)是最重要的含铀源岩。成矿元素的予富集作用是形成矿床的重要条件。予富集作用又可分为地层、岩体和蚀变予富集。利用金、铀的不同特征,对金的找矿评价具有一定作用。     

藏北果芒错蛇绿岩中堆晶岩地球化学特征及其地质意义

西藏果芒错蛇绿岩位于狮泉河—纳木错—波密蛇绿混杂岩带的中段,主要由地幔橄榄岩、铁镁质-超铁镁质堆晶杂岩、枕状熔岩、基性岩墙和硅质岩等单元组成。对果芒错蛇绿混杂岩中超铁镁质堆晶岩、基性岩岩石学及地球化学特征的研究表明,果芒错超铁镁质堆晶杂岩具很好的堆晶韵律,岩石化学特征反映了随着Mg O含量的降低其从底到顶的连续分离结晶过程;堆晶杂岩稀土元素总体上具LREE富集、Eu轻微异常特点,微量元素具有富集高场强元素、亏损大离子亲石元素的特征,且相容元素显示良好的变化规律,指示岩石来自受富集组分混染的地幔源区,并在后期经历了俯冲流体作用。果芒错基性岩具有富集型洋中脊玄武岩(E-MORB)叠加岛弧型玄武岩(IAB)的地球化学特征,并受到后期俯冲流体的影响。根据果芒错蛇绿岩地球化学属性及其构造环境判别图解,推断该地区蛇绿岩生成于扩张的弧后盆地构造环境。作为狮泉河—纳木错—波密蛇绿岩带的一部分,该区蛇绿岩以班公湖—怒江特提斯洋弧后盆地的形式存在。     

北淮阳构造带老湾金矿区构造与成矿作用的关系

通过对北淮阳构造带内老湾金矿区构造变形过程中的物质迁移、流体变化及其与成矿关系的初步研究,提出老湾金矿是一受韧性剪切带控制、与岩浆作用有关的构造蚀变岩(-岩浆热液)型金矿床。在龟山—梅山断裂带的韧性推覆、右行走滑、脆性变形3阶段过程中,金元素随差应力和流体变化存在不同的变化。在韧性变形阶段,水/岩比值相对较低的变质热液作用使金元素发生初步富集;在脆性变形阶段,岩浆活动和强烈的水 岩相互作用使金元素富集成矿。因此老湾金矿区构造蚀变岩型金矿床是一经历了早期韧性变形(低水/岩比值)和晚期脆性变形(伴随岩浆活动、高水/岩比值)两阶段金元素富集的成矿过程的产物。     

武当山十堰地区二叠纪E-MORB型玄武岩识别及构造意义

大比例尺构造—岩相填图和测试分析研究显示南秦岭武当山并非统一前寒武纪基底组成,在十堰和两郧断裂之间的黄龙—方滩及丹江口银洞山等地区识别和厘定出一套中生代混杂岩带,开展混杂岩带内物质组成和成因研究对正确认识武当山造山作用和区域构造演化有重要意义。本文重点对武当山十堰黄龙—方滩地区混杂岩带内玄武岩块体岩石成因及时代进行研究,岩石地球化学显示玄武岩块体为亚碱性拉斑玄武岩系列,具有中等Ti、Zr、Hf、Nd含量、弱轻稀土富集重稀土亏损的E-MORB(Enriched Mid-ocean ridge basalt,富集型洋中脊玄武岩)特征,其岩浆为尖晶石二辉橄榄岩低压、高度部分熔融形成,源区可能受富集地幔或俯冲作用等影响导致富集高场强不相容元素;锆石U-Pb测年表明其为中二叠世火山作用产物;区域地质特征及岩石成因研究共同指示该套E-MORB形成于洋中脊或附近海山环境。综上,武当山十堰地区中—晚二叠世存在洋盆,该成果为理解十堰黄龙—方滩混杂岩带成因机制和正确认识南秦岭显生宙构造属性提供了基础资料。     

云南白马寨镍矿区煌斑岩地球化学Ⅰ.主要元素和微量元素

云南白马寨镍矿区煌斑岩呈岩墙和岩脉穿切矿区各时代地层、基性-超基性岩和矿体，为成矿期后产物；采自矿区不同中段和不同产状的煌斑岩具有相似矿物组合，岩石类型均为云煌岩；岩石化学特征表明岩石均为钾质-富钾质钙碱性煌斑岩；微量元素配分模式为相似的“骆峰型”，与MORB相比，富集LILE和HPSE；REE配分模式为相似的LREE富集型；主要元素和微量元素与镁指数(M值)之间存在一定的相关关系；在La—La／Sm图中样品既有水平分布趋势、也有倾斜分布趋势。总体上，该区煌斑岩为相同岩浆源区的产物，源区地幔部分熔融程度和岩浆结晶分异作用对岩石主要元素和微量元素地球化学性质均有一定的影响。比较老王寨金矿区煌斑岩形成地质背景、岩石类型、主要元素和微量元素地球化学特征，认为两地区煌斑岩地幔源区具有相同或相似、的性质。     

豫西宜洛盆地上二叠统-下三叠统泥质岩地球化学特征与物源分析

宜洛盆地晚二叠世—三叠纪沉积充填演化是秦岭造山带与华北克拉通共同作用的结果,物源分析是揭示盆山耦合的重要手段之一。论文采用沉积地球化学分析的方法对宜洛盆地上二叠统—下三叠统泥质岩地球化学特征与物源进行了研究,结果表明:宜洛盆地泥质岩稀土元素球粒陨石标准化曲线显示轻稀土元素富集,重稀土亏损,为右倾式曲线,元素Eu中度负异常,元素Ce轻微亏损,符合上地壳稀土元素分布特征。泥质岩源区源岩属性判别图解显示,宜洛盆地物源以长英质岩为主,主要来自于上地壳,孙家沟组后期有少量古老基底杂岩混入。构造背景判别图解显示,研究区物源经历了被动大陆边缘为主(孙家沟组下段)—活动大陆边缘为主(孙家沟组上段和刘家沟组)—大陆岛弧为主(和尚沟组)的演化;华北克拉通和秦岭造山带是宜洛盆地重要物源区,华北地台北部内蒙古隆起可能提供了一定量的物源。孙家沟组早期以克拉通内部物源为主,孙家沟组土门段之后秦岭微地块物源供给明显,体现了华北克拉通南缘基底隆升,由被动大陆边缘向秦岭初始"弧-陆"碰撞隆升的构造演化过程。这对深入揭示南华北盆地与周围造山带之间的耦合关系具有重要意义。     

山东牟平—乳山金成矿带南段煌斑岩成因机制研究

山东牟平—乳山金成矿带东南部发育大量的煌斑岩脉,主要为云斜煌岩和斜煌岩。本文选择牟乳带南段冯家镇地表出露的煌斑岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和全岩主微量元素研究。定年结果表明其成岩年龄为(150.6±6.1) Ma,属晚侏罗世。煌斑岩SiO_2=47.15%～58.91%,碱性岩系列,岩石为玄武质安山岩,属于太平洋型(钠质)火山岩。岩石具有富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE)、相对亏损高场强元素(HFSE)的特征。成岩过程中黑云母、角闪石、单斜辉石和少量的斜长石的分离结晶作用,研究认为该区的煌斑岩是来自于古太平洋板块的俯冲背景下幔源岩浆上侵,同时受到了壳源物质的混染。     

内蒙北山白云山一带奥陶纪火山岩地球化学特征及构造意义

白云山一带奥陶纪火山岩位于红柳河—洗肠井蛇绿构造混杂岩带以南,前人对该火山岩研究较少,主要岩性为安山岩、安山质凝灰岩,岩石地球化学研究表明火山岩属钙碱性岩石系列;在球粒陨石标准化图上显示稀土元素配分曲线具明显的右倾型,轻重元素比值(HREE/LREE)变化于6.37～7.93;具有微弱的Eu异常,δEu=0.73～0.96。原始地幔标准化蛛网图中,显示富集大离子亲石元素(LILEs;Rb、K、Sr等),亏损高场强元素(HFSEs;Nb、Ta等)为特征(图3b),与俯冲带岩浆岩地球化学特征类似。结合火山岩岩石成因、源区性质和区域研究成果,认为白云山一带奥陶纪火山岩形成于陆缘弧环境,红柳河—白云山—洗肠井有限洋盆南向俯冲作用的产物。     

青藏高原北部黑石北湖新生代钾质火山岩的成因

昆仑岩带新生代钾质火山活动是青藏高原北缘深部动力学过程的重要记录。有关岩浆源区的性质和岩浆产生的机制一直存在较大的认识分歧。阐述了昆仑岩带黑石北湖钾质火山岩的岩石学和地球化学特征,并与西昆仑康西瓦和泉水沟新生代火山岩进行了成因对比分析。研究表明,昆仑火山岩带玄武质岩石的K2O和Na2O含量变化较大,从钠质过渡到钾质,硅碱图显示玄武质初始岩浆向钾质安粗岩方向演化。黑石北湖火山岩的高场强元素和Sr、Nd同位素组成显示岩浆源区具有EMⅡ的性质。岩石LREE的强烈富集和HREE的强烈分馏指示岩浆来自富集型含石榴子石地幔源区。不相容元素K/Nb、Ba/La等比值具有岛弧火山岩与OIB型玄武岩的过渡特征,指示源区为曾遭受软流圈流（熔）体交代的古俯冲地幔楔。     

西天山式可布台铁矿火山岩地球化学特征、成岩时代厘定及其构造意义

式可布台铁矿位于西天山阿吾拉勒铁矿成矿带西段,是此矿带极具代表性的铁矿床。主要赋存于以凝灰岩为主的石炭系上统伊什基里克组火山岩中。本文通过对式可布台矿区的火山岩进行岩石地球化学和LA-ICPMS锆石U-Pb测年分析来探讨火山岩形成的构造环境与成岩时代。地球化学分析表明大多数火山岩样品显示为高钾钙碱性系列;主量元素表明矿区火山岩主要由安山岩、英安岩、流纹英安岩组成,为钙碱性系列;微量元素和稀土元素表明矿区火山岩产出的构造环境为火山岛弧;LA-ICPMS锆石U-Pb测年显示火山岩的206Pb/238U加权平均年龄分别为(301±1)Ma和(313±2)Ma,表明该区的火山岩为晚石炭世早期。结合区域地质资料,认为矿区内出露的高钾钙碱性系列火山岩可能属于俯冲过程末期大陆岛弧岩浆作用的产物,其岩石的形成与构造岛弧环境有关,主体与下石炭统大哈拉军山组火山岩岩石化学特征相似。     

Early Paleozoic felsic magmatic evolution of the western Central Qilian belt,Northwestern China,and constraints on convergent margin processes

The western part of the central belt of the Qilian orogenic belt, northeastern Tibetan Plateau, includes a compositionally diverse range of Cambrian to late Silurian felsic intrusions that reflect the changing tectonic process that molded this Paleozoic convergent margin. The Hf-isotopic compositional range of zircon from these rocks shows a significant role for Proterozoic crust – likely as microcontinents – rather than simply a history through oceanic arc accretion. Felsic magmatism includes shoshonitic magmas, and rarer shoshonite-OIB associations, dated from c. 465 to 445 Ma, which together form at least 30% of the presently exposed Paleozoic granitic crust of this region. Accepting a typically shoshonite petrogenesis for these magmas, involving asthenospheric upwelling and consequent remobilization of subduction-modified lithosphere, would infer a post-collisional setting at this stage. This could, perhaps, reflect slab-detachment, convective thinning of the lithosphere or orogenic collapse, resulting from collision and subduction between the Quanji block and the Central Qilian block. However, this requires the onset of a post-collisional setting at least 25 Ma before previously thought, and at the same time as intra-oceanic subduction is thought to have been active in other parts of the Qilian belt. These findings either require a reappraisal of the evidence for c. 490–440 Ma intra-oceanic subduction, or the formation of voluminous high-K and shoshonite magmatism in a pre-collisional setting, perhaps related to a period of unusually strong syn-arc rifting.     

巴尔喀什成矿带晚古生代地壳增生与构造演化

巴尔喀什成矿带是中亚成矿域重要的晚古生代斑岩铜钼成矿带。巴尔喀什成矿带晚古生代花岗岩类(石炭-二叠纪)主要为高钾钙碱性系列,晚期出现钾玄岩系列岩石,主要为I型花岗岩类;石炭纪处在同碰撞和火山弧环境,二叠纪为后碰撞环境。分析表明,博尔雷属于经典的岛弧花岗岩区,科翁腊德、阿克斗卡和萨亚克属于埃达克岩(Adakite)区。巴尔喀什成矿带内花岗岩类εNd(t)值为(-5.87～+5.94),εSr(t)值为(-17.16～+51.10)。以巴尔喀什中央断裂为界,成矿带东、西分带,断裂两侧具有不同的地壳生长历史:断裂以东的萨亚克和阿克斗卡地区εNd(t)值较高,具有亏损地幔组分特征,为古生代增生的新生陆壳;以西的科翁腊德和博尔雷εNd(t)值较低,主要是壳幔岩浆混合的结果,反映了古老基底的存在,主要为新元古代增生地壳。成矿带花岗岩类206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值范围分别为18.3346～20.9929、15.5213～15.7321和38.2874～40.0209,为造山带花岗岩类,具有与天山、阿尔泰和准噶尔花岗岩类的亲缘性。     

Juvenile contribution of the Neoproterozoic Rio Negro Magmatic Arc (Ribeira Belt,Brazil): Implications for Western Gondwana amalgamation

The ca. 790–600 Ma Rio Negro Complex (RNC) of the Ribeira belt (Brazil) consists of a plutonic portion of a magmatic arc built by the E-vergent subduction of the ESE border of the São Francisco paleoplate during the amalgamation of Western Gondwana.The plutonic series comprises low- to medium-K granitoids (ca. 790–620 Ma) and high-K granitoids and shoshonite rocks (ca. 610–605). The age span of 185 m.y. is suggestive of a long history of arc-related magmatism, continuously or not in time. The Nd isotopic signatures of the RNC consist of εNd(t) ratios from ? 3 to + 5 for the medium-K series shoshonite series and from ? 14 to ? 3 for the younger high-K group. This time-dependent trend of Nd isotopes is indicative of progressive maturity of the arc over time. The same evolution is indicated by Sr data, as the medium-K rocks have ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr initial ratios < 0.705 while the high-K rocks yield values between 0.705 and 0.710. The predominance of intermediate rocks over mafic ones suggests an initial intra-oceanic to transitional stage, possibly developed in a distal portion of a passive margin, such as the Japanese arc, evolving to a more developed, differentiated felsic rock associations.The role of transform fault zones, such as the Luanda shear zone, is emphasized in order to explain the consumption of a wide oceanic plate in the inner portion of Western Gondwana.     

松潘—甘孜褶皱带较场弧形构造特征及其大地构造意义

根据详细野外露头特征及显微构造特征将较场弧形带由南向北分为三个变形带:弧顶部、弧核部和弧翼部,不同分带具有明显不同的变形特征。由南向北变形特征由以塑性变形为主过渡为脆性变形为主,变质流体活动喜马拉雅构造期活动强烈,且向北逐渐增强;弧核部以叠瓦状逆冲构造特征分隔弧顶和弧翼部;弧翼部东西两翼变形及变质流体活动特征具有一定差异性。较场弧形带总体体现出多期次南北向挤压—张性应力变形构造特征,叠加北西—北北西向同构造期挤压变质运动,其宏观和微观变形特征与典型"走滑成因"模式弧形构造特征相异,为其大地构造成因机制的解释提出了新的限制条件。     

后弧（rear arc）岩浆作用的特征及其意义

后弧岩浆作用（rear arc magmatism）是一个新的术语,国内文献大多认为与弧后（back arc）相当,也译为弧后。实际上rear arc 不同于back arc,前者仍然属于弧的范围,而后者已不属于弧结构。目前,对后弧岩浆作用的研究还十分有限, 原因一是 rear arc 出露较少,二是 rear arc 的鉴别标志不清楚。本文尝试对后弧玄武岩（rear arc basalt, RAB）作一个简单的介绍, 并采用对大量数据进行分析比较的方法与典型的岛弧玄武岩（IAB）和弧后盆地玄武岩（BAB）作一个对比。研究表明,后弧玄武岩主要由中-高 K 钙碱性和钾玄岩系列组成, 与典型的 IAB 和 BAB 相比, RAB 富集 Na₂O、K₂O、P₂O₅ ,贫CaO。后弧岩浆作用的微量元素具有典型的弧岩浆岩的特点,但LILE 及HFSE 比典型的岛弧岩浆的含量更富集,LREE 明显高于岛弧岩浆岩。 与岛弧岩浆相似,后弧岩浆同样具有明显的Nb-Ta 负异常。研究表明,上述3 类玄武岩很难区分开。但是,BAB 和RAB之间还是有一些不同的,如Sc/Nb-Ba/Y、Cu/P₂O₅-Y/Zr、Sc/Nb-Sr/Y 以及F₂O₃ /Zr-Y/Zr 等判别图。本文作者指出,后弧岩浆作用的提出完善了弧结构：一个完整的弧,从海沟向弧的方向,随着板块的俯冲作用,岩浆源区深度增加,地壳混染程度增加,依次出现前弧、弧和后弧岩浆作用, 至弧的后部,洋壳拉张,出现弧后盆地。前弧以玻安岩为代表,弧主要是IAB,后弧为碱性玄武岩,弧后则为MORB（+IAB 的印记）。显然,后弧岩浆作用的提出,对古造山带岛弧结构的恢复、古俯冲方向的确定是有积极意义的。     

Geochemistry of Alkali-rich Igneous Rocks of Northern Xinjiang and Its Implications for Geodynamics

Five nearly E-W-trending alkali-rich igneous rock belts are distributed from north to south in northern Xinjiang, and they are composed mainly of riebeckite, K-feldspar granite and high-K and medium-K calc-alkaline volcanic rocks and shoshonite. They were mainly emplaced or erupted between the Carboniferous and Permian. The compositions of Sr, Nd, Pb, and O isotopes imply that their principal resource materials are derived from the upper mantle or juvenile crust, indicating obvious continental growth in the Phanerozoic. The trace element association implies that their tectonic settings are within plate and volcanic arc for alkali-rich granites, and post-collisional arc, late oceanic arc and continental arc for alkali-rich volcanic rocks. An archipelago model was suggested for the tectonic evolution in northern Xinjiang. It can be named the central-Asia-type orogeny, which is different from the so called circum-Pacific ocean-continent-type tectonics or the Alpine-Himalayan continent-continent-collisional     

大别造山带北部的中生代火山岩

大别造山带北部的北淮阳中生代火山喷发岩带形成于后造山阶段的晚侏罗世—早白垩世。火山岩可以划分为２个独立的火山旋回,分别对应于高钾钙碱性系列（ＨＫＣＡ）和钾玄岩系列（ＳＨＯ）,从岩石构造组合和岩石地球化学数据提供的约束条件分析,前者形成于晚侏罗世的陆内挤压环境,造山带是有“山根”的增厚陆壳,而早白垩世钾玄岩系列岩石的出现表征着造山带已发生“去根”作用,北淮阳处于陆壳减薄的拉张环境     

西拉沐伦成矿带中生代花岗岩浆活动与钼成矿作用

位于华北克拉通北缘的西拉沐伦成矿带内花岗岩浆活动及钼矿化发育,带内主要成矿侵入体岩石类型包括二长花岗岩、斑状花岗岩、花岗斑岩及流纹斑岩,这些岩石属于高钾钙碱性和钾玄岩系列,岩浆源区为古老下地壳和新生地壳。这些侵入体形成于早—中三叠世、晚侏罗世及早白垩世。带内钼矿床包括斑岩型、石英脉型、云英岩型和火山-次火山热液型4种类型,以斑岩型矿床最为发育。带内钼矿床形成时代与相关侵入岩时代一致,也形成于早—中三叠世、晚侏罗世及早白垩世,以早白垩世钼矿床最为发育。3期成岩成矿作用分别形成于华北板块与西伯利亚板块同碰撞至后碰撞构造环境、古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的构造环境和中国东部岩石圈减薄构造环境。     

西藏中冈底斯扎布耶茶卡北部晚侏罗世则弄群火山岩的锆石U-Pb年代学及其成因意义

冈底斯带晚中生代构造演化模式一直存在争议。此次研究了中冈底斯带扎布耶茶卡北部区域则弄群火山岩的野外特 征和锆石U-Pb年龄。锆石U-Pb定年结果表明,扎布耶茶卡北部则弄群火山岩主要喷发于154.2~142.1 Ma。研究首次获得 晚侏罗世的则弄群火山岩年龄为154 Ma,比前人提出的则弄群火山岩浆活动起始时间（130 Ma） 提前了24 Ma,据此将则 弄群的时代定为晚侏罗世至早白垩世。根据研究获得的最新年代学数据,结合冈底斯带火山岩的前人研究资料,显示冈底 斯带中生代弧火山岩具有从南向北逐渐年轻的趋势。因此,最早期南冈底斯弧中生代火山岩可能与新特提斯洋板片北向俯 冲有关,晚侏罗世至早白垩世的中冈底斯带弧火山岩受到了新特提斯洋板片北向俯冲和班公湖-怒江洋板片南向俯冲的双 重影响,早白垩世中期的北冈底斯带弧火山岩则与班公湖-怒江洋板片的南向俯冲密切相关。研究成果为冈底斯带晚中生 代构造演化模式提供了火山岩方面的新证据。