岩浆混合作用——来自甘肃北山的野外证据

在 1∶2 5万马鬃山幅区调填图和方法研究工作中 ,通过观察到的一些与岩浆混合模式相关的现象 ,指出暗色微粒镁铁质包体是岩浆混合作用的有利证据 ,讨论了与花岗岩侵入体相关的镁铁质小岩体混合成因的可能性 ,认为岩浆混合作用在造山带岩浆活动中是一种极为普遍的现象。     

云南普朗印支期超大型斑岩铜矿床：岩石学及年代学特征

普朗斑岩铜矿位于云南西北晚三叠世义敦岛弧南段的滇西中甸弧内。义敦岛弧北部产有著名的呷村式黑矿型块状硫化物矿床,南部大量发育斑岩型铜矿床,普朗斑岩铜矿床即是其中的典型代表。普朗矿床由南、北两个复式岩体(矿段)组成,两个矿段均由一系列NW向构造控制的石英闪长玢岩、石英二长斑岩小岩株组成,是普朗铜矿区的主体,探明铜矿石量1．6亿吨,铜平均品位0．57%,铜金属量114万吨,伴生金金属量28．80吨,金品位0．18g/t;钼6399吨,品位0．004%。普朗斑岩铜矿床远景储量400万吨以上,为一个具有超大型规模远景储量的斑岩型铜矿床。普朗斑岩体容矿围岩SiO_2＞56%,MgO 1．34%～2．73%,Sr 661×10~(-6)～909×10~(-6),Y 10．78×10~(-6)～17．92×10~(-6),Yb 1．07×10~(-6)～1．87×10~(-6),LREE富集,δEu 0．83～0．93,Sr/Y比值22～64,K_2O/Na_2O比值0．52,具有与洋壳俯冲产生的埃达克岩(Ⅰ型埃达克岩)相似的地球化学特征。普朗斑岩铜矿形成于印支期,在我国斑岩铜矿床中具有其特殊性(不同于青藏高原喜马拉雅期斑岩铜矿带,如冈底斯斑岩铜矿带、玉龙斑岩带等;也不同于古亚洲成矿域的海西期斑岩铜矿带,如土屋-延东斑岩铜矿带,以及中国东部的燕山期斑岩铜矿带,如德兴斑岩铜矿),无论对中甸岛孤带的基础地质还是矿产资源评价预测的研究,该类矿床都具有重要的意义。普朗斑岩铜矿床含矿黑云石英二长斑岩的钾硅酸盐化(黑云母化和钾长石化)的成矿热液活动时间为235．4±2．4Ma～221．5±2．0Ma之间,石英-辉钼矿阶段的辉钼矿成矿(Re-Os)年龄大致为213±3．8 Ma;对矿区主矿体的热液黑云母单矿物的~(40)Ar/~(39)Ar测年,无论是含铜钼的矿化岩体,还是仅含铜的斑岩体,其成矿年龄(坪年龄)变化于为214．58±0．91Ma至216．0±1Ma之间,与辉钼矿Re-Os年龄非常接近,为晚三叠世诺利期。这表明普朗斑岩铜矿床的成矿作用在印支期完成。     

云南普朗斑岩铜矿床地质特征

普朗斑岩铜矿地处甘孜-理塘结合带西侧德格-中甸陆块东缘,印支期义敦-中甸岛弧带南段。矿区地层为上三叠统图姆沟组,主要出露普朗印支期复式中酸性斑(玢)岩体,构造裂隙发育,岩石蚀变强烈,具典型的“斑岩型”蚀变分带:由中心向外依次为强硅化带→硅化钾化带→绢英岩化带→青磐岩化带。岩浆岩、岩浆侵位的地层、热液蚀变作用、热液运移和矿质沉淀的构造空间控制了本矿床的产出。其成矿作用发生于普朗复式斑岩体内,矿化与蚀变相伴进行,在岩体中心形成由细脉浸染状矿石组成的筒状矿体,岩体边部产出脉状矿体。成矿元素以铜为主,伴有金、银、钼、钯、硫等多种有用组分。矿床规模达到超大型。     

滇西马厂箐复式岩体岩浆混合作用:岩石学与地球化学证据

滇西马厂箐铜矿区含矿斑岩体中的暗色包体与其寄主富碱花岗斑岩具有相似的地球化学的特征。寄主花岗斑岩Si O2含量为65.10%~70.60%,Al2O3为14.65%~17.55%,Mg O为0.80%~1.70%,Ca O为0.43%~1.92%,Na2O+K2O为8.25%~12.23%。受混染包体Si O2为62.50%~77.30%,Al2O3为10.00%~15.70%,Mg O为0.75%~3.82%,Ca O为0.86%~2.15%,Na2O+K2O为7.68%~10.22%。二者稀土配分曲线都是典型的右倾型配分模式,轻重稀土分馏明显,富集轻稀土、亏损重稀土。寄主岩具有高Sr(392.00×10-6~919.00×10-6)、低Y(10.10×10-6~17.10×10-6)、低Yb(1.00×10-6~1.40×10-6),高Sr/Y(33.24×10-6~104.43×10-6)、高(La/Yb)N(36.08×10-6~89.09×10-6)特点;暗色包体也具有高Sr(314.00×10-6~652.00×10-6),低Y(7.20×10-6~15.10×10-6)、低Yb(0.60×10-6~1.50×10-6)特征。通过对混染MME地球化学特征分析,结合前人对未混染或弱混染包体的研究资料,提出马厂箐复式岩体和其中的MME可能与该地区地幔玄武岩的底侵作用有关,而这种玄武岩底侵导致的不同岩浆混合作用可能是马厂箐铜矿的部分成矿条件。     

过渡岩浆作用与斑岩铜矿床

深源花岗质岩浆受深断裂控制高侵位,产生过渡性花岗岩浆,在这种过渡性岩浆的演化过程中必然形成独立流体相,释放出蒸气缕。当上侵到1~3 km的浅成-超浅成环境中,蒸汽内压力聚集到足够大时便会导致浅成岩浆房顶部的冷凝壳破裂并发生隐蔽爆破,产生密集网状裂隙系统和爆破角砾岩简,同时在上升蒸汽缕的带动下引发天水对流循环,形成有限开放系统。这个演化过程构成大多数斑岩铜矿的共同地质特征。其关键是在花岗质岩浆演化过程中有无过渡岩浆的出现。     

西藏甲玛铜多金属矿床岩浆混合作用及对成矿的贡献

西藏甲玛铜多金属矿床存在明显的岩浆混合作用,对其研究有助于探测地球的深部过程。本文以构造-岩浆事件理论为依据,根据花岗岩类构造组合特征和成因建立了甲玛矿床所在的冈底斯成矿带的构造-岩浆演化序列,阐述了岩浆混合作用发生的直接原因为岩浆底侵作用,论证了混合岩浆的起源机制(源区继承性),可能为约40%的基性端元(镁铁质岩浆)与约60%酸性端元(花岗闪长质岩浆)在15 Ma左右于源区预混合和就位过程中发生的以机械混合为主的再次混合作用;得出了甲玛矿床成矿流体中的金属元素和S主要来源于岩浆混合作用的幔源铁镁质岩浆,暗示岩浆混合对成矿具有贡献。     

东昆仑造山带三叠纪岩浆混合成因花岗岩的岩浆底侵作用机制

东昆仑造山带广泛出露三叠纪岩浆混合成因花岗岩，它们具有共同的特征：岩体成分变化大；花岗岩类岩石中富含镁铁质微粒包体（mafic microgranular enclave--MME）；不同岩性之间常常呈渐变过渡关系。同时，这些岩体无一例外都和代表下地壳的深变质岩共生，暗示岩浆就位于地壳深部。此外，东昆仑地区广泛发育基性侵入体，它们产在深变质岩中，或者与岩浆混合成因花岗岩类共生，暗示下地壳物质的部分熔融和岩浆混合成因花岗岩的形成有可能与基性岩浆底侵作用有关。笔者选择东昆仑加鲁河这一典型的岩浆混合成因花岗岩体为例，对其岩石学、地球化学、同位素地球化学等特征进行了详细研究，认为幔源岩浆底侵作用是这类岩体形成的直接原因，并对幔源岩浆底侵作用和岩浆混合成因花岗岩之间的成因联系以及幔源岩浆底侵作用在东昆仑造山带三叠纪地壳生长和构造演化中所起的重要作用进行了讨论，构建了加厚陆壳背景下的断离-底侵-混合-拆沉作用模型。     

普朗斑岩铜矿蚀变及矿化特点

普朗大型斑岩铜矿蚀变及矿化较典型。普朗岩体为同源多期复式斑岩体,石英二长斑岩构成岩体的中心相,从中心向外,各类蚀变成环带状发育,由内向外依次为强硅化带→钾硅化带→绢英岩化带→青盘岩化带。矿化亦相应具有分带性,从蚀变中心向外表现为浸染状黄铜矿、辉钼矿→细脉浸染状黄铁矿、黄铜矿→细脉状黄铁矿、黄铜矿→大脉状方铅矿、黄铁矿。     

岩浆混合作用:来自岩石包体的证据

镁铁质岩浆与长英质岩浆之间的混合作用是导致壳幔混源花岗岩类形成的主要机制。暗色、细粒且具火成结构的岩石包体是指示岩浆混合作用存在的可靠证据。这些岩石包体具有下列特征:(1)包体常呈等轴状,表明包体岩浆曾以液态球滴状存在于寄主岩浆中;(2)由于基性岩浆温度恒高于酸性岩浆(温度超出约300℃),这类包体常具有淬冷边;(3)包体有时含有反向脉;(4)包体中能见到自寄主岩浆捕获的长石捕虏晶。进一步分析了三个典型的含暗色微粒包体的花岗质杂岩(平潭、普陀山、花山—姑婆山)研究实例,认为暗色微粒包体的形成,可用来自深部岩浆房的玄武质岩浆向浅部酸性岩浆房的注入作用来解释。     

暗色微粒包体是壳幔岩浆混合作用的证据吗?

暗色微粒包体常见于钙碱性花岗岩中,已普遍被认为是幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆在地壳深部发生混合作用的产物。本文通过大量资料的分析研究,发现暗色微粒包体可以具有很大负值的全岩ε_Nd(t)值和锆石ε_Hf(t)值,及大于0.710的全岩[n(⁸⁷Sr)/n(⁸⁶Sr)]_i值,不存在幔源岩浆混合的痕迹;而且,大多数暗色微粒包体与寄主花岗岩在晶体化学、形成年龄、全岩和锆石同位素成分等方面显示出完全相似的特征,反映出两者在时空与物质上都具有紧密的成因联系。笔者认为,暗色微粒包体不应该是壳幔岩浆混合作用的产物。基于包体岩浆极小的体量和稍晚的侵位(相对于寄主花岗岩),笔者提出一种新的暗色微粒包体的形成方式：同造山花岗岩浆的主动上侵造成岩浆房内的“负压力”而导致岩浆房下部呈晶粥状态的闪长质层发生等温减压熔融作用,从而形成体量极小的包体岩浆;并即时“注入”地壳上部尚未固结的寄主花岗岩中,快速冷凝形成暗色微粒包体。因此,暗色微粒包体不能被视作为“壳幔岩浆混合作用”的证据。     

滇西北普朗斑岩铜矿锆石离子探针U-Pb年龄: 成矿时限及地质意义

应用高精度离子探针锆石U-Pb测年方法,获得普朗斑岩铜矿床中3件矿化石英二长斑岩的锆石年龄分别为228±3Ma、226.3±2.8Ma、226±3Ma。锆石形态和铀钍参数均属典型的岩浆锆石特征,年龄值在误差范围内近似一致,表明形成矿化斑岩的中酸性岩浆从岩浆房快速上升侵位。结合前人已发表的矿化斑岩的黑云母Ar-Ar坪年龄及辉钼矿Re-Os同位素年龄等数据,推测普朗斑岩铜矿的岩浆—热液系统从岩浆侵入至矿化阶段的持续时间可能长达10Ma以上,主成矿期约为216~214Ma。从岩浆房分异出的富含成矿物质和挥发份的岩浆流体在相对较晚阶段对普朗复式岩体发生了强烈的蚀变作用并可能进一步萃取了岩体中的成矿物质。     

多元统计分析在普朗斑岩型铜矿床中的应用

普朗斑岩型铜矿是云南格咱岛弧成矿带中印支期斑岩型铜矿床的典型代表。本文应用聚类分析、因子分析方法对普朗斑岩型铜矿成矿岩体中微量元素进行了分析和科学分类。根据普朗复式斑(玢)岩体的地质条件和微量元素地球化学特征,从理论角度定性分析和定量分析均确定了普朗复式岩体存在明显的Cu-Au-Ag矿化异常,主成矿元素Cu与Au、Ag、Mo、W等具有较好的相关性,且局部存在中―低温的Pb、Zn矿化异常组合。矿床的形成与印支期中酸性斑(玢)岩体的侵入有密切的联系,成矿作用具多期多阶段性。     

滇西北中甸普朗斑岩铜矿床地球化学与成矿机理初探

普朗斑岩铜矿是一个典型的与洋壳俯冲相关的大型乃至超大型矿床,通过对矿区代表性含矿斑岩与无/弱矿化斑岩的稀土元素特征对比、硫同位素示踪等方面的研究,表明矿石随Cu品位的增高,稀土总量(∑REE)和稀土分馏参数〔(LREE/HREE)、(La/Yb)N及(La/Yb)N、(Gd/Yb)N〕呈连续降低趋势,负铕异常一般显示为逐渐增强的趋势,但在发育有强烈的晚期钾长石脉的情况下,出现反弹减弱特征。硫化物(黄铜矿、黄铁矿和辉钼矿)的δ34SCDT变化范围为-2.23‰～3.75‰,基本呈塔式分布特征,主要为深源岩浆硫。     

滇西北中甸普朗斑岩铜矿流体包裹体初步研究

普朗斑岩铜矿位于三江地区义敦岛弧南端的中甸弧,是在晚三叠世甘孜.理塘洋盆向西俯冲过程中形成的一个大型.超大型矿床.通过显微测温学和激光拉曼谱学研究,发现普朗斑岩铜矿含矿石英脉中广泛发育富液相包裹体、含CO2三相/两相包裹体、含子晶多相包裹体.子晶种类复杂,盐类矿物主要有石盐、钾盐、方解石、石膏.金属矿物主要为黄铜矿和赤铁矿.流体包裹体中发现有4种流体,即高盐度岩浆流体、含CO2低盐度流体、中等盐度流体以及少量低盐度水溶液.高盐度岩浆流体的均一温度范围457～245℃,均一压力范围(259.33-25.43)×105 Pa,盐度为34%-54%NaCI,密度为1.12-1.07 g/cm3,富含Na、K、Ca、Cu、Fe、CO2、Cl、S等成分.原始岩浆流体可能是由中酸性岩浆上升至中间岩浆房后直接出溶而成,并汇聚在岩浆房的顶部.在甘孜.理塘洋盆的俯冲过程中,岩浆流体在流体内压和洋盆俯冲所产生的主压应力场的共同作用下,可以间歇性地从岩浆房上涌,为早期岩浆活动(226±3)～(228±3)Ma所形成的岩浆.热液系统提供了持续的矿质和热源.含CO2低盐度流体与高盐度岩浆流体的相分离作用是导致普朗斑岩铜矿主成矿期网脉状.浸染状矿化的主要原因.     

云南普朗斑岩型铜多金属矿床气液隐爆角砾岩的发现及其找矿意义

云南普朗铜多金属矿是格咱岛弧内一个典型的斑岩型矿床,尽管前人对该矿床开展了若干研究,但对于该矿床是否存在叠加成矿作用仍存在争议。研究团队在普朗典型矿床调研过程中,在普朗I号探矿平硐中首次发现了气液隐爆角砾岩。详细的岩相学及矿相学研究表明,隐爆角砾岩角砾为含矿石英二长斑岩,胶结物为细粒石英,且细粒石英中含有黄铜矿连晶。根据气液隐爆角砾岩产出位置及特征推断,隐爆作用系石英二长斑岩就位之后的岩浆活动引起,并伴随成矿作用发生。普朗斑岩型铜多金属矿成矿作用由卡尼阶与诺利阶两个成矿阶段构成,其中铜成矿作用跨越了卡尼阶和诺利阶,而钼成矿始于诺利阶。综合分析指出,普朗矿区深部具有斑岩型钼(铜)多金属矿的找矿潜力。     

滇西北普朗斑岩铜矿与成矿有关的花岗岩与全球埃达克岩的对比:大数据研究的初步结果

云南格咱岛弧是西南三江构造-岩浆岩带中义敦岛弧的重要组成部分,位于义敦岛弧带的南端,是中国西部地区一个重要的铜铅锌多金属成矿带和印支期斑岩铜矿带,其中普朗斑岩型铜矿是印支期斑岩铜矿的典型代表。本文在前人研究基础上,采用大数据分析技术,对普朗斑岩铜矿与成矿有关的花岗岩与全球埃达克岩进行了对比研究,得到506个元素组合,获得交叠率比值127765个。结果表明,普朗斑岩与全球埃达克岩的地球化学数据基本上重叠,具有与全球埃达克岩类似的特征;但Cu、Mo、Pb、Zn成矿元素明显超出全球埃达克岩的分布范围,REE和Ga与主元素的比值虽然在全球埃达克岩范围内,却显示了位于全球埃达克岩某个端元的现象。另外,与斑岩铜矿有关的埃达克岩分布于全球埃达克岩范围的局部,数据部分或大部分逸出了全球埃达克岩分布的范围,具有低Sr/Cu、Ta/Cu、Al/Mo、Mn/Zn、Mn/Cu、Mn/Mo以及Hf、K、Ti、P、Co、Th、Ca/Cu比值的特征,数据点偏离全球埃达克岩范围越远,蚀变与矿化作用越强烈,与铜钼成矿关系越密切。本文地球化学数据挖掘结果可以作为找矿标志来使用,这为普朗铜矿床深部及外围的地质找矿提供了新的科学依据。     

云南普朗铜矿三维地质建模与深部找矿预测

云南普朗铜矿位于滇西北迪庆藏族自治州东部,已查明矿床铜金属量达大型规模,并具有超大型的远景。通过对普朗铜矿成矿地质背景的分析及基础地质资料的搜集,利用三维可视化建模技术构建普朗铜矿的三维地质模型,确定有利控矿要素并构建找矿预测模型。将证据权法与信息量法相结合进行综合成矿预测,最终圈定找矿靶区2处,为普朗铜矿的下一步找矿勘查工作提供参考。