中生代花崗斑巖地球化學特征及巖石成因

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?？凇?71127) 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?；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。

皖南及鄰區(qū)早白堊世中—晚期酸性巖漿巖產于揚子陸塊江南古隆起東段,巖體類型為花崗巖、堿長花崗巖及鉀長花崗巖。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虧損不嚴重,稀土配分模式表現為海鷗型;明顯富集zr、nb、rb、ta、y、yb,顯著虧損cr、co、ni、v、ba、sr。地化特征分析認為早白堊世中—晚期花崗巖為a2型花崗巖,產生于造山后的伸展環(huán)境,是正常安山質地殼在皖南印支期加厚地殼熔融結束之后繼續(xù)受地幔物質底侵部分熔融所形成。

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

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。

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)、高場強元素(hfse)和稀土元素(ree)含量特征及相互間的關系。其中含鈾鉀交代花崗巖表現為強鉀長石化、強綠泥石化和弱赤鐵礦化,u含量與次生黑云母關系密切;含鈾硅質交代花崗巖的u含量與微晶石英伴生的鐵質有關。通過剖析不同類型巖石的地球化學特征,指出成礦流體的元素主要來自花崗巖,產鈾巖石具明顯的llh特征;伴隨鈾礦化的增強,k/ba、rb/sr值降低,而ba/rb值增高;含鈾鉀交代花崗巖和硅質交代花崗巖的hfse和ree含量呈共軛消長和重稀土(hree)相對富集的特征。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判別依據。

本文在野外工作基礎上,系統研究了云南大平糜棱巖化堿性花崗巖巖石結構構造、礦物組成、主微量元素和鋯石特征等。根據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構和含有反映區(qū)域變質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,認為云南大平糜棱巖化堿性花崗巖為沉積變質成因。

龍岔河花崗巖體微量元素地球化學特征及成因

研究區(qū)位于柴達木盆地和祁漫塔格-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。巖石學特征表明屬二長花崗巖類,副礦物以鋯石為主?；瘜W成分分析結果表明,巖石具較高含量的sio2和al2o3,屬過鋁的鈣堿性系列。巖石中強不相容元素rb、ba、zr等強烈富集,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。地球化學特征顯示巖石物質來源于下地殼物質的熔融,構造環(huán)境判別圖解中樣品投影于同碰撞期的區(qū)間,巖石是同碰撞構造環(huán)境下形成,為早古生代洋陸轉換時的巖漿活動,屬于加里東期造山旋回時期產物。

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。

湘東北位于揚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負異常明顯(δeu=0.37~0.58),而nb、ta、ti等高場強元素(hfse)相對虧損。這些特征表明湘東北新元古代花崗巖來源于過鋁質熔體,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沉積巖的熔融,如中元古代冷家溪群變質沉積巖等,形成于同碰撞環(huán)境,可能與陸殼加厚導致的剪切重熔有關。

廣東南山花崗巖體位于陂頭復式巖體西端,鋯石的shrimpu-pb年齡為158.1±1.8ma,是燕山早期巖漿活動的產物。巖石化學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eu異常,δeu=0.09~0.16)以及zr、y、th、u、nb等高場強元素,貧ba、sr、ti等,高10000xga/al(比值大于2.6)。在zr、nb、ce、y對10000×ga/al以及tfeo/mgo-sio2等a型花崗巖多種判別圖上,投影點主要落在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a型花崗巖的特點。通過y-nb-3ga和y-nb-ce構造環(huán)境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。本文在此研究基礎上,認為南山花崗質巖漿可能形成于相對擠壓的中侏羅世。而在晚侏羅世早期相對拉張的作用下,巖石圈減薄,軟流圈地幔上涌,地殼的泥質巖和少量砂質巖受到幔源流體富集后發(fā)生部分熔融后上侵形成鋁質a型花崗巖,且有較強的結晶分異作用。

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。

對青海省黑山晚志留世花崗巖的巖石及地球化學研究表明,巖石屬典型鈣堿性系列巖石,并具有富鉀特征。對于主量元素如mgo,a12o3,fe2o3、cao隨sio2的含量增加而增加,呈現一定的線性關系。巖石中ba、th強不相容元素等強烈富集,其含量高于地幔巖,其之間呈現同步增長關系。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來源于地殼上部,有下地殼或上地幔物質混入。結合花崗巖構造環(huán)境判別圖解可知,該花崗巖應是同碰撞環(huán)境下的產物。

桂北摩天嶺和元寶山地區(qū)廣泛發(fā)育花崗巖類巖石。巖石地球化學研究表明,該區(qū)花崗巖類巖石具有相對富硅、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,其分離結晶作用強烈,是巖漿演化至晚階段的產物。對巖石的成因分析表明,該區(qū)花崗巖類巖石是在揚子板塊與華夏板塊以及個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。

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等高場強元素(hfse)和rb、k等大離子親石元素(lile),明顯的ti、sr、p、ba負異常等特征。稀土配分模式為右傾的輕稀土富集型,具明顯的eu負異常,lree分異顯著,而hree分異不強。巖石地球化學特征初步表明其為殼?；旌蟻碓吹腶型花崗巖?；ㄉ綆r體為富鈾巖體,平均u=18.34×10-6,具有和華南產鈾花崗巖一致的特征巖石地球化學組分,存在廣泛的蝕變和礦化,表現出了比較良好的產鈾潛力。

柴北緣西段出露的花崗巖主要有賽什騰山、團魚山、嗷嘮河和三岔溝等巖體,這些巖體的走向為北西向,與區(qū)域構造線方向基本一致.巖體的鋯石shrimpu-pb定年結果表明,它們的時代從早古生代的奧陶紀到晚古生代的泥盆紀和二疊紀.其中,賽什騰山巖體為(465.4±3.5)ma,團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;而嗷嘮河巖體的石英閃長巖為(372.1±2.6)ma,屬晚古生代泥盆紀;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.花崗巖的巖石地球化學特征表明,柴北緣早古生代花崗巖具有島弧或活動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洋殼,它們的形成與板塊的俯沖作用有關;晚古生代花崗巖繼承了早古生代花崗巖的特點,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整有關.

本文在野外地質調查的基礎上，運用大地構造學、同位素年代學和巖石地球化學等研究方法和手段，對桂北中生代花崗巖體的地球化學特征和形成的構造環(huán)境進行了研究。結果顯示，桂北中生代花崗巖體主要形成于215～77．7ma。巖石組合主要為二長花崗巖，為準鋁質一過鋁質高鉀鈣堿性花崗巖；具有較明顯的負銪異常；巖石相對富集ule，貧化hfse。多組構造環(huán)境判別圖解顯示，桂北中生代花崗巖體總體形成于印支運動后由碰撞擠壓向板內裂解拉張轉化的地球動力學背景?；◢弾r體的形成與華南構造動力體制的時一空轉換域存在明顯的耦合關系，符合造山帶構造演化的一般過程。同時證實了中生代華南開始拉張的時問是白堊紀，而不是一些研究者認為的燕山早期。

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

研究區(qū)花崗巖類廣泛發(fā)育，除西南部外，測區(qū)各處均有分布。巖體以巖基或巖株狀產出，區(qū)域上受北東向、北北東向構造控制，基本沿北東、北北東向展布。

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.

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。