廣西六萬山花崗巖巖石地球化學(xué)特征及其成因

廣西花山花崗巖體為燕山期形成的中粗粒黑云母花崗巖。通過其主量元素、微量元素和稀土元素地球化學(xué)特征的研究表明:花山巖體具有富堿、高鉀、低磷、高鐵鎂比值,富含u、th、pb、nb、ta等高場(chǎng)強(qiáng)元素(hfse)和rb、k等大離子親石元素(lile),明顯的ti、sr、p、ba負(fù)異常等特征。稀土配分模式為右傾的輕稀土富集型,具明顯的eu負(fù)異常,lree分異顯著,而hree分異不強(qiáng)。巖石地球化學(xué)特征初步表明其為殼幔混合來源的a型花崗巖。花山巖體為富鈾巖體,平均u=18.34×10-6,具有和華南產(chǎn)鈾花崗巖一致的特征巖石地球化學(xué)組分,存在廣泛的蝕變和礦化,表現(xiàn)出了比較良好的產(chǎn)鈾潛力。

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

十萬山盆地處于太平洋域、特提斯域、印支板塊與華南板塊交匯部位,構(gòu)造演化與巖漿作用相當(dāng)復(fù)雜。海西期花崗巖顯示造山環(huán)境特點(diǎn),其形成與云開地塊向西匯聚擠壓、欽防海槽關(guān)閉有關(guān)。中三疊世末,izanagi板塊北移引發(fā)云開地塊向北西推擠碰撞,致使印支期花崗巖具有匯聚造山花崗巖特征。燕山期巖體顯示造山環(huán)境,其形成可能與izanagi板塊快速向北西匯聚歐亞東緣以及岡瓦納匯聚歐亞大陸聯(lián)合控制有關(guān)。研究區(qū)花崗巖同屬于過鋁質(zhì)花崗巖,它們輕稀土富集,(la/yb)n=8.07～14.50,負(fù)銪異常明顯(δeu=0.48～0.56),且rb,th,ce和sm顯現(xiàn)正異常,k2o,ba,ta,hf相對(duì)虧損,具有陸殼重熔源區(qū)特點(diǎn)。燕山期石英正長(zhǎng)巖具有幔源特點(diǎn),銪正異常明顯(δeu=1.50～1.64),輕、重稀土豐度均低于花崗巖,nb含量較高。這些花崗巖與正長(zhǎng)巖的蛛網(wǎng)模式均一致指示造山型花崗巖構(gòu)造環(huán)境。

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。

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。

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)。

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。

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。

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。

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)成分以殼幔混合源為主,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).

本文在野外工作基礎(chǔ)上,系統(tǒng)研究了云南大平糜棱巖化堿性花崗巖巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物組成、主微量元素和鋯石特征等。根據(jù)巖體本身還殘留有層理,在糜棱巖化之前的巖石具花崗變晶結(jié)構(gòu)和含有反映區(qū)域變質(zhì)成因的鈉鐵閃石造巖礦物,以及鋯石高度富集和顯示有一定層位等,認(rèn)為云南大平糜棱巖化堿性花崗巖為沉積變質(zhì)成因。

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。

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)。

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。

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.

甘肅陽山金礦帶屬于類卡林型金礦床,金資源量是達(dá)到318t,礦區(qū)花崗巖脈較為發(fā)育,與金礦化關(guān)系密切,重要的找礦標(biāo)志之一。通過花崗巖的系統(tǒng)取樣和主微量、稀土元素的分析結(jié)果,分析巖石地球化學(xué)特征,認(rèn)為:原斜長(zhǎng)花崗斑巖,稱為花崗巖較為準(zhǔn)確,歸類為i型花崗巖和s型花崗巖,為活動(dòng)大陸邊緣的產(chǎn)物及同碰撞和碰撞后形成花崗巖的特點(diǎn)。礦帶花崗巖成礦潛力大,可以加強(qiáng)礦區(qū)多金屬綜合利用研究工作。

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。

北喜馬拉雅出露一系列片麻巖穹窿,這些穹窿被形成于27.5～10ma的淡色花崗巖侵入.淡色花崗巖的巖石類型為二云母花崗巖,它們的主量元素組成為sio2=70.97%～74.54%、k2o+na2o=6.27%～8.09%、k2o/na2o=0.91～1.36及a/cnk=1.10～1.33.然而,它們?cè)谖⒘吭亟M成上呈現(xiàn)出較大的變化:rb=(41～322)×10-6、sr=(26～139)×10-6、ba=(135～594)×10-6、(la/yb)n=0.97～17.31、eu/eu=0.29～0.72.北喜馬拉雅淡色花崗巖的主量元素和微量元素組成特征類似于高喜馬拉雅中新世的二云母花崗巖,而在ti、mg、ca、ba含量和rb/sr比值上明顯不同于高喜馬拉雅中新世的電氣石-白云母花崗巖.北喜馬拉雅淡色花崗巖(87sr/86sr)t=0.7344～0.8503(t=10ma),εnd(10ma)=-12.5～-19.3,與高喜馬拉雅淡色花崗巖無明顯差異.在巖石成因上,北喜馬拉雅和高喜馬拉雅中新世淡色花崗巖均起因于構(gòu)造減壓作用,由此導(dǎo)致白云母發(fā)生脫水反應(yīng)誘發(fā)高喜馬拉雅結(jié)晶巖系的深熔.但北喜馬拉雅淡色花崗巖形成的地質(zhì)背景明顯不同于高喜馬拉雅淡色花崗巖,前者具有較長(zhǎng)的時(shí)間跨度,開始形成于喜馬拉雅漸新世的地殼增厚期,之后形成于中新世穹窿片麻巖的折返時(shí)期,而高喜馬拉雅淡色花崗巖與中新世高喜馬拉雅結(jié)晶巖系的構(gòu)造擠出作用有關(guān).因此,北喜馬拉雅和高喜馬拉雅淡色

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。

龍王花崗巖巖體產(chǎn)于華北克拉通南緣,巖石類型主要為黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖,局部見有霓輝石花崗巖。巖體高硅(sio2=72.17%～76.82%)、富堿(k2o+na2o=8.28%～10.22%,k2o/na2o>1),堿性指數(shù)ai(agpaiticindex)=0.84～0.95,分異指數(shù)di=95～97,鋁指數(shù)asi(aluminiumsaturationindex)=0.96～1.13。含鐵指數(shù)高(feo/(feo+mg)=0.90～0.99),巖石為準(zhǔn)鋁質(zhì)至弱過鋁質(zhì)、堿性—堿鈣性、鐵質(zhì)a型花崗巖。巖石富集大離子親石元素,稀土元素含量很高(854～1572μg/g);高場(chǎng)強(qiáng)元素(nb、ta、zr、hf)的富集程度明顯低于大離子親石元素,因此在微量元素蛛網(wǎng)圖上呈相對(duì)虧損特征;巖石顯著虧損ba、sr、ti、pb;εnd(t)=-4.5～-7.2,nd模式年齡為2.3～2.5ga。εhf(t)=-1.11～-5.26,模式年齡thf1=2.1～2.3ga,thf2=2.4～2.6ga。黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖中的鋯石主要為無色透明柱狀晶體,cl圖像多數(shù)顯示清晰的巖漿成因的韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu),鋯石la-icpmsu-pb年齡為(1602.1±6.6)ma,mswd=0.48。巖石化學(xué)、微量元素及nd、hf同位素地球化學(xué)特征表明,龍王巖體形成于板內(nèi)伸展構(gòu)造環(huán)境,其形成可能與約1.8ga古大陸碰撞拼合之后巖石圈地幔及下地殼拆沉和玄武質(zhì)巖漿底侵有關(guān),巖體可能主要為富集地幔部分熔融的玄武質(zhì)巖漿經(jīng)強(qiáng)烈結(jié)晶分異的產(chǎn)物,在其形成和上升過程中可能有地殼物質(zhì)的混染。龍王巖體的形成與columbia超大陸裂解過程有關(guān),是華北克拉通古元古代末-中元古代早期已知最年輕的非造山巖漿活動(dòng),可能代表華北克拉通古元古代末期自columbia超大陸裂解出來的時(shí)間。

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)。

　通過對(duì)大吉山花崗巖中黑云母化學(xué)成分特征的研究,發(fā)現(xiàn)大吉山黑云母花崗巖體中黑云母屬鐵鎂黑云母,而二云母花崗巖中黑云母屬富鐵黑云母。黑云母花崗巖是殼?；旌系漠a(chǎn)物,而階段二云母花崗巖屬殼源花崗巖。大吉山黑云母花崗巖成巖過程中可能存在玄武巖巖漿的底侵作用,這種底侵作用可能是大吉山鎢礦成巖成礦的地球動(dòng)力學(xué)背景之一。大吉山花崗巖體在演化過程中存在流體分異作用,與二云母花崗巖共存的流體更富氟,可能這種富氟和鎢等成礦元素的熱液流體形成了著名的大吉山鎢礦。