新生代埃达克岩两种成因类型的含矿性和源区:西南太平洋带与东太平洋带的对比

埃达克岩是一种新型的火成岩(Sr/Y值≥20),形成于环太平洋带的大洋岛弧、大陆边缘造山带和陆缘火山弧环境,依据REE配分模式可将其划分为两种成因类型:大洋型(O-型)埃达克岩和大陆型(C-型)埃达克岩。西南太平洋带是世界上新生代埃达克岩和类埃达克岩广泛分布的地区之一。这些中酸性岩浆岩广泛分布于东南亚地区的菲律宾群岛、苏拉威西和加里曼丹中部、印度尼西亚几内亚岛和巴布亚新几内亚至所罗门群岛一带,零星见于班达岛弧、苏门答腊和西爪哇等地。研究结果表明:不同成因类型的埃达克岩具有不同的含矿性,反映各自来源于不同的岩浆岩源区。无论在西南太平洋带还是东太平洋带(智利),C-型埃达克岩(La/Yb值≥12)是俯冲板块的部分熔融作用叠加岩浆上侵过程中MASH(熔融-混染-储存-均一化)和AFC(混染-分异-结晶)作用的产物,与世界级斑岩铜-金矿床共生;而O-型埃达克岩(La/Yb比值≤12)则与俯冲的海洋平缓板块部分熔融作用有关,在西南太平洋带主要与浅成热泉金矿带和喷气型矿床有成因联系。     

东南亚新生代两类埃达克岩的分布、成因和含矿性

东南亚的巽他群岛-巴布亚新几内亚是新生代埃达克岩和类埃达克岩发育的地区。这些中酸性岩浆岩广泛见于印度尼西亚几内亚岛、苏拉威西和巴布亚新几内亚, 零星见于苏门答腊、班达岛弧、西爪哇和中加里曼丹等地。本区埃达克岩和类埃达克岩岩石类型分别属于岛弧拉斑钙碱性系列和高钾钙碱性系列, 以重稀土元素Y, Yb含量低(分别为Y ≤19 ×10-6和Yb ≤1.8 ×10-6)和高Sr值(＞355 × 10-6)为特征。微量元素蛛网图上有明显的Ba、K、Sr正异常峰和负的Th、Nb (Ta)异常谷。大离子亲石元素(LILE)和高场强元素(HFSE)相对富集。本区埃达克岩和类埃达克岩的构造位置为新生代缝合线附近的大洋岛弧和陆缘造山带, 可划分为两种成因类型:第一种为岛弧拉斑/钙碱性系列, 其REE配分模式属于大洋岛弧型, 见于现代大洋岛弧, 称为岛弧型(O-型)埃达克岩; 另一种为高钾钙碱性系列, 其REE配分模式属于大陆型, 产于大陆板块边缘造山带, 与弧-陆碰撞和后碰撞构造环境有成因联系, 见于大陆边缘, 称为大陆型(C-型)埃达克岩。 研究结果表明:大陆型(C-型)埃达克岩和类埃达克岩分布区域与世界级斑岩铜-金矿分布相一致, 而大洋岛弧型(O-型)主要与浅成热泉金矿和喷气型有成因联系。      

巴布亚新几内亚新生代两类埃达克岩的构造环境意义

本文根据新几内亚安山岩的化学分析数据与典型埃达克岩进行对比,讨论了巴布亚新几内亚埃达克岩的地球化学特征及其大地构造环境意义。对比结果表明:巴布亚新几内亚埃达克岩微量元素特征为高锶(一般>于400×10-6),Sr/Y比值平均>41.7,重稀土元素Y和Yb含量很低(分别为≤20×10-6和1.9×10-6)。在微量元素蛛网图上有Sr,Ba正异常峰和明显的Nb,Th负异常。稀土元素表现为LREE富集模式,(La/Yb)N比值平均为2.19~18.69。巴布亚新几内亚埃达克岩的M g#值>0.45,87Sr/86Sr值一般<0.7045与典型埃达克岩一相致。巴布亚新几内亚埃达克岩分别位于弧-陆碰撞带大地构造环境中的大洋岛弧和大陆边缘造山带中。埃达克岩的分布区域与世界级斑岩铜-金矿和浅成热泉金矿的成矿带的分布相一致。     

东南亚巽他群岛埃达克岩的分布及斑岩型铜(金)矿成矿预测的地质准则

东南亚巽他群岛是新生代埃达克岩、类埃达克岩极其发育的地区。这些中酸性岩浆岩广泛见于几内亚岛上的中央山脉、巴布亚新几内亚的欧文-斯坦利推覆带、俾斯麦岛弧、布干维尔岛-所罗门岛弧、印度尼西亚苏拉威西、加里曼丹中部、班达岛弧,零星见于苏门答腊、爪哇等地。根据微量元素特征及REE曲线类型的特点,本区埃达克岩可以明显地划分为2种类型：第一种埃达克岩类型属于拉斑/钙-碱性系列,具有大洋岛弧的REE曲线特征（相当于O型埃达克岩）;第二种埃达克岩属于高钾钙-碱性系列,归于大陆埃达克岩（相当于C型埃达克岩）,形成于弧-陆碰撞带或碰撞后造山带。埃达克岩与浅成热液金属矿床和斑岩矿床的成矿作用有密切的关系,是世界级浅成热液和斑岩铜-金矿的容矿岩石。     

东南亚巽他群岛埃达克岩的分布及斑岩型铜(金)矿成矿预测的地质准则

东南亚巽他群岛是新生代埃达克岩、类埃达克岩极其发育的地区。这些中酸性岩浆岩广泛见于几内亚岛上的中央山脉、巴布亚新几内亚的欧文-斯坦利推覆带、俾斯麦岛弧、布干维尔岛-所罗门岛弧、印度尼西亚苏拉威西、加里曼丹中部、班达岛弧,零星见于苏门答腊、爪哇等地。根据微量元素特征及REE曲线类型的特点,本区埃达克岩可以明显地划分为2种类型：第一种埃达克岩类型属于拉斑/钙-碱性系列,具有大洋岛弧的REE曲线特征（相当于O型埃达克岩）;第二种埃达克岩属于高钾钙-碱性系列,归于大陆埃达克岩（相当于C型埃达克岩）,形成于弧-陆碰撞带或碰撞后造山带。埃达克岩与浅成热液金属矿床和斑岩矿床的成矿作用有密切的关系,是世界级浅成热液和斑岩铜-金矿的容矿岩石。     

东南亚巽他群岛埃达克岩的分布及斑岩型铜（金）矿成矿预测的地质准则

东南亚巽他群岛是新生代埃达克岩、类埃达克岩极其发育的地区.这些中酸性岩浆岩广泛见于几内亚岛上的中央山脉、巴布亚新几内亚的欧文-斯坦利推覆带、俾斯麦岛弧、布干维尔岛-所罗门岛弧、印度尼西亚苏拉威西、加里曼丹中部、班达岛孤,零星见于苏门答腊、爪哇等地.根据微量元素特征及REE曲线类型的特点,本区埃达克岩可以明显地划分为2种类型:第一种埃达克岩类型属于拉斑/钙-碱性系列,具有大洋岛弧的REE曲线特征(相当于O型埃达克岩);第二种埃达克岩属于高钾钙-碱性系列,归于大陆埃达克岩(相当于C型埃迭克岩),形成于弧-陆碰撞带或碰撞后造山带.埃达克岩与浅成热液金属矿床和斑岩矿床的成矿作用有密切的关系,是世界级浅成热液和斑岩铜-金矿的容矿岩石.     

苏拉威西埃达克岩、类埃达克岩分布与特征

在东南亚一带的地质研究工作中,查阅了近10多年来地质文献上发表的有关印度尼西亚苏拉威西岛弧的岩石化学数据,查出符合埃达克岩条件的中、酸性岩岩石样品25个。样品分布于南苏拉威西、中苏拉威西、北西苏拉威西和北苏拉威西,构成巽他古大陆边缘新生代埃达克岩分布带。埃达克岩岩石类型分别属于岛弧拉斑系列、钙碱性系列和高钾钙碱性系列,以重稀土元素Y、Yb含量低和高Sr值为特征。微量元素蛛网图上有明显的Th, Sr峰。大离子亲石元素（LILE）和高场强元素(HFSE)相对富集。本区埃达克岩和埃达克质岩可划分为两种类型：第一种为岛弧拉斑/钙碱性系列,见于大洋岛弧和陆缘火山弧,其REE配分模式属于大洋岛弧型（O型）;另一种产于大陆板块内部,与陆-陆碰撞和后碰撞构造环境有成因联系,属于大陆型（C型）埃达克岩。     

巴布亚新几内亚新生代埃达克岩及成矿意义

根据巴布亚新几内亚地区埃达克岩地球化学特征,讨论了埃达克岩的构造环境意义.巴布亚新几内亚埃达克岩微量元素特征为高锶(一般大于596.80×10-6),在微量元素蛛网图上具有正Sr异常(Sr/Y比值平均>41.7)和明显的Nb、Th负异常.Y和重稀土元素Yb含量很低(分别为≤20×10-6和≤1.9×10-6).Mg#值>0.45;87Sr/86Sr一般小于0.704 5.巴布亚新几内亚埃达克岩主要形成于弧-陆碰撞环境的大洋岛弧和大陆边缘造山带.埃达克岩的分布区与世界级斑岩铜-金矿和浅成热泉金矿成矿带分布一致.     

巴布亚新几内亚新生代埃达克岩的地球化学证据

本文根据对新几内亚火山岩的10个化学分析数据与典型埃达克岩进行对比,讨论了巴布亚新几内亚埃达克岩的地球化学特征.结果表明:巴布亚新几内亚埃达克岩微量元素特征为高锶(一般大于400×10-6),Sr/Y比值平均>41.7;在微量元素蛛网图上有Sr、Ba正异常峰和明显的Nb、Th负异常.Y和重稀土元素Yb含量很低(分别为≤20×10-6和1.9×10-6).稀土元素表现为LREE富集模式,La/Yb比值平均为9.3~27.8.巴布亚新几内亚埃达克岩的Mg#值>0.45;87Sr/86Sr一般小于0.7045.巴布亚新几内亚埃达克岩分别位于弧-陆碰撞带大地构造环境中的大洋岛弧和大陆边缘造山带中.埃达克岩的分布区域与世界级斑岩铜-金矿和浅成热泉金矿成矿带的分布相一致.     

关于C型埃达克岩成因的再探讨

文中回顾了对C型埃达克岩认识的过程,归纳了C型埃达克岩的产出特征、存在问题、研究意义及今后研究的方向,指出中国东部C型埃达克岩是高钾钙碱性的,可能是变质的中钾和高钾的中基性岩在高压条件下部分熔融形成的。不同于O型埃达克岩,它的成因、源区特征、熔融机制,是今后研究的重点,需要大量实验研究的支持。钾质的C型埃达克岩是新的大陆构造学研究的切入点,比钠质的O型埃达克岩具有更重要的意义。     

Variation of Cl and SO3 Contents of Microphenocrystic Apatite in Intermediate to Silicic Igneous Rocks of Cenozoic Japanese Island Arcs: Implications for Porphyry Cu Metallogenesis in the Western Pacific Island Arcs

Abstract. Determinations of SO₃ and Cl contents of igneous accessory apatite were carried out on Late Cenozoic intermediate to silicic intrusive and volcanic rocks in the Japanese island arcs of the western Pacific rim including the southwestern Kuril arc (eastern Hokkaido), Northeast Japan arc (southwestern Hokkaido through northeastern Honshu to central Honshu), Izu‐Bonin arc, Kyushu‐Palau ridge, Southwest Japan arc (northern Kyushu) and northern Ryukyu arc (southern Kyushu). These were compared to those from the Western Luzon arc, Philippines, to better understand the metallogenesis of porphyry Cu deposits in the western Pacific island arcs. In addition, SO₃ and Cl contents of accessory apatite in the Cretaceous magnetite‐series granitic rocks in the Kitakami belt (northeastern Honshu) and the Miocene ilmenite‐series granitic rocks in the Outer Zone of Southwest Japan (southern Kyushu) were also examined. Microphenocrystic apatites in shallow intrusions associated with porphyry Cu deposits in the Western Luzon arc contain >0.1 wt% S as SO₃. Such high SO₃ contents of microphenocrystic apatite are a common characteristic of hydrous mag‐matism in the Western Luzon arc, from 15 Ma old tonalitic plutonic rocks of the Luzon Central Cordillera to present‐day volcanism at Mount Pinatubo. The accessory apatite in intrusive rocks associated with porphyry Cu deposits, especially those at the Santo Tomas II deposit, show significantly high Cl contents (>2 wt%). The SO₃ contents of microphenocrystic apatite in most of the hydrous silicic rocks along the volcanic front, in andesites related to native sulfur deposits, and in Miocene and younger shallow granitic intrusions in northeastern Honshu, are generally <0.1 wt%. On the other hand, the SO₃ contents of apatite in such rocks from eastern Hokkaido, southwestern Hokkaido, Izu, northern Kyushu and southern Kyushu are similar to those from the Western Luzon arc. The SO₃ contents of accessory apatite in the Cretaceous magnetite‐series granitic rocks in the Kitakami belt are variable, whereas those of the Miocene ilmenite‐series granitic rocks in southern Kyushu are extremely low. The Cl contents of accessory apatite in some rocks of the Northeast Japan arc, Izu‐Bonin arc and Southwest Japan arc are significantly high. In terms of the Cl and SO₃ contents of microphenocrystic apatite, Cenozoic Japanese arc magmatism show similarities with arc magmatism associated elsewhere with porphyry Cu mineralization, except for the most of northeastern Honshu of the Northeast Japan arc. Apatite commonly occurs as inclusions in other phenocrystic phases. Thus the variation in SO₃ contents of apatite is a feature of early stage magmatic differentiation. The SO₃ contents of microphenocrystic apatite are considered to reflect the redox state of the magma source region or fluids encountered during magma generation.     

Two stages of granulite facies metamorphism in the eastern Himalayan syntaxis,south Tibet: petrology,zircon geochronology and implications for the subduction of Neo‐Tethys and the Indian continent beneath Asia

The eastern Himalayan syntaxis in southeastern Tibet consists of the Lhasa terrane, High Himalayan rocks and Indus‐Tsangpo suture zone. The Lhasa terrane constitutes the hangingwall of a subduction zone, whereas the High Himalayan rocks represent the subducted Indian continent. Our petrological and geochronological data reveal that the Lhasa terrane has undergone two stages of medium‐P metamorphism: an early granulite facies event at c. 90 Ma and a late amphibolite facies event at 36–33 Ma. However, the High Himalayan rocks experienced only a single high‐P granulite facies metamorphic event at 37–32 Ma. It is inferred that the Late Cretaceous (c. 90 Ma) medium‐P metamorphism of the southern Lhasa terrane resulted from a northward subduction of the Neo‐Tethyan ocean, and that the Oligocene (37–32 Ma) high‐P (1.8–1.4 GPa) rocks of the High Himalayan and coeval medium‐P (0.8–1.1 GPa) rocks of the Lhasa terrane represent paired metamorphic belts that resulted from the northward subduction of the Indian continent beneath Asia. Our results provide robust constraints on the Mesozoic and Cenozoic tectonic evolution of south Tibet.