桂北摩天嶺花崗巖體地質(zhì)地球化學特征及其意義

摩天嶺花崗巖體為一大型韌性剪切帶,巖體中廣泛發(fā)育的片麻理實際上是糜棱面理,其總體走向為nne向,傾向nww-sww,傾角30～70°,拉伸線理向sww或nww傾伏,根據(jù)s-c面理構(gòu)造、長石和石英不對稱眼球等剪切指向標志體判斷,韌性剪切帶運動學為正滑剪切。

文章采用分形理論對桂北摩天嶺和元寶山花崗巖體中電英巖包體進行分形分析,按包體個數(shù)—測量面積的對數(shù)線性關(guān)系獲得的分維值為0.8262~1.2671,確定摩天嶺和元寶山花崗巖體包體體系為自然分形體,證明電英巖包體體系具有巖漿混合產(chǎn)物的特征,反映出隨著摩天嶺和元寶山花崗巖體的演化,巖漿的分異程度越來越高而巖漿混合程度越來越低。

本文在野外地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，運用大地構(gòu)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(gòu)造環(huán)境進行了研究。結(jié)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(zhì)一過鋁質(zhì)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(gòu)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(nèi)裂解拉張轉(zhuǎn)化的地球動力學背景。花崗巖體的形成與華南構(gòu)造動力體制的時一空轉(zhuǎn)換域存在明顯的耦合關(guān)系，符合造山帶構(gòu)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。

通過巖體地質(zhì)地球化學等特征的調(diào)查研究,對萬洋山花崗巖體進行了巖石譜系單位劃分,認為它是加里東期多階段巖漿活動形成的復式巖體。花崗巖巖石類型主要為黑云母花崗閃長巖、黑云母二長花崗巖、二云母二長花崗巖,其中,黑云母花崗閃長巖、黑云母二長花崗巖中含有較多的暗色鎂鐵質(zhì)微粒包體。sio2含量為66.99%～73.04%,k2o平均含量為3.91%,na2o+k2o為6.26%～7.39%,k2o/na2o平均值為1.45,al2o3平均值為13.74%;ba、nb、sr、p、ti虧損較明顯,rb、(th+u)、(la+ce)、nd、(zr+hf+sm)、(y+yb)等則相對富集;σree平均為264.43×10-6,重稀土富集;σce/σy平均比值為1.8;(la/yb)n比值平均7.13;eu弱虧損,δeu值平均為0.53;isr值為0.71223～0.71376,εsr(t)值為109.8～131.5,εnd(t)值為-7.1～-8.3,t2dm為1.74～1.86ga;研究表明萬洋山花崗巖屬鐵質(zhì)、(強)過鋁高鉀鈣堿性s型花崗巖,形成于后造山構(gòu)造環(huán)境;巖漿源區(qū)的物質(zhì)是多源的,主要是含有深源巖漿固結(jié)產(chǎn)物的地殼物質(zhì);或是加里東期間揚子地塊和華夏地塊間發(fā)生碰撞前的侵入有深源巖漿巖或島弧型巖漿巖的地殼物質(zhì);早期次單元花崗巖的巖漿源可能還有幔源巖漿混染或局部混合。

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:黑云母斜長花崗質(zhì)-黑云母花崗閃長質(zhì)糜棱巖,石榴石黑云母花崗閃長質(zhì)初糜棱巖和揉皺片麻狀石榴黑云花崗閃長質(zhì)-二長花崗巖,各單元之間呈漸變過渡關(guān)系。

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。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。

寧纏河花崗巖巖體位于北祁連中段,由兩階段侵入體構(gòu)成,第一階段侵入體具i型花崗巖特征,第二階段侵入體為s型花崗巖。微量和稀土元素地球化學特征表明,巖體具有輕稀土富集型的球粒隕石標準化模式,兩階段侵入體形成于不同的構(gòu)造環(huán)境,清陽河單元可能是在弧陸發(fā)生軟碰撞時,島弧型巖漿房中富含硅質(zhì)的殘余巖漿,在擠壓應力下,快速上升侵入形成,下夾石及上池溝單元形成于同碰撞造山階段。

　通過對大吉山花崗巖中黑云母化學成分特征的研究,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力學背景之一。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。

龍岔河花崗巖體微量元素地球化學特征及成因

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(gòu)造巖漿巖帶的ne端紫荊關(guān)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。

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);高場強元素(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、微量元素及nd、hf同位素地球化學特征表明,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,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間。

文章對桂林新寨花崗巖地區(qū)水質(zhì)資料進行研究,采用piper圖進行水化學分類及特征分析,結(jié)果表明該區(qū)水化學類型為hco3-ca型。并利用phreeqc對桂林新寨花崗巖地下水物種形成及飽和指數(shù)進行了模擬,根據(jù)模擬計算的飽和指數(shù)說明了該區(qū)地下水的溶解平衡狀態(tài)。

西準噶爾地區(qū)廣泛發(fā)育晚古生代后碰撞花崗巖,年齡多集中于300ma左右,在時代上屬于晚石炭世,a型花崗巖具有高硅、低鋁、富堿、準鋁質(zhì)—弱過鋁質(zhì)、貧鈣、低鎂,10000×ga/al比值較大,強烈富集高場強元素(hfse)及zr、y、ga等元素,sr、ba強烈虧損,稀土配分模式圖呈現(xiàn)典型的右傾"海鷗型"等,并且在a1-a2型花崗巖判別圖解顯示具有典型的鋁質(zhì)a型的a2型花崗巖特征,表明a型花崗巖可能是年輕地殼(洋殼和島弧)部分熔融形成的英云閃長—花崗閃長巖質(zhì)巖漿經(jīng)進一步分離結(jié)晶作用的產(chǎn)物,具備規(guī)模成礦的條件。

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(cè),礦床賦存于花崗閃長斑巖巖體及長英質(zhì)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(zhì)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(gòu)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(gòu)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。

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(zhì)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(xiàn)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(jīng)過脫水熔融產(chǎn)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(zhì)巖(或變硬砂巖)在中地殼水平經(jīng)黑云母(和/或白云母)脫水熔融產(chǎn)生;(2)電氣石型淡色花崗巖,由變泥質(zhì)巖在較低溫度下經(jīng)白云母脫水熔融產(chǎn)生;(3)石榴子石型淡色花崗巖,由長英質(zhì)下地殼經(jīng)黑云母脫水熔融產(chǎn)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(zhì)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。

粵西貴子弧形構(gòu)造帶位于廣東信宜縣東北部貴子圩與羅定縣南部羅鏡一船步一帶,約1500km~2。在區(qū)域構(gòu)造上處于云開大山加里東褶皺隆起東翼與吳川—四會大斷裂帶交接復合部位。該弧形構(gòu)造不僅包含了震旦系及上、下古生代地層,而且牽動了中生代盆地;是加重東、印支及燕山期構(gòu)造-巖漿活動強烈地帶。已知有大型斑巖型錫鉬礦床2處(銀巖、錫

白石崖鐵礦為都蘭地區(qū)一處典型的矽卡巖型鐵多金屬礦床。通過對花崗巖年代學和巖石地球化學研究表明,白石崖花崗巖侵位于(238±1)ma,富硅(sio2=70.01%~76.01%)、富堿(k2o+na2o=6.64%~8.41%)、feo*/mgo比值(平均22.87)較高、貧鎂(mgo=0.04%~0.39%),k2o/na2o>1,a.i.=0.88~0.99,a/cnk=0.62~0.83,屬偏鋁鈣堿性巖石;稀土分布曲線呈"海鷗式"分布特征,顯示較強的eu負異常(δeu=0.10~0.70);微量元素特征顯示具較高的zr(172×10-6~205×10-6)、nb(11×10-6~31×10-6)和y(21.9×10-6~50.1×10-6),較低的sr(40×10-6~223×10-6)、ba(168×10-6~690×10-6);在微量元素原始地幔標準化蛛網(wǎng)圖上顯示明顯的ba,sr,p和ti的負異常,表明白石崖花崗巖為a型花崗巖。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化,認為該區(qū)花崗巖形成于造山后的伸展環(huán)境,屬a2型花崗巖。三疊紀時,東昆侖地區(qū)處于后碰撞構(gòu)造階段,俯沖板片發(fā)生斷裂,巖石圈拆沉,引發(fā)大范圍的地殼伸展減薄,軟流圈物質(zhì)上涌,上涌的軟流圈物質(zhì)與地殼直接接觸,對上覆長英質(zhì)地殼的直接加熱作用促使其部分熔融,長石、榍石等分離結(jié)晶,形成該區(qū)a型花崗巖。

灶火溝早志留世(436.8~433.7ma)花崗巖發(fā)育于東昆中蛇綠構(gòu)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(zhì)過渡的特征,鋁飽和指數(shù)a/cnk為0.79~1.02,屬準鋁質(zhì)—弱過鋁質(zhì)系列,為i型花崗巖?；◢忛W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(zhì)底侵東昆侖島弧下地殼部分熔融的產(chǎn)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。

華北克拉通北緣中段沿集寧—涼城—千里山一線分布著大量的強過鋁質(zhì)花崗巖。與一般強過鋁質(zhì)花崗巖相比,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)。稀土元素復雜,正eu異常、負eu異常、eu異常不明顯均發(fā)育,大致可以分成2種類型：第一類具有中等程度輕稀土富集、重稀土平緩；第二類輕稀土特征與第一類一致,但其重稀土變化大。稀土元素特征不一致主要是由于其源巖不同。lile(k、rb、ba)相對富集,hsfe(nb、ti、p)虧損,這種地球化學特征暗示該區(qū)強過鋁質(zhì)花崗巖的源區(qū)成分為雜砂巖,熔融溫度較高,來源較深,其構(gòu)造環(huán)境與澳大利亞拉克倫造山帶一致,屬高溫型碰撞帶,應為華北克拉通西部陸塊和東北陸塊古元古代踫撞峰期后巖石圈伸展的產(chǎn)物。

甘肅陽山金礦帶屬于類卡林型金礦床,金資源量是達到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,分析巖石地球化學特征,認為:原斜長花崗斑巖,稱為花崗巖較為準確,歸類為i型花崗巖和s型花崗巖,為活動大陸邊緣的產(chǎn)物及同碰撞和碰撞后形成花崗巖的特點。礦帶花崗巖成礦潛力大,可以加強礦區(qū)多金屬綜合利用研究工作。

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(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(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)換時的巖漿活動,屬于加里東期造山旋回時期產(chǎn)物。