粤北贵东复式岩体的形成与重熔界面的形态演化

根据花岗岩的“原地重熔 壳内对流”理论,对粤北贵东复式岩体的各种地质地球化学资料进行重新编码,证实该复式岩体的形成是该区陆壳中生代多次熔融(重熔)的结果,并在此基础上重建该区不同期次重熔界面形态。研究表明,早侏罗世重熔界面总体自南向北倾斜,因而在同一剥蚀面下,岩体自南向北依次出露中心相、过渡相、边缘相的岩性;晚侏罗世的熔融(重熔)事件基本局限于早期岩体内部,故该期岩体普遍比早期岩体偏酸性,本期岩浆界面自北向南倾斜。早白垩世的熔融(重熔)事件形成了石英正长岩和次英安斑岩两类不同的岩石,两者岩性的较大差异与卷入的源岩有关,本期的重熔界面同样自北向南倾斜,据此进行的隐伏矿床预测已经获得验证。     

胶东矿集区大规模成矿时间和构造环境

本文全面收集了胶东矿集区矿床和相关岩石的同位素年龄,讨论了该区金矿床大规模成矿的时间和构造背景.数据显示成矿作用发生于中生代,以110～130Ma为高峰;成矿事件同步或略滞后于中生代花岗岩浆活动.铷锶和锆石SHRIMP年龄表明中生代花岗岩类形成于多次热事件,大量继承锆石的存在和较高的ISr值(＞0.709)指示花岗岩浆主要源于地壳物质的部分熔融或重熔.矿石和成矿流体的Isr值普遍高于0.709,并略高于中生代花岗岩类,指示成矿流体和物质主要来自地壳内部.讨论显示,中生代华北与华南古板块的碰撞造山作用是导致胶东矿集区形成的主导因素;花岗岩类侵入和大规模成矿作用耦合于碰撞造山带的3阶段地球动力学演化,即早阶段挤压-地壳缩短-隆升,中阶段岩石圈拆沉并转向伸展构造体制,晚阶段伸展;最强烈的成矿作用发生在碰撞造山过程的挤压向伸展转变期;已建立的碰撞造山成岩成矿和流体作用模式可以较好解释胶东矿集区的矿床、花岗岩类的特征.     

下庄铀矿田构造特征及与热液铀矿化的关系

下庄热液铀矿田位于贵东印支-燕山复式花岗岩体的东部,主要有北西西、北北东和北东-北东东向3组断裂。在前人工作的基础上,论文着重对断裂构造进行了野外考察和显微构造分析,初步查明了不同方向断裂自印支期以来的活动历史、性质以及所反映的区域应力场。运用花岗岩的原地重熔原理,提出了下庄铀矿田构造控矿规律。北西西向断裂由晚侏罗世剪切发展成早白垩世追踪张性活动,主要控制辉绿岩浆侵入,晚白垩世时转化为压性,形成北西西向挤压破碎带。北北东向断裂由晚侏罗世剪切发展成早白垩世张剪性活动,控制了粗、细晶石英脉及多种蚀变分布,早白垩世晚期发生了韧性剪切变形,晚白垩世时部分北北东向断裂控制了辉绿岩浆侵入。北东-北东东向构造侏罗纪主要发生褶皱、逆冲,早白垩世主要为左旋压剪活动,晚白垩世转化为拉张,控制了晚白垩世红盆发育。早、晚白垩世之交,主压应力方向由北西 南东转化为北东 南西。贵东岩体经印支、燕山早、中期的多次重熔,为铀的活化迁移及富集成矿准备了良好的前提条件。早、晚白垩世两次铀矿化,与花岗岩层的两次重熔相关。重熔界面上升时,花岗岩层熔化,断裂切割深度小,构成了岩浆热液的通道;重熔界面下降时,花岗岩层固结,断裂深切至重熔层下方,成为基性岩浆上侵的通道。北西西向断裂拉张强度大,是基性岩浆的主要通道,北东-北东东向断裂规模较小,构成容矿构造,而北北东向断裂规模较大,在早、晚白垩世主要作张剪性活动,构成含矿热液主要运移通道,是下庄矿田重要的导矿构造。沿北北东向断裂向上运移的含矿热液遇到北西西向基性岩脉时,铀被还原而富集,含矿热液进入北东-北东东向断裂时,铀被“拥堵”而滞留,两者均是成矿的有利部位。层状花岗岩+“成矿壳层”+断裂构造,是下庄铀矿田下一步“攻深找盲”的思路。     

甘肃西秦岭金矿富集区花岗岩与金成矿作用的关系

依据甘肃西秦岭金矿富集区矿床和相关花岗岩的同位素年龄和稳定同位素数据,探讨了该区金矿床成矿作用与花岗岩成岩作用的关系及成矿物质来源。从数据显示,成岩和成矿作用均发生在侏罗纪;成岩年龄集中分布在200Ma~171Ma;大规模成矿作用年龄分布在195Ma~140Ma;成矿事件同步或略滞后于花岗岩浆活动;相关花岗岩是地壳物质重熔而成的S型;花岗岩浆侵入是该区金矿形成的主导因素;成矿物质和流体来源于地壳。     

衡山地洼花岗岩的断裂重熔成因

衡山复式花岗岩由南岳岩体和白石峰岩体组成,形成于西缘大断裂的剪切阶段,并与韧性变形变质岩、断裂混合岩构成了紧密共生的(两期)三位一体组合。研究表明,白石峰岩体是由早期眼球状混合岩高程度熔融而成的,南岳岩体则是高变质相韧性断层岩重熔的产物,二者均属断裂重熔。重熔过程是一种流体开放体系,重熔作用沿断裂呈线带状发生,与深部高温热流体沿断裂带的注入、聚集有关。断裂重熔是地洼花岗岩的形成方式之一,其实质是地洼块断(造山作用)重熔。     

花岗岩演化与铀钍元素富集的关系:以粤北贵东岩体为例

对粤北贵东岩体铀钍丰度变化特征的研究表明,原地重熔过程导致铀钍元素向花岗岩体的上方汇聚富集,并造成铀、钍元素在空间上的分离,即在花岗岩体中,铀的丰度带位处钍丰度带之上。陆壳多次原地熔融(重熔)不但导致复式花岗岩体形成,同时造成铀元素在晚期岩体中的富集。贵东岩体内燕山早期岩体铀钍含量的东西差异被认为与卷入熔融的铀源层(寒武-震旦系)的初始埋深有关,而复式岩体铀含量的南北差异,则被解释为与晚期重熔界面倾斜方向所导致的晚期岩体的剥蚀深度有关。高铀含量和高铀钍比值并存往往是晚期岩体埋深较浅的表现,对于深部隐伏矿床的寻找有重要指示作用。     

华南重要金属矿床的成矿规律——时代爆发性、空间分带性、基底继承性和热隆起成矿

华南热液矿床形成的时代爆发性、空间分带性及其成矿元素对前寒武纪基底的继承性表明,构成华南基底和含矿建造的前寒武纪地层（主要为元古界）是华南陆内热液成矿作用的主要成矿物质来源,燕山期花岗岩类是热液成矿作用的主要成矿能量来源;华南热液成矿的区域分布趋势、矿床形成过程和成矿岩体演化等,均表现出与构造热隆起动态有关的成矿特征。多期花岗岩类侵入和迅速块断隆升造成地温梯度增高,基底含矿建造提供成矿物质,以及有利的热液通道和扩容空间是造成构造隆起带或盆地“凹中隆”成矿的重要条件。燕山期花岗岩成岩成矿与大陆地壳的多旋回熔融或再循环有密切的成因关系;地震层析图像资料显示,华南中生代软流圈上涌是造成华南陆壳热隆起的动力学因素。但其成因不同于地幔柱机制,具有被动上涌特征,可能与太平洋板块俯冲形成的大型冷幔柱下沉和地幔过渡带崩溃有关。     

柿竹园钨多金属矿床成岩成矿作用的几点新认识

笔者从长期野外地质观察,对柿竹园钨多金属矿床成岩成矿作用提出了新的认识。花岗岩体由燕山期地壳重熔的再生岩浆,经5次侵入而成。其中第一次γ_5~(2-1)细粒斑状黑云母花岗岩对本矿床形成起决定作用;含矿云英岩脉是由各种花岗岩脉,通过含矿气水溶液交代改造而成;面型云英岩是γ_5~(2-1)岩浆演化到后期气水溶液在岩体顶部富集交代的结果;并认为造成早期矽卡岩的动力是熔融硅铝层的“岩汁”和首次熔融γ_5~(2-1)岩浆所产生的气化物;晚期复杂矽卡岩的形成是γ_5~(2-1)岩浆侵入演化时所产生的气液交代早期矽卡岩形成。     

紫金山矿集区花岗岩“原地重熔”成矿模式探讨

传统地质学理论认为花岗岩是由异地深熔的花岗岩浆沿构造侵入至地壳浅部冷凝结晶形成的,"原地重熔-壳内对流"理论认为熔融的花岗岩浆并没有离开源区,而是原地重熔,熔融岩浆层内的热能对流形成大规模层状或似层状花岗岩浆,岩浆层冷凝结晶形成花岗岩,花岗岩体是岩浆层界面(MI)凸起形成的。燕山晚期花岗闪长斑岩是紫金山矿集区成矿母岩,在温度差和压力差作用下,成矿元素和挥发分在MI凸起界面上部富集形成含矿流体,在沿构造裂隙向上向外逃逸过程中与围岩产生水岩反应,形成从高温到低温热液蚀变分带,而不同成矿元素则在不同温度、压力(深度)和Eh、pH区间沉淀成矿,形成罗卜岭斑岩型铜钼矿、紫金山高硫化中低温热液型铜金矿和悦洋低硫化低温热液型银多金属矿,它们是同一斑岩-浅成热液成矿体系的产物。     

广西花山花岗岩的岩石学和地球化学特征及成岩物质来源的探讨

本文研究了花山花岗岩的岩石学、地球化学和同位素地质学特征,确定了花山岩体是一个由三期独立的、不同时代、不同成因和不同物质来源的花岗质岩浆岩所组成的复式岩体。第一期印支期牛庙石英二长岩和同安石英二长岩,属以幔源物质为主的壳幔混合来源,由上地幔分异岩浆上侵并同化混染了地壳物质而形成;第二期燕山早期花山主体花岗岩亦属壳幔混合来源,但其壳幔物质比值有所增高。上地幔沿东西向区域性深断裂的上拱和地壳物质(包括沉积组分和火成组分)受热重熔,是该期花岗岩的可能成因;第三期燕山晚期细粒花岗岩小岩体是由以沉积组分为主的地壳物质经部分熔融、重熔或深熔而成。     

大别造山带核部天堂寨和九资河花岗岩的成岩模拟

选用大离子亲石元素 Rb、Sr对大别造山带核部天堂寨和九资河花岗岩进行成岩模拟 ,结果表明 :( 1)天堂寨花岗岩主要与非平衡熔融有关 ,偏基性片麻岩可能是天堂寨花岗岩的主要原岩 ;( 2 )九资河花岗岩主要由片麻岩的平衡非实比批式熔融作用形成 ,但也不排除由偏基性片麻岩发生非平衡熔融形成九资河花岗岩的可能性 ;( 3 )天堂寨与九资河花岗岩熔融方式的差异可能反映了大别造山带燕山晚期不同地壳层次变质岩熔融方式的差别 ,即中下地壳以高温非平衡部分熔融为主 ,而中地壳以低温平衡熔融为主 ,并伴随有局部偏基性片麻岩的非平衡熔融     

花岗岩浆形成定位机制的思考与研究进展

花岗岩(广义)是陆壳的标志,也是地球岩石圈区别于其它行星岩石圈的标志。文章介绍了行星探测和大洋调查等方面的成果对花岗岩形成的地质约束:行星从岩浆表壳向岩石表壳转换过程以及现代地幔过程,均没有产生有规模意义的花岗岩;花岗岩及其所标志的陆壳,应是星球出现水圈和沉积岩之后的产物;花岗岩在地球岩石圈二维空间上的平均生长速率,大约为485×10~3km~2/Myr;岩浆主要来自地壳岩石的部分熔融(深熔)。在此基础上,文章介绍了深熔作用方面的研究进展,讨论了部分熔融岩石的流变行为与其内熔体比的关系,并比较了岩浆侵入模型与岩浆对流模型在解释花岗岩形成定位机制方面的异同。侵入模型的困难之一来自岩体与源区分离。由于源区位于岩体下方且远离岩体,因而是不可观察的,除非岩体及其与源区之间的岩石因风化或构造被剥蚀殆尽。文章最后介绍了"深熔-对流"模型的研究进展。该模型认为"源区"与"定位区间"是统一的,当"源区"岩石的熔体比例超过流变学的临界熔体比,岩石转变为"脏"岩浆;"脏"岩浆层内的重力分异诱发热对流,后者引起"顶蚀作用",导致重熔界面(MI)或固-液转换界面(SLT)不断向上移动和岩浆层的逐渐增厚。基本认识是:熔区内的热对流是深熔作用能够形成大规模花岗岩浆的必要条件;没有对流,陆壳岩石的部分熔融只能产生混合岩,不能产生岩基规模的花岗岩。     

“广西型花岗岩”有岩石学意义吗?——对《广西型花岗岩的地球化学特征及其构造意义》一文的质疑

对国内外30个实例的汇总表明,所谓"广西型花岗岩"不具备张旗(2014)所认为的岩石学和地球动力学意义。富Sr和Yb的"广西型花岗岩"在岩性包含了中性岩、酸性岩和过碱性岩,绝大多数具有负Eu异常。从岩石组合(系列)方面看,"广西型花岗岩"是钙碱性系列、碱性系列与A型花岗岩的"混杂"。"广西型花岗岩"可以是基性岩浆分离结晶或分离结晶+混染(AFC)、壳源岩石部分熔融等多种成岩机制的产物,斜长石是结晶相或残留相。对不同源岩的失水熔融相图的比较分析表明,花岗岩类的全岩Sr、Yb含量不是指示花岗质岩浆起源压力的可靠指标,张旗提出的以"Sr-Yb"为基础的花岗岩分类没有地球动力学意义。     

滇西北贡山地块始新世花岗岩的成因及其构造意义

滇西三江地区发育古近纪花岗岩,记录了印度－欧亚大陆碰撞的岩浆活动信息。对贡山地块福贡花岗岩开展岩石地球化学及锆石U Pb Hf系统研究,结果表明,该花岗岩为钙碱性、过铝质特征的I S型花岗岩。锆石U Pb同位素分析表明,福贡马吉花岗岩侵位于55 Ma,并含有252~77 Ma的继承锆石。锆石Hf同位素分析表明,该区岩浆锆石具有与青藏高原及东其南缘同时代长英质侵入体相似的Hf同位素组成,暗示其相似的岩浆起源。微量元素和同位素组成模拟计算结果表明,马吉花岗岩的原生岩浆是由53%的新生地壳组分和47%古老地壳基底物质混合而成的原岩经 5%~15%(F=005~015)的部分熔融而成。贡山地块福贡马吉花岗岩与冈底斯地块和腾冲地块早始新世岩浆岩(约55 Ma)具相似的年龄及地球化学特征,暗示它们之间可能存在类似的成因机制,均为新特提斯洋俯冲板片断离引起的壳内减压熔融的产物。     

额尔古纳地块太平川巨斑状花岗岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

大兴安岭北段额尔古纳地块莫尔道嘎-太平川一带分布有大量的新元古代巨斑状花岗岩,该岩体形成的确切时代及成因尚不清楚。笔者等运用LA ICP MS技术进行了锆石U Pb定年和锆石Hf同位素组成测定。锆石U Pb年龄结果揭示太平川巨斑状花岗岩形成时代为791.4 Ma。锆石Hf同位素研究显示εHf（t）为1.4~6.4,均>0,反映亏损地幔来源新生地壳物质在花岗岩的形成中起主导作用,锆石Hf单阶段的模式年龄tDM为1.09~1.28 Ga,与岩石的形成时间791.4 Ma有较长的时间间隔,表明该区花岗岩的母岩来自具有较长地壳滞留时间的地壳物质的部分熔融。结合额尔古纳已有的花岗岩锆石Hf同位素资料,认为额尔古纳地块在中、新元古代曾发生过地壳增生事件,存在1.09~1.28 Ga的中元古代晚期增生地壳。     

江西东乡花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

通过对东乡铜矿花岗斑岩进行岩石地球化学特征、锆石U-Pb定年研究,探讨其岩石成因、构造环境、形成时代与成矿的关系。东乡花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为156.4±1.5~161±1.0Ma。该岩体为高钾钙碱性系列,轻稀土元素富集,重稀土元素较亏损,具有明显的负Eu异常。微量元素富集大离子亲石元素,而亏损高场强元素。地球化学特征表明,东乡岩体形成于碰撞构造环境,岩浆来源于地幔,但形成演化期间经历了地壳物质的同化混染。该区矿石与花岗斑岩的稀土元素配分曲线存在一定的相似性,且成矿时间与岩浆侵入时间相近,表明岩浆侵入对东乡铜矿床的形成具有重要贡献。     

西准噶尔色尔登花岗岩地球化学特征及其构造意义

本文在野外实地调查的基础上,分析研究了新疆西准噶尔色尔登花岗岩岩体的岩石组合类型和岩石地球化学特征。研究结果表明,色尔登岩体为晚石炭世后I型花岗岩,形成于后碰撞伸展背景下,物源为下地壳中基性物质的部分熔融,但形成时的地壳厚度较薄,部分熔融的热力来源为软流圈玄武质岩浆底侵作用。本文通过探讨西准噶尔晚石炭世花岗岩类形成时的构造环境、成因机制及构造意义,为西准噶尔地区晚石炭世地壳内部物质重新分配的过程研究提供了新的依据。