廣西十萬山盆地花崗巖類巖石學(xué)及地球化學(xué)初步研究

第 30 卷第 6 期 　　　　　　　　　　　　　　　vol.30,no.6 2016 年 12 月 mineralresourcesandgeologydec.,2016 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 廣西六萬山花崗巖巖石地球化學(xué)特征及其成因探討 劉 　 勝,詹華思,黃 　 誠(chéng) (武警黃金第九支隊(duì),海南?？凇?71127) 摘 　 要:六萬山花崗巖體形成于早三疊世,存在多個(gè)巖漿活動(dòng)序次,其巖性主要為含堇青石的二長(zhǎng)花崗 巖。該類花崗巖富含過鋁質(zhì)礦物,高 a / cnk , sio2 、 k2o 、 tio2 、 al2o3 、 mgo 、 feo 含量較高, fe2o3 、 na2o 、 p2o5 含量較低?；诟?/p>

淡色花崗巖(leucogranite)是一類高鋁高硅堿的酸性侵入巖,主要地球化學(xué)特征是:sio2≥72%,al2o3≥14%,na2o+k2o~8.5%,富rb,虧損th、ba、sr,稀土總量較一般花崗巖低(∑ree=(40~120)×10-6),且表現(xiàn)為中等分異的輕稀土弱富集型,一般具有eu負(fù)異常;sr-nd-pb-o同位素指示其巖漿明顯的陸殼來源。淡色花崗巖主要發(fā)育于陸殼(俯沖)碰撞加厚帶,由逆沖折返的俯沖板片變沉積巖部分經(jīng)過脫水熔融產(chǎn)生。淡色花崗巖可劃分為三種不同的巖石類型:(1)二云母型淡色花崗巖,由變泥質(zhì)巖(或變硬砂巖)在中地殼水平經(jīng)黑云母(和/或白云母)脫水熔融產(chǎn)生;(2)電氣石型淡色花崗巖,由變泥質(zhì)巖在較低溫度下經(jīng)白云母脫水熔融產(chǎn)生;(3)石榴子石型淡色花崗巖,由長(zhǎng)英質(zhì)下地殼經(jīng)黑云母脫水熔融產(chǎn)生。源區(qū)殘留獨(dú)居石、磷灰石等富ree礦物是淡色花崗巖虧損ree、th等元素的原因。源巖為變泥質(zhì)巖及源區(qū)殘留鉀長(zhǎng)石是淡色花崗巖虧損sr、ba的主要原因。

以冀西石湖金礦麻棚巖體為研究對(duì)象,分別對(duì)斑狀花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖及石英閃長(zhǎng)巖的巖石化學(xué)成分、微量元素及稀土元素進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)定。巖體的sio2平均含量為67.77%,略低于同處一個(gè)構(gòu)造巖漿巖帶的ne端紫荊關(guān)王安鎮(zhèn)石英正長(zhǎng)巖體(68.78%)。麻棚巖體稀土元素總量較高,介于136.41×10-6~167.45×10-6之間,稀土元素配分曲線為右傾斜型。lree/hree比值介于12.50~18.75之間,平均16.07,屬輕稀土元素富集、重稀土元素虧損型。綜合麻棚巖體巖石學(xué)、微量元素及稀土元素特征研究認(rèn)為,麻棚巖體的成因類型為ⅰ型花崗巖。

個(gè)舊地區(qū)是我國(guó)的超大型的錫銅多金屬礦集區(qū),其錫礦床規(guī)模居我國(guó)及世界首位.個(gè)舊地區(qū)巖漿巖廣泛發(fā)育,其中花崗巖在該地區(qū)分布最為廣泛.在大量參閱前人研究成果及認(rèn)真觀察巖體的野外地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上,文章擬從巖石學(xué)及巖石地球化學(xué)的角度嘗試性探討個(gè)舊花崗巖的形成原因.

安徽黃山復(fù)式巖體位于揚(yáng)子板塊東南緣,江南陸內(nèi)造山帶內(nèi)。黃山復(fù)式巖體由太平花崗閃長(zhǎng)巖巖體和黃山花崗巖巖體組成。根據(jù)巖體的接觸關(guān)系和各期次巖石的礦物學(xué)及巖石學(xué)特征,可以將黃山花崗巖巖體分為4個(gè)期次:第一期為中粒二長(zhǎng)花崗巖;第二期為粗粒似斑狀花崗巖;第三期為中細(xì)粒斑狀花崗巖;第四期為粗粒含斑花崗巖。從礦物的組成上來看,各期次的巖石均為廣義的花崗巖類,主要礦物以石英和長(zhǎng)石為主,太平巖體和黃山巖體中的斜長(zhǎng)石均表現(xiàn)出鈉長(zhǎng)石的特點(diǎn),同時(shí)黃山巖體特征的出現(xiàn)條紋長(zhǎng)石。各期次巖體均含有少量的鐵白云母,顯示出過鋁質(zhì)的特點(diǎn)。各期次巖石總體具有高硅(sio_2含量大于75%)、高堿(alk含量大于7.9%)、低鈣(cao含量小于1%)及高feo~t/mgo比值(13～37)的特點(diǎn)。同時(shí)巖石強(qiáng)烈富集稀土元素(除eu出現(xiàn)明顯的負(fù)異常)、zr、hf、nb等高場(chǎng)強(qiáng)元素,貧ba、sr、ni,高10000×ga//al(比值大于2.6),這些特征均指示黃山復(fù)式巖體具有a型花崗巖的特點(diǎn)。通過eby的判別圖解將其進(jìn)一步劃分為a2型花崗巖,代表其形成于拉張的構(gòu)造背景之下。結(jié)合sm-nd同位素特征(ε_(tái)(nd)(t)=-4.2～-5.6),確定黃山復(fù)式巖體的源區(qū)物質(zhì)可能為一套元古宙的火山巖。同時(shí)稀土模擬結(jié)果表明,黃山巖體的原始巖漿是這種源區(qū)大約20%部分熔融的產(chǎn)物。巖體形成于斜向俯沖引發(fā)的陸內(nèi)剪張環(huán)境內(nèi)。

i 內(nèi)蒙古固陽縣花崗巖巖石地球化學(xué)特征 摘要 研究?jī)?nèi)蒙古固陽縣二疊紀(jì)侵入的花崗巖的化學(xué)組成，包含其成分的來源、含量、分 布、種類及化學(xué)變化。 巖石地球化學(xué)是近代巖石學(xué)和地球化學(xué)的交叉學(xué)科。研究各類巖巖石中的主量元 素、微量元素和同位素，用于探討巖石源區(qū)、巖石成因、巖石演化和巖石產(chǎn)出的構(gòu)造環(huán) 境等方面基礎(chǔ)理論問題。 本區(qū)巖漿活動(dòng)從色爾騰山期到燕山期均有，以侵入活動(dòng)為主，噴發(fā)活動(dòng)主要集中于 中元古代白云鄂博期，為一套中酸性—基性火山巖建造，另外還廣泛發(fā)育一套鉀玄巖。 侵入巖類型齊全，分布廣，侵入于白云鄂博群中，接觸帶普遍混合巖化，該區(qū)出露的巖 漿巖，按成分可分為超基性巖、堿性基性巖類和酸性巖類。 火成碳酸巖的最大巖體為賦礦白云石碳酸巖體，其次為侵入的碳酸巖墻。酸性巖類 包括中粗粒黑云母花崗巖、角閃石黑云母花崗巖、細(xì)粒黑云母花崗巖及酸性巖脈；而黑 云母花崗巖與二長(zhǎng)花崗巖主

雙江口地區(qū)出露的花崗巖主要為二云二長(zhǎng)花崗巖和似斑狀黑云花崗巖,二者呈侵入接觸關(guān)系,在巖體特征、巖石顏色、結(jié)構(gòu)、礦物組成及后期改造等方面存在較為明顯的差異。巖相學(xué)特征表明二云二長(zhǎng)花崗巖形成晚于似斑狀花崗巖,巖石地球化學(xué)特征表明二者成因?yàn)椴糠秩廴?物源為殼源,形成環(huán)境為同碰撞-造山帶環(huán)境,形成時(shí)間為印支晚期。

灶火溝早志留世(436.8~433.7ma)花崗巖發(fā)育于東昆中蛇綠構(gòu)造混雜巖帶中,主要巖石類型為花崗閃長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖,其圍巖分別為中元古代萬寶溝群和奧陶—志留紀(jì)納赤臺(tái)群?；◢忛W長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖w(sio2)分別為56.12%~63.49%和70.62%~76.54%,均為鈣堿性系列。二長(zhǎng)花崗巖顯示向富堿質(zhì)過渡的特征,鋁飽和指數(shù)a/cnk為0.79~1.02,屬準(zhǔn)鋁質(zhì)—弱過鋁質(zhì)系列,為i型花崗巖?；◢忛W長(zhǎng)巖∑ree低于二長(zhǎng)花崗巖∑ree,兩者均具有l(wèi)ree相對(duì)富集而hree相對(duì)虧損的相似的右傾球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線特征,花崗閃長(zhǎng)巖具弱負(fù)eu異常,二長(zhǎng)花崗巖具強(qiáng)負(fù)eu異常;兩者均具有相對(duì)富集lile而相對(duì)虧損hfs的微量元素特征。地球化學(xué)特征顯示灶火溝花崗巖為島弧型花崗巖,是原特提斯洋殼向北俯沖引起地幔楔物質(zhì)底侵東昆侖島弧下地殼部分熔融的產(chǎn)物,表明東昆侖造山帶在早志留世仍處于原特提斯洋殼俯沖消減階段。

初步研究表明,以往被認(rèn)為是典型的i型花崗巖質(zhì)巖石的浙江洪公巖體應(yīng)為鋁質(zhì)a型花崗巖質(zhì)巖石。該巖體以高鉀為特征,k2o達(dá)5%以上,k2o/na2o>1.2,準(zhǔn)鋁-過鋁質(zhì)(a/nkc=0.80~1.14);feo*/mgo比值大(平均14.20),高于m型、s型和i型花崗巖;富含稀土元素(σree=313.09×10-6~523.73×10-6),具有較高的ga/al(×104)值(2.92~4.29)和zr+nb+ce+y元素組合值(551.5×10-6~987.4×10-6),而虧損ba,sr,p,ti等;nd同位素模式年齡為1.3~1.6ga,反映洪公巖體主要起源于地殼物質(zhì)的部分熔融。區(qū)域背景、構(gòu)造被動(dòng)定位特點(diǎn)和地球化學(xué)綜合分析表明,洪公巖體形成于拉張的構(gòu)造環(huán)境。

湘西大溶溪鎢礦床在空間、成因上與大神山花崗巖關(guān)系密切,但目前大神山花崗巖的研究程度較低,這嚴(yán)重制約了對(duì)其成巖機(jī)理、形成地質(zhì)背景、以及對(duì)大溶溪鎢礦礦床成因與成礦機(jī)理的認(rèn)識(shí)。本文對(duì)大神山花崗巖的巖石學(xué)和地球化學(xué)進(jìn)行了研究,并揭示了該花崗巖的成因及其成巖的構(gòu)造背景。研究表明,大神山花崗巖呈巖株產(chǎn)出,主要為黑云母二長(zhǎng)花崗巖,其鋯石la-icp-msu-pb年齡為(224.3±1.0)ma。相比于華南地區(qū)其它印支期花崗巖,大神山花崗巖具有酸度、堿度偏低,而富含mgo、cao的特點(diǎn),屬準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過鋁質(zhì)、高鉀鈣堿性巖系。該花崗巖稀土總量較低,表現(xiàn)出富輕稀土、弱負(fù)銪異常、輕重稀土分餾明顯的特征;成礦元素w含量極高,ba/rb、ni/co、rb/sr值普遍較低,顯示其巖漿結(jié)晶分異不充分。從成因上看,大神山花崗巖為i型花崗巖,形成于揚(yáng)子地塊與華夏地塊強(qiáng)烈會(huì)聚之后的后碰撞晚造山階段,可能是幔源巖漿底侵與下地殼局部熔融所形成的幔、殼混熔巖漿不斷演化的結(jié)果。

在藏北高原瑪爾蓋茶卡幅1∶25萬區(qū)調(diào)過程中,對(duì)新疆云霧嶺花崗巖進(jìn)行了地質(zhì)、地球化學(xué)綜合研究,結(jié)果表明,該巖體具高sio2,富堿的特征,巖石組合為二長(zhǎng)花崗巖和巨斑狀二長(zhǎng)花崗巖,巖相間為涌動(dòng)型侵入接觸關(guān)系.巖石為高鉀鈣堿性系列,a/cnk≤1,為次鋁質(zhì)花崗巖.稀土含量較高,屬于輕稀土富集型,δeu值在0.19~0.34之間,eu虧損明顯.微量元素中以k、rb、th富集為顯著特點(diǎn).通過對(duì)該巖體單礦物鋯石u-pb法年齡測(cè)定,其形成時(shí)代為早侏羅世(201.8~203.4ma),為i-s過渡型,形成于同碰撞構(gòu)造環(huán)境.

薄竹山花崗巖體分兩期侵入,第一期巖石類型主要為中粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖,sio2含量介于64.82%～72.01%,平均68.72%,總堿度k2o+na2o=5.51%～8.2%,平均6.92%,a/cnk平均1.14,富集rb、u、th等微量元素和輕稀土元素,中等的eu負(fù)異常,δeu=0.37～0.55,屬過鋁質(zhì)花崗巖,主要形成于同碰撞階段;第二期主要為細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖,sio2含量變化范圍75.94%～76.89%,平均76.33%,總堿度k2o+na2o=7.58%～8.82%,平均8.22%,a/cnk-a/nk圖上主要落在準(zhǔn)鋁質(zhì)范圍,微量元素nb、ta、y富集,顯著虧損sr、ba,強(qiáng)烈的eu負(fù)異常,δeu=0.06～0.11,形成于板內(nèi)的伸展環(huán)境。第二期花崗巖ba、sr虧損明顯,這與強(qiáng)烈的eu負(fù)異常相對(duì)應(yīng),說明第二期花崗巖經(jīng)歷了高度演化。

1地質(zhì)概況位于印度河-雅魯藏布縫合帶(iyzs)與班公湖-怒江縫合帶(bns)之間的岡底斯-下察隅構(gòu)造巖漿亞帶分布著一系列白堊紀(jì)花崗巖類巖石。它們?cè)趨^(qū)域上明顯受ew向深大斷裂的控制。按巖石組合特征,這些巖石可分為2類,一類為中酸性巖,主要巖性為花崗閃長(zhǎng)巖,有少量石英

內(nèi)蒙古東烏旗賓巴勒查干分布有大面積的侵入巖,本文選取其中的粗中粒正長(zhǎng)花崗巖進(jìn)行了同位素年代學(xué)及巖石地球化學(xué)研究,采用鋯石shrimpu-pb法得到加權(quán)平均年齡為220.4±2.5ma(mswd=0.83),所測(cè)鋯石震蕩環(huán)帶發(fā)育,具有巖漿鋯石特征,表明該年齡為花崗巖成巖年齡。巖體屬富鉀的過鋁質(zhì)巖石,稀土配分曲線以eu負(fù)異常明顯、輕稀土相對(duì)富集、重稀土具微弱的負(fù)斜率為特征。微量元素顯示巖體的ba具明顯的負(fù)異常,rb、th相對(duì)富集,其它不相容元素相對(duì)虧損,y、yb均低于洋脊花崗巖標(biāo)準(zhǔn)化值。筆者認(rèn)為巖體形成于西伯利亞板塊和中朝板塊拼合之后的后造山伸展背景下。

敖侖花斑巖銅鉬礦床位于大興安嶺南段西拉木倫河斷裂北側(cè),礦床賦存于花崗閃長(zhǎng)斑巖巖體及長(zhǎng)英質(zhì)角巖中。礦區(qū)脈巖發(fā)育,多形成于花崗閃長(zhǎng)斑巖體及成礦之后。巖石地球化學(xué)表明,賦礦斑巖具有高si、富al、na,低ca、mg和fe2o3t,a/cnk值小于1.1等特征,為偏鈉質(zhì)的高鉀鈣堿性ⅰ型花崗巖;稀土元素具微弱負(fù)eu異常,輕重稀土分異比較明顯,lree/hree值在11.43～18.33,lan/ybn值在14.64～37.55;巖石具高sr(>400×10-6),低y(≤18×10-6)和yb(≤1.9×10-6),顯示出典型的埃達(dá)克巖特征。礦區(qū)后期的脈巖中,流紋斑巖與賦礦斑巖的地球化學(xué)特征差別較大,具有低sr,高y和yb,明顯的負(fù)eu異常等特征,反映其構(gòu)造背景為張性環(huán)境;英安斑巖具有弱的負(fù)eu異常,輕重稀土分異度高于流紋斑巖,但略低于花崗閃長(zhǎng)斑巖。通過分析礦區(qū)花崗巖巖類的地球化學(xué)特征及形成構(gòu)造環(huán)境,認(rèn)為敖侖花銅鉬礦床具有有利的成礦條件和很大的找礦潛力。

雙溝狗頭坡花崗巖屬高sio2、k2o的過鋁質(zhì)a2型后造山(后碰撞)型花崗巖,形成于伸展構(gòu)造背景下(地殼厚度<15km)。u-pb鋯石測(cè)年得到雙溝巖體的年齡為235.4±1.4ma。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料分析,雙溝巖體的侵位時(shí)間和地球化學(xué)性質(zhì)說明t2末期之前,金沙江-哀牢山洋盆業(yè)已閉合,碰撞造山期已經(jīng)結(jié)束,研究區(qū)進(jìn)入了造山帶垮塌機(jī)制下后造山的伸展階段。

膠東西北部地區(qū)發(fā)育有不同類型的花崗質(zhì)巖石。研究表明,這些花崗質(zhì)巖石是經(jīng)膠東群在不同的物理化學(xué)條件下熔融形成。本文利用熱力學(xué)計(jì)算公式及有關(guān)實(shí)驗(yàn)資料,說明不同花崗質(zhì)巖石形成時(shí)的t、p、fo_2、f_(h_2o)。

稀有金屬花崗巖建造的巖石地球化學(xué)亞類

對(duì)海南島內(nèi)不同地貌單元、不同土壤剖面花崗巖類磚紅壤中稀土元素的組成特征及其分異規(guī)律進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,海南島花崗巖類磚紅壤中稀土元素的總量平均值∑ree偏高,達(dá)426.96μg/g,輕、重稀土元素分異明顯。不同地貌單元間稀土元素總量平均值均分異明顯,表現(xiàn)為中部山地>低山丘陵>臺(tái)地平原;各土壤發(fā)生層中稀土元素含量從母質(zhì)層→淀積層→淋溶層逐漸降低;海南島花崗巖類磚紅壤屬弱-中等eu虧損,δce變異程度較大,平均值近于無異常。

金沙江弧盆體系消減與碰撞的確切時(shí)間存在較大的爭(zhēng)議.運(yùn)用la-icp-ms地質(zhì)年代學(xué)、地球化學(xué)及sr-nd同位素方法研究金沙江縫合帶周邊的花崗巖體.貢卡花崗閃長(zhǎng)巖(232ma)和羊拉花崗閃長(zhǎng)巖(229.6ma)形成于印支期,羊拉二長(zhǎng)花崗巖(261ma)形成于海西-印支期.羊拉二長(zhǎng)花崗巖地球化學(xué)特征類似o型埃達(dá)克巖,由大洋板片熔融與地幔楔交代(mg#=55～61.8>40),且上升過程與巖漿房酸性巖漿混合,形成于俯沖消減環(huán)境;貢卡花崗閃長(zhǎng)巖和羊拉花崗閃長(zhǎng)巖可能由類似揚(yáng)子地塊的崇山群玄武質(zhì)巖石和變質(zhì)表殼巖部分熔融形成,產(chǎn)于碰撞后環(huán)境.金沙江縫合帶從中二疊世末期-晚二疊世早期持續(xù)俯沖;碰撞階段可能于晚二疊世末期開始,在中三疊世早期結(jié)束.

白沙沖巖體和北炮臺(tái)巖體均位于個(gè)舊礦田的東區(qū)北段。白沙沖巖體巖性主要為黑云母花崗巖,而北炮臺(tái)巖體巖性主要為似斑狀黑云母花崗巖。本文通過對(duì)白沙沖巖體、北炮臺(tái)巖體進(jìn)行巖石學(xué)、地球化學(xué)、nd、sr同位素研究,厘定白沙沖巖體屬過鋁質(zhì)的高鉀鈣堿性花崗質(zhì)巖石,北炮臺(tái)巖體屬準(zhǔn)鋁質(zhì)的鉀玄巖系列花崗巖。兩巖體均表現(xiàn)出虧損ba、sr、nb、p、ti,富集rb、pb、u的特點(diǎn)。白沙沖巖體稀土總量較低,輕重稀土分餾不明顯,具強(qiáng)烈的銪負(fù)異常,且具有類似于m型的四組分效應(yīng);相對(duì)于白沙沖巖體,北炮臺(tái)巖體稀土總量較高,輕重稀土分餾較明顯,具中等程度的銪負(fù)異常。nd同位素結(jié)果顯示,兩巖體均來源于大陸地殼。地球化學(xué)特征表明,兩巖體在巖漿演化過程中均經(jīng)歷了結(jié)晶分異,且白沙沖巖體的分異演化程度較高。區(qū)域內(nèi)同時(shí)代花崗巖的相關(guān)資料表明,滇東南—桂西一帶在晚白堊世存在大規(guī)模的巖漿活動(dòng)—成巖事件,可能為晚中生代華南巖石圈伸展背景下的產(chǎn)物。

通過對(duì)貝勒庫(kù)都克一帶花崗巖類的巖相學(xué)、巖石化學(xué)特征的詳細(xì)研究,結(jié)合最新的大地構(gòu)造學(xué)和地球化學(xué)研究資料,貝勒庫(kù)都克序列中主要巖性有細(xì)中粒不等粒正長(zhǎng)花崗巖,似斑狀中粒含黑云正長(zhǎng)花崗巖,似斑狀中粒含黑云二長(zhǎng)花崗巖,細(xì)粒正長(zhǎng)花崗巖,似斑狀細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖。巖石化學(xué)總體上具有高硅、高鋁、貧鈣鎂.貝勒庫(kù)都克巖體明顯富集rb,th,ce,虧損ba,ta,zr,eu等元素。稀土元素含量較高,稀土元素配分模式呈較平坦的＂v＂字型體,地球化學(xué)以銪強(qiáng)虧損為特征;貝勒庫(kù)都克花崗巖形成在碰撞,造山之后,相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境。