云南大平糜棱巖化堿性花崗巖巖石地球化學(xué)特征及成因討論

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),海南海口　571127) 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。基于各

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。

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.

皖南及鄰區(qū)早白堊世中—晚期酸性巖漿巖產(chǎn)于揚(yáng)子陸塊江南古隆起東段,巖體類型為花崗巖、堿長(zhǎng)花崗巖及鉀長(zhǎng)花崗巖。巖體含有豐富的鋯石、富f的螢石及富含稀土的磷釔礦、獨(dú)居石、褐簾石等礦物。主量元素具較高含量的sio2和k2o,較低含量的tio2、mgo、cao,高(na2o+k2o)/al2o3值,高feot/mgo比;富集ree(eu虧損),hree虧損不嚴(yán)重,稀土配分模式表現(xiàn)為海鷗型;明顯富集zr、nb、rb、ta、y、yb,顯著虧損cr、co、ni、v、ba、sr。地化特征分析認(rèn)為早白堊世中—晚期花崗巖為a2型花崗巖,產(chǎn)生于造山后的伸展環(huán)境,是正常安山質(zhì)地殼在皖南印支期加厚地殼熔融結(jié)束之后繼續(xù)受地幔物質(zhì)底侵部分熔融所形成。

研究區(qū)位于柴達(dá)木盆地和祁漫塔格-東昆侖造山帶的過渡帶的昆北斷階帶。鉆探揭示第三系盆地基底廣泛分布花崗巖基巖。巖石學(xué)特征表明屬二長(zhǎng)花崗巖類,副礦物以鋯石為主。化學(xué)成分分析結(jié)果表明,巖石具較高含量的sio2和al2o3,屬過鋁的鈣堿性系列。巖石中強(qiáng)不相容元素rb、ba、zr等強(qiáng)烈富集,ta、ce、nb、sr、th等中等不相容元素富集中等;弱不相容元素y富集。巖石稀土總含量大多在194.41～231.63μg/g之間;lree/hree比值為2.31～2.4;巖石屬輕稀土富集型。巖石中eu負(fù)異常明顯,中等虧損;ce略有虧損;eu/sm值在0.15～0.16間。地球化學(xué)特征顯示巖石物質(zhì)來源于下地殼物質(zhì)的熔融,構(gòu)造環(huán)境判別圖解中樣品投影于同碰撞期的區(qū)間,巖石是同碰撞構(gòu)造環(huán)境下形成,為早古生代洋陸轉(zhuǎn)換時(shí)的巖漿活動(dòng),屬于加里東期造山旋回時(shí)期產(chǎn)物。

湘東北位于揚(yáng)子板塊東南緣江南造山帶中段,出露的新元古代花崗巖有長(zhǎng)三背、大圍山和葛藤嶺等巖體,同屬于九嶺巖體的一部分。湘東北新元古代花崗巖sio2含量變化于60%~72%、cao為0.6%~3%、na2o為1.98%~3.72%、k2o為2.95%~4.99%之間,a/cnk>1.1,富集k、rb、ba等大離子親石元素(lile)和輕稀土元素(lree/hree=3.1~10.5)、eu負(fù)異常明顯(δeu=0.37~0.58),而nb、ta、ti等高場(chǎng)強(qiáng)元素(hfse)相對(duì)虧損。這些特征表明湘東北新元古代花崗巖來源于過鋁質(zhì)熔體,巖石類型上類似于富黑云母過鋁花崗巖類(cpg),可能來源于富黑云母的變泥質(zhì)沉積巖的熔融,如中元古代冷家溪群變質(zhì)沉積巖等,形成于同碰撞環(huán)境,可能與陸殼加厚導(dǎo)致的剪切重熔有關(guān)。

i 內(nèi)蒙古固陽(yáng)縣花崗巖巖石地球化學(xué)特征 摘要 研究?jī)?nèi)蒙古固陽(yáng)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

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。

廣東南山花崗巖體位于陂頭復(fù)式巖體西端,鋯石的shrimpu-pb年齡為158.1±1.8ma,是燕山早期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。巖石化學(xué)特征顯示巖體以高硅、富堿、貧ca和mg以及高tfeo/mgo、低cao/na2o為特征。其k2o/na2o>1,a/nk=7.8~11.92,a/cnk=1.33~1.68,屬過鋁質(zhì)堿性巖石。在稀土和微量元素組成上,巖石富含稀土元素(除明顯的負(fù)eu異常,δeu=0.09~0.16)以及zr、y、th、u、nb等高場(chǎng)強(qiáng)元素,貧ba、sr、ti等,高10000xga/al(比值大于2.6)。在zr、nb、ce、y對(duì)10000×ga/al以及tfeo/mgo-sio2等a型花崗巖多種判別圖上,投影點(diǎn)主要落在a型花崗巖區(qū),而與高分異的i、s型花崗巖明顯不同。這些特征均指示,南山巖體具有鋁質(zhì)a型花崗巖的特點(diǎn)。通過y-nb-3ga和y-nb-ce構(gòu)造環(huán)境判別圖解將其進(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。本文在此研究基礎(chǔ)上,認(rèn)為南山花崗質(zhì)巖漿可能形成于相對(duì)擠壓的中侏羅世。而在晚侏羅世早期相對(duì)拉張的作用下,巖石圈減薄,軟流圈地幔上涌,地殼的泥質(zhì)巖和少量砂質(zhì)巖受到幔源流體富集后發(fā)生部分熔融后上侵形成鋁質(zhì)a型花崗巖,且有較強(qiáng)的結(jié)晶分異作用。

紅石山地區(qū)印支期花崗巖位于甘肅北山地區(qū)的紅石山蛇綠混雜巖帶中,由馬鞍山北巖體、小草湖巖體和紅石山巖體組成,巖性主要為英云閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖,含角閃質(zhì)和鎂鐵質(zhì)暗色深源包體。同位素年齡為237.8~240ma,是中三疊世侵位的。通過對(duì)其巖石化學(xué)、稀土和微量元素的研究表明,紅石山地區(qū)印支期中酸性侵入巖大體可劃分為兩類:一類為高sr低y型巖體(馬鞍山巖體),具有埃達(dá)克質(zhì)巖的地球化學(xué)特征,推測(cè)可能是加厚的下地殼部分熔融形成的,其殘留相為榴輝巖或角閃榴輝巖;另一類為低sr低y型巖體(小草湖巖體和紅石山巖體),以較低的sr、al和具明顯的負(fù)銪異常而區(qū)別于埃達(dá)克質(zhì)巖,又因其低y和hree而類似于埃達(dá)克質(zhì)巖,推測(cè)源巖殘留相中有斜長(zhǎng)石存在,相當(dāng)于高壓麻粒巖相環(huán)境,可能也形成于加厚下地殼底部。

研究區(qū)花崗巖類廣泛發(fā)育，除西南部外，測(cè)區(qū)各處均有分布。巖體以巖基或巖株?duì)町a(chǎn)出，區(qū)域上受北東向、北北東向構(gòu)造控制，基本沿北東、北北東向展布。

文章對(duì)浙西地區(qū)里山嶺中生代花崗斑巖進(jìn)行地球化學(xué)研究,初步判定了巖漿源區(qū)、花崗巖類型,并進(jìn)行巖石成因討論。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化歷史及有關(guān)地球化學(xué)圖件處理結(jié)果,初步判定花崗斑巖形成的構(gòu)造環(huán)境。

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。

南天山北緣烏什塔拉地區(qū)東泉戈壁巖體巖石類型為似斑狀二長(zhǎng)花崗巖及少量的鎂鐵質(zhì)包體,鋯石shrimpu-pb定年結(jié)果顯示,其形成時(shí)代為305±1ma。巖石富堿(k2o+na2o=7.58%～8.44%),富鉀(k2o/na2o=1.09～1.33),高mg#(51.6～58.5),a/cnk為0.92～1.00之間,屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)高mg#高鉀鈣堿性系列;富集輕稀土(lree)、大離子親石元素(rb,k,th,u),虧損重稀土(hree)、高場(chǎng)強(qiáng)元素(nb,p,ti),強(qiáng)烈虧損y(10.17×10-6～14.84×10-6)及yb(1.054×10-6～1.374×10-6),弱—無的負(fù)eu異常(0.60～0.99),總體表明東泉戈壁巖體為殼-幔巖漿混合成因,具有碰撞晚期花崗巖類的地球化學(xué)特點(diǎn)。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料,東泉戈壁巖體的侵位表明在塔里木板塊與伊犁—中天山板塊碰撞造山作用晚期的擠壓環(huán)境中,由于幔源巖漿的底侵作用,使得下地殼底部物質(zhì)發(fā)生部分熔融,并與幔源巖漿發(fā)生混合作用,指示南天山晚古生代殘余海盆的閉合。東泉戈壁殼-幔巖漿混合型花崗巖的確立表明晚石炭世南天山地區(qū)一次重要的地殼垂向生長(zhǎng)事件。

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。

本文按摩天嶺含鈾花崗巖體的花崗巖、弱蝕變花崗巖、鉀交代花崗巖和硅質(zhì)交代花崗巖4種巖石類型,探討了巖石中的常量元素、大離子親石元素(lile)、高場(chǎng)強(qiáng)元素(hfse)和稀土元素(ree)含量特征及相互間的關(guān)系。其中含鈾鉀交代花崗巖表現(xiàn)為強(qiáng)鉀長(zhǎng)石化、強(qiáng)綠泥石化和弱赤鐵礦化,u含量與次生黑云母關(guān)系密切;含鈾硅質(zhì)交代花崗巖的u含量與微晶石英伴生的鐵質(zhì)有關(guān)。通過剖析不同類型巖石的地球化學(xué)特征,指出成礦流體的元素主要來自花崗巖,產(chǎn)鈾巖石具明顯的llh特征;伴隨鈾礦化的增強(qiáng),k/ba、rb/sr值降低,而ba/rb值增高;含鈾鉀交代花崗巖和硅質(zhì)交代花崗巖的hfse和ree含量呈共軛消長(zhǎng)和重稀土(hree)相對(duì)富集的特征。提出伴隨斷裂開啟多期成礦流體的疊加更有利于鈾的富集,llh特征,以及k/ba、rb/sr值降低與ba/rb值增高可作為含鈾花崗巖體的地球化學(xué)判別依據(jù)。

粵西黃嶺巖組分布于高州東部,其花崗質(zhì)巖石為東向西可分出三種巖性單元:黑云母斜長(zhǎng)花崗質(zhì)-黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖,石榴石黑云母花崗閃長(zhǎng)質(zhì)初糜棱巖和揉皺片麻狀石榴黑云花崗閃長(zhǎng)質(zhì)-二長(zhǎng)花崗巖,各單元之間呈漸變過渡關(guān)系。

對(duì)青海省黑山晚志留世花崗巖的巖石及地球化學(xué)研究表明,巖石屬典型鈣堿性系列巖石,并具有富鉀特征。對(duì)于主量元素如mgo,a12o3,fe2o3、cao隨sio2的含量增加而增加,呈現(xiàn)一定的線性關(guān)系。巖石中ba、th強(qiáng)不相容元素等強(qiáng)烈富集,其含量高于地幔巖,其之間呈現(xiàn)同步增長(zhǎng)關(guān)系。中等不相容元素ta、nb、hf、zr、sr等富集程度中等,輕微一中等程度的負(fù)銪異常(δeu=0.53～0.67);δce值0.92～0.96,鈰略有虧損;(la/yb)n值4.93～31.36,均大于1。其特征顯示巖石物質(zhì)來源于地殼上部,有下地殼或上地幔物質(zhì)混入。結(jié)合花崗巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解可知,該花崗巖應(yīng)是同碰撞環(huán)境下的產(chǎn)物。

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。

桂北摩天嶺和元寶山地區(qū)廣泛發(fā)育花崗巖類巖石。巖石地球化學(xué)研究表明,該區(qū)花崗巖類巖石具有相對(duì)富硅、鉀,貧鈉、鈣,富集輕稀土以及ba、sr、eu虧損的特征。巖石屬于堿性-鈣堿性高鉀花崗巖,其分離結(jié)晶作用強(qiáng)烈,是巖漿演化至晚階段的產(chǎn)物。對(duì)巖石的成因分析表明,該區(qū)花崗巖類巖石是在揚(yáng)子板塊與華夏板塊以及個(gè)別小型島弧地體的碰撞造山作用下形成的后造山花崗巖類。

柴北緣西段出露的花崗巖主要有賽什騰山、團(tuán)魚山、嗷嘮河和三岔溝等巖體,這些巖體的走向?yàn)楸蔽飨?與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致.巖體的鋯石shrimpu-pb定年結(jié)果表明,它們的時(shí)代從早古生代的奧陶紀(jì)到晚古生代的泥盆紀(jì)和二疊紀(jì).其中,賽什騰山巖體為(465.4±3.5)ma,團(tuán)魚山巖體兩期侵入巖的年齡分別為(469.7±4.6)和(443.5±3.6)ma;它們均屬早古生代奧陶紀(jì);而嗷嘮河巖體的石英閃長(zhǎng)巖為(372.1±2.6)ma,屬晚古生代泥盆紀(jì);三岔溝巖體也由兩期侵入巖組成,其年齡分別為(271.2±1.5)和(260.4±2.3)ma,屬二疊紀(jì).花崗巖的巖石地球化學(xué)特征表明,柴北緣早古生代花崗巖具有島弧或活動(dòng)大陸邊緣花崗巖的屬性,原巖可能為中元古代(1.03~1.15ga)形成的、來源于虧損地幔的拉斑玄武質(zhì)洋殼,它們的形成與板塊的俯沖作用有關(guān);晚古生代花崗巖繼承了早古生代花崗巖的特點(diǎn),其原巖可能為中元古代(1.18~1.29ga)的島弧根部下地殼,巖漿物質(zhì)成分以殼?；旌显礊橹?它們的形成與造山隆起后不同塊體之間的均衡調(diào)整有關(guān).

在詳細(xì)的野外調(diào)查及前人的研究基礎(chǔ)上,運(yùn)用巖石地球化學(xué)、同位素地質(zhì)學(xué),地能學(xué)說等理論和研究方法重點(diǎn)研究了石人嶂鎢礦區(qū)內(nèi)蓮花山隱伏花崗巖體氧化物特征,巖石能量地球化學(xué)特征、pb同位素特征,探明其物質(zhì)來源。結(jié)果表明該地區(qū)花崗巖體氧化物含量以高硅、富鋁、富堿、貧鈣、低磷為主要特征;巖漿在不斷的進(jìn)行分異演化的過程中,其所形成巖石的能量、能量系數(shù)均在同步緩慢遞增,顯示區(qū)域內(nèi)相臨近的巖體擁有相似的鉛物質(zhì)源,由此推測(cè)蓮花山隱伏花崗巖體也應(yīng)是從同源巖漿演化而成,來源以殼源為主。