云南大平糜棱岩化碱性花岗岩岩石地球化学特征及成因讨论

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。

个旧地区是我国的超大型的锡铜多金属矿集区,其锡矿床规模居我国及世界首位.个旧地区岩浆岩广泛发育,其中花岗岩在该地区分布最为广泛.在大量参阅前人研究成果及认真观察岩体的野外地质特征的基础上,文章拟从岩石学及岩石地球化学的角度尝试性探讨个旧花岗岩的形成原因.

皖南及邻区早白垩世中—晚期酸性岩浆岩产于扬子陆块江南古隆起东段,岩体类型为花岗岩、碱长花岗岩及钾长花岗岩。岩体含有丰富的锆石、富f的萤石及富含稀土的磷钇矿、独居石、褐帘石等矿物。主量元素具较高含量的sio2和k2o,较低含量的tio2、mgo、cao,高(na2o+k2o)/al2o3值,高feot/mgo比;富集ree(eu亏损),hree亏损不严重,稀土配分模式表现为海鸥型;明显富集zr、nb、rb、ta、y、yb,显著亏损cr、co、ni、v、ba、sr。地化特征分析认为早白垩世中—晚期花岗岩为a2型花岗岩,产生于造山后的伸展环境,是正常安山质地壳在皖南印支期加厚地壳熔融结束之后继续受地幔物质底侵部分熔融所形成。

研究区位于柴达木盆地和祁漫塔格-东昆仑造山带的过渡带的昆北断阶带。钻探揭示第三系盆地基底广泛分布花岗岩基岩。岩石学特征表明属二长花岗岩类,副矿物以锆石为主。化学成分分析结果表明,岩石具较高含量的sio2和al2o3,属过铝的钙碱性系列。岩石中强不相容元素rb、ba、zr等强烈富集,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。岩石稀土总含量大多在194.41～231.63μg/g之间;lree/hree比值为2.31～2.4;岩石属轻稀土富集型。岩石中eu负异常明显,中等亏损;ce略有亏损;eu/sm值在0.15～0.16间。地球化学特征显示岩石物质来源于下地壳物质的熔融,构造环境判别图解中样品投影于同碰撞期的区间,岩石是同碰撞构造环境下形成,为早古生代洋陆转换时的岩浆活动,属于加里东期造山旋回时期产物。

湘东北位于扬子板块东南缘江南造山带中段,出露的新元古代花岗岩有长三背、大围山和葛藤岭等岩体,同属于九岭岩体的一部分。湘东北新元古代花岗岩sio2含量变化于60%~72%、cao为0.6%~3%、na2o为1.98%~3.72%、k2o为2.95%~4.99%之间,a/cnk>1.1,富集k、rb、ba等大离子亲石元素(lile)和轻稀土元素(lree/hree=3.1~10.5)、eu负异常明显(δeu=0.37~0.58),而nb、ta、ti等高场强元素(hfse)相对亏损。这些特征表明湘东北新元古代花岗岩来源于过铝质熔体,岩石类型上类似于富黑云母过铝花岗岩类(cpg),可能来源于富黑云母的变泥质沉积岩的熔融,如中元古代冷家溪群变质沉积岩等,形成于同碰撞环境,可能与陆壳加厚导致的剪切重熔有关。

i 内蒙古固阳县花岗岩岩石地球化学特征 摘要 研究内蒙古固阳县二叠纪侵入的花岗岩的化学组成，包含其成分的来源、含量、分 布、种类及化学变化。 岩石地球化学是近代岩石学和地球化学的交叉学科。研究各类岩岩石中的主量元 素、微量元素和同位素，用于探讨岩石源区、岩石成因、岩石演化和岩石产出的构造环 境等方面基础理论问题。 本区岩浆活动从色尔腾山期到燕山期均有，以侵入活动为主，喷发活动主要集中于 中元古代白云鄂博期，为一套中酸性—基性火山岩建造，另外还广泛发育一套钾玄岩。 侵入岩类型齐全，分布广，侵入于白云鄂博群中，接触带普遍混合岩化，该区出露的岩 浆岩，按成分可分为超基性岩、碱性基性岩类和酸性岩类。 火成碳酸岩的最大岩体为赋矿白云石碳酸岩体，其次为侵入的碳酸岩墙。酸性岩类 包括中粗粒黑云母花岗岩、角闪石黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩及酸性岩脉；而黑 云母花岗岩与二长花岗岩主

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。

广东南山花岗岩体位于陂头复式岩体西端,锆石的shrimpu-pb年龄为158.1±1.8ma,是燕山早期岩浆活动的产物。岩石化学特征显示岩体以高硅、富碱、贫ca和mg以及高tfeo/mgo、低cao/na2o为特征。其k2o/na2o>1,a/nk=7.8~11.92,a/cnk=1.33~1.68,属过铝质碱性岩石。在稀土和微量元素组成上,岩石富含稀土元素(除明显的负eu异常,δeu=0.09~0.16)以及zr、y、th、u、nb等高场强元素,贫ba、sr、ti等,高10000xga/al(比值大于2.6)。在zr、nb、ce、y对10000×ga/al以及tfeo/mgo-sio2等a型花岗岩多种判别图上,投影点主要落在a型花岗岩区,而与高分异的i、s型花岗岩明显不同。这些特征均指示,南山岩体具有铝质a型花岗岩的特点。通过y-nb-3ga和y-nb-ce构造环境判别图解将其进一步划分为a2型花岗岩,代表其形成于拉张的构造背景之下。本文在此研究基础上,认为南山花岗质岩浆可能形成于相对挤压的中侏罗世。而在晚侏罗世早期相对拉张的作用下,岩石圈减薄,软流圈地幔上涌,地壳的泥质岩和少量砂质岩受到幔源流体富集后发生部分熔融后上侵形成铝质a型花岗岩,且有较强的结晶分异作用。

红石山地区印支期花岗岩位于甘肃北山地区的红石山蛇绿混杂岩带中,由马鞍山北岩体、小草湖岩体和红石山岩体组成,岩性主要为英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩,含角闪质和镁铁质暗色深源包体。同位素年龄为237.8~240ma,是中三叠世侵位的。通过对其岩石化学、稀土和微量元素的研究表明,红石山地区印支期中酸性侵入岩大体可划分为两类:一类为高sr低y型岩体(马鞍山岩体),具有埃达克质岩的地球化学特征,推测可能是加厚的下地壳部分熔融形成的,其残留相为榴辉岩或角闪榴辉岩;另一类为低sr低y型岩体(小草湖岩体和红石山岩体),以较低的sr、al和具明显的负铕异常而区别于埃达克质岩,又因其低y和hree而类似于埃达克质岩,推测源岩残留相中有斜长石存在,相当于高压麻粒岩相环境,可能也形成于加厚下地壳底部。

研究区花岗岩类广泛发育，除西南部外，测区各处均有分布。岩体以岩基或岩株状产出，区域上受北东向、北北东向构造控制，基本沿北东、北北东向展布。

文章对浙西地区里山岭中生代花岗斑岩进行地球化学研究,初步判定了岩浆源区、花岗岩类型,并进行岩石成因讨论。结合区域构造演化历史及有关地球化学图件处理结果,初步判定花岗斑岩形成的构造环境。

双江口地区出露的花岗岩主要为二云二长花岗岩和似斑状黑云花岗岩,二者呈侵入接触关系,在岩体特征、岩石颜色、结构、矿物组成及后期改造等方面存在较为明显的差异。岩相学特征表明二云二长花岗岩形成晚于似斑状花岗岩,岩石地球化学特征表明二者成因为部分熔融,物源为壳源,形成环境为同碰撞-造山带环境,形成时间为印支晚期。

南天山北缘乌什塔拉地区东泉戈壁岩体岩石类型为似斑状二长花岗岩及少量的镁铁质包体,锆石shrimpu-pb定年结果显示,其形成时代为305±1ma。岩石富碱(k2o+na2o=7.58%～8.44%),富钾(k2o/na2o=1.09～1.33),高mg#(51.6～58.5),a/cnk为0.92～1.00之间,属于准铝质高mg#高钾钙碱性系列;富集轻稀土(lree)、大离子亲石元素(rb,k,th,u),亏损重稀土(hree)、高场强元素(nb,p,ti),强烈亏损y(10.17×10-6～14.84×10-6)及yb(1.054×10-6～1.374×10-6),弱—无的负eu异常(0.60～0.99),总体表明东泉戈壁岩体为壳-幔岩浆混合成因,具有碰撞晚期花岗岩类的地球化学特点。结合区域地质资料,东泉戈壁岩体的侵位表明在塔里木板块与伊犁—中天山板块碰撞造山作用晚期的挤压环境中,由于幔源岩浆的底侵作用,使得下地壳底部物质发生部分熔融,并与幔源岩浆发生混合作用,指示南天山晚古生代残余海盆的闭合。东泉戈壁壳-幔岩浆混合型花岗岩的确立表明晚石炭世南天山地区一次重要的地壳垂向生长事件。

通过对贝勒库都克一带花岗岩类的岩相学、岩石化学特征的详细研究,结合最新的大地构造学和地球化学研究资料,贝勒库都克序列中主要岩性有细中粒不等粒正长花岗岩,似斑状中粒含黑云正长花岗岩,似斑状中粒含黑云二长花岗岩,细粒正长花岗岩,似斑状细粒二长花岗岩。岩石化学总体上具有高硅、高铝、贫钙镁.贝勒库都克岩体明显富集rb,th,ce,亏损ba,ta,zr,eu等元素。稀土元素含量较高,稀土元素配分模式呈较平坦的＂v＂字型体,地球化学以铕强亏损为特征;贝勒库都克花岗岩形成在碰撞,造山之后,相对稳定的环境。

本文按摩天岭含铀花岗岩体的花岗岩、弱蚀变花岗岩、钾交代花岗岩和硅质交代花岗岩4种岩石类型,探讨了岩石中的常量元素、大离子亲石元素(lile)、高场强元素(hfse)和稀土元素(ree)含量特征及相互间的关系。其中含铀钾交代花岗岩表现为强钾长石化、强绿泥石化和弱赤铁矿化,u含量与次生黑云母关系密切;含铀硅质交代花岗岩的u含量与微晶石英伴生的铁质有关。通过剖析不同类型岩石的地球化学特征,指出成矿流体的元素主要来自花岗岩,产铀岩石具明显的llh特征;伴随铀矿化的增强,k/ba、rb/sr值降低,而ba/rb值增高;含铀钾交代花岗岩和硅质交代花岗岩的hfse和ree含量呈共轭消长和重稀土(hree)相对富集的特征。提出伴随断裂开启多期成矿流体的叠加更有利于铀的富集,llh特征,以及k/ba、rb/sr值降低与ba/rb值增高可作为含铀花岗岩体的地球化学判别依据。

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。

对青海省黑山晚志留世花岗岩的岩石及地球化学研究表明,岩石属典型钙碱性系列岩石,并具有富钾特征。对于主量元素如mgo,a12o3,fe2o3、cao随sio2的含量增加而增加,呈现一定的线性关系。岩石中ba、th强不相容元素等强烈富集,其含量高于地幔岩,其之间呈现同步增长关系。中等不相容元素ta、nb、hf、zr、sr等富集程度中等,轻微一中等程度的负铕异常(δeu=0.53～0.67);δce值0.92～0.96,铈略有亏损;(la/yb)n值4.93～31.36,均大于1。其特征显示岩石物质来源于地壳上部,有下地壳或上地幔物质混入。结合花岗岩构造环境判别图解可知,该花岗岩应是同碰撞环境下的产物。

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。

桂北摩天岭和元宝山地区广泛发育花岗岩类岩石。岩石地球化学研究表明,该区花岗岩类岩石具有相对富硅、钾,贫钠、钙,富集轻稀土以及ba、sr、eu亏损的特征。岩石属于碱性-钙碱性高钾花岗岩,其分离结晶作用强烈,是岩浆演化至晚阶段的产物。对岩石的成因分析表明,该区花岗岩类岩石是在扬子板块与华夏板块以及个别小型岛弧地体的碰撞造山作用下形成的后造山花岗岩类。

柴北缘西段出露的花岗岩主要有赛什腾山、团鱼山、嗷唠河和三岔沟等岩体,这些岩体的走向为北西向,与区域构造线方向基本一致.岩体的锆石shrimpu-pb定年结果表明,它们的时代从早古生代的奥陶纪到晚古生代的泥盆纪和二叠纪.其中,赛什腾山岩体为(465.4±3.5)ma,团鱼山岩体两期侵入岩的年龄分别为(469.7±4.6)和(443.5±3.6)ma;它们均属早古生代奥陶纪;而嗷唠河岩体的石英闪长岩为(372.1±2.6)ma,属晚古生代泥盆纪;三岔沟岩体也由两期侵入岩组成,其年龄分别为(271.2±1.5)和(260.4±2.3)ma,属二叠纪.花岗岩的岩石地球化学特征表明,柴北缘早古生代花岗岩具有岛弧或活动大陆边缘花岗岩的属性,原岩可能为中元古代(1.03~1.15ga)形成的、来源于亏损地幔的拉斑玄武质洋壳,它们的形成与板块的俯冲作用有关;晚古生代花岗岩继承了早古生代花岗岩的特点,其原岩可能为中元古代(1.18~1.29ga)的岛弧根部下地壳,岩浆物质成分以壳幔混合源为主,它们的形成与造山隆起后不同块体之间的均衡调整有关.

在详细的野外调查及前人的研究基础上,运用岩石地球化学、同位素地质学,地能学说等理论和研究方法重点研究了石人嶂钨矿区内莲花山隐伏花岗岩体氧化物特征,岩石能量地球化学特征、pb同位素特征,探明其物质来源。结果表明该地区花岗岩体氧化物含量以高硅、富铝、富碱、贫钙、低磷为主要特征;岩浆在不断的进行分异演化的过程中,其所形成岩石的能量、能量系数均在同步缓慢递增,显示区域内相临近的岩体拥有相似的铅物质源,由此推测莲花山隐伏花岗岩体也应是从同源岩浆演化而成,来源以壳源为主。