青藏高原新生代形成演化的整合模型——来自火成岩的约束

深部过程是青藏高原演化的主导因素,其他地质过程都可以看作是对深部过程的响应。因此,一个构造旋回(阶段)的地球动力学事件链可以概括为深部地质过程—幔源岩浆活动—壳源岩浆活动—陆壳增厚—地表隆升—表层剥蚀与沉积,其中幔源岩浆活动的研究成为追索青藏高原演化历史的关键环节。据此,青藏高原演化的关键性时间坐标为80、45、27、17、9和4Ma。青藏高原新生代火成岩具有三种展布形式:与雅鲁藏布缝合带平行的岩浆带、沿深大断裂展布的岩浆带和藏北离散性岩浆分布区,它们分别受控于大陆碰撞、大规模走滑和岩石圈拆沉构造体制,且都受控于印度—亚洲软流圈汇聚过程。据此,文中提出了一个描述青藏高原演化的整合模型:南北向地幔对流汇聚控制了岩石圈块体的相对运动,并最终导致印度—亚洲大陆的碰撞和沿碰撞带的大规模岩浆活动;碰撞之初(白垩纪末期),大陆岩石圈块体的刚性属性有利于应力的远程传递和块体旋转,沿块体边界分布的大型走滑断裂控制了岩浆活动的发生;随着挤压过程的持续进行,岩石圈块体的受热和变形,高原岩石圈的重力不稳定性增加,最终导致拆沉作用和软流圈物质的大规模上涌以及藏北高原的离散性岩浆活动。在高原演化中,岩石圈拆沉作用具有重要意义,许多地质事件的发生都与此有关。同时,软流圈的汇聚还导致软流圈物质的向东挤出,并因此造成青藏高原岩石圈的向东挤出和晚新生代的伸展构造。     

东昆仑造山带花岗岩类Pb-Sr-Nd-O同位素特征

本文报道了东昆仑造山带三叠纪辉长岩、花岗岩类及其包裹体的Pb、Sr、Nd和O同位素组成。东昆仑造山带花岗质岩石全岩和长石Pb同位素组成相差不大，具明显的造山带Pb同位素特征；Sr同位素初始值(ISr)变化于0．70144～0．70972之间，暗示幔源成因；εNd值变化于-4．49939～-9．19258之间，具壳源成因特点；Nd同位素模式年龄(tDM)在1．38～1．761Ga之间，与中元古代变质岩相当；O同位素组成变化范围7．8～9．5，表明花岗岩类成岩物质主要来自地壳。综合岩石的同位素组成，结合矿物学、岩石地球化学的研究，表明花岗岩浆主要起源于地壳，但与来自地幔的基性岩浆曾发生过混合作用，从而导致同位素组成趋于一致。     

青藏高原碰撞造山带:Ⅰ.主碰撞造山成矿作用

大陆碰撞与成矿作用是当代成矿学研究的重要前沿。与板块构造成矿作用研究相比,大陆碰撞造山带的成矿作用研究则明显薄弱。文章以青藏高原主碰撞带为对象,研究了印度-亚洲大陆主碰撞过程与区域成矿作用的耦合关系,并初步建立了主碰撞造山成矿模型。研究表明,印度-亚洲大陆主碰撞始于65Ma,延续至41Ma,形成了以藏南前陆冲断带、冈底斯主碰撞构造-岩浆带和藏北陆内褶皱-逆冲带为特征的青藏高原碰撞造山带主体。伴随陆-陆碰撞,在冈底斯带相继发育①壳源白云母花岗岩-钾质钙碱性花岗岩组合（66-50Ma）、②＋εNd花岗岩-辉长岩组合（52-47Ma）和③幔源玄武质次火山岩-辉绿岩脉组合（42Ma）,以及大面积分布的巨厚（5000m）的林子宗火山岩系（65-43Ma）,反映深部相继发生大陆碰撞和板片陡深俯冲（65-52Ma）→板片断离（52-42Ma）→板片低角度俯冲（〈40Ma）等重要过程。在主碰撞期,初步识别出4个重要的成矿事件：①与壳源花岗岩有关的Sn、稀有金属成矿事件,在藏东滇西形成腾冲Sn、稀有金属矿集区;②与壳／幔花岗岩有关的Cu-AuMo成矿事件,在冈底斯南缘形成长达百余公里的Cu-Au矿化带;③与碰撞造山有关的剪切带型Au成矿事件,沿雅鲁藏布江缝合带分布,形成具有较大成矿潜力的A-u矿化带;④与挤压抬升有关的Cu-Au成矿事件,形成以雄村大型铜金矿为代表的斑岩型／浅成低温复合型Cu-Au矿床。在综合研究基础上,初步建立了大陆主碰撞造山区域成矿模型。     

滇西沧源铅锌多金属矿集区流体包裹体研究

滇西沧源铅锌多金属矿集区位于中缅边境的金腊-金厂一带,是云南省地质矿产局和地质矿产资源股份有限公司新近探明和开发的一个新的资源地.文章通过对矿集区脉石矿物中流体包裹体的类型、特征、成矿温度、盐度、密度、成矿压力以及流体包裹体中气液相成分和C、H、O同位素地球化学方面的分析,探讨了流体性质、来源及矿床成因.结果表明,该区流体主要属于NaCl-H2O体系和NaCl-CO2-H2O体系,均一温度主要集中在160～320℃之间,盐度W(NaCleq)在0～20%左右,由成矿压力推算的成矿深度在0.7～11.5 km内.由此推测成矿流体主要是经深部循环演化了的大气降水与岩浆水的混合流体.     

西藏冈底斯南带辉长岩及其所反映的壳幔作用信息

在巨型冈底斯岩浆岩带南端产出有一个辉长岩带,与雅鲁藏布江蛇绿岩带平行共生。辉长岩带中以辉长岩为主,与冈底斯花岗质岩石空间上呈渐变过渡接触关系,表现为接触带附近岩石成分的规律变化,并出现暗色微粒包体。本文在项目组多年来对冈底斯岩浆岩带研究的基础上,对拉萨曲水县城—日喀则一带的辉长岩类进行了详细的野外观测,选择了典型露头系统采集了样品,系统的岩石学、地球化学及同位素地球化学分析和研究表明该辉长岩类的SiO_2 49%～55%、Mg~#49～66,近于原始基性岩浆,REE曲线平缓右倾,无明显负Eu异常,表明未发生明显的岩浆分异作用,其~(87)Sr/~(86)Sr比值变化在0.7036～07051、~(143)Nd/~(144)Nd为0.5128～0.5131,且ε_(Nd)为2.34～6.87,其~(206)Pb/~(204)Pb,~(207)Pb/~(204)Pb,~(208)Pb/~(204)Pb分别为17.9095,15.4986和38.0176。这些特征都表明该辉长岩属于PREMA源区物质局部熔融而成,并在上侵就位过程中受到壳源物质影响。已有SHRIMP锆石U-Pb年龄表明该辉长岩类形成于40～53Ma,与曲水岩体岩浆混合时代一致。因此可以推断印度-欧亚陆陆碰撞过程中,随着俯冲板片的折返断离,具有亏损特征的普通幔源物质在始新世局部熔融,其熔浆底侵、上升,不同程度地与壳源花岗质岩浆混合,形成冈底斯辉长岩带,其成因与大陆碰撞密切相关。     

西秦岭新生代钾霞橄黄长岩的地球化学及其岩浆源区性质

西秦岭礼县地区新生代钾霞橄黄长岩具有贫SiO_2和Al_2O_3,富CaO、Mgo、TiO_2及K_2O Na_2O的特征,矿物组合中除橄榄石、辉石外,普遍含有霞石、黄长石、白榴石和磁铁矿等矿物。火山岩的∑REE为97.82×10~(-6)～639.1×10~(-6)。岩石以强烈富集大离子亲石元素(LILE,如Rb、Ba、K、Sr)和高场强元素(HFSE,如Nb、Th、Ta、P、Zr、Hf等)为特征具有Pb和Ti的负异常。火山岩具有相对高的~(143)Nd/~(144)Nd比值(0.512007～0.512130,ε~(Nd)= 3.4～ 5.8)和相对低的~(87)Sr/~(86)Sr比值(0.703374～0.704726)。~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Ph/~(204)Ph的比值范围分别为18.088～19.112,15.476～15.626和38.071～39.680。岩石的微量元素和Sr、Nd和Pb同位素特征显示其与洋岛玄武岩(OIB)的地球化学特征相似。源区组成显示了亏损地幔端元DM、HIMU端元和富集地幔端元EMII这三种地球化学端元混合的特征。     

云南金平长安金矿成矿物质来源——来自矿石及地层、岩浆岩的成矿元素含量证据

系统地分析测定了长安金矿床矿石、地层、岩浆岩中成矿元素的含量,研究结果表明,细晶正长岩、辉绿岩、煌斑岩中Au得到了不同程度的富集,其Au含量分别为0.02×10-6, 0.009×10-6,0.019×10-6, 分别为相应维氏值的4.4, 2.3, 4.8倍;砷的含量分别为92.2×10-6,784×10-6,6.96×10-6, 分别为相应维氏值的61.5,392, 3.5倍.Au与As具有较好的正相关性,因而细晶正长岩、辉绿岩、煌斑岩是与长安金矿关系最密切的岩浆岩,为长安金矿提供了成矿物质来源.长安金矿的硅化蚀变砂岩相对于砂岩围岩大部分元素总体上呈亏损状态,硅化蚀变砂岩的Au的含量仅为0.001×10-6～0.002×10-6,只有围岩的0.24～0.47倍;As的含量为5.01×10-6～5.22×10-6,是围岩的0.09倍.说明流体在运移的过程中,使围岩中成矿物质贫化,从围岩中萃取了大量的成矿元素.     

从31届地质大会看火成岩石学的研究动向

主要根据第31届国际地质大会上关于花岗质岩浆作用与成矿，花岗岩系统及元古宙岩石圈过程，玄武岩，碱性侵入体的成因与侵位，碳酸岩、金伯利岩、钾镁粕斑岩及相关岩石，造山带酸性与中性火山岩，火山作用等方面的发言、论文及摘要，结合其它资料，对近些年来国际、国内火成岩石学领域的新进展和研究动向进行讨论。认为从20世纪末到21世纪初，在地球动力学和全球变化的总框架下，在人类对资源、环境、减灾重大需求的推动下，火成岩石学在地球物质科学、岩石探针、大火成岩省事件与超级地幔柱、地幔动力学、岩浆过程的物理学及超高压实验等方向取得了明显的进展。     

甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩火山作用及其构造含义

钾霞橄黄长岩是一种产于大洋和/或大陆环境,尤以大陆裂谷最为多见的超钾质火山岩,也是世界上出露最少的火成岩之一,目前世界只有少数几个国家和地区有这类岩石的报道.甘肃西秦岭新生代火山岩是我国目前唯一有报道的钾霞橄黄长岩产区.本文详细介绍了西秦岭新生代钾霞橄黄长岩及深源包体的岩石学特征,提供了该区13个岩体30个具代表性的全岩化学和主要矿物的化学成分分析结果,6个具代表性的Sr,Nd,Pb同位素分析结果,以及2个火山岩全岩Ar/Ar同位素定年结果.研究表明西秦岭新生代钾霞橄黄长岩主要是中新世火山作用的产物.火山岩的化学成分贫SiO2和Al2O3,富MgO,CaO,TiO2和(K2O+Na2O),以及具有高的[MgO]值(平均大于68)和NNiO 含量(平均在0.3%以上).火山岩中含有丰富的深源包体,岩石的结晶程度很差.所有这些表明西秦岭存在原生钾霞橄黄长岩浆.而且本区钾霞橄黄长岩与碳酸岩密切共生,显示了典型的大陆区钾霞橄黄长岩的特征.火山岩的∑REE在365×10-6～649×10-6之间,其中轻稀土总量(∑LREE)达319×10-6～569×10,尤以强烈富集大离子轻石元素(K、Rb、Sr、Ba)和相对亏损高场强元素(Nb、Ta等)为特征.火山岩具有相对高的143Nd/144Nd值(0.512768～0.512911),相对低的87Sr/86Sr值(0.70412～0.70525)和206Pb/204Pb(18.418～18.625).εNd介于+1. 8209～+2.1002之间,207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为15.476～15.551和38.618～38.792.本区火山岩的Sr,Nd和Pb同位素与东非裂谷,意大利,德国等地的钾霞橄黄长岩不同,也与青藏高原周边其它地区的钾质火山岩不同.结合火山岩中深源包体温压计算结果,以及火山岩的形成时代,大地构造背景及地球物理资料的分析,对火山岩产出的构造环境及起源和成因进行了初步讨论.提出本区钾霞橄黄长岩火山作用是印度-欧亚板块碰撞后青藏高原强烈隆升在周边地区的反映,本区原生钾霞橄黄长岩岩浆直接起源于地幔,其成因与岩石圈伸展的条件下,岩石圈底部热边界层(TBL)的低度部分熔融有关.这种热边界层(TBL)在发生岩浆作用之前是被来自软流圈深部的流体和/或熔体交代富集过的地幔.     

中亚成矿域斑岩铜金成矿的地质环境问题

中亚成矿域在蒙古、乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦和哈萨克斯坦产有Oyu Tolgoi、Almalyk、Andash-Taldy Bulak、Aktogai、Kounrad等众多巨型和世界级斑岩铜金矿床,中国新疆北部斑岩铜金找矿持续重大突破令人期待。中亚成矿域大规模斑岩铜金成矿于什么地质环境?新疆北部、尤其天山斑岩铜金地质找矿持续突破的前景怎样?都是颇受关注的重大地质和找矿问题。通过广泛深入文献调研和重要矿集区实地调查研究表明,中亚构造成矿域在古亚洲洋壳俯冲增生、陆陆碰撞和后碰撞伸展等不同时期地质环境中,虽然均有斑岩铜金成矿作用发生,但古亚洲洋俯冲形成不同时期的增生岛弧是中亚斑岩铜金最为重要的成矿地质环境,大规模斑岩铜金成矿出现在洋盆演化末期、或即将关闭时的成熟岛弧环境。为什么中亚重要斑岩铜金矿床多形成于年长的成熟岛弧是值得探索的重要科学问题。新疆北部、尤其天山不同时期的岛弧发育完整,岛弧岩浆作用强烈而漫长,斑岩铜金成矿条件优越,大型-超大型铜金矿地质找矿潜力巨大,有望持续发现重要斑岩铜金矿床。