板块俯冲与斑岩铜金成矿

绝大多数斑岩铜金矿床分布在汇聚板块边缘。研究表明高氧逸度和洋壳部分熔融是控制斑岩铜金矿床形成的两个关键因素。作为亲硫元素,铜金的性质主要受还原态的硫(S~(2-))控制,而硫的价态和性质则强烈受氧逸度的影响。矿床学家很早就发现氧逸度ΔFMQ+2是斑岩铜金矿床成矿的魔幻数字。研究发现其原因是硫的性质在此氧逸度附近发生巨变,在低氧逸度时,硫主要以硫化物的形式存在,但是当氧逸度在ΔFMQ+1. 5以上时,硫主要以硫酸根的形式存在。硫酸盐在岩浆中的溶解度通常是硫化物的10倍左右,因此在部分熔融过程中,高氧逸度可以大幅度提高硫在岩浆中的溶解度,有利于源区硫化物被破坏,以硫酸根的形式被熔出,从而大幅度提高初始岩浆中的铜(金)含量;与此同时,硫化物在岩浆演化过程中可以保持不饱和状态,有利于作为中度不相容元素的铜(金)通过岩浆演化进一步富集。在磁铁矿结晶等过程中,岩浆体系的氧逸度降低,硫酸根被还原,还原态的硫(S~(2-))将岩浆中的铜金萃取,富集到流体相,从而形成斑岩铜金矿床。这种高氧逸度岩浆通常出现在汇聚板块边缘。由于洋壳铜、金、硫含量远高于陆壳和地幔,而且俯冲带氧逸度高出地幔和下地壳约2个数量级,因此俯冲洋壳部分熔融形成岩浆的初始铜、金、硫含量远高于陆内岩浆,有利于成矿。年轻洋脊的俯冲因其高热量是显生宙以来最容易发生俯冲洋壳部分熔融的地质过程,且同时具有高氧逸度,因此洋脊俯冲是形成大型、超大型斑岩铜金矿床的最佳途径。统计结果显示,全球主要超大型斑岩铜金矿床均与洋脊俯冲有关。     

Compositional characteristics and geodynamic significance of late Miocene volcanic rocks associated with the Chah Zard epithermal gold–silver deposit,southwest Yazd,Iran

Whole‐rock geochemical and Sr–Nd isotopic data are presented for late Miocene volcanic rocks associated with the Chah Zard epithermal Au–Ag deposit in the Urumieh‐Dokhtar Magmatic Arc (UDMA), Iran, to investigate the magma source, petrogenesis and the geodynamic evolution of the study area. The Chah Zard andesitic to rhyolitic volcanic rocks are characterized by significant Large Ion Lithophile Element (LILE) and Light Rare Earth Element (LREE) enrichment coupled with High Field Strength Element (HFSE) depletion. Our geochemical data indicate an adakitic‐like signature for the volcanic rocks (e.g. SiO₂ > 62 wt%, Al₂O₃ > 15 wt%, MgO < 1.5 wt%, Sr/Y > 70, La/Yb > 35, Yb < 1 ppm, and Y < 18 ppm, and no significant Eu anomalies), distinguishing them from the other volcanic rocks of the UDMA. The Chah Zard volcanic rocks have similar Sr and Nd isotopic compositions; the ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(i) ratios range from 0.704 902 to 0.705 093 and the ε_Nd(i) values are from +2.33 to +2.70. However, the rhyolite porphyry represents the final stage of magmatism in the area and has a relatively high ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio (0.705 811). Our data suggest that the andesitic magmas are from a heterogeneous source and likely to result from partial melting of a metasomatized mantle wedge associated with a mixture of subducted oceanic crust and sediment. These melts subsequently underwent fractional crystallization along with minor amounts of crustal assimilation. Our study is consistent with the model that the volcanic host rocks to epithermal gold mineralization in the UDMA are genetically related to late Miocene Neo‐Tethyan slab break‐off beneath Central Iran.     

Episodic Paleozoic Adakitic Magmatism in the Eastern Tianshan, Southern Altaids: Implications for Petrogenesis and Geodynamics

The adakites rocks are typically considered as direct diagnostic evidence for subduction and continental growth, as well as the important evidence to determine the location of the major oceanic basin and evolution history of lost oceanic basins, which are longstanding conundrums for understanding the tectonics of the Paleo-Asian Ocean (PAO). As the processor of the Altaids, the PAO was a long-lived ocean, and its multiple subductions led to substantial continental growth in the Central Asian continent. Here we report our newly discovered Paleozoic adakitic rocks (granite and dacite) developed in Jijitaizi in the Eastern Tianshan of the southern Altaids to address the above issues. The Jijitaizi granite and dacite contain high concentrations of Sr (203–343 ppm) and low concentrations of Y (3.00–6.36 ppm) and Yb (0.23–0.62 ppm), indicative of the adakitic affinity. Zircon U-Pb dating results show that the adakitic rocks were formed in three episodes at 372.26 ± 1.51 Ma, 356.02 ± 1.11 Ma and 334.51 ± 0.68 Ma from the Late Devonian to Carboniferous. The rocks are depleted in Nb, P and Ti, and possess variable Mg# values (28.51–57.22), high Na2O/K2O ratios (1.39–4.94), as well as relatively depleted Hf isotopic compositions, all of which point to a subduction origin from slab melting. Our new finding with the date from the Jijitaizi complex (ca. 321 Ma) suggests continuing subduction of the Paleo-Asian oceanic slab beneath the Central Tianshan from the Late Devonian to Carboniferous. Our work provides a solid line of key evidence demonstrating that continuous oceanic subduction of the major PAO evolved into its mature stage following subducting beneath the Central Tianshan from ca. 372 to 321 Ma.     

Discovery of two stages of the Early Paleozoic adakitic intrusive rocks in the Kunlun River area,East Kunlun: Implications for collisional orogenic processesSCIEI北大核心CSCD

早古生代志留纪-泥盆纪是东昆仑原特提斯洋闭合和碰撞造山过程发生的重要时期。在该阶段出现有榴辉岩和大量A型花岗岩、镁铁-超镁铁质岩,并产出有夏日哈木镍矿、白干湖钨锡矿等一批重要的矿产资源。然而,东昆仑早古生代详细碰撞造山的深部过程、榴辉岩的折返机制等问题还没有得到合理的解释。在东昆仑造山带昆仑河地区新发现的早古生代埃达克质侵入岩可能为上述问题的解决提供了重要依据。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明昆仑河地区存在晚奥陶世(446Ma)和晚志留世(427～425Ma)两期埃达克质侵入岩。晚奥陶世埃达克质侵入岩为花岗闪长岩,SiO₂(67.55%～68.21%)和Al₂O₃(14.59%～15.89%)含量较高,富Na₂O(4.91%～5.15%)、贫K₂O(1.54%～1.64%),亏损重稀土,Y含量是7.76×10^-6～8.61×10^-6,Yb含量是0.67×10^-6～0.93×10^-6...     

班公湖-怒江缝合带西段洞错石榴石麻粒岩岩石学特征及其构造意义

班公湖-怒江缝合带是青藏高原中部一条重要的构造边界,将北部的羌塘地块与南部的拉萨地块分隔开,当前对班公湖-怒江洋壳的俯冲过程知之甚少,本文报道班公湖-怒江缝合带西段洞错地区的石榴石麻粒岩,将有助于提升班公湖-怒江缝合带构造演化过程的认识。石榴石麻粒岩呈5.0~_10mm的透镜体产出于斜长角闪岩内,后者呈构造岩片产出于班公湖-怒江缝合带内,与超基性岩片呈断层接触。石榴石麻粒岩的石榴石呈变斑晶产出,具有不规则的成分环带,石榴石核部成分较均匀,以富Ca和Mg,贫Fe和Mn为特征,石榴石边缘及内部裂隙成分则与之相反,富Fe和Mn,与绿泥石和黝帘石组成的细脉共生,反映了石榴石遭受后期流体的交代作用。单斜辉石为透辉石,在其内部发现早期进变质阶段的细小石榴石与角闪石颗粒,石榴石粒径_10μm,该石榴石相对富Fe和Mn,贫Ca和Mg。角闪石均为钙质系列的角闪石,早期角闪石以相对富Na和Fe~(3+),含有微量Ba,而与晚期角闪石区分开。早期角闪石常产出于石榴石和透辉石变斑晶内部,脱水熔融生成富Ca、贫Fe~(3+)和Na的透辉石和以钠长石为主的熔融囊体,囊体内部发育斜长石和富Ba冰长石的包体/出溶体。晚期角闪石常与斜长石呈细小的后成合晶产出于石榴石边部或呈变斑晶产出于基质之中,表明斜长角闪岩系石榴石麻粒岩退变质的产物。此外,金红石斑晶常变成细粒、不规则的贫Al榍石和钛铁矿,基质中有相对富Al榍石产出。因此该麻粒岩进变质阶段矿物组合由早期石榴石(Grt__1)、早期角闪石(Amp_1)、相对富Al的榍石(Spn_1)等矿物组成。峰期矿物组合包括:核部石榴石(Grt2)+透辉石+斜长石(Pl_1)+石英+金红石+富Na和Ba的熔体,采用传统温/压计估算此峰期矿物组合形成条件为870℃、11.7kbar。退变质矿物组合有:边部石榴石(Grt3)+晚期贫Na和Fe~(3+)的角闪石(Amp_1)+黝帘石+绿泥石+斜长石(Pl_2)+白云母+贫Al榍石(Spn2)+钛铁矿。岩相学观察与地球化学示踪、变质温压估计表明洞错石榴石麻粒岩系热洋壳俯冲的产物,为前人提出的"班公-怒江洋盆包含次级小洋盆"之观点提供了变质岩石学的证据。从峰期到退变质阶段,角闪石的Fe~(3+)含量明显下降,铁铝榴石含量明显升高,指示该麻粒岩经历了还原反应,早期角闪石脱水熔融时被还原,生成了高氧逸度的埃达克质岩浆,促进了Cu、Au等成矿元素从俯冲热洋壳的活化与迁移至弧岩浆之中,因此本文的研究提供了一个探讨俯冲热洋壳与上覆地幔楔之间化学反应的研究案例,这有助于理解班公-怒江成矿带内众多斑岩型铜、金矿床的形成。     

皖南燕山期高钾钙碱性埃达克岩厘定及岩石成因

皖南及邻区晚侏罗世-早白垩世早期中酸性岩浆岩产于扬子陆块江南古隆起东段,主要岩石类型为花岗闪长岩,主矿物组合为斜长石＋石英＋钾长石＋角闪石±黑云母,副矿物有磷灰石、锆石、榍石、磁铁矿、钛铁矿等。岩石主量元素具有高Si02（66．8l％）、A1203（15．23％）、K20／Na20（1．01）,低TiO2（0．49％）...     

黑龙江金厂铜金矿床闪长玢岩地球化学及锆石U-Pb年代学

黑龙江省东宁金厂铜金矿床为最新勘查突破的特大型矿床,矿床矿体类型以角砾岩型为主,且角砾岩型矿体与闪长玢岩岩体空间关系密切。岩相特征显示闪长玢岩为多斑-基质隐晶结构,斑晶以斜长石、角闪石为主,并见少量辉石。闪长玢岩SiO2含量为54.62%～67.82%,平均60.33%;Al2O3含量为14.52%～18.25%,平均16.62%,且K2O/Na2O为0.06～0.31,均小于0.5,属于亚碱性岩系并具钙碱性演化趋势,但钾含量较低。稀土元素的LREE/HREE值较高,介于5.06～14.24之间,平均9.16;δEu为0.85～1.46,平均1.21,表现为正Eu异常。微量元素以低Y和Yb,高Sr为特征,其Sr/Y值为35.87～111.4,平均57.57(>40);此外,微量元素富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HSFE),尤以Nb、Ta和Ti亏损最为显著,且见Pb富集明显。地球化学特征显示闪长玢岩具有埃达克质岩的特征,表明闪长玢岩不仅为重要的含矿母岩,而且指示金厂金矿具备进一步找矿的潜力。同时,闪长玢岩的地球化学特征还显示其岩浆演化以结晶分异为主,而岩浆则可能起源于俯冲流体交代的地幔楔部分熔融,岩浆上涌时受地壳混染。闪长玢岩的锆石U-Pb年龄介于118.1±1.6Ma～115.7±2.0Ma之间,结果表明118.1±1.6Ma可以代表金厂斑岩型铜金矿床尤其是角砾岩型矿体的成矿时代,与区域120～110Ma的大规模岩浆活动时间一致,说明金厂斑岩型铜金矿床的成矿可能与早白垩纪太平洋板块的俯冲作用有关。区域上寻找同时期的斑岩型-浅成低温热液型铜金矿床潜力巨大。     

西天山特克斯北中酸性火成岩地球化学特征及成因意义

新疆西天山特克斯县城北部伊特公路沿线和库勒萨依出露大量中酸性火成岩,伊特公路沿线为石英钠长斑岩,库勒萨依为石英闪长斑岩和花岗闪长斑岩。岩石地球化学和同位素组成研究表明,前者为典型的岛(陆)弧带火成岩,而后者具有埃达克岩的成分特征,两者均为古亚洲洋壳在俯冲过程中岩浆活动的产物。早先俯冲的较冷洋壳板片在深处脱水诱发上覆地幔楔熔融,熔体上升并经历壳幔相互作用等过程引发伊特公路一带弧岩浆活动; 由于洋壳持续俯冲,后来新形成的靠近洋脊的年轻板片由于高热在较浅处直接发生部分熔融形成埃达克岩浆,并上侵至库勒萨依一带。库勒萨依斑岩体SIMS锆石 U-Pb年龄为342.5±2.3Ma,属于早石炭世。两组中酸性火成岩的地球化学特征表明,古亚洲洋(南天山洋)在早石炭世还未完全闭合,洋壳向北的持续俯冲过程造成伊犁-中天山板块南缘广泛的岩浆活动,此时西天山陆壳增生方式主要为侧向增生,增生物质主要为洋壳板片(埃达克岩)和洋壳板片流体交代的地幔楔成分。     

东天山—北山地区埃达克岩与斑岩型铜、金、钼矿床研究现状综述

该文是东天山-北山地区近些年来有关埃达克岩与斑岩型铜、金、钼矿床研究现状的综合归纳与总结。在明确埃达克岩原始定义和其概念扩展的基础上,着重表述了这类岩石在东天山-北山地区的发育状况、空间展布、岩石学特征及其成矿现状等,并对其在区域上的找矿前景作了概略性分析,以期引起找矿者对东天山-北山地区与埃达克岩有关的斑岩型矿床的研究兴趣和广泛关注。     

西藏南部冈底斯带东段晚白垩世埃达克岩:新特提斯洋脊俯冲的产物?

西藏南部冈底斯带晚白垩世岩浆作用的性质及其产生的地球动力学机制仍存在不同看法。为进一步约束冈底斯带晚白垩世的构造岩浆演化历史,本文报道了南冈底斯东段朗县至米林一带晚白垩世花岗岩类的岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学以及锆石Hf同位素数据。锆石U-Pb定年结果表明,这些花岗岩侵位于84～78Ma,以高Al2O3(15.69%～17.65%),低MgO(0.47%～1.24%),极低相容元素(Cr=1.34×10-6～3.27×10-6、Ni=0.69×10-6～3.32×10-6)含量和高Sr(542×10-6～774×10-6)以及高Sr/Y比值(48～397)为特征,显示埃达克质岩石的地球化学特征,属于中钾钙碱性偏铝质岩石(A/CNK=0.95～1.04),富集大离子亲石元素(LILE)、亏损高场强元素(HFSE),部分样品具显著的正铕异常(δEu=1.16～2.26)和中稀土元素亏损的特征,锆石εHf(t)值变化范围大(+0.2～+15.1)。这些晚白垩世埃达克岩可能是先期底侵的镁铁质下地壳在含水角闪岩相条件下发生部分熔融作用的产物。通过与冈底斯带110Ma和50Ma左右大规模带状岩浆作用的对比,本文赞成洋脊俯冲模式是用来解释南冈底斯带晚白垩世大规模带状岩浆作用成因的一种最可能机制。