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。     

岩浆混合作用——来自甘肃北山的野外证据

在 1∶2 5万马鬃山幅区调填图和方法研究工作中 ,通过观察到的一些与岩浆混合模式相关的现象 ,指出暗色微粒镁铁质包体是岩浆混合作用的有利证据 ,讨论了与花岗岩侵入体相关的镁铁质小岩体混合成因的可能性 ,认为岩浆混合作用在造山带岩浆活动中是一种极为普遍的现象。     

普朗斑岩铜矿岩浆混合作用：岩石学及元素地球化学证据

普朗斑岩铜矿花岗闪长斑岩中存在大量的随机分布的镁铁质微粒包体,包体与寄主岩存在渐变接触关系。包体成分为闪长质,具有岩浆结构,存在针状磷灰石,显示了快速冷却结晶的特征。包体内可见具有暗色矿物镶边的眼球状石英,表明存在岩浆混合作用。寄主岩岩体规模较小,呈岩枝状产出,包体和寄主岩均为似斑状结构,说明两种岩浆侵位和发生岩浆混合作用的深度较浅。元素地球化学特征显示包体与寄主岩的之间有成分交换。包体和寄主岩强不相容元素均富集,高场强元素Nb、Ta、Ti均表现出显著的负异常,具有典型的岛弧岩浆岩的微量元素特征,包体和寄主岩Mg＃较高,在同等Si条件下比玄武岩部分熔融体富K2O和MgO,意味着源区必须有幔源岩浆的贡献。普朗斑岩铜矿蚀变矿化模式反映了其成矿环境偏基性,暗示镁铁质岩浆的加入对成矿具有贡献。     

东昆仓中段白日其利岩体岩浆混合作用的初步研究

通过对岩体地质特征、暗色包体及Ｎｄ、Ｓｒ同位素资料研究表明：东昆仓中段中三叠世白日其岩体是由壳幔岩浆不均一或不彻底多次混合作用形成的,岩体内部呈出酸性、基性岩浆因混合程度和混合比例不同而形成复杂的岩体结构样式,其基性端元为混合不彻度而残留的辉长质岩石,酸性端元是受轻度混梁的二长花岗岩,岩浆混合作用方式以就是混合为主,岩体形成于碰撞造山期后的构造环境。     

西藏尼木渐新世花岗岩中的岩浆混合作用:对岩石成因及陆壳增生的启示

尼木渐新世黑云母二长花岗岩中含有丰富的形态各异的暗色镁铁质微粒包体。本文报道了寄主岩和镁铁质包体的年代学、元素地球化学及Sr- Nd- Hf同位素组成,据此阐明了岩石的成因,并探讨了岩浆混合作用在成岩中的意义及其对陆壳增生的启示。锆石LA- ICP- MS U- Pb定年结果表明,寄主岩和镁铁质包体的成岩年龄在误差范围内基本一致,均为约30Ma,说明它们同时形成。元素地球化学组成上,寄主黑云母二长花岗岩为高钾钙碱性、准铝质,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,且具有高Sr、低Y和Yb含量,Sr/Y比值高,缺乏明显铕负异常,表现出埃达克质岩石的特征。镁铁质包体贫硅,富铁、镁,具有与寄主岩相似的稀土与微量元素分布模式。二者的全岩Sr、Nd同位素和锆石Hf同位素组成也相近\[寄主岩:(87Sr/86Sr)i=0.7057~0.7064,εNd(t)=-1.45~0.35,εHf(t)=1.21~7.34;镁铁质包体:(87Sr/86Sr)i=0.7058~0.7064,εNd(t)=-2.23~-1.57,εHf(t)=2.40~7.04\]。综合分析表明,尼木渐新世黑云母二长花岗岩应主要起源于碰撞加厚的新生镁铁质下地壳的部分熔融,镁铁质包体应为幔源玄武质岩浆与其诱发加厚地壳熔融形成的埃达克质岩浆经不均匀混合作用的产物。结合对冈底斯带岩浆岩已有资料的全面分析,表明幔源玄武质岩浆的底侵及其诱发的岩浆混合作用既是冈底斯岩基形成的主要方式,也是导致青藏高原陆壳增生的重要途径。     

新疆富蕴希力库都克地区岩浆混合作用及其成矿意义

新疆北部希力库都克地区为-斑岩型铜钼金矿区,含矿的花岗闪长岩体中广泛发育4种暗色岩微粒包体似隐晶状安山玄武岩、细粒闪长岩、少斑状安山(玢)岩和安山玢岩,矿区还产有安山玢岩、英安斑岩、正长岩等脉岩.花岗闪长岩及其包体的岩相学、矿物化学和岩石地球化学特征表明该区发生了岩浆混合作用,其中酸性的花岗闪长质与基性的闪长质岩浆混合,形成了过渡相岩石--安山玢岩质岩浆混合岩.本区矿化与暗色微粒包体有关矿化较好的地段暗色微粒包体较多,有些包体中磁铁矿微粒普遍发育,有时甚至含少量黄铁矿和黄铜矿等硫化物.研究发现,本区岩浆混合岩--安山玢岩,与蚀变矿化的花岗闪长岩虽然在野外产状和岩石结构上截然有别,但二者的化学成分相当接近在哈克图上二者的投影点靠近;稀土元素和微量元素上,标准化曲线型式相似(或相同),表明二者具有相似的成因,换言之,岩浆混合作用可能伴随了热液蚀变和矿化的发生.推测本区岩浆混合作用可能是幔源基性岩浆与陆壳花岗质岩浆的混合,由此产生的中酸性岩浆经过分异和流体作用造就了本区的铜钼金矿化.     

暗色微粒包体是壳幔岩浆混合作用的证据吗？

暗色微粒包体常见于钙碱性花岗岩中,已普遍被认为是幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆在地壳深部发生混合作用的产物。本文通过大量资料的分析研究,发现暗色微粒包体可以具有很大负值的全岩εNd（t）值和锆石εHf（t）值,及大于0710的全岩\[n（87Sr）/n（86Sr）\]i值,不存在幔源岩浆混合的痕迹;而且,大多数暗色微粒包体与寄主花岗岩在晶体化学、形成年龄、全岩和锆石同位素成分等方面显示出完全相似的特征,反映出两者在时空与物质上都具有紧密的成因联系。本文认为,暗色微粒包体不应该是壳幔岩浆混合作用的产物。基于包体岩浆极小的体量和稍晚的侵位（相对于寄主花岗岩）,本文提出一种新的暗色微粒包体的形成方式：同造山花岗岩浆的主动上侵造成岩浆房内的 “负压力” 而导致岩浆房下部呈晶粥状态的闪长质层发生等温减压熔融作用,从而形成体量极小的包体岩浆;并即时 “注入” 地壳上部尚未固结的寄主花岗岩中,快速冷凝形成暗色微粒包体。因此,暗色微粒包体不能被视作为 “壳幔岩浆混合作用” 的证据。     

暗色微粒包体是壳幔岩浆混合作用的证据吗?

暗色微粒包体常见于钙碱性花岗岩中,已普遍被认为是幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆在地壳深部发生混合作用的产物。本文通过大量资料的分析研究,发现暗色微粒包体可以具有很大负值的全岩ε_Nd(t)值和锆石ε_Hf(t)值,及大于0.710的全岩[n(⁸⁷Sr)/n(⁸⁶Sr)]_i值,不存在幔源岩浆混合的痕迹;而且,大多数暗色微粒包体与寄主花岗岩在晶体化学、形成年龄、全岩和锆石同位素成分等方面显示出完全相似的特征,反映出两者在时空与物质上都具有紧密的成因联系。笔者认为,暗色微粒包体不应该是壳幔岩浆混合作用的产物。基于包体岩浆极小的体量和稍晚的侵位(相对于寄主花岗岩),笔者提出一种新的暗色微粒包体的形成方式：同造山花岗岩浆的主动上侵造成岩浆房内的“负压力”而导致岩浆房下部呈晶粥状态的闪长质层发生等温减压熔融作用,从而形成体量极小的包体岩浆;并即时“注入”地壳上部尚未固结的寄主花岗岩中,快速冷凝形成暗色微粒包体。因此,暗色微粒包体不能被视作为“壳幔岩浆混合作用”的证据。     

东昆仑造山带三叠纪岩浆混合成因花岗岩的岩浆底侵作用机制

东昆仑造山带广泛出露三叠纪岩浆混合成因花岗岩，它们具有共同的特征：岩体成分变化大；花岗岩类岩石中富含镁铁质微粒包体（mafic microgranular enclave--MME）；不同岩性之间常常呈渐变过渡关系。同时，这些岩体无一例外都和代表下地壳的深变质岩共生，暗示岩浆就位于地壳深部。此外，东昆仑地区广泛发育基性侵入体，它们产在深变质岩中，或者与岩浆混合成因花岗岩类共生，暗示下地壳物质的部分熔融和岩浆混合成因花岗岩的形成有可能与基性岩浆底侵作用有关。笔者选择东昆仑加鲁河这一典型的岩浆混合成因花岗岩体为例，对其岩石学、地球化学、同位素地球化学等特征进行了详细研究，认为幔源岩浆底侵作用是这类岩体形成的直接原因，并对幔源岩浆底侵作用和岩浆混合成因花岗岩之间的成因联系以及幔源岩浆底侵作用在东昆仑造山带三叠纪地壳生长和构造演化中所起的重要作用进行了讨论，构建了加厚陆壳背景下的断离-底侵-混合-拆沉作用模型。     

西藏甲玛铜多金属矿区成矿斑岩的岩浆混合作用:石英及长石斑晶新证据

西藏甲玛矿区斑岩内石英和长石斑晶的阴极发光(CL)特征及元素含量变化有效记录了岩浆演化、混合及补给事件.石英斑晶的显微生长结构表明,原始岩浆经历过2次铁镁质岩浆混合作用.根据石英斑晶中Ti含量的变化可知,在2次溶蚀前后,石英结晶温度分别增高了约110℃和80℃.此外,斜长石斑晶的反环带及其Ba、Sr、Fe等元素的浓度梯...     

藏南甲玛铜多金属矿床构造变形及其对成矿的制约

甲玛铜多金属矿位于冈底斯成矿带的中东段,南拉萨地体之上,是一个典型的大型"碰撞型"矿床,矿体类型以矽卡岩型为主伴生角岩型和斑岩型。矽卡岩型铜多金属主矿体呈似层状、厚板状产于早白垩世林布宗组与晚侏罗世多底沟组的层间构造带。通过详细的野外地质调查和钻孔构造的研究发现,新生代以来,甲玛矿区及邻区主要经历了两次区域变形事件。第一次构造变形(D1)与印度-欧亚板块俯冲-碰撞有关,形成了一系列同斜倒转褶皱和逆断层,早白垩世林布宗组与晚侏罗世多底沟组之间形成层间滑脱构造带,为甲玛成矿提供了一定的容矿空间。第二次构造变形(D2)形成了一系列轴面直立或斜歪褶皱,叠加改造D1期褶皱。林布宗组砂板岩和多底沟组灰岩两者接触部位发生由北向南的逆冲剪切,逆冲断层伴随D2褶皱构成了甲玛褶皱-冲断带(JMD,Jiama decollement)。甲玛褶皱-冲断带中糜棱岩的石英、方解石的EBSD组构分析表明,甲玛剪切带形成于中低温(约400℃)环境。与第二次构造变形(D2)密切相关的矿化分为4类:1)产于面理S1层间裂隙和变质砂岩夹层中,随S1面理一起褶皱变形;2)产于平行于面理S1或者切面理S1的石英脉中,均发生褶皱变形;3)产于层间构造带中的矽卡岩,发育条带状构造铅锌矿石和斑铜矿矿石;4)产于陡倾石英脉和碳酸盐脉中,基本未变形。通过对甲玛矿区变形花岗岩脉进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得16.4Ma两个年龄,结合前人辉钼矿Re-Os同位素年龄(14.5~15.7Ma)和未变形含矿斑岩脉锆石U-Pb年龄(14.1Ma和14.2Ma),认为第二次构造变形事件可能发生于14~17Ma之间。因此,第二次构造变形应该为甲玛铜多金属矿床的控矿构造,综上初步建立了甲玛矿区的构造-成矿过程,对甲玛进一步找矿具有重要意义。     

浙江青田花岗岩中岩石包体特征及成因

浙江青田燕山晚期黑云母花岗岩中有许多石英闪长质岩石包体,它们大小不一,形态各异,以微细粒结构、具冷凝边构造、并发育针状磷灰石为特征。岩石包体与寄主花岗岩的主要氧化物、微量元素的变化趋势呈线性关系。岩石学、矿物学、岩石化学及地球化学等特征的研究表明,石英闪长质岩石包体属淬冷包体,由玄武质岩浆和花岗质岩浆通过不均匀的混合作用而形成。     

西藏甲玛铜多金属矿床斑铜矿特征及其成因意义

甲玛矿床是中国国内少见的以斑铜矿为主要含铜矿物的产于斑岩成矿系统内的铜多金属矿床.斑铜矿是该矿床内普遍存在的重要铜矿物之一,广泛分布于矽卡岩型矿石、(矽卡岩化)大理岩型矿石中,有少量产于角岩型矿石中.在硅灰石矽卡岩型矿石内,斑铜矿分布最广,含量也最高,部分矿段中斑铜矿的含量高达7596以上,并与硅灰石呈共生或伴生关系....     

西藏甲玛矿床南坑矿段蚀变、矿化及含矿斑岩年代学

西藏甲玛矿床南坑矿段新取得重大找矿突破。铜、铅、锌均已超过大型规模,但其矿化结构、蚀变特征与主矿体有明显差异,成岩成矿作用时限尚不明确。勘查成果表明,南坑矿段矿体以矽卡岩型为主,呈不规则"厚板状"产于推滑覆构造体系中。矿石类型以块状铜铅锌矿石为主,具有厚度大、品位富等特征。本文以南坑矿段的典型矿化蚀变特征研究为基础,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和Hf同位素分析,获得含矿斑岩~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为14. 8Ma,与主矿体岩浆活动时限(17. 0～13. 9Ma)一致,说明二者属于同一岩浆作用的产物。同时,Hf同位素分析结果显示,南坑矿段含矿斑岩的~(176)Hf/~(177)Hf比值较高,为0. 282803～0. 282902,ε_(Hf)(t)值均为正值,主要集中在1. 4～4. 9,平均值为3. 6,表明其岩浆源区可能存在幔源组分的加入,是碰撞后伸展背景下新生下地壳部分熔融的产物。此外,南坑矿段明显受滑覆构造控制,区域推覆构造形成的红塔复背斜轴部高位岩块失稳向北滑覆,形成铜山滑覆体,岩浆热液沿滑覆构造交代角岩和大理岩形成厚大的富铜铅锌矿体。因此,岩浆活动时限和矿床地质特征,均揭示甲玛矿区南坑矿段与主矿段属于中新世同一岩浆作用的产物,但南坑矿段的成岩成矿作用受滑覆构造控制更为明显。     

西藏甲玛铜多金属矿床矽卡岩形成及矿化过程中的元素地球化学行为

西藏甲玛铜多金属矿床是冈底斯成矿带中东段近年来取得重大找矿突破的超大型斑岩-矽卡岩型矿床。矽卡岩型矿体作为该矿床最主要的矿体类型,前人对其在矿体模型、矽卡岩分带、矽卡岩矿物学等方面做了大量的研究工作;但对于不同类型矽卡岩的形成及矿化过程中元素的地球化学行为缺乏系统的研究工作。文章一方面对弱蚀变大理岩、石榴子石为主无矿矽卡岩(石榴子石含量大于80%)、硅灰石为主无矿矽卡岩(硅灰石含量大于80%)、石榴子石为主含矿矽卡岩和硅灰石为主含矿矽卡岩分门别类进行了研究,认为矽卡岩的形成过程综合了大理岩与花岗岩类的成分特征,而矽卡岩的矿化过程是岩浆热液的叠加过程,促进了元素的进一步富集与贫化;另一方面对矽卡岩形成与矿化过程中元素的迁移情况进行了定量讨论,矽卡岩形成过程中主量元素Na2O含量变化不大,CaO含量有少量减少,微量元素中Tl、Ba含量基本保持不变,Sr含量减少约10%,其它组分均为增加,增加量:TiO2P2O5TFeMnOAl2O3K2OSiO2MgO;BeBiThGaUVCuLiAuScCrCoZnNiPb;InWSnTaHfNbMoSbY∑REEZrAsCdCsRb;而矽卡岩矿化过程中,Na2O表现出活动性,Cd与Bi都为增加较多的组分,增加量超过40%,K2O、In增加量也超过20%;相对减少的组分是P2O5、MnO、MgO、∑REE,减少量大于10%。除此之外,TFe、Sn、Rb、Sr、Sb、V表现出少量增加,增加量小于10%;TiO2、Ge、Y、CaO有少量减少,减少量小于5%;Al2O3、Ga、Cr、SiO2在矽卡岩矿化阶段基本保持不变。     

西藏甲玛斑岩矿床系统地质、蚀变、矿化的三维地质模型

甲玛矿床位于西藏冈底斯成矿带东段,是公益性与商业性勘查结合取得的重要成果。目前已累计探明和控制铜资源量超过700万吨,共伴生钼、铅锌、金、银资源量均达到大型以上规模。本文在充分收集、整理甲玛矿床最新勘查资料、研究成果的基础上,运用MICROMINE软件三维建模及可视化技术,遵循点→线→面→体的构建原则,进行人机交互分析,构建了甲玛矿床地质、蚀变、矿体三维实体模型,并根据不同矿体品位分布变化的实际情况,对矿体模块模型进行克里格法或距离反比加权法品位插值,构建各种元素的矿化模型。并综合国内外对斑岩、矽卡岩矿床的研究新趋向对模型进行了地质解译,认为甲玛斑岩矿床是由斑岩钼铜矿体、矽卡岩铜多金属矿体、角岩铜钼矿体以及破碎带中独立金矿体构成的"四位一体"典型斑岩成矿系统产物,其中矽卡岩主要有接触带近端矽卡岩、层间构造中的远端矽卡岩以及受控于推滑覆构造产出的矽卡岩三种产出型式,由岩浆热液沿层间构造和推滑覆构造扩散交代大理岩和角岩形成;研究认为甲玛斑岩矿床具有典型的斑岩矿床蚀变系统,但蚀变分带有所差异,钾化带与青磐岩化带是在相对碱性条件下形成,而绢英岩化带与泥化带趋向于在相对酸性条件下形成。此外,大规模的角岩、矽卡岩对寻找深部斑岩矿体具有指示意义,甲玛斑岩矿体、角岩矿体仍具巨大的找矿潜力。因此,本研究构建的甲玛三维模型直观地展示了矿区地层、岩体、构造分布情况、赋矿层位、矿化品位分布规律以及蚀变分带特征,为甲玛矿床的成因、成矿规律总结、找矿勘查、矿山生成开发等综合研究提供重要的科学依据。     

SD法在西藏甲玛铜多金属矿床资源量估算中的应用

SD(最佳结构曲线断面积分储量计算和储量审定计算)法诞生于20世纪80年代,是在对传统法和样条函数法改进并与距离幂次反比法等方法结合的基础上发展起来的新方法,在储量估算领域内具有一定的先进性。多金属矿多种元素共生的情况使资源量的计算变得复杂。对西藏甲玛铜多金属矿使用SD法和平行断面法进行资源量估算,结果对比证明SD方法能较好地适用于多金属矿的资源量计算。     

SD法在西藏甲玛铜多金属矿床资源量估算中的应用

SD(最佳结构曲线断面积分储量计算和储量审定计算)法诞生于20世纪80年代,是在对传统法和样条函数法改进并与距离幂次反比法等方法结合的基础上发展起来的新方法,在储量估算领域内具有一定的先进性。多金属矿多种元素共生的情况使资源量的计算变得复杂。对西藏甲玛铜多金属矿使用SD法和平行断面法进行资源量估算,结果对比证明SD方法能较好地适用于多金属矿的资源量计算。     

东昆仑造山带东段晚古生代—早中生代构造岩浆演化与成矿作用

东昆仑造山带位于中央造山系西段,在长期的地质演化过程中构造岩浆活动频繁,其中晚古生代—早中生代岩浆活动与成矿关系最为密切。本文系统总结了东昆仑造山带晚古生代—早中生代岩浆岩的分布、演化和成因,对典型矿床的地质特征进行分析,探讨东昆仑东段晚古生代—早中生代构造岩浆演化与成矿作用的联系。东昆仑晚古生代—早中生代构造岩浆演化可分为俯冲阶段(277~240 Ma)、同碰撞阶段(240~230 Ma)和后碰撞阶段(230~200 Ma),壳幔岩浆混合作用贯穿于古特提斯构造演化全过程。镁铁质岩浆岩主体为受俯冲流体交代的地幔部分熔融,花岗质岩浆岩主体为幔源岩浆底侵镁铁质下地壳部分熔融形成。东昆仑造山带东段俯冲阶段壳幔岩浆混合作用不仅带来成矿物质,使部分元素含量增高,还带来热源;经过成矿流体物理化学条件改变,导致大量矿物质沉淀,形成矿床,主要成矿金属组合为Cu、Mo、Au,矿床规模相对较小;同碰撞阶段由于受到挤压应力,岩浆岩出露较少,矿床多沿大型断裂带分布,主要成矿金属组合也以Cu、Mo、Au为主;后碰撞阶段由于岩石圈地幔拆沉,东昆仑整体处于拉张环境,为地幔物质参与成矿和成矿流体运移提供了通道。特别是同碰撞和后碰撞的转换阶段,是东昆仑造山带东段晚古生代—早中生代的主要成矿期,主要成矿金属组合为Cu、Pb、Zn、Fe。