廣西十萬山盆地花崗巖類巖石學及地球化學初步研究

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特征及其成因探討 劉 　 勝,詹華思,黃 　 誠 (武警黃金第九支隊,海南海口　571127) 摘 　 要:六萬山花崗巖體形成于早三疊世,存在多個巖漿活動序次,其巖性主要為含堇青石的二長花崗 巖。該類花崗巖富含過鋁質礦物,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),且表現為中等分異的輕稀土弱富集型,一般具有eu負異常;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過脫水熔融產生。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,由變泥質巖(或變硬砂巖)在中地殼水平經黑云母(和/或白云母)脫水熔融產生;(2)電氣石型淡色花崗巖,由變泥質巖在較低溫度下經白云母脫水熔融產生;(3)石榴子石型淡色花崗巖,由長英質下地殼經黑云母脫水熔融產生。源區(qū)殘留獨居石、磷灰石等富ree礦物是淡色花崗巖虧損ree、th等元素的原因。源巖為變泥質巖及源區(qū)殘留鉀長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象,分別對斑狀花崗巖、花崗閃長巖及石英閃長巖的巖石化學成分、微量元素及稀土元素進行了系統(tǒng)測定。巖體的sio2平均含量為67.77%,略低于同處一個構造巖漿巖帶的ne端紫荊關王安鎮(zhèn)石英正長巖體(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、微量元素及稀土元素特征研究認為,麻棚巖體的成因類型為ⅰ型花崗巖。

個舊地區(qū)是我國的超大型的錫銅多金屬礦集區(qū),其錫礦床規(guī)模居我國及世界首位.個舊地區(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真觀察巖體的野外地質特征的基礎上,文章擬從巖石學及巖石地球化學的角度嘗試性探討個舊花崗巖的形成原因.

安徽黃山復式巖體位于揚子板塊東南緣,江南陸內造山帶內。黃山復式巖體由太平花崗閃長巖巖體和黃山花崗巖巖體組成。根據巖體的接觸關系和各期次巖石的礦物學及巖石學特征,可以將黃山花崗巖巖體分為4個期次:第一期為中粒二長花崗巖;第二期為粗粒似斑狀花崗巖;第三期為中細粒斑狀花崗巖;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石為主,太平巖體和黃山巖體中的斜長石均表現出鈉長石的特點,同時黃山巖體特征的出現條紋長石。各期次巖體均含有少量的鐵白云母,顯示出過鋁質的特點。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。同時巖石強烈富集稀土元素(除eu出現明顯的負異常)、zr、hf、nb等高場強元素,貧ba、sr、ni,高10000×ga//al(比值大于2.6),這些特征均指示黃山復式巖體具有a型花崗巖的特點。通過eby的判別圖解將其進一步劃分為a2型花崗巖,代表其形成于拉張的構造背景之下。結合sm-nd同位素特征(ε_(nd)(t)=-4.2～-5.6),確定黃山復式巖體的源區(qū)物質可能為一套元古宙的火山巖。同時稀土模擬結果表明,黃山巖體的原始巖漿是這種源區(qū)大約20%部分熔融的產物。巖體形成于斜向俯沖引發(fā)的陸內剪張環(huán)境內。

i 內蒙古固陽縣花崗巖巖石地球化學特征 摘要 研究內蒙古固陽縣二疊紀侵入的花崗巖的化學組成，包含其成分的來源、含量、分 布、種類及化學變化。 巖石地球化學是近代巖石學和地球化學的交叉學科。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、巖石演化和巖石產出的構造環(huán) 境等方面基礎理論問題。 本區(qū)巖漿活動從色爾騰山期到燕山期均有，以侵入活動為主，噴發(fā)活動主要集中于 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、細粒黑云母花崗巖及酸性巖脈；而黑 云母花崗巖與二長花崗巖主

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

灶火溝早志留世(436.8~433.7ma)花崗巖發(fā)育于東昆中蛇綠構造混雜巖帶中,主要巖石類型為花崗閃長巖和二長花崗巖,其圍巖分別為中元古代萬寶溝群和奧陶—志留紀納赤臺群?；◢忛W長巖和二長花崗巖w(sio2)分別為56.12%~63.49%和70.62%~76.54%,均為鈣堿性系列。二長花崗巖顯示向富堿質過渡的特征,鋁飽和指數a/cnk為0.79~1.02,屬準鋁質—弱過鋁質系列,為i型花崗巖。花崗閃長巖∑ree低于二長花崗巖∑ree,兩者均具有l(wèi)ree相對富集而hree相對虧損的相似的右傾球粒隕石標準化配分曲線特征,花崗閃長巖具弱負eu異常,二長花崗巖具強負eu異常;兩者均具有相對富集lile而相對虧損hfs的微量元素特征。地球化學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底侵東昆侖島弧下地殼部分熔融的產物,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,以往被認為是典型的i型花崗巖質巖石的浙江洪公巖體應為鋁質a型花崗巖質巖石。該巖體以高鉀為特征,k2o達5%以上,k2o/na2o>1.2,準鋁-過鋁質(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的部分熔融。區(qū)域背景、構造被動定位特點和地球化學綜合分析表明,洪公巖體形成于拉張的構造環(huán)境。

湘西大溶溪鎢礦床在空間、成因上與大神山花崗巖關系密切,但目前大神山花崗巖的研究程度較低,這嚴重制約了對其成巖機理、形成地質背景、以及對大溶溪鎢礦礦床成因與成礦機理的認識。本文對大神山花崗巖的巖石學和地球化學進行了研究,并揭示了該花崗巖的成因及其成巖的構造背景。研究表明,大神山花崗巖呈巖株產出,主要為黑云母二長花崗巖,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,屬準鋁質-弱過鋁質、高鉀鈣堿性巖系。該花崗巖稀土總量較低,表現出富輕稀土、弱負銪異常、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,形成于揚子地塊與華夏地塊強烈會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果。

在藏北高原瑪爾蓋茶卡幅1∶25萬區(qū)調過程中,對新疆云霧嶺花崗巖進行了地質、地球化學綜合研究,結果表明,該巖體具高sio2,富堿的特征,巖石組合為二長花崗巖和巨斑狀二長花崗巖,巖相間為涌動型侵入接觸關系.巖石為高鉀鈣堿性系列,a/cnk≤1,為次鋁質花崗巖.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.通過對該巖體單礦物鋯石u-pb法年齡測定,其形成時代為早侏羅世(201.8~203.4ma),為i-s過渡型,形成于同碰撞構造環(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負異常,δeu=0.37～0.55,屬過鋁質花崗巖,主要形成于同碰撞階段;第二期主要為細粒二長花崗巖,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圖上主要落在準鋁質范圍,微量元素nb、ta、y富集,顯著虧損sr、ba,強烈的eu負異常,δeu=0.06～0.11,形成于板內的伸展環(huán)境。第二期花崗巖ba、sr虧損明顯,這與強烈的eu負異常相對應,說明第二期花崗巖經歷了高度演化。

1地質概況位于印度河-雅魯藏布縫合帶(iyzs)與班公湖-怒江縫合帶(bns)之間的岡底斯-下察隅構造巖漿亞帶分布著一系列白堊紀花崗巖類巖石。它們在區(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巖,有少量石英

內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花崗巖進行了同位素年代學及巖石地球化學研究,采用鋯石shrimpu-pb法得到加權平均年齡為220.4±2.5ma(mswd=0.83),所測鋯石震蕩環(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巖石,稀土配分曲線以eu負異常明顯、輕稀土相對富集、重稀土具微弱的負斜率為特征。微量元素顯示巖體的ba具明顯的負異常,rb、th相對富集,其它不相容元素相對虧損,y、yb均低于洋脊花崗巖標準化值。筆者認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,礦床賦存于花崗閃長斑巖巖體及長英質角巖中。礦區(qū)脈巖發(fā)育,多形成于花崗閃長斑巖體及成礦之后。巖石地球化學表明,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,為偏鈉質的高鉀鈣堿性ⅰ型花崗巖;稀土元素具微弱負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特征差別較大,具有低sr,高y和yb,明顯的負eu異常等特征,反映其構造背景為張性環(huán)境;英安斑巖具有弱的負eu異常,輕重稀土分異度高于流紋斑巖,但略低于花崗閃長斑巖。通過分析礦區(qū)花崗巖巖類的地球化學特征及形成構造環(huán)境,認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a2型后造山(后碰撞)型花崗巖,形成于伸展構造背景下(地殼厚度<15km)。u-pb鋯石測年得到雙溝巖體的年齡為235.4±1.4ma。結合區(qū)域地質資料分析,雙溝巖體的侵位時間和地球化學性質說明t2末期之前,金沙江-哀牢山洋盆業(yè)已閉合,碰撞造山期已經結束,研究區(qū)進入了造山帶垮塌機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巖石。研究表明,這些花崗質巖石是經膠東群在不同的物理化學條件下熔融形成。本文利用熱力學計算公式及有關實驗資料,說明不同花崗質巖石形成時的t、p、fo_2、f_(h_2o)。

稀有金屬花崗巖建造的巖石地球化學亞類

對海南島內不同地貌單元、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)律進行了研究。結果表明,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,表現為中部山地>低山丘陵>臺地平原;各土壤發(fā)生層中稀土元素含量從母質層→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間存在較大的爭議.運用la-icp-ms地質年代學、地球化學及sr-nd同位素方法研究金沙江縫合帶周邊的花崗巖體.貢卡花崗閃長巖(232ma)和羊拉花崗閃長巖(229.6ma)形成于印支期,羊拉二長花崗巖(261ma)形成于海西-印支期.羊拉二長花崗巖地球化學特征類似o型埃達克巖,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;貢卡花崗閃長巖和羊拉花崗閃長巖可能由類似揚子地塊的崇山群玄武質巖石和變質表殼巖部分熔融形成,產于碰撞后環(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,在中三疊世早期結束.

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

通過對貝勒庫都克一帶花崗巖類的巖相學、巖石化學特征的詳細研究,結合最新的大地構造學和地球化學研究資料,貝勒庫都克序列中主要巖性有細中粒不等粒正長花崗巖,似斑狀中粒含黑云正長花崗巖,似斑狀中粒含黑云二長花崗巖,細粒正長花崗巖,似斑狀細粒二長花崗巖。巖石化學總體上具有高硅、高鋁、貧鈣鎂.貝勒庫都克巖體明顯富集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,地球化學以銪強虧損為特征;貝勒庫都克花崗巖形成在碰撞,造山之后,相對穩(wěn)定的環(huán)境。