桂北摩天岭花岗岩体地质地球化学特征及其意义

摩天岭花岗岩体为一大型韧性剪切带,岩体中广泛发育的片麻理实际上是糜棱面理,其总体走向为nne向,倾向nww-sww,倾角30～70°,拉伸线理向sww或nww倾伏,根据s-c面理构造、长石和石英不对称眼球等剪切指向标志体判断,韧性剪切带运动学为正滑剪切。

文章采用分形理论对桂北摩天岭和元宝山花岗岩体中电英岩包体进行分形分析,按包体个数—测量面积的对数线性关系获得的分维值为0.8262~1.2671,确定摩天岭和元宝山花岗岩体包体体系为自然分形体,证明电英岩包体体系具有岩浆混合产物的特征,反映出随着摩天岭和元宝山花岗岩体的演化,岩浆的分异程度越来越高而岩浆混合程度越来越低。

本文在野外地质调查的基础上，运用大地构造学、同位素年代学和岩石地球化学等研究方法和手段，对桂北中生代花岗岩体的地球化学特征和形成的构造环境进行了研究。结果显示，桂北中生代花岗岩体主要形成于215～77．7ma。岩石组合主要为二长花岗岩，为准铝质一过铝质高钾钙碱性花岗岩；具有较明显的负铕异常；岩石相对富集ule，贫化hfse。多组构造环境判别图解显示，桂北中生代花岗岩体总体形成于印支运动后由碰撞挤压向板内裂解拉张转化的地球动力学背景。花岗岩体的形成与华南构造动力体制的时一空转换域存在明显的耦合关系，符合造山带构造演化的一般过程。同时证实了中生代华南开始拉张的时问是白垩纪，而不是一些研究者认为的燕山早期。

通过岩体地质地球化学等特征的调查研究,对万洋山花岗岩体进行了岩石谱系单位划分,认为它是加里东期多阶段岩浆活动形成的复式岩体。花岗岩岩石类型主要为黑云母花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩,其中,黑云母花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩中含有较多的暗色镁铁质微粒包体。sio2含量为66.99%～73.04%,k2o平均含量为3.91%,na2o+k2o为6.26%～7.39%,k2o/na2o平均值为1.45,al2o3平均值为13.74%;ba、nb、sr、p、ti亏损较明显,rb、(th+u)、(la+ce)、nd、(zr+hf+sm)、(y+yb)等则相对富集;σree平均为264.43×10-6,重稀土富集;σce/σy平均比值为1.8;(la/yb)n比值平均7.13;eu弱亏损,δeu值平均为0.53;isr值为0.71223～0.71376,εsr(t)值为109.8～131.5,εnd(t)值为-7.1～-8.3,t2dm为1.74～1.86ga;研究表明万洋山花岗岩属铁质、(强)过铝高钾钙碱性s型花岗岩,形成于后造山构造环境;岩浆源区的物质是多源的,主要是含有深源岩浆固结产物的地壳物质;或是加里东期间扬子地块和华夏地块间发生碰撞前的侵入有深源岩浆岩或岛弧型岩浆岩的地壳物质;早期次单元花岗岩的岩浆源可能还有幔源岩浆混染或局部混合。

粤西黄岭岩组分布于高州东部,其花岗质岩石为东向西可分出三种岩性单元:黑云母斜长花岗质-黑云母花岗闪长质糜棱岩,石榴石黑云母花岗闪长质初糜棱岩和揉皱片麻状石榴黑云花岗闪长质-二长花岗岩,各单元之间呈渐变过渡关系。

广西花山花岗岩体为燕山期形成的中粗粒黑云母花岗岩。通过其主量元素、微量元素和稀土元素地球化学特征的研究表明:花山岩体具有富碱、高钾、低磷、高铁镁比值,富含u、th、pb、nb、ta等高场强元素(hfse)和rb、k等大离子亲石元素(lile),明显的ti、sr、p、ba负异常等特征。稀土配分模式为右倾的轻稀土富集型,具明显的eu负异常,lree分异显著,而hree分异不强。岩石地球化学特征初步表明其为壳幔混合来源的a型花岗岩。花山岩体为富铀岩体,平均u=18.34×10-6,具有和华南产铀花岗岩一致的特征岩石地球化学组分,存在广泛的蚀变和矿化,表现出了比较良好的产铀潜力。

宁缠河花岗岩岩体位于北祁连中段,由两阶段侵入体构成,第一阶段侵入体具i型花岗岩特征,第二阶段侵入体为s型花岗岩。微量和稀土元素地球化学特征表明,岩体具有轻稀土富集型的球粒陨石标准化模式,两阶段侵入体形成于不同的构造环境,清阳河单元可能是在弧陆发生软碰撞时,岛弧型岩浆房中富含硅质的残余岩浆,在挤压应力下,快速上升侵入形成,下夹石及上池沟单元形成于同碰撞造山阶段。

　通过对大吉山花岗岩中黑云母化学成分特征的研究,发现大吉山黑云母花岗岩体中黑云母属铁镁黑云母,而二云母花岗岩中黑云母属富铁黑云母。黑云母花岗岩是壳幔混合的产物,而阶段二云母花岗岩属壳源花岗岩。大吉山黑云母花岗岩成岩过程中可能存在玄武岩岩浆的底侵作用,这种底侵作用可能是大吉山钨矿成岩成矿的地球动力学背景之一。大吉山花岗岩体在演化过程中存在流体分异作用,与二云母花岗岩共存的流体更富氟,可能这种富氟和钨等成矿元素的热液流体形成了著名的大吉山钨矿。

龙岔河花岗岩体微量元素地球化学特征及成因

以冀西石湖金矿麻棚岩体为研究对象,分别对斑状花岗岩、花岗闪长岩及石英闪长岩的岩石化学成分、微量元素及稀土元素进行了系统测定。岩体的sio2平均含量为67.77%,略低于同处一个构造岩浆岩带的ne端紫荆关王安镇石英正长岩体(68.78%)。麻棚岩体稀土元素总量较高,介于136.41×10-6~167.45×10-6之间,稀土元素配分曲线为右倾斜型。lree/hree比值介于12.50~18.75之间,平均16.07,属轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型。综合麻棚岩体岩石学、微量元素及稀土元素特征研究认为,麻棚岩体的成因类型为ⅰ型花岗岩。

龙王花岗岩岩体产于华北克拉通南缘,岩石类型主要为黑云母钾长花岗岩,局部见有霓辉石花岗岩。岩体高硅(sio2=72.17%～76.82%)、富碱(k2o+na2o=8.28%～10.22%,k2o/na2o>1),碱性指数ai(agpaiticindex)=0.84～0.95,分异指数di=95～97,铝指数asi(aluminiumsaturationindex)=0.96～1.13。含铁指数高(feo/(feo+mg)=0.90～0.99),岩石为准铝质至弱过铝质、碱性—碱钙性、铁质a型花岗岩。岩石富集大离子亲石元素,稀土元素含量很高(854～1572μg/g);高场强元素(nb、ta、zr、hf)的富集程度明显低于大离子亲石元素,因此在微量元素蛛网图上呈相对亏损特征;岩石显著亏损ba、sr、ti、pb;εnd(t)=-4.5～-7.2,nd模式年龄为2.3～2.5ga。εhf(t)=-1.11～-5.26,模式年龄thf1=2.1～2.3ga,thf2=2.4～2.6ga。黑云母钾长花岗岩中的锆石主要为无色透明柱状晶体,cl图像多数显示清晰的岩浆成因的韵律环带结构,锆石la-icpmsu-pb年龄为(1602.1±6.6)ma,mswd=0.48。岩石化学、微量元素及nd、hf同位素地球化学特征表明,龙王岩体形成于板内伸展构造环境,其形成可能与约1.8ga古大陆碰撞拼合之后岩石圈地幔及下地壳拆沉和玄武质岩浆底侵有关,岩体可能主要为富集地幔部分熔融的玄武质岩浆经强烈结晶分异的产物,在其形成和上升过程中可能有地壳物质的混染。龙王岩体的形成与columbia超大陆裂解过程有关,是华北克拉通古元古代末-中元古代早期已知最年轻的非造山岩浆活动,可能代表华北克拉通古元古代末期自columbia超大陆裂解出来的时间。

文章对桂林新寨花岗岩地区水质资料进行研究,采用piper图进行水化学分类及特征分析,结果表明该区水化学类型为hco3-ca型。并利用phreeqc对桂林新寨花岗岩地下水物种形成及饱和指数进行了模拟,根据模拟计算的饱和指数说明了该区地下水的溶解平衡状态。

西准噶尔地区广泛发育晚古生代后碰撞花岗岩,年龄多集中于300ma左右,在时代上属于晚石炭世,a型花岗岩具有高硅、低铝、富碱、准铝质—弱过铝质、贫钙、低镁,10000×ga/al比值较大,强烈富集高场强元素(hfse)及zr、y、ga等元素,sr、ba强烈亏损,稀土配分模式图呈现典型的右倾"海鸥型"等,并且在a1-a2型花岗岩判别图解显示具有典型的铝质a型的a2型花岗岩特征,表明a型花岗岩可能是年轻地壳(洋壳和岛弧)部分熔融形成的英云闪长—花岗闪长岩质岩浆经进一步分离结晶作用的产物,具备规模成矿的条件。

敖仑花斑岩铜钼矿床位于大兴安岭南段西拉木伦河断裂北侧,矿床赋存于花岗闪长斑岩岩体及长英质角岩中。矿区脉岩发育,多形成于花岗闪长斑岩体及成矿之后。岩石地球化学表明,赋矿斑岩具有高si、富al、na,低ca、mg和fe2o3t,a/cnk值小于1.1等特征,为偏钠质的高钾钙碱性ⅰ型花岗岩;稀土元素具微弱负eu异常,轻重稀土分异比较明显,lree/hree值在11.43～18.33,lan/ybn值在14.64～37.55;岩石具高sr(>400×10-6),低y(≤18×10-6)和yb(≤1.9×10-6),显示出典型的埃达克岩特征。矿区后期的脉岩中,流纹斑岩与赋矿斑岩的地球化学特征差别较大,具有低sr,高y和yb,明显的负eu异常等特征,反映其构造背景为张性环境;英安斑岩具有弱的负eu异常,轻重稀土分异度高于流纹斑岩,但略低于花岗闪长斑岩。通过分析矿区花岗岩岩类的地球化学特征及形成构造环境,认为敖仑花铜钼矿床具有有利的成矿条件和很大的找矿潜力。

第 30 卷第 6 期 　　　　　　　　　　　　　　　vol.30,no.6 2016 年 12 月 mineralresourcesandgeologydec.,2016 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 广西六万山花岗岩岩石地球化学特征及其成因探讨 刘 　 胜,詹华思,黄 　 诚 (武警黄金第九支队,海南海口　571127) 摘 　 要:六万山花岗岩体形成于早三叠世,存在多个岩浆活动序次,其岩性主要为含堇青石的二长花岗 岩。该类花岗岩富含过铝质矿物,高 a / cnk , sio2 、 k2o 、 tio2 、 al2o3 、 mgo 、 feo 含量较高, fe2o3 、 na2o 、 p2o5 含量较低。基于各

淡色花岗岩(leucogranite)是一类高铝高硅碱的酸性侵入岩,主要地球化学特征是:sio2≥72%,al2o3≥14%,na2o+k2o~8.5%,富rb,亏损th、ba、sr,稀土总量较一般花岗岩低(∑ree=(40~120)×10-6),且表现为中等分异的轻稀土弱富集型,一般具有eu负异常;sr-nd-pb-o同位素指示其岩浆明显的陆壳来源。淡色花岗岩主要发育于陆壳(俯冲)碰撞加厚带,由逆冲折返的俯冲板片变沉积岩部分经过脱水熔融产生。淡色花岗岩可划分为三种不同的岩石类型:(1)二云母型淡色花岗岩,由变泥质岩(或变硬砂岩)在中地壳水平经黑云母(和/或白云母)脱水熔融产生;(2)电气石型淡色花岗岩,由变泥质岩在较低温度下经白云母脱水熔融产生;(3)石榴子石型淡色花岗岩,由长英质下地壳经黑云母脱水熔融产生。源区残留独居石、磷灰石等富ree矿物是淡色花岗岩亏损ree、th等元素的原因。源岩为变泥质岩及源区残留钾长石是淡色花岗岩亏损sr、ba的主要原因。

粤西贵子弧形构造带位于广东信宜县东北部贵子圩与罗定县南部罗镜一船步一带,约1500km~2。在区域构造上处于云开大山加里东褶皱隆起东翼与吴川—四会大断裂带交接复合部位。该弧形构造不仅包含了震旦系及上、下古生代地层,而且牵动了中生代盆地;是加重东、印支及燕山期构造-岩浆活动强烈地带。已知有大型斑岩型锡钼矿床2处(银岩、锡

白石崖铁矿为都兰地区一处典型的矽卡岩型铁多金属矿床。通过对花岗岩年代学和岩石地球化学研究表明,白石崖花岗岩侵位于(238±1)ma,富硅(sio2=70.01%~76.01%)、富碱(k2o+na2o=6.64%~8.41%)、feo*/mgo比值(平均22.87)较高、贫镁(mgo=0.04%~0.39%),k2o/na2o>1,a.i.=0.88~0.99,a/cnk=0.62~0.83,属偏铝钙碱性岩石;稀土分布曲线呈"海鸥式"分布特征,显示较强的eu负异常(δeu=0.10~0.70);微量元素特征显示具较高的zr(172×10-6~205×10-6)、nb(11×10-6~31×10-6)和y(21.9×10-6~50.1×10-6),较低的sr(40×10-6~223×10-6)、ba(168×10-6~690×10-6);在微量元素原始地幔标准化蛛网图上显示明显的ba,sr,p和ti的负异常,表明白石崖花岗岩为a型花岗岩。结合区域构造演化,认为该区花岗岩形成于造山后的伸展环境,属a2型花岗岩。三叠纪时,东昆仑地区处于后碰撞构造阶段,俯冲板片发生断裂,岩石圈拆沉,引发大范围的地壳伸展减薄,软流圈物质上涌,上涌的软流圈物质与地壳直接接触,对上覆长英质地壳的直接加热作用促使其部分熔融,长石、榍石等分离结晶,形成该区a型花岗岩。

灶火沟早志留世(436.8~433.7ma)花岗岩发育于东昆中蛇绿构造混杂岩带中,主要岩石类型为花岗闪长岩和二长花岗岩,其围岩分别为中元古代万宝沟群和奥陶—志留纪纳赤台群。花岗闪长岩和二长花岗岩w(sio2)分别为56.12%~63.49%和70.62%~76.54%,均为钙碱性系列。二长花岗岩显示向富碱质过渡的特征,铝饱和指数a/cnk为0.79~1.02,属准铝质—弱过铝质系列,为i型花岗岩。花岗闪长岩∑ree低于二长花岗岩∑ree,两者均具有lree相对富集而hree相对亏损的相似的右倾球粒陨石标准化配分曲线特征,花岗闪长岩具弱负eu异常,二长花岗岩具强负eu异常;两者均具有相对富集lile而相对亏损hfs的微量元素特征。地球化学特征显示灶火沟花岗岩为岛弧型花岗岩,是原特提斯洋壳向北俯冲引起地幔楔物质底侵东昆仑岛弧下地壳部分熔融的产物,表明东昆仑造山带在早志留世仍处于原特提斯洋壳俯冲消减阶段。

华北克拉通北缘中段沿集宁—凉城—千里山一线分布着大量的强过铝质花岗岩。与一般强过铝质花岗岩相比,其sio_2含量、al_2o_3／tio_2,比值(小于100)、rb／sr比值和rb／ba比值低,但cao／na_2o比值高(大于0.3)。稀土元素复杂,正eu异常、负eu异常、eu异常不明显均发育,大致可以分成2种类型：第一类具有中等程度轻稀土富集、重稀土平缓；第二类轻稀土特征与第一类一致,但其重稀土变化大。稀土元素特征不一致主要是由于其源岩不同。lile(k、rb、ba)相对富集,hsfe(nb、ti、p)亏损,这种地球化学特征暗示该区强过铝质花岗岩的源区成分为杂砂岩,熔融温度较高,来源较深,其构造环境与澳大利亚拉克伦造山带一致,属高温型碰撞带,应为华北克拉通西部陆块和东北陆块古元古代踫撞峰期后岩石圈伸展的产物。

甘肃阳山金矿带属于类卡林型金矿床,金资源量是达到318t,矿区花岗岩脉较为发育,与金矿化关系密切,重要的找矿标志之一。通过花岗岩的系统取样和主微量、稀土元素的分析结果,分析岩石地球化学特征,认为:原斜长花岗斑岩,称为花岗岩较为准确,归类为i型花岗岩和s型花岗岩,为活动大陆边缘的产物及同碰撞和碰撞后形成花岗岩的特点。矿带花岗岩成矿潜力大,可以加强矿区多金属综合利用研究工作。

新疆天格尔地区的碱长花岗岩出露于中天山与北天山构造带的结合部位,主要由石英和条纹长石组成,含少量斜长石和黑云母。对该岩体进行了全岩主量、微量元素分析和锆石la-icp-msu-pb定年。主量和微量元素分析结果表明,岩石具有高的sio_2、k_2o+na_2o(k_2o>na_2o)、rb、th、u和∑ree(除eu外)含量,低的cao、tio_2、ba、sr、p和eu含量,属于富钾钙碱性花岗岩,具有向a型花岗岩过渡的后碰撞富钾钙碱性花岗岩的特征,形成于天山后碰撞由挤压向拉张构造体制转变的过渡时期。锆石la-icp-msu-pb定年研究获得269.7±0.7ma的岩体侵位年龄,表明北天山古洋盆于晚石炭世闭合,天山与准噶尔、塔里木联结成统一的大陆后,石炭纪末期-中二叠世天山造山带处于挤压向拉张构造体制转变的过渡时期,在中天山北缘以发生大规模右行走滑剪切为标志,形成冰达坂韧性剪切带,同时发生强烈的韧性剪切成岩成矿作用,形成天格尔金矿带及其中的诸多金矿床和矿点,并引起壳、幔物质部分重熔产生岩浆、沿中天山与北天山间的地壳薄弱地带侵位