读<烃碱流体地球化学原理--重论热液作用和岩浆作用>有感

读《烃碱流体地球化学原理——重论热液作用和岩浆作用》有感杜乐天先生的新著《烃碱流体地球化学原理——重论热液作用和岩浆作用》正式出版之前,我便有幸拜读了该学术巨著的样书,感到受益匪浅。这里摘记点滴学习心得,与读者交流。这是一部别开生面、独具一格的向传统...     

西藏冈底斯东段斑岩铜钼铅锌成矿系统的发育时限：帮浦铜多金属矿床辉钼矿Re-Os年龄证据

通过对西藏冈底斯成矿带东段的帮浦矿床中的辉钼矿进行Re_Os精确测年 ,首次获得北矿带的铜多金属矿化时间。其Re_Os模式年龄为 (14 .30± 0 .2 5 )Ma～ (14 .75± 0 .2 8)Ma ,5件样品得到的187Re_187Os等时线年龄为 (15 .32± 0 .79)Ma。年龄数据与冈底斯成矿带东段南侧斑岩铜矿化带的矿化时间 (14Ma左右 )具有一致性 ,表明北矿带的成矿作用与斑岩有关。斑岩成矿是冈底斯成矿带内的一次主导成矿事件 ,冈底斯南矿带以斑岩型铜钼矿床为主 ,其北矿带以斑岩型铜铅锌多金属矿床为主。冈底斯南、北矿带的成矿作用具有统一的成矿动力学背景 ,发生在碰撞造山带侧向伸展时期 ,均为陆_陆碰撞造山带演化过程中同构造岩浆活动期的产物     

深地震反射剖面揭示的铜陵矿集区复杂地壳结构形态

穿过铜陵矿集区的深地震反射剖面揭示出其下具有异常地壳结构. 剖面北部下地壳 (4-11s, TWT)呈现多组倾向相反的“层状”强反射, 解释为伸展环境下玄武岩浆多次底侵的结果. 剖面南部扬子克拉通中地壳呈现较强的水平反射, 显示清晰的双层地壳结构. 铜陵隆起上地壳出现复杂的弧形反射, 解释为褶皱、冲断和侵入构造, 复杂弧形反射下方的反射透明区揭示巨型岩基的存在; 存在于上、下地壳之间(4-7s, TWT)且向南倾斜的巨型强反射带指示二者之间存在拆离. 拆离面为岩浆侵入创造了空间条件, 使矿集区下形成巨型穹隆状岩基. 扬子克拉通具有清晰的莫霍面反射, 铜陵隆起下为弱莫霍面反射, 而剖面北部莫霍面反射之下还有反射出现, 莫霍面在短距离(60 km)内的巨大变化表明构造岩浆活动的复杂性.     

地幔热柱多级演化与核幔源元素成矿作用

地壳中矿床分布极不均匀,这与地球的形成与演化密切相关。地球演化的早期,在引力收缩和热力膨胀的统一作用下,放射性、卤族、稀有、稀土元素及碱金属等轻质元素向上迁移,而铁族、铂族、有色金属、贵金属等比重较大的元素则逐渐沉向地核,以至于铁、镍、金、银等元素主要聚集在地核之中。但是,在地球形成圈层结构的同时,由于地球内、外温度差、压力差、粘度差的存在,导致地球发生以地幔热柱多级演化为主要形式的垂向物质运动,两者互为依存,并构成幔壳运动的原动力。地幔热柱多级演化沟通了深部矿质的迁移通道,聚集在地核及核幔界面上的金、银等元素呈气态随地幔热柱热物质流,以反重力运移至岩石圈,并以气-液混合态向近地表迁移,在有利的构造扩容带中聚集成矿。这可能是金银铅锌铜等多种元素的重要成矿     

长江中下游地区的底侵作用及动力学演化模式: 来自地球物理资料的约束

总结分析了长江中下游地区已完成的深地震资料, 发现下地壳普遍存在似层状强反射, 认为下地壳的强反射为基性或超基性岩浆底侵引起的, 后者可能与岩石圈地幔拆沉有关. 在综合分析该地区区域地球物理、地质资料的基础上, 提出了长江中下游地区的地球动力学演化模式. 该模式认为长江中下游地区自二叠纪末经历了碰撞挤压、拆沉伸展、底侵熔融等重要地球动力学过程, 并最终形成了长江中下游巨型成矿带.     

碰撞造山过程中流体向前陆盆地大规模迁移汇聚：来自长江中下游三叠纪膏盐建造和区域蚀变的证据

文章通过对长江中下游的地质调查，提出了大规模流体迁移汇聚的3个地质证据：①穿切寒武系一三叠系的大面积白云石化和硅化蚀变域，整体上发育在沿江成矿带与大别造山带的夹持地带，蚀变域内强弱相间的蚀变带呈NW向展布，受垂直于大别造山带的断裂系统控制，可能记录了长距离迁移的流体活动轨迹；②沿江局限盆地内大量发育的中下三叠统巨厚的膏盐建造。其结构构造特征揭示了区域热卤水在局限盆地内的排泄汇聚与化学沉积对其形成有重要的贡献；③早中三叠世同生沉积的铁碳酸盐建造和块状硫化物铁铜铅锌矿床，与膏盐建造或呈互层，或者分离，但均具有相同的产出层位和密切的伴生关系，是高盐度热卤水同生沉积的产物。根据调查结果，结合前人资料，提出了大别碰撞造山过程中流体迁移汇聚与成矿的概念性模式。     

滇西北甭哥正长岩体成因:锆石U-Pb年龄、Hf同位素和地球化学证据

滇西北甭哥金矿区赋矿岩石类型主要为黑云辉石正长岩、黑云母正长岩及正长斑岩。锆石LA-ICP-MS定年结果表明黑云辉石正长岩和黑云母正长岩的结晶年龄分别为213.8±2.2Ma和219.1±4.7Ma,形成于印支期甘孜-理塘洋向西俯冲时期。岩石地球化学分析表明三类岩石均高钾富碱,属于钾玄质系列,富集LREE和大离子亲石元素(Sr、K、Rb、Ba、Th),亏损高场强元素(如Nb、Ta、Hf、Ti等),具有高的Mg#、Zr/Nd比值、Cr和Ni含量,黑云辉石正长岩和黑云母正长岩锆石εHf(t)值多集中于-2~+2之间,显示源区为俯冲板片物质交代的富集地幔。二阶段Hf模式年龄(978~1317Ma和998~1611Ma)远大于结晶年龄,结合从黑云母正长岩的部分锆石中获得510~534Ma、598~945Ma和1096~1206三组晚古生代-元古代的年龄信息,显示岩浆在上升侵位的过程中经历了壳源物质的混染。推测此次岩浆活动可能与晚三叠世甘孜-理塘洋向西俯冲,大洋板片断离,形成弧后拉张作用相关。     

太行山北段王安镇杂岩体中酸性岩锆石SHRIMP U-Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义

太行山北段王安镇杂岩体花岗闪长岩、二长花岗岩、髫髻山组火山岩-安山岩精细SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素地球化学研究表明:花岗闪长岩体形成于135.7±1.3Ma,二长花岗岩体形成于133.7±1.1Ma,安山岩形成于138.89±0.9Ma,与杂岩体内基性侵入岩(138Ma)具有相似的形成年龄。花岗闪长岩的锆石εHf(t)值为-21.81~-16.09,相应tDMC为2.2~2.6Ga;二长花岗εHf(t)值为-20.50~-16.31,相应tDMC为2.2~2.5Ga,与杂岩体内基性岩体具有极为相似的Hf同位素特征εHf(t)=-22.8~-15.3。杂岩体中酸性岩类岩石成因可解释为:富集地幔(EMI)部分熔融形成的玄武质岩浆遭受一定程度的地壳混染以及之后的分离结晶作用对形成王安镇杂岩体中酸性岩类发挥着关键作用。与华北克拉通内部其他地区相同,晚侏罗-早白垩世北太行地区处于软流圈上涌的岩石圈伸展构造背景。     

伊朗扎格罗斯造山带构造演化与成矿

扎格罗斯造山带是特提斯构造域的重要组成,其内赋存有世界级规模的金属矿产资源。本文综述了扎格罗斯造山带构造格架、物质组成、矿床分布及特征,讨论了该区构造演化与成矿。扎格罗斯造山带由南至北由扎格罗斯褶皱冲断带(ZFTB)、萨南达杰-锡尔詹岩浆变质带(SSZ)、乌尔米耶-达克塔尔火山岩浆带(UDMA)和伊朗中部地块四个构造单元组成。新元古代—早寒武世时,萨南达杰-锡尔詹带和伊朗中部地块位于冈瓦纳大陆北缘,受始特提斯洋盆俯冲影响,边缘发育大陆岩浆弧。晚石炭世—二叠纪萨南达杰-锡尔詹带和伊朗中部地块与冈瓦纳大陆裂解,新特提斯洋盆形成。三叠纪伊朗中部地块与北侧的欧亚大陆汇聚,古特提斯洋盆闭合。侏罗纪—白垩纪新特提斯洋盆向北侧的萨南达杰-锡尔詹带俯冲,形成弧岩浆岩及弧后盆地,其中弧前蛇绿岩中发育铬铁矿床,弧后盆地双峰式火山岩中产有块状硫化物矿床,碳酸盐岩内发育梅迪阿巴德密西西比河谷型超大型铅锌矿床。白垩纪末—新生代初洋壳向萨南达杰-锡尔詹带仰冲,含铬铁矿的蛇绿岩就位。始新世末—渐新世新特提斯洋闭合,南侧的阿拉伯板块与北侧的萨南达杰-锡尔詹带和中伊朗地块所在的欧亚大陆碰撞,在阿拉伯板块前缘形成扎格罗斯褶皱冲断带,在欧亚大陆南缘形成乌尔米耶-达克塔尔火山岩浆带。伴随碰撞,在萨南达杰-锡尔詹带的碳酸盐岩中形成类密西西比河谷型铅锌矿床,中中新世以来扎格罗斯地区进入后碰撞阶段,在乌尔米耶-达克塔尔带内发育了包括萨尔切实梅和松贡超大型矿床在内的众多斑岩型铜矿床。     

伊朗扎格罗斯碰撞造山带马拉耶尔-伊斯法罕碳酸盐岩容矿铅锌成矿带——矿床基本特征与成因类型

伊朗马拉耶尔-伊斯法罕碳酸盐岩容矿铅锌成矿带,地处扎格罗斯碰撞造山带内陆的萨南达杰-锡尔詹中生代岩浆变质带构造转换区,带内发育丰富的碳酸盐岩容矿铅锌矿床,是伊朗境内重要的铅锌产出基地。综合分析表明,该带内的铅锌矿床形成于新生代古近纪早期,发育在阿拉伯板块-欧亚大陆板块碰撞造山阶段,其形成和区域上逆冲-走滑断层、走滑拉分盆地等压扭性构造密切相关。成矿带各矿区矿体多发育在区域逆冲断层上下盘,赋存于下白垩统碳酸盐岩内,受与逆断层相关的次级断层、岩性分界面等要素控制,总体以层控形式产出。矿种组合以Zn-Pb为主,少量矿区出现Cu。硫化物主体为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿,出现少量黄铜矿和黝铜矿,非硫化物以石英、白云石、方解石、重晶石为主。矿化以脉体充填或热液矿物交代充填为主要形式,脉状、浸染状、块状为主要矿石构造,强硅化和白云石化为主要蚀变特征。热液矿物仅发育两相盐水包裹体,成矿流体温度介于90~257℃,盐度介于0%~24%NaCl eq.,总体反映了中低温高盐度盆地卤水来源和另一种具中低温中低盐度特征的流体来源。不同矿区硫同位素组合差异较大,其中IranKuh矿区硫化物硫同位素为负值,介于-10‰~-3‰,重晶石硫同位素为正值,介于14‰~19‰,Emarat矿区硫化物硫同位素为正值,介于2‰~15‰,总体反映了生物还原或有机质热还原赋矿碳酸盐岩地层封存水中溶解的早白垩世海相硫酸盐为主要还原硫来源。方铅矿铅同位素组成在带内各矿区差别不大(206Pb/204Pb介于18.389~18.471,207Pb/204Pb介于15.628~15.659,208Pb/204Pb介于38.470~38.650),推测成矿金属物质来自区域整套的上地壳地层。该矿带碳酸盐岩容矿铅锌矿床为一套与岩浆作用无关的后生铅锌矿床,以世界上的矿床类型划分可在大范畴上归入MVT铅锌矿床,但是,这些矿床形成于大陆碰撞造山带内部,受控于区域压扭性构造,矿物组合中富石英的存在,这些特点并不能被已建立的MVT铅锌成矿模式所涵盖,彰显出了其独特的成矿特征,故暂视为一套类MVT铅锌矿床。这些矿床的成矿过程和其东邻的"三江"成矿带铅锌成矿发育相似,可初步归纳为:斜向碰撞、压扭性构造发育、盆地卤水下渗—流体汇聚,圈闭、有机质、细菌准备—硫酸盐被还原、还原硫形成,应力松弛—流体排泄,流体混合—金属沉淀,区域富岩浆岩地层准备、成矿流体温度快速下降—富硅矿物组合形成。