內(nèi)蒙古東北部阿龍山地區(qū)早白堊世A型花崗巖特征及其意義

阿爾山地區(qū)是大興安嶺中南段多金屬成礦帶的重要地段。該區(qū)熱液脈型鐵錳多金屬礦、熱液脈型鉬(銅)礦和矽卡巖型鉛鋅多金屬礦等3種代表性礦床(點(diǎn))的成礦花崗巖的形成時(shí)代一直是研究的薄弱環(huán)節(jié)。通過多種高精度的u-pb年齡測定,區(qū)內(nèi)成礦花崗巖的形成時(shí)代分別為印支早期((237.8±2.3)ma)和燕山中期((152.2±2.9)ma)、燕山晚期((135.1±0.4)ma),與鄰區(qū)烏蘭浩特—索倫地區(qū)基本可以對應(yīng)。而前人劃定的海西期花崗巖,實(shí)際為燕山晚期;劃定的燕山早期花崗巖,實(shí)際為印支早期、燕山中期。研究成果對于區(qū)內(nèi)花崗巖漿及期后熱液與多金屬成礦作用在時(shí)間上的關(guān)系提供了重要依據(jù),對確定區(qū)內(nèi)相應(yīng)多金屬礦類型的成礦花崗巖時(shí)代亦提供了可資對比的依據(jù)。

內(nèi)蒙古黃崗錫鐵礦是大興安嶺南段成礦帶中的一個(gè)重要礦床。la-icp-ms鋯石u-pb測年結(jié)果表明,黃崗巖體中的鉀長花崗巖和花崗斑巖分別形成于136.7±1.1ma和136.8±0.57ma,屬早白堊世的產(chǎn)物。黃崗花崗巖體sio2含量較高(66.81%~77.39%),al2o3含量低(11.33%~14.54%),顯著貧鎂,alk較高(5.65%~10.67%),k2o/na2o值在0.32~10.53,平均為2.78。稀土配分曲線呈右傾輕稀土富集型,銪強(qiáng)烈虧損,δeu值為0.03~0.20。富集高場強(qiáng)元素zr、hf和大離子親石元素rb、u、th,而元素p、ti、ba、sr明顯虧損,具有與洋島玄武巖相似的y/nb等元素比值(>1.2)。上述特征與典型的a1型板內(nèi)非造山花崗巖一致,其成因可能為在巖石圈伸展環(huán)境下,幔源巖漿的底侵促使上覆的先存地殼發(fā)生部分熔融形成花崗質(zhì)巖漿,巖漿源區(qū)與殼幔混熔作用有關(guān)。

滇西大松坡錫礦區(qū)位于騰沖-梁河錫成礦帶,該帶分布著燕山早期、燕山晚期和喜馬拉雅早期三個(gè)時(shí)代的花崗巖,其巖石地球化學(xué)特征及其與錫成礦作用的聯(lián)系尚需進(jìn)一步研究探明。本文選取該區(qū)古永巖體中的中細(xì)粒黑云母二長花崗巖和黑云母花崗巖中的鉀長石進(jìn)行了ar-ar定年;中細(xì)粒黑云母二長花崗巖和黑云母花崗巖的坪年齡分別為67.84±0.60ma(2σ)和65.86±0.42ma(2σ),顯示前者略早于后者生成。對大松坡錫礦區(qū)古永巖體內(nèi)花崗巖進(jìn)行地球化學(xué)研究表明其屬于高鉀鈣堿性系列和過鋁質(zhì)系列;輕重稀土分異較明顯,無鈰異常,負(fù)銪異常突出;ba、sr、p、ti等元素虧損,u、th、ta、rb、pb等元素相對富集,10000ga/al范圍為3.53～5.52;地球化學(xué)特征指示其為a型花崗巖,通過主、微量元素特征和構(gòu)造環(huán)境判別圖解進(jìn)一步判別其為a2亞型(造山后)花崗巖,推斷該花崗巖產(chǎn)于造山后的伸展構(gòu)造環(huán)境。大松坡錫礦區(qū)云英巖和礦石的稀土及微量元素含量均低于該區(qū)古永巖體內(nèi)花崗巖,但卻有著相似的稀土配分模式和微量元素蛛網(wǎng)圖分布型式,暗示它們有成因聯(lián)系。大松坡云英巖型錫礦很可能是熱液運(yùn)移過程中萃取該區(qū)古永巖體內(nèi)過鋁質(zhì)a型花崗巖中的成礦物質(zhì)并沿張性構(gòu)造裂隙充填而成。結(jié)合本次獲得的ar-ar測年結(jié)果,推斷大松坡云英巖型錫礦是該區(qū)古永巖體在燕山晚期-喜馬拉雅早期巖漿活動(dòng)的成礦響應(yīng),該區(qū)在68～65ma至少存在一次與古永巖體內(nèi)a型花崗巖關(guān)系密切的錫成礦作用。

a型花崗巖是非造山的、無水的堿性花崗巖,具有獨(dú)特的礦物學(xué)、巖石學(xué)和地球化學(xué)特征,形成于造山后、板內(nèi)非造山或者地幔熱柱等伸展動(dòng)力學(xué)背景,蘊(yùn)涵著大陸地殼生長、巖石圈演化及區(qū)域構(gòu)造發(fā)展等大陸動(dòng)力學(xué)的重要信息.在華北東部廣泛分布著一期中生代a型花崗巖及伴生的堿性巖,結(jié)合前人的研究成果以及筆者近年來的研究發(fā)現(xiàn):它們主要侵位于早白堊世(130～110ma),來源于上地殼、下地殼和地幔等多元源區(qū),是不同成分的巖漿經(jīng)過分離結(jié)晶、巖漿混合作用形成;綜合區(qū)域地球動(dòng)力學(xué)研究和a型花崗巖本身的地球化學(xué)特征,認(rèn)為華北東部早白堊世a型花崗巖形成于地殼伸展背景之下,是巖石圈減薄和克拉通破壞的淺部地質(zhì)響應(yīng),標(biāo)志著華北東部巖石圈減薄和克拉通破壞作用的峰期.

桑巴區(qū)花崗巖體位于岡底斯帶嘉黎斷裂之北,呈近東西向分布于桑巴、建多等地。巖石類型主要有巨斑黑云母花崗巖、黑云母花崗巖及斑狀花崗閃長巖。其中斑狀花崗閃長巖(tw1530)的shrimp鋯石u-pb年齡為117.2±1.6ma,黑云母花崗巖(tw1637)年齡為121.2±1.7ma,表明桑巴區(qū)花崗巖體形成于早白堊世。桑巴區(qū)花崗巖類為高鉀鈣堿性巖,根據(jù)地球化學(xué)特征和微量元素構(gòu)造判別圖解,確定該時(shí)代的花崗巖具后碰撞花崗巖特征,形成于從擠壓體制向拉張?bào)w制轉(zhuǎn)變的構(gòu)造環(huán)境。早白堊世后碰撞花崗巖的出現(xiàn)預(yù)示著班公湖怒江縫合帶主造山作用的結(jié)束,岡底斯火山巖漿弧帶至此進(jìn)入造山后伸展構(gòu)造環(huán)境,并一直持續(xù)至晚白堊世竟柱山組沉積之前。

西大別造山帶早白堊世花崗巖廣泛發(fā)育,具有高硅(sio272.94%～77.56%),富堿(k2o+na2o7.06%～8.78%),高k2o/na2o(1.12%～2.12%),貧鎂(mgo0.13%～0.80%),貧鈣(cao0.32%～0.96%)的特征。主量元素質(zhì)量平衡模擬計(jì)算表明,西大別花崗巖形成于大別角閃石片麻巖的部分熔融,并有較多的角閃石和少量石榴石殘留,結(jié)合中稀土出現(xiàn)一定的虧損,指示重熔作用很可能發(fā)生于增厚下地殼的環(huán)境。早白堊世巖漿活動(dòng)與成礦,構(gòu)成了對中國東部中生代大規(guī)模巖石圈減薄、拆沉的響應(yīng)。

老君山花崗巖體位于滇東南地區(qū)的文山州麻栗坡縣境內(nèi),是個(gè)舊-薄竹山-老君山巖漿-成礦系統(tǒng)中最東部的一個(gè)巖體。該巖體侵入到老君山地區(qū)前寒武紀(jì)變質(zhì)地層中,是一個(gè)多期次巖漿侵入形成的復(fù)式巖體,其巖性主要為似斑狀黑云母花崗巖,粗粒-中粗粒黑云母/二云母花崗巖,中粗粒黑云母/二云母二長花崗巖。本文提供了老君山花崗巖6個(gè)鋯石的laicp-msu-pb定年結(jié)果,為88.9±1.1ma~93.9±2.0ma之間,表明老君山花崗巖是白堊世晚期巖漿作用產(chǎn)物。全巖化學(xué)分析結(jié)果顯示老君山花崗巖屬過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性s型花崗巖。鋯石的εhf(t)值變化于-9.94~-5.01之間,平均值為-7.29,鋯石hf的兩階段模式年齡為tdmc=1.8~1.4ga,上述特點(diǎn)表明,老君山花崗巖漿的源巖是滇東南地區(qū)早元古代結(jié)晶基底中的變泥砂質(zhì)巖類。結(jié)合前人的研究資料,論證了老君山花崗巖的成因及其與區(qū)域成礦作用的關(guān)系,提出老君山花崗巖及其附近的鎢錫多金屬礦床同屬于巖石圈板塊強(qiáng)烈伸展作用下的產(chǎn)物,其中鎢錫多金屬礦床的形成與早期巖石圈板塊的伸展及基底變質(zhì)巖中成礦物質(zhì)的活化遷移有關(guān),而老君山花崗巖是在燕山晚期巖石圈強(qiáng)烈伸展與地幔物質(zhì)上涌的背景下,由基底變泥砂質(zhì)巖石的部分熔融作用形成的。燕山晚期巖石圈的強(qiáng)烈伸展、地幔上涌及花崗巖漿作用,不僅為成礦物質(zhì)的活化遷移提供了熱動(dòng)力條件,而且還可能提供了成礦物質(zhì)。正是因?yàn)檠嗌酵砥趲r石圈的強(qiáng)烈伸展、地幔上涌及花崗巖漿作用對早期礦床的疊加與改造,可能是該區(qū)大規(guī)模成礦作用的主要機(jī)制,也可能是形成該區(qū)大型與超大型鎢錫多金屬礦床的主要原因之一。

鞠耳雀熱巴花崗巖體位于岡底斯中帶北側(cè),呈近ew向分布于嘎立窮-鞠耳雀熱巴-孔弄一帶。巖石類型主要為似斑狀黑云母二長花崗巖?；◢弾rshrimp鋯石u-pb年齡為129ma,表明鞠耳雀熱巴巖體形成于早白堊世。巖石為高鉀鈣堿性系列,據(jù)巖石地球化學(xué)、sr-nd同位素等特征,認(rèn)為其屬s型花崗巖,花崗質(zhì)巖漿起源于古老上地殼物質(zhì)不同程度部分重熔,源區(qū)物質(zhì)具富粘土泥質(zhì)巖特征。結(jié)合構(gòu)造判別圖解及區(qū)域類似巖體的研究,確定該巖體具后碰撞花崗巖性質(zhì),形成于從擠壓體制向拉張?bào)w制過渡的構(gòu)造環(huán)境。表明在早白堊世拉薩地塊與羌塘地塊間班公湖-怒江縫合帶已由先前擠壓隆升碰撞階段轉(zhuǎn)為伸展后碰撞階段。

拉薩地塊中北部地區(qū)在~113ma發(fā)生的帶狀巖漿大爆發(fā)事件被認(rèn)為是南向俯沖的班公湖-怒江洋殼巖石圈板片斷離的結(jié)果,但缺乏更多的地球化學(xué)數(shù)據(jù)。本文報(bào)道的拉薩地塊中部申扎地區(qū)花崗巖類地球化學(xué)數(shù)據(jù)為這一模型提供了可靠的地球化學(xué)證據(jù)。申扎花崗巖類包括寄主花崗閃長巖(113ma),輝長質(zhì)包體和閃長質(zhì)包體(111ma)。申扎早白堊世花崗巖中的寄主巖石與鎂鐵質(zhì)包體均屬于偏鋁質(zhì)中-高鉀鈣堿性系列,所有樣品均富集大離子親石元素(如rb、ba、u和th)、虧損高場強(qiáng)元素(如nb、ta、ti和zr)。花崗閃長質(zhì)寄主巖和閃長質(zhì)包體具有高的(87sr/86sr)i值(0·7121~0·7133),負(fù)的εnd(t)值(-10·2~-9·1)及古老的nd同位素模式年齡(1·90~1·55ga);輝長質(zhì)包體具偏低的(87sr/86sr)i值(0·7067和0·7108),較高的全巖εnd(t)(-2·1和-4·1)值,nd同位素模式年齡為1·33ga和1·32ga。申扎花崗巖類中的輝長質(zhì)包體具有板內(nèi)玄武巖親緣性,這一特征與班公湖-怒江洋殼巖石圈南向俯沖板片在~113ma左右發(fā)生的板片斷離有關(guān)。申扎花崗巖類是在板片斷離背景下,主要由來源于古老拉薩基底物質(zhì)重熔的熔體與上涌的軟流圈地幔物質(zhì)發(fā)生巖漿混合產(chǎn)生的。

吉林省晚三疊世—早白堊世花崗巖類侵入活動(dòng)十分頻繁,依據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的演化和相應(yīng)的巖石組合及所獲之測年資料,可劃分出三大成因構(gòu)造類型:裂解型;走滑型,包括走滑拉分—張裂亞型和走滑拉分—隆擠亞型;會(huì)聚型。不同成因構(gòu)造類型常有自身的成礦特征,藉以指導(dǎo)礦產(chǎn)的普查與勘探工作。

梵凈山地區(qū)是中國南方出露中元古代地層的地區(qū)之一,尤其是其發(fā)育在中元古代末、新元古代初進(jìn)入了陸內(nèi)造山的發(fā)展、演化歷程,形成了淡色花崗巖組合為代表的構(gòu)造熱事件,它反映了本區(qū)武陵造山運(yùn)動(dòng)的結(jié)束,是研究中國南方rodinia超大陸發(fā)展、演化的極佳地區(qū),梵凈山群白云母花崗巖特征及性質(zhì)的研究,具有十分重要的地球科學(xué)意義。

1引言青海省剛察縣泉吉地區(qū)位于南祁連造山帶,區(qū)內(nèi)出露了大量的中酸性侵入巖,以花崗巖為主,主要呈巖株?duì)钚问疆a(chǎn)出,整體呈北西西向或近東西向展布,與研究區(qū)構(gòu)造線方向基本一致。由于工作條件艱苦、分析設(shè)備精度不高等問題,研究區(qū)中酸性侵入巖研究程度較低。前人依據(jù)k-ar測年方法測得巖體侵入年齡為泥盆紀(jì),但對于該結(jié)果仍有爭議。筆者依托1:5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目,采用la-icp-ms鋯石u-pb定年測試方

工作區(qū)位于內(nèi)蒙古大興安嶺南段，屬古亞洲成礦帶與環(huán)太平洋成礦帶復(fù)合疊加部位，礦產(chǎn)主要為銅、鉬多金屬礦產(chǎn)。通過進(jìn)一步研究我們發(fā)現(xiàn)，本地區(qū)成礦與侏羅紀(jì)花崗巖有著密切的關(guān)系。文章論述了侏羅紀(jì)花崗巖的巖石學(xué)、巖石化學(xué)和地球化學(xué)、微量元素和含礦性等特征，為該地區(qū)進(jìn)一步找礦提供依據(jù)。

出露于湖南東北部華容縣附近的桃花山—小墨山巖體侵位于中元古代冷家溪群。通過鋯石la-icp-msu-pb法測得兩巖體侵位時(shí)代分別為129±1ma和117±1ma。桃花山主體巖性為(片麻狀)二云母二長花崗巖,sio2=71.75%~73.81%,k2o/na2o=0.84~1.11,屬弱過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列;巖石明顯富集大離子親石元素,虧損高場強(qiáng)元素;eu為中等負(fù)異常,∑ree較高,rb/sr=0.9~2.7,(la/yb)n=26.92~86.02;高isr(0.714~0.723),低εnd(-9.76~-10.6),高t2dm(1.72~1.79ga)。小墨山黑云母二長花崗巖sio2=69.64%~72.73%,k2o/na2o=0.62~0.7,準(zhǔn)鋁質(zhì)至弱過鋁質(zhì),rb/sr=0.26~0.88,(la/yb)n=11.97~12.67;低isr(0.707~0.709),高εnd(-6.38~-6.73),低t2dm(1.43~1.46ga)。綜合分析表明,桃花山二云母二長花崗巖為殼源含白云母過鋁花崗巖類(gpg),源巖為華南古元古代基底;小墨山黑云母二長花崗巖類似含堇青石及富黑云母過鋁花崗巖類(cpg),源巖為低成熟度的變雜砂巖。桃花山、小墨山巖體形成于華南早白堊世伸展背景下的局部擠壓增厚環(huán)境。江南斷裂晚燕山期的逆沖推覆構(gòu)造造成了華容地區(qū)的小范圍地殼增厚,并為桃花山源巖的"濕"深熔作用提供了流體聚集通道;小墨山花崗巖的形成則與幔源巖漿的底侵有關(guān),熱的幔源巖漿不僅為地殼的部分熔融提供了熱量,而且與熔融的殼源巖漿發(fā)生了混合作用。

西藏南木林縣折無地區(qū)晚白堊世二云母花崗巖kar年齡為93.4ma,侵入到石炭系砂巖中。二云母花崗巖中sio2、al2o3和k2o質(zhì)量分?jǐn)?shù)高,a/cnk值大于1.11,并且標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算的剛玉質(zhì)量分?jǐn)?shù)均大于2.6%。rb和th的富集程度較強(qiáng),k、ba、ta、nb、ce均有不同程度的富集,hf、zr、sm、y、yb相對虧損。輕稀土相對富集,重稀土虧損,具有明顯的負(fù)銪異常,屬于同碰撞花崗巖類。該區(qū)晚白堊世的二云母花崗巖是產(chǎn)生在陸-陸碰撞環(huán)境下的過鋁質(zhì)花崗巖。

a-型花崗巖由loiselle和wones首先提出,它是與ⅰ-型、s-型并列的另一種成因類型。這種花崗巖產(chǎn)于裂谷中,是非造山的,具富含堿質(zhì)和無水或缺水的特點(diǎn)。我們在研究攀西裂谷雙峰式巖漿雜巖套的過程中,查明攀枝花—西昌地區(qū)也有這種類型的花崗巖存在。攀西a-型花崗巖沿裂谷軸部大致呈南北向展布,由南而北有渡口攀枝花、德昌茨達(dá)、西昌太和巖體等。。在空間上與含釩鈦磁鐵礦的層狀侵入體緊密共存。巖體多呈不完整的環(huán)狀雜巖體,面積由數(shù)平方公里至幾十平方公里,呈規(guī)模不大的巖株、巖枝。巖體侵吞海西期層狀侵入體和峨眉山玄武巖;有上三疊統(tǒng)西南組砂礫巖不整合覆蓋;全巖rb-sr年齡229.5ma,屬印支期。

本文對內(nèi)蒙古達(dá)茂旗北部的島弧侵入巖進(jìn)行了精確的shrimp鋯石u-pb定年研究和地球化學(xué)研究。該侵入巖具有正常島弧和埃達(dá)克巖的雙重地球化學(xué)性質(zhì)。shrimp鋯石u-pb定年表明,這套侵入巖中的閃長巖形成于452±3ma和440±2ma,石英閃長巖形成于446±2ma,花崗閃長巖形成于440±2ma,它們記錄了晚奧陶紀(jì)末的洋殼消減事件。在一個(gè)細(xì)粒閃長巖中,分辯出了1967±13ma(n=3)的繼承性鋯石,指示這一島弧可能具有一個(gè)前寒武紀(jì)的大陸基底。

內(nèi)蒙古商都縣大石溝黑云母鉀長花崗巖主要由鉀長石(40～60%)、更長石(10～15%)、石英(25～32%)及黑云母(5～7%)組成。主元素sio_2含量68.25%～69.64%,k_2o含量5.03%～8.03%,k_2o>na_2o;a/cnk為0.77～1.1,稀土元素分餾較強(qiáng),ree配分型式具中等銪負(fù)異常,巖石地球化學(xué)特征與碰撞花崗巖類似;本文對大石溝黑云母鉀長花崗巖進(jìn)行高精度鋯石shrimpu-pb定年研究。其形成時(shí)間為342±5ma,可能代表華北板塊與西伯利亞板塊碰撞階段的巖漿熱事件。區(qū)域最新研究資料表明,侵入圖林凱蛇綠巖帶的埃達(dá)克巖的年齡為467～429ma,代表洋殼俯沖的消減時(shí)間;390～310ma花崗巖侵位的shrimpu-pb鋯石年齡以及383ma藍(lán)片巖ar-ar年齡代表華北板塊與西伯利亞板塊的碰撞事件;390～342ma和324～310ma花崗巖可能代表碰撞階段兩期巖漿熱事件產(chǎn)物。

結(jié)合石平川地區(qū)鉀長花崗巖的空間分布、巖相學(xué)、巖石地球化學(xué)特征以及礦體分布特征,分析了鉀長花崗巖與成礦的關(guān)系,認(rèn)為鉀長花崗巖為該區(qū)的主要控礦因素之一,為直接的找礦標(biāo)志,為該區(qū)的找礦提供了重要的依據(jù)。

寶日拉錦烏拉鈉閃石花崗巖巖體位于大興安嶺中段東坡,形成于早白堊世晚期或更晚些.鈉閃石花崗巖富sio(2含量為71.63%～77.35%),富堿(alk=4.94%～9.17%),貧鋁、鎂、鈣.鈉閃石花崗巖的稀土元素總量極高,其中鈉閃石鉀長花崗巖的稀土總量在271.77×10-6～701.77×10-6之間,而鈉閃石二長花崗巖中的稀土元素總量在2938×10-6～6933.2×10-6之間.輕、重稀土元素比值在1.63～7.49之間,大部分在2～5之間,稀土配分曲線為略呈右傾的"v"字形,說明輕、重稀土元素的分餾程度較差.δeu值極低,在0.016～0.035之間,說明該巖石的eu負(fù)異常極為明顯.研究區(qū)出露的鈉閃石花崗巖形成于板塊內(nèi)部非造山的相對穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境.

門巴區(qū)晚白堊世花崗巖主要分布于岡底斯中段的扎雪、金達(dá)和桑巴附近,由黑云母鉀長花崗巖、鉀長花崗巖和二云母鉀長花崗巖及花崗閃長巖等組成。其中花崗閃長巖shrimp鋯石u-pb年齡為68.8±1.6ma;鉀長花崗巖黑云母k-ar年齡為78.2±1.2ma和81.5±1.4ma;黑云母鉀長花崗巖和二云母鉀長花崗巖的黑云母k-ar分別為90.8±1.81ma和91.2±1.8ma。巖石學(xué)和地球化學(xué)分析結(jié)果表明,s型和低sr低yb特征的黑云母鉀長花崗巖和二云母鉀長花崗巖形成于拉薩地塊與羌塘地塊碰撞造山過程中的地殼加厚背景;s型和總體低sr、高yb特征的鉀長花崗巖形成于造山帶晚期階段的伸展背景;i型花崗閃長巖應(yīng)是新特提斯洋俯沖作用的結(jié)果,形成于島弧構(gòu)造環(huán)境。

大別造山帶產(chǎn)出兩期早白堊紀(jì)造山后花崗巖類:早期(≈132ma)變形的角閃石英二長巖和斑狀二長花崗巖具高鉀的類埃達(dá)克巖的地球化學(xué)特征,形成于增厚地殼(>50km)的下地殼部分熔融;晚期(≈128ma)未變形的花崗巖包括細(xì)粒二長花崗巖和鉀長花崗(斑)巖,屬于正常安山巖-英安巖-流紋巖系列巖石,它們形成于相對薄的地殼(132ma),增厚地殼(>50km)的下地殼存在雙層結(jié)構(gòu):鋯石hf模式年齡約為3.0ga的基性下地殼基底和約2.7ga的中酸性(英云閃長質(zhì)-花崗質(zhì))上部下地殼.在大別造山帶伸展垮塌的晚期階段(≈128ma),減薄的下地殼(<35km)主要為鋯石hf模式年齡約2.6～2.2ga的中酸性(英云閃長質(zhì)-花崗質(zhì))巖石,并夾雜少量新元古代rodinia超大陸裂解時(shí)形成的新生陸殼。