三江特提斯叠加成矿作用样式及过程

三江地区经历了特提斯洋的多期洋-陆俯冲和新生代以来的陆-陆碰撞;成矿主要集中在大洋生长与俯冲造山阶段以及碰撞造山主碰撞向晚碰撞的转换阶段,控制了区域喜马拉雅期斑岩型铜金矿带、沉积岩容矿型铅锌多金属矿带与造山型金矿带等。在不同时期构造环境作用下,在矿田与矿床范围内形成了复杂多样的叠加成矿作用。叠加成矿作用可划分为3种类型及9种方式:(1)VMS-岩浆热液叠加型。包括喜马拉雅期岩浆热液型矿体叠加海西期-燕山期"VMS型"矿体(老厂式Pb-Zn-Mo矿床和鲁春式Cu-Pb-Zn矿床),印支/燕山期岩浆热液型矿体叠加海西期VMS型矿体的羊拉式Cu-Mo-Pb-Zn矿床;(2)沉积-热液叠加型。包括喜马拉雅期岩浆热液型矿体叠加燕山期沉积矿源层的白秧坪式Cu-Pb-Zn矿床,喜马拉雅期建造热液型Ge矿体叠加沉积煤层的大寨/中寨式Ge矿床,燕山期岩浆热液叠加加里东期分水岭式Fe-Cu矿床;(3)多期热液叠加型。主要为喜马拉雅期与印支期两期叠加成矿作用的老王寨床式Au矿床,燕山期叠加印支期普朗-红山式Cu矿床,喜马拉雅期多期次叠加的金满Cu矿床。叠加成矿作用增加矿床的资源储量,丰富了矿种类型;但是现在仅有部分年代学与矿田-矿床尺度地质现象的某些证据,叠加矿床的矿体-矿石结构特征、形成条件与地球化学及矿物学约束仍有待于进一步研究。     

西藏吉塘花岗岩地球化学特征及成因

沿澜沧江结合带发育一条长达1000余千米的印支期澜沧花岗岩带,吉塘岩体位于该带北段,产出在吉塘以西约3km,轴向NNW,侵位于古元古代吉塘群变质岩系中,长70km,宽2~10km、出露面积341km²。主要由花岗闪长岩和二长花岗岩组成,Rb-Sr等时线年龄值为220Ma。本文对吉塘岩体开展了系统的岩石地球化学特征分析。研究结果表明吉塘岩体为过铝质钙碱性S型花岗岩,吉塘岩体在岩石化学组成上,SiO₂含量63%~71%,平均66.5%,Na₂O含量2.8%~4.2%,K₂O含量1.7%~3.4%,铝饱和指数A/CNK=1.09~1.48,CIPW标准矿物中刚玉1.5%~5.6％,微量元素组成类似于片麻岩质的中地壳。(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值为0.7280~0.7395,ε_Nd(i)为-14.1~-16.2,指示岩浆源区为地壳物质,成因上与俯冲作用无关,Nd同位素亏损地幔模式年龄(t_DM)在2.0Ga左右,与昌都陆块变质基底古元古代吉塘群的原始形成年代相当,岩体Sr、Nd同位素组成也与变质基底吉塘群片麻岩一致,综合分析认为,岩浆源岩为变质杂砂岩成分的古元古代吉塘群片麻岩,其原岩建造主要是火山弧成因的英安岩或英安质火山碎屑岩,微量元素组成指示为黑云母脱水熔融。分析认为岩浆形成于地壳加厚增温环境下的地壳深熔作用,构造上与板块碰撞后的环境相联系。支持澜沧江构造带为冈瓦纳与扬子大陆边缘多岛弧系统的边界即古特提斯主洋盆的观点。澜沧江洋的闭合时间早于澜沧花岗岩带的形成年龄220Ma,根据构造带上相关研究成果,倾向于认同碰撞时间在280Ma左右。     

阿尔金造山带南缘岩浆混合作用:玉苏普阿勒克塔格岩体岩石学和地球化学证据

阿尔金造山带南缘玉苏普阿勒克塔格岩体中的似斑状中粗粒黑云钾长花岗岩发育有岩浆成因的暗色包体,并且该花岗岩被花岗细晶岩呈脉状侵入。该岩体含有丰富的岩浆混合作用特征: 如暗色包体中的碱性长石斑晶、针状磷灰石、长石的环斑结构、石英/斜长石主晶和榍石眼斑等。暗色包体、寄主花岗岩和花岗细晶岩代表了岩浆混合演化过程中不同端元比例混合的产物。地球化学特征上,钾长花岗岩和暗色包体的主要氧化物含量在Harker图解中多呈线性变化。暗色包体主要为闪长质,MgO、K₂O含量高,为钾玄岩系列,总体上高场强元素不亏损,显示了岩浆混合中的基性端元信息,可能为幔源熔体结晶分异或壳幔物质的混合产物。寄主花岗岩均为准铝质,富碱,为高钾钙碱性系列,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等高场强元素,高K₂O/Na₂O,富集高不相容元素,Ga含量高,显示了A型花岗岩的特征,Th/U 和Nb/Ta比值分别介于为6.67~10.96、8.99~11.94,代表了下地壳源区。花岗细晶岩均为钠质、过铝质,TiO₂、MgO含量低, Na₂O和CaO含量高,具有混合岩浆侵位后分异的特征。岩相学和地球化学特征说明岩浆混合作用对于环斑结构花岗岩的形成起到重要作用。花岗细晶岩中环斑长石的斜长石外环与钾长石内核的厚度比大于钾长花岗岩中的环斑长石,指示混合岩浆在一定的减压条件下更有利于环斑结构的形成。玉苏普阿勒克塔格岩体中的钾玄质暗色包体、高钾钙碱性花岗岩和中钾钙碱性花岗细晶岩代表了岩浆演化不同阶段的产物,反映了一个幔源岩浆和下地壳不断相互作用,引起地壳连续伸展减薄的过程,指示阿尔金南缘在早古生代末期存在造山后伸展背景下的幔源岩浆底侵作用。同一岩体中两种不同时代岩性的环斑结构显示了该岩体形成历史中的一定时空演化关系,代表了伸展过程中不同阶段的产物。     

西藏甲玛铜多金属矿床暗色包体岩石成因:对岩浆混合和成矿的启示

岩浆混合作用的研究对揭示壳幔相互作用,探讨成岩成矿过程具有重要意义。甲玛矿区位于冈底斯成矿带东段,为超大型斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床,矿区内的中酸性岩浆岩中普遍发育暗色包体,对其中的暗色包体中的闪长质包体开展详细的岩相学、岩石地球化学、Hf同位素地球化学及U-Pb同位素地质年代学等方面研究以期查明岩石成因,为岩浆混合作用和成矿作出启示,完善甲玛成岩成矿模型。岩相学观察表明,闪长质包体及寄主岩浆岩中存在多种反映岩浆混合作用的典型组构,如长石-石英熔蚀结构、石英镶边结构、长石交代筛状结构、长石反环带结构、磷灰石针柱状结构等,锆石LA-ICP-MS UPb同位素定年结果显示,包体形成时代(15. 3±0. 3Ma)与中酸性寄主岩石在误差范围内一致,也符合了岩浆混合作用的存在。闪长质包体化学成分上类似高Mg埃达克岩(MgO=3. 53%～6. 62%,Sr/Y=20～57,(La/Yb)N=51～64),具有低SiO_2(52. 44%～59. 45%),高K_2O(3. 19%～5. 62%),高相容元素(Ni=86×10~(-6)～146×10~(-6); Cr=102×10~(-6)～228×10~(-6))的特征,∑REE高于中酸性寄主岩浆岩,且轻重稀土分异明显((LREE/HREE)N=21～23),富集LILE(Rb=189×10~(-6)～284×10~(-6),Sr=498×10~(-6)～658×10~(-6),Ba=1247×10~(-6)～1378×10~(-6)),相对亏损HFSE(Nb、Ta、Ti),在稀土元素配分图及微量元素蛛网图中闪长质包体介于冈底斯带碰撞后时期的超钾镁铁质岩(来源于富集的岩石圈地幔)与甲玛中酸性寄主岩浆岩(主要来源于加厚新生下地壳)之间,Hf同位素(ε_(Hf)(t)=-0. 9～4. 6)同样也介于超钾镁铁质岩与花岗闪长斑岩(代表中酸性寄主岩浆)之间。这些特征说明闪长质包体是富集的岩石圈地幔部分熔融形成的镁铁质岩浆与加厚新生下地壳部分熔融形成的中酸性岩浆发生混合的产物,同时指示了东冈底斯带中新世时期也存在岩石圈地幔伸展对流减薄事件,以及证实了南拉萨地体广泛分布的高钾埃达克质岩在形成过程中,伴随着与富集岩石圈地幔来源的超钾镁铁质岩浆发生不同程度混合。此外,富集的岩石圈地幔部分熔融形成的镁铁质岩浆的混入,将会为中酸性岩浆系统加入大量的水和金属物质,这也是控制甲玛超大型斑岩-矽卡岩型矿床形成的关键因素。     

西南三江特提斯研究进展与展望

西南三江(怒江、澜沧江、金沙江)造山带是连接青藏高原与东南亚的桥梁,是特提斯研究的关键场所。通过回顾近十年来西南三江特提斯研究在原特提斯、高压榴辉岩带、弧后盆地结合带等方面取得的重要进展,指出了甘孜-理塘古特提斯洋及义敦岛弧存在与否、潞西-瑞丽带超基性岩构造环境、昌宁-孟连带石炭纪—二叠纪玄武岩和碳酸盐组合的地质意义、原特提斯时空配置4个关键地质问题。在此基础上,进一步提出未来特提斯研究的3个重点方向：①进一步完善三江地区构造格架;②探索原特提斯与古特提斯转换过程;③开展古生物学、古地磁学、地质学、地球化学等多学科综合研究,由定性到半定量、定量研究特提斯动力学。     

中国西南特提斯典型复合成矿系统及其深部驱动机制研究进展

"973"项目"中国西南特提斯典型复合成矿系统及其深部驱动机制"实施3年多来,在成矿动力学背景、复合造山与复合成矿系统、大型矿集区的成矿深部驱动机制、成矿预测理论和勘查技术集成等方面取得了重要进展。研究工作完善了西南特提斯大地构造演化格架;构建了西南特提斯域岩浆时空序列;明确了复合成矿系统的理论概念,在西南特提斯成矿域内厘定出增生造山海底喷流型Cu-Pb-Zn-Ag、增生-碰撞造山岩浆热液型Cu-Mo-Sn-W、碰撞造山盆地卤水-岩浆热液型Pb-Zn-Ag-Cu和碰撞造山斑岩-矽卡岩型Au-Cu-Mo四类典型复合成矿系统;深入剖析了代表性矿床的成矿过程和深部驱动机制;总结出典型矿床相应的最佳勘查技术集成,并在羊拉铜钼矿床(矽卡岩叠加型)、普朗铜矿床(俯冲型斑岩矿床)、北衙金多金属矿床(碰撞型斑岩矿床)等不同构造背景、多个构造单元、多种矿床类型勘查中予以实践应用,取得了良好的找矿效果。本专辑论文覆盖了上述各方面的研究进展,涵盖成矿动力学背景、典型复合成矿系统及深部驱动机制等主题。     

云南"三江"变质杂岩带多期花岗质岩浆事件及其构造意义

云南“三江”地区地处印度板块与欧亚板块之间,记录了多期岩浆-变质热事件.本文对该区8件花岗质岩石进行了锆石年代学和地球化学研究.锆石年代学结果表明,8件样品记录了6期岩浆事件,中寒武世(501.2±5.0Ma)、晚奥陶世(456±2.1Ma)、晚二叠-早三叠世(251～246Ma)、早白垩世早期(134～125Ma)、古新世早期(55±0.62Ma)和始新世晚期(38±0.52Ma),部分样品中存在古元古代、中-新元古代的继承锆石.地球化学结果显示,这些样品SiO2含量变化范围较大,为60.41％ ～77.41％,Al2O3含量为11.57％～17.54％,Na2O含量为2.05％ ～4.16％,K2O含量变化范围为2.09％～6.31％,早三叠世以前的花岗质岩石的A/CNK≥1,以过铝质为主;而早三叠世以后的花岗质岩石的A/CNK＜1,属偏铝质.轻重稀土分异明显,Eu负异常,(La/Yb)N值变化于5.22～ 19.56.其中5样品的143Nd/144 Nd比值为0.51195～0.51255,εNd(t) =0～-11.11,tDM=1071～1969Ma.两件较老的样品可能反映该地区存在中寒武世和晚奥陶世的岩浆作用;晚二叠-早三叠世的岩浆事件可能是古特提斯洋闭合构造-热事件的响应;高黎贡杂岩带中早白垩世花岗质岩石可能与碰撞后地壳加厚有关;而新生代花岗质岩石则是对印支板块和欧亚板块俯冲-碰撞事件的响应.部分样品中继承锆石U-Pb年代学结果显示,最主要年龄峰值在1100～800Ma之间,指示该地区可能存在新元古代岩浆作用;少量古-中元古代锆石的存在,可能指示该地区可能存在更古老的基底物质.同样Nd模式年龄也指示该地区可能存在古元古代和中-新元古代的基底岩石.     

复合造山和复合成矿系统:三江特提斯例析

提出复合造山定义,认为复合造山指多期次造山以及其它类型壳幔过程(裂谷作用、地幔柱活动、克拉通减薄等)在同一构造带先后发生或者多类型过程同时同位发生的地质事件;复合造山是大洋闭合-大陆拼贴过程的必然演化结果、地质历史时期普遍存在的地质过程,其具有不同属性板块拼接、多条蛇绿岩套与岛弧带并列、构造格架继承与改造、物质活化与循环运动以及构造体制转换突出等特征;复合造山带成矿时代长,类型多样,金属富集强度大,大型矿集区集中。复合成矿系统指在特定时-空域中,不同时期多种成矿作用或者同一时期不同成矿作用复合形成的成矿系统。复合成矿表现为成矿物质继承改造或成矿作用融合交叉,导致成矿元素多幕式富集,成矿空间广,成矿强度大,成矿概率增加。复合成矿系统分为多期复合和同期复合两类。复合造山驱动了复合成矿系统的形成,其是中国区域成矿典型特色。复合造山和复合成矿系统在特提斯构造带最为典型,中国西南三江造山带是典型解剖区。构建了古生代与中生代原-古-中-新特提斯洋闭合引发的增生造山和新生代印度-欧亚大陆汇聚导致的碰撞造山过程,厘定了增生造山海底喷流型Cu-Pb-Zn-Ag、增生-碰撞造山岩浆热液型CuMo-Sn-W、碰撞造山盆地卤水-岩浆热液型Pb-Zn-Ag-Cu和碰撞造山斑岩-矽卡岩型Au-Cu-Mo四类典型复合成矿系统。     

三江特提斯复合造山与成矿作用研究进展

国家973规划项目"三江特提斯复合造山与成矿作用"实施3年来,在成矿动力学背景、增生造山成矿系统、碰撞造山成矿系统、构造体制转换与复合叠加成矿作用、成矿预测理论和勘查技术集成等方面取得了重要进展。(1)厘定了原特提斯、古特提斯、新特提斯和陆陆碰撞等一系列重要的区域构造-岩浆事件及其动力学背景,提出存在较大规模的燕山期构造-岩浆-成矿事件。(2)划分了被动边缘盆地型、活动边缘多岛弧盆型和大洋盆地型3个VMS型Cu-Pb-Zn成矿子系统,确立了玉龙和格咱-香格里拉斑岩型Cu矿带印支期岩浆作用的贡献及俯冲岛弧构造环境。(3)沉积岩容矿Pb-Zn-Cu-Ag多金属矿床的形成贯穿于印-亚大陆碰撞的三个演化阶段,成矿年代由南向北逐渐变新;它包括2套子系统:脉状Cu成矿系统,与变质流体活动有关,成矿物质来自深部地壳和浅部沉积地层的混合;Pb-Zn(-Cu-Ag)成矿系统,与盆地流体活动有关,成矿物质主要来自沉积地层。(4)金沙江-哀牢山斑岩型Cu(Au)成矿系统形成于35Ma左右,受控于印-亚大陆碰撞导致的地壳增厚。(5)造山型Au成矿系统主要发育在哀牢山金矿带,三期金成矿作用发生于~62Ma、~35Ma和28Ma左右,分别受控于印-亚碰撞早期的强烈汇聚挤压、早-晚期转换构造动力学体制。(6)区域存在3期重要构造体制转换事件:增生造山→碰撞造山、主碰撞→晚碰撞和晚碰撞→后碰撞,前两者控制区域斑岩铜矿带、沉积岩容矿多金属矿带和造山型金矿带,后者控制了沱沱河盆地中的Pb-Zn矿床。(7)最典型的叠加成矿系统为VMS 型Cu-Pb-Zn与斑岩型Cu叠加成矿系统,主要发育于羊拉-红山-普朗-铜厂沟矿集区、云县-景谷、江达-维西和昌宁-孟连成矿带。(8)探索成矿预测理论与方法,并选择羊拉-红山-普朗-铜厂沟矿集区为重点地区,开展隐伏矿体预测工作,取得找矿进展。本专辑论文基本覆盖了上述各个方面的研究进展,论文涉及4个主题:成矿动力学背景、增生造山成矿系统、碰撞造山成矿系统、构造体制转换与复合叠加成矿作用。     

Mafic magmatic enclaves and mafic rocks associated with some granitoids of the central Sierra Nevada batholith, California: nature, origin, and relations with the hosts

The calc-alkaline granitoids of the central Sierra Nevada batholith are associated with abundant mafic rocks. These include both country-rock xenoliths and mafic magmatic enclaves (MME) that commonly have fine-grained and, less commonly, cumulate textures. Scarce composite enclaves consist of either xenoliths enclosed in MME, or of MME enclosed in other MME with different grain size and texture. Enclaves are often enclosed in mafic aggregates and form meter-size polygenic swarms, mostly in the margins of normally zoned plutons. Enclaves may locally divert schlieren layering. Mafic dikes, which also occur in swarms, are undisturbed, composite, or largely hybridized. In central Sierra Nevada, with the exception of xenoliths that completely differ from the other rocks, host granitoids, mafic aggregates, MME, and some composite dikes exhibit a bulk compositional diversity and, at the same time, important mineralogical and geochemical (including isotopic) similarities. MME and host granitoids display distinct major and trace element compositions. However, strong correlations between MME–host granitoid pairs indicate interactions and parallel evolution of MME and enclosing granitoid in each pluton. Identical mafic mineral compositions and isotopic features are the result of these interactions and parallel evolution. Mafic dikes have broadly the same major and trace element compositions as the MME although variations are large between the different dikes that are at distinctly different stages of hybridization and digestion by the host granitoids. The composition of the granitoids and various mafic rocks reflects three distinct stages of hybridization that occurred, respectively, at depth, during ascent and emplacement, and after emplacement. The occurrence and succession of hybridization processes were tightly controlled by the physical properties of the magmas. The sequential thorough or partial mixing and mingling were commonly followed by differentiation and segregation processes. Unusual MME that contain abundant large crystals of hornblende resulted from disruption of early cumulates at depth, whereas those richer in large crystals of biotite were formed by disruption of late mafic aggregates or schlieren layerings at the level of emplacement. MME and host granitoids are considered cogenetic, because both are hybrid rocks that were produced by the mixing of the same two components in different proportions. The felsic component was produced by partial melting of preexisting crustal materials, whereas the dominant mafic component was probably derived from the upper mantle. However, in the lack of a clear mantle signature, the origin of the mafic component remains questionable.     

Geochemical and Sr–Nd–Pb isotopic compositions of the Eocene Dölek and Sariçiçek Plutons, Eastern Turkey: Implications for magma interaction in the genesis of high-K calc-alkaline granitoids in a post-collision extensional setting

The major and trace elements and Sr–Nd–Pb isotopes of the host rocks and the mafic microgranular enclaves (MME) gathered from the Dölek and Sariçiçek plutons, Eastern Turkey, were studied to understand the underlying petrogenesis and geodynamic setting. The plutons were emplaced at  43 Ma at shallow depths ( 5 to 9 km) as estimated from Al-in hornblende geobarometry. The host rocks consist of a variety of rock types ranging from diorite to granite (SiO₂ = 56.98–72.67 wt.%; Mg# = 36.8–50.0) populated by MMEs of gabbroic diorite to monzodiorite in composition (SiO₂ = 53.21–60.94 wt.%; Mg# = 44.4–53.5). All the rocks show a high-K calc-alkaline differentiation trend. Chondrite-normalized REE patterns are moderately fractionated and relatively flat [(La/Yb)_N = 5.11 to 8.51]. They display small negative Eu anomalies (Eu/Eu = 0.62 to 0.88), with enrichment of LILE and depletion of HFSE. Initial Nd–Sr isotopic compositions for the host rocks are ε_Nd(43 Ma) = − 0.6 to 0.8 and mostly I_Sr = 0.70482–0.70548. The Nd model ages (T_DM) vary from 0.84 to 0.99 Ga. The Pb isotopic ratios are (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb) = 18.60–18.65, (²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb) = 15.61–15.66 and (²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb) = 38.69–38.85. Compared with the host rocks, the MMEs are relatively homogeneous in isotopic composition, with I_Sr ranging from 0.70485 to 0.70517, ε_Nd(43 Ma) − 0.1 to 0.8 and with Pb isotopic ratios of (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb) = 18.58–18.64, (²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb) = 15.60–15.66 and (²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb) = 38.64–38.77. The MMEs have T_DM ranging from 0.86 to 1.36 Ga. The geochemical and isotopic similarities between the MMEs and their host rocks indicate that the enclaves are of mixed origin and are most probably formed by the interaction between the lower crust- and mantle-derived magmas. All the geochemical data, in conjunction with the geodynamic evidence, suggest that a basic magma derived from an enriched subcontinental lithospheric mantle, probably triggered by the upwelling of the asthenophere, and interacted with a crustal melt that originated from the dehydration melting of the mafic lower crust at deep crustal levels. Modeling based on the Sr–Nd isotope data indicates that  77–83% of the subcontinental lithospheric mantle involved in the genesis. Consequently, the interaction process played an important role in the genesis of the hybrid granitoid bodies, which subsequently underwent a fractional crystallization process along with minor amounts of crustal assimilation, en route to the upper crustal levels generating a wide variety of rock types ranging from diorite to granite in an extensional regime.     

Mineralogy, whole-rock and Sr-Nd isotope geochemistry of mafic microgranular enclaves in Cretaceous Dagbasi granitoids, Eastern Pontides, NE Turkey: Evidence of magma mixing, mingling and chemical equilibration

Rocks of the Late Cretaceous Dagbasi Pluton (88-83 Ma), located in the eastern Pontides, include mafic microgranular enclaves (MMEs) ranging from a few centimetres to metres in size, and from ellipsoidal to ovoid in shape. The MMEs are composed of gabbroic diorite, diorite and tonalite, whereas the felsic host rocks comprise mainly tonalite, granodiorite and monzogranite based on both mineralogical and chemical compositions. MMEs are characterized by a fine-grained, equigranular and hypidiomorphic texture. The common texture of felsic host rocks is equigranular and also reveals some special types of microscopic textures, e.g., oscillatory-zoned plagioclase, poikilitic K-feldspar, small lath-shaped plagioclase in large plagioclase, blade-shaped biotite, acicular apatite, spike zones in plagioclase and spongy-cellular plagioclase textures and rounded plagioclase megacrysts in MMEs. Compositions of plagioclases (An₃₃-An₆₀), hornblendes (Mg#=0.77-1.0) and biotites (Mg#=0.61-0.63) of MMEs are slightly distinct or similar to those of host rocks (An_12-57; hbl Mg#=0.63-1.0; Bi Mg#=0.50-0.69), which suggest partial to complete equilibration during mafic-felsic magma interactions.The felsic host rocks have SiO₂ between 60 and 76 wt% and display low to slightly medium-K tholeiitic to calc-alkaline and peraluminous to slightly metaluminous characteristics. Chondrite-normalized rare-earth element (REE) patterns are fractionated (La_cn/Lu_cn=1.5-7.3) with pronounced negative Eu anomalies (Eu/Eu*=0.46-1.1). Initial ε_Nd(i) values vary between −3.1 and 1.6, initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values between 0.7056 and 0.7067.Compared with the host rocks, the MMEs are characterized by relatively high Mg-number of 22-52, low contents of SiO₂ (53-63 wt%), low ASI (0.7-1.1) and low to medium-K tholeiitic to calc-alkaline, metaluminous to peraluminous composition. Chondrite-normalized REE patterns are relatively flat [(La/Yb)_cn=1.4-3.9; (Tb/Yb)_cn=0.9-1.5] and show small negative Eu anomalies (Eu/Eu*=0.63-1.01). Isotope signatures of these rocks (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_(i)=0.7054-0.7055; ε_Nd(i)=-1.0 to 1.9) are largely similar to the host rocks. Gabbroic diorite enclaves have relatively low contents of SiO₂, ASI; high Mg#, CaO, Al₂O₃, TiO₂, P₂O₅, Sr and Nb concentrations compared to dioritic and tonalitic enclaves.The geochemical and isotopic similarities between the MMEs and their host rocks indicate that the enclaves are of mixed origin and are most probably formed by the interaction between the lower crust- and mantle-derived magmas. All the geochemical data suggest that a basic magma derived from an enriched subcontinental lithospheric mantle, interacted with a crustal melt that originated from dehydration melting of the mafic lower crust at deep crustal levels. The existence of compositional and textural disequilibrium and the nature of chemical and isotopic variation in these rock types indicate that magma mixing/mingling between an evolved mafic and a granitic magma was involved in their genesis. Microgranular enclaves are thus interpreted to be globules of a more mafic magma probably from an enriched lithospheric mantle source. Al-in-amphibole estimates the pluton emplacement at ca. 0.3-3.8 kbar, and therefore, magma mixing and mingling must have occurred at 3.8 kbar or below this level.     

独居石成因特征与U-Th-Pb定年及三江特提斯构造演化研究例析

独居石U-Th-Pb定年在地质年代学研究中占有重要地位,但其成因类型的识别和年龄值的合理地质解释始终是研究的难点。论文通过对比分析岩浆、热液和沉积成因独居石的内部结构、矿物组合以及稀土和微量元素地球化学特征,厘定了不同成因类型独居石的鉴别标志;并以三江特提斯构造演化研究为例,探讨了独居石的U-Th-Pb定年及其合理地质应用。不同地质环境中形成的独居石具有不同的内部结构和矿物组合及元素组成:岩浆独居石可能存在较宽且平直的岩浆环带,常与磷钙钍石共生;相对富集重稀土,具有较高的Y、Sc、Th、U、Sm、Gd等含量和Th/U比值,较低的La、Ce含量和稀土总量,显示为Eu强烈亏损的右倾斜分布模式。而热液独居石可能存在与流体作用有关的扇形环带,常与斜钍石共生;沉积独居石形态多不规则,与自生矿物相伴生。它们具有典型的四分组稀土分布模式,稀土总量较高,相对富集轻稀土(如La、Ce),贫Y、Sc、Th、U、Sm、Gd等,Th/U比值较低。独居石U-Th-Pb定年限定了松潘-甘孜造山带204~190Ma的早期变质作用和168~158Ma的局部热干扰,约140~130Ma冈底斯浅色花岗岩的形成与地壳的缩短加厚及快速隆升作用,约33~22Ma 红河断裂带与伸展作用有关的岩体侵位和左行走滑运动年代(且北部的去顶剥蚀作用要比中部早9Ma),约8~11Myr的东喜马拉雅构造结"挤出"构造变形时限。     

云南个旧杂岩体年代学与地球化学:岩石成因和幔源岩浆对锡成矿贡献

锡矿往往与长英质岩浆岩伴生,然而锡矿形成的热能源区尚不清楚,其可能与地幔物质相关。我国云南锡矿带中出露的中-酸性岩石及碱性岩杂岩体为研究锡矿及其周围岩浆成因提供了良好的物质条件。本文报道了云南个旧地区代表性的花岗岩、辉长-闪长岩和碱性岩类新的全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素数据。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明上述岩石分别形成于81.43±0.46Ma(82.89±0.58M)、81.35±0.22Ma和80.35±0.72Ma,指示它们为晚白垩世近同期岩浆活动的产物。其中闪长岩、碱性岩和花岗岩中锆石的Hf同位素组成不均一,ε_(Hf)(t)分别为-4.2~+0.8、-7.5~-1.9和-8.4~+0.4。尽管这些岩体的侵入时代一致,但它们的地球化学特征和同位素特征存在差异,表明这三类火成岩来自不同的岩浆源区,三者不是同一母岩浆相互演化的关系。个旧杂岩体中花岗岩为弱过铝质岩石,SiO_2与P_2O_5含量呈负相关的关系,排除S型花岗岩的可能。亏损Zr、Nb、Sr、Eu等大离子亲石元素的特征可能为锆石、磷灰石、长石类造岩矿物分离结晶作用的结果;Zr、Nb、Ce和Y总量较低,低的FeOT/MgO比值和低的锆石饱和温度表明,指示出个旧地区的花岗岩应为高分异I型花岗质岩石而非A型花岗岩。个旧地区形成于晚白垩世时期的中基性、碱性岩石可能为不同的幔源岩浆近同时侵入的产物,底侵的幔源熔体带来热量诱发中、下地壳岩石发生部分熔融形成含矿的花岗岩,幔源岩浆对于成矿至少在能量也可能在成矿物质上有重要的贡献。     

构造动力体制与复合造山作用——兼论三江复合造山带时空演化

构造动力体制是研究区域大地构造演化和成矿地质环境的基础,而造山带作为全球金属矿产资源集中产出的地带,同时保留了地球地质构造演化最为丰富的记录,因而是用来解剖不同构造动力体制及相关成矿环境和成矿作用的主要对象.板块构造源于大洋,描述和解释的是以水平运动为主导的板块构造导致的大陆边缘增生和大洋板块消失及与其相关的地质现象,其动力学体制称为大洋动力体制;大陆构造描述和解释的主要是大陆内部而不是边缘发生的以垂直运动(壳幔相互作用)为主导的的大陆物质增生和消失及其相关的地质现象,其动力学体制称为大陆动力体制;而洋陆转换则是水平和垂直运动相互耦合、共同作用的动力学体制,描述和解释的是洋陆转换及其相关的地质现象,可以将其称为转换动力体制.不同构造动力体制在全球范围内具有同区转承和异区并存特点.每一种构造动力体制都可以激发造山作用,因此,地球上同时存在着不同类型的造山作用和造山带,可以归结为俯冲造山(带)、碰撞造山(带)、伸展造山(带)和陆内造山(带)等完整反映造山带演化过程的4种类型.复合造山概念科学地描述了全球不同造山带的复杂性.它具有三种涵义,一是不同时期相同或不同类型造山带在空间上的复合(叠置);二是同一造山带在不同地质历史阶段、不同构造动力体制下造山作用的时间复合(叠加);三是同时具有时空复合特征的复合造山带.对三江造山带时空结构的解析表明,它是具有时空复合特征的巨型复合造山带的典型代表.     

西秦岭金厂石英闪长岩的岩浆混合成因：岩相学和锆石U-Pb年代学证据及其构造意义

位于西秦岭南部的金厂石英闪长岩岩体内含有大量镁铁质暗色微粒包体,包体大多呈浑圆状和水滴状,部分呈不规则拉长状,与寄主岩的接触界线截然或呈渐变过渡关系。石英闪长岩中的磷灰石呈短柱状,而包体中的磷灰石则呈细长针状,反映基性岩浆的快速冷凝结晶。石英闪长岩中的斜长石发育振荡环带,核部的斜长石An低,而边部斜长石An先急剧上升,复又下降;核部与边部之间存在明显的间断,同时斜长石边部包裹有暗色矿物,指示其形成时可能有更基性的岩浆注入。寄主岩中的角闪石大多为普通角闪石和镁普通角闪石,属SiO2饱和型,而包体中角闪石一部分为镁普通角闪石,属SiO2饱和型,一部分为韭闪石、韭闪石质普通角闪石,属SiO2不饱和类型。包体中的角闪石自核部到边部,Al2O3与TiO2含量急剧下降,说明核部和幔部相对于边部形成于更高温的环境。寄主岩中黑云母部分为铁质黑云母,部分为镁质黑云母,而包体中黑云母均为镁质黑云母,在∑FeO/(∑FeO+MgO)对MgO图解上寄主岩与包体中黑云母均落入壳-幔混源区。寄主岩和包体中的锆石均为典型的岩浆锆石,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明它们的形成年龄分别为212±2Ma及215±1Ma(2σ),在误差范围内基本一致,证明二者同时形成。综合以上岩相学和年代学证据认为,金厂石英闪长岩和镁铁质暗色微粒包体是幔源基性岩浆和壳源酸性岩浆混合作用的产物,形成于秦岭造山带中三叠世造山后伸展环境。结合区域上的研究结果认为,中—晚三叠世时期的幔源岩浆底侵和下地壳部分熔融在西秦岭广泛存在。     

黑龙江三江盆地早中生界大架山组硅质泥岩成烃潜力评价

近年来,中国老油田开发逐渐进入中后期,油气对外依存度也持续增高,亟需寻找新的油气区接替。三江盆地位于中国东北黑龙江省东部,是松辽盆地外围东部面积最大的盆地,迄今暂未取得油气勘探突破。笔者通过对三江盆地开展野外地质调查和钻井勘探,分析总结了该区早中生代沉积的大架山组含硅质岩层系的岩性与分布特征,认为这套早中生代硅质岩与暗色泥岩地层在盆地东部广泛发育并且厚度较大,并且相关测试结果表明其中的暗色泥岩有机质丰度可达0.95%,有机质类型以Ⅱ_1型为主,处于高成熟阶段,具有良好的生烃潜力,有望成为三江盆地油气勘探新层系,值得进一步开展油气勘探工作。     

西南三江地区沉积岩容矿型铅锌矿成矿特征和成矿规律

以沉积岩为容矿围岩的铅锌矿床种类繁多,储量巨大,是世界上铅、锌资源的主要来源,因此,一直受到矿床学家和地质工作者的重视.近年来,三江特提斯地区因其得天独厚的成矿条件和丰富的金属矿产资源而成为矿床学界研究的热点和前沿.研究区广泛发育沉积岩容矿型铅锌矿床,空间上与自北向南发育的各新生代沉积盆地密切相伴;成矿发生在喜马拉雅碰撞造山挤压向伸展的构造转换阶段,成矿时代主要集中在41～20 Ma之间;矿床主要赋存在二叠统和三叠统灰岩地层中;矿床分布受区域逆冲-推覆系统控制,表现为近NS向断层控制矿床分布的区域性特点;矿化主要表现为热液充填逆冲断层上盘中各次级构造、裂隙和开放空间成矿;围岩蚀变较弱,主要为方解石化;主成矿元素Pb+Zn外,往往还伴生大量诸如Ag、Sr、Sb、Cu等元素.基于区域成矿特征和成矿规律,总结了找矿标志并指明了找矿方向.     

内蒙古土牧尔台地区黑云母二长花岗岩及其暗色包体的成因及构造意义

内蒙古中部土牧尔台地区位于华北克拉通北缘,区内广泛发育黑云母二长花岗岩及暗色闪长岩包体,绝大多数包体与寄主岩石呈渐变过渡的接触关系.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,寄主岩石年龄为273 ～ 271Ma,包体年龄为268±2Ma,两者均形成于早-中二叠世.其中,寄主岩石具有高钾钙碱性、弱过铝质、高分异Ⅰ型花...     

滇西北休瓦促钨钼矿区复式岩体地质及其成矿特征——来自年代学、氧逸度和地球化学的约束

休瓦促钨钼矿床位于义敦岛弧南段的香格里拉北部,目前已达中-大型。该区发育由两期岩体(晚三叠世的黑云母花岗岩和晚白垩世的斑状二长花岗岩)叠加而成的复式岩体,而该矿区钨钼矿形成于82~86Ma。然而,两期岩体间关系,以及晚三叠世岩体对矿床的形成有怎样的贡献,目前未有报道。笔者通过对两期岩体形成时间及其地球化学特征的研究,从成岩年代学、岩浆氧逸度等方面探究上述问题,并揭示两期岩体的成矿特征,为找矿实践提供一定的参考依据。研究表明,黑云母花岗岩结晶年龄为211.7±2.6Ma,SiO_2偏高(69.48%~73.73%),属高钾的钾玄质系列,偏铝质,富集轻稀土元素和大离子亲石元素而亏损重稀土元素以及高场强元素Nb、Sr、Ti等,有微弱的负Eu异常,岩浆氧逸度相对较高(fO_2=-19.4~-9.1,平均-13.7);斑状二长花岗岩结晶年龄为76.8±3.8Ma,且有一颗锆石核部的年龄值为219±2.6Ma,该岩体与前者有相似的地球化学特征,SiO_2高(67.35%~75.65%),属偏铝质的钾玄质系列,ΣREE较高,高于黑云母花岗岩,铕负异常明显大于前者,岩浆氧逸度相对较低(fO_2=-30.4~-18.2,平均-23.4)。据此,结合休瓦促矿区断层发育情况,提出矿区内两期岩体以近南北向F_4为界呈断层接触关系,北西向走滑断层(F_1-F_3)为控矿构造。本文认为,晚期斑状二长花岗岩对早期黑云母花岗岩具有一定的继承性关系,黑云母花岗岩来源于晚三叠世甘孜-理塘洋向西俯冲环境下地壳的部分熔融,岩浆富水、氧逸度高,利于形成Cu-Au矿床,且在找矿实践中得到部分验证;斑状二长花岗岩来源于加厚下地壳的部分熔融,岩浆贫水、氧逸度低于黑云母花岗岩,与W-Mo矿床相关。即,晚白垩世岩浆热液沿矿区断裂-裂隙系统运移,继承和发展早期岩浆活动,形成脉状细晶岩和W-Mo矿床。