南岭大东山花岗岩的形成时代与成因_SHRI_省略_年龄_元素和Sr_Nd_Hf同
花岗岩的类型及成因研究

花岗岩的类型及成因研究摘要花岗岩是大陆地壳的重要组成,是地质学研究的重要课题。
花岗岩主要形成于俯冲带或碰撞造山带后造山的拉张构造背景中,在这两种情况下,挥发份和热的加入可使地壳发生部分熔融而形成花岗岩。
本文对当前花岗岩研究中的两个重要问题进行了讨论,内容包括:(1)花岗岩的岩石类型分类。
(2)花岗岩的成因研究。
关键词:花岗岩;大陆地壳;岩石类型;成因研究第1章引言中国是一个花岗岩极为发育的国家,其中华南和东北出露有大面积的花岗岩,堪称花岗岩的海洋。
上世纪80年代;华南花岗岩的研究曾达到国际水平。
在这一研究的带动下,近年来我国北方(包括东北和新疆)、华北、大别-秦岭-昆仑和西藏等地区花岗岩的研究呈现良好的发展态势,但和欧洲的加里东一海西带和太平洋东岸的花岗岩带相比,我们的研究显然要落后得多,同时也存在一些亟待解决的基本问题。
研究花岗岩不仅可以获得花岗岩物质来源和构造环境的信息,而且可以获得壳-幔物质运动的状态、过程、动力学等问题的本质、深部能量(热能)的传导、转化的重要信息。
探索和解译这些信息,是解决当今大陆地质演化,建立大陆动力学关键问题之一,也是21世纪初叶花岗岩研究导向趋势。
是继花岗岩物质来源、构造环境研究的花岗岩研究的第三个里程碑的开始,因而具有重要的战略意义。
第2章花岗岩的岩石类型和成因2.1花岗岩的岩石类型分类作为地质学研究中最重要的岩石之一,花岗岩的研究主要经历了三个时期,(1)1974 年根据花岗岩成因和成岩物质之间的关系,因此他们把花岗岩分为I 型和S 型;(2)1979 年根据板块构造理论,结合不同成因类型的烃源岩和构造环境,提出了花岗岩形成的构造环境分类;(3)1993年美国的学者在大陆动力学计划中提出岩浆的形成与转移的基本过程表明,大多数花岗岩浆的发育受岩石圈上地幔过程的影响。
另一个有别于上述成因分类的是根据花岗岩化学成分而确定的准铝、过铝和过碱性的成分分类。
由于花岗岩通常具有较高的SiO2含量,一般岩浆岩中的拉斑、钙碱性和碱性系列的划分在花岗岩研究中并不经常被采用,即便是根据铁镁相对含量而提出的分类也不被大多数研究者所青睐。
桂东南大容山-十万大山S型花岗岩带的成因:地球化学及Sr-Nd-Hf同位素制约

4 0 3 3 4 0 3 9 ; 4 0 4 2 1 3 0 3 ) 资助课题. 国家自然科学基金( 第一作者简介:祁昌实,男, 1 9 7 9年生,博士研究生,同位素地球化学专业. m a i l :L i x h @g i g . a c . c n 通讯作者:李献华,E
, 2 , 4 , 2 祁昌实1 邓希光3 李武显1 李献华1 杨岳衡4 谢烈文4 1 , 2 3 1 , 4 1 4 , 2 4 Q I C h a n g S h i ,D E N GX i G u a n g ,L I X i a n H u a ,L I Wu X i a n ,Y A N GY u e H e n g a n dX I0 7 / 0 2 3 ( 0 2 ) 0 4 0 3 1 2
A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报
桂东南大容山 十万大山 S型花岗岩带的成因: r N d H f 同位素制约 地球化学及 S
1 .中国科学院广州地球化学研究所 同位素年代学和地球化学重点实验室,广州 5 1 0 6 4 0 2 .中国科学院研究生院,北京 1 0 0 0 3 9 1 0 7 6 0 3 .广州海洋地质调查局,广州 5 4 .中国科学院地质与地球物理研究所 岩石圈国家重点实验室,北京 1 0 0 0 2 9 .K e y L a b o r a t o r y o f I s o t o p e G e o c h r o n o l o g y a n dG e o c h e m i s t r y , G u a n g z h o uI n s t i t u t e o f G e o c h e m i s t r y , C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s , G u a n g z h o u 5 1 0 6 4 0 , C h i n a 1 2 .G r a d u a t e S c h o o l o f C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s ,B e i j i n g1 0 0 0 3 9 ,C h i n a 3 .G u a n g z h o uM a r i n e G e o l o g i c a l S u r v e y ,G u a n g z h o u 5 1 0 7 6 0 ,C h i n a 4 .S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f L i t h o s p h e r i c E v o l u t i o n ,I n s t i t u t e o f G e o l o g y a n dG e o p h y s i c s ,C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s ,B e i j i n g1 0 0 0 2 9 ,C h i n a 2 0 0 6 1 0 1 5收稿, 2 0 0 6 1 2 2 0改回.
02-南岭大东山花岗岩的形成时代与成因_省略_和Sr_Nd_Hf同位素地球化学_黄会清

高 校 地 质 学 报Geological Journal of China Universities2008 年 9 月,第 14 卷,第 3 期,317-333页September 2008,Vol. 14, No.3, p. 317-333南岭大东山花岗岩的形成时代与成因——SHRIMP锆石 U-Pb年龄、元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学黄会清1, 2,李献华3, 1*,李武显1,刘 颖1( 1. 中国科学院 广州地球化学研究所 同位素年代学和地球化学重点实验室,广州 510640;2. 中国科学院 研究生院,北京,100049;3. 中国科学院 地质与地球物理研究所 岩石圈演化国家重点实验室,北京 100029)摘要:中国东南部南岭地区广泛出露以弱过铝质黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩为主的燕山早期花岗质岩石,其成因有待进一步研究。
大东山岩体岩性主要为黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩,两个样品的SHRIMP 锆石U-Pb 年龄为165±2 Ma 和159±2 Ma,与区域南岭系列的黑云母花岗岩的主要形成时代一致。
花岗岩样品以高硅(SiO 2 > 72%)、高钾(K 2O/Na 2O > 1.6)、富碱(K 2O + Na 2O = 7.36% ~ 9.31%)和弱过铝质(集中于ASI = 1.00 ~ 1.11)为特征。
微量和稀土元素组成上,岩体富Rb, Th 和LREE,贫Ba, Nb, Sr, P 和Ti, Eu 负异常显著(δEu = 0.06 ~ 0.34)。
多数样品的Zr,Ce, Nb 和Y 含量总和小于350×10-6,10 000 × Ga/Al 值低于典型的A 型花岗岩。
同位素组成上,样品具有高I sr (0.7123 ~ 0.7193)和低εNd (t )(-9.3 ~ -11.5)的特点,两阶段Nd 模式年龄为1.70~1.89 Ga ;与全岩εNd (t )不同,岩浆锆石的εHf (t )具有较大的变化范围(-3.5 ~ -11.8)。
再论南岭燕山早期花岗岩的成因类型与构造意义

前 沿第52卷 第9期 2007年5月 981再论南岭燕山早期花岗岩的成因类型与构造意义李献华①② 李武显① 李正祥③(① 中国科学院广州地球化学研究所同位素年代学和地球化学重点实验室, 广州510640; ② 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室, 北京 100029; ③ Institute of Geoscience Research, Department of Applied Geology, Curtin University of Tech-nology, GPO Box U1987, Perth WA 6845, Australia. E-mail: lixh@)摘要 中国东南部南岭地区广泛出露的燕山早期(侏罗纪)花岗岩与稀有金属成矿作用有非常密切的关系, 这些花岗岩以弱过铝质黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩为主, 并和一些规模较小的含角闪石花岗岩和含白云母±石榴子石的浅色花岗岩在时-空上密切共生. 在以往的文献中, 这些黑云母花岗岩一般被认为是陆壳改造型(相当于S 型)花岗岩, 是区域元古代变质沉积岩重熔的产物. 对南岭燕山早期一些代表性花岗岩的岩石化学特征和SiO 2-P 2O 5相关关系进行了系统的分析研究, 结果显示这些花岗岩的SiO 2-P 2O 5均呈明显的负相关关系, 表明南岭燕山早期的含角闪石花岗闪长岩-黑云母二长花岗岩-黑云母钾长花岗岩-二(白)云母花岗岩为准铝质-弱过铝质的I 型/分异I 型花岗岩演化系列, 其源岩主要为元古代火成岩, 少量新生地壳和/或地幔分异物质很可能参与了花岗岩的形成. 同时, 这些I 型/分异I 型花岗岩在时空上和A 型酸性、基性火山/侵入岩以及碱性岩密切共生, 构成了一个比较典型的板内非造山火成岩组合, 反映了燕山早期南岭及邻区大陆岩石圈以伸展背景为主.关键词 花岗岩 成因分类 燕山早期 南岭 华南 岩石圈伸展2007-02-05收稿, 2007-04-16接受国家自然科学基金(批准号: 40334039和40421303)和中国科学院项目(编号: 2003-2-1)资助南岭地区广泛出露花岗岩, 其中大部分是燕山早期(侏罗纪)花岗岩(图1), 与稀有金属矿产有非常密切的关系, 是中国花岗岩与成矿作用研究的摇篮. 在20世纪80年代, 南岭花岗岩的成因分类研究基本上与国际同类研究同步, 如Xu 等人[1]提出的同熔型、陆壳改造型和幔源型, 在中国的花岗岩研究中得到比较广泛的应用; 王联魁等人[2]提出的“南岭系列”和“长江系列”两个花岗岩成岩成矿序列, 则侧重于花岗岩的演化系列及其与成矿作用的关系. 20世纪90年代以后, 随着大量同位素地球化学资料的积累, 对同熔型和改造型花岗岩的物质来源研究有了长足的进步. 目前一般的认识是同熔型花岗岩是指地幔和地壳物质的“混源”和两个端元物质的相互作用形成的, 相当于I 型花岗岩, 而改造型花岗岩主要由元古代变质沉积岩经部分熔融形成, 相当于S 型花岗岩[3,4].随着同位素年代学分析技术的进步, 特别是近年来高分辨率高灵敏度离子探针的引进和应用, 华南各类火成岩积累了相当数量的高质量年代学数据资料. 图2是南岭及邻区燕山早期火成岩高精度年龄的汇总[5], 显示主要集中在两个阶段, 即第Ⅰ阶段的180~170 Ma 和第Ⅱ阶段的165~150 Ma.燕山早期最早的花岗岩浆活动记录是赣南的柯树北岩体(SHRIMP 锆石U-Pb 年龄为(189±3) Ma [6])和湖南沩山巷子口岩体(LA-ICPMS 锆石U-Pb 年龄为(187±4) Ma [7]).第Ⅰ阶段(180~170 Ma)的岩浆活动规模比较小. 目前可靠的年代学资料显示这个阶段的岩浆活动 主要是陆续分布于湘南-赣南-闽西南的双峰式火山岩、赣南地区的铝质A 型花岗岩和共生的辉长岩[8~12]、以及湘东南与铜多金属矿有关的一些花岗闪长岩小岩体[13]和赣东北赋存超大型斑岩铜矿的德兴石英闪长质-花岗闪长质斑岩[14].第Ⅱ阶段(165~150 Ma)花岗岩规模巨大, 构成南岭及邻区燕山早期花岗岩的主体. 岩石类型以黑云母花岗岩为主(包括许多出露面积>500 km 2的大型花岗岩基), 同时伴有少量偏中性的花岗闪长岩、超酸性的二(白)云母花岗岩、A 型花岗岩和钾质碱性正长岩侵入体以及湘南道县地区很小规模的“高镁玄武岩”[11].值得注意的是南岭燕山早期花岗岩一个重要的岩相学特征是黑云母花岗岩占绝大多数. 这些花岗第52卷 第9期 2007年5月前 沿982 图1 南岭及邻区中生代花岗岩分布概图及本研究涉及的岩体岩在岩石化学上通常为弱过铝质, 造岩矿物为黑云母、石英和两种长石, 既不含I 型花岗岩的特征矿物角闪石, 也没有S 型花岗岩的特征富铝矿物. 同时, 黑云母花岗岩也常常和一些出露规模较小的含角闪石的花岗闪长岩/二长花岗岩和含白云母±石榴子石的浅色花岗岩在时-空上密切共生, 组成典型的“南岭系列”花岗岩[2], 即: 二长花岗岩→黑云母花岗岩→浅色(白云母或二云母)花岗岩→花岗斑岩/石英斑岩系列, 其中含角闪石的花岗闪长岩/二长花岗岩和浅色(白云母或二云母)花岗岩的矿物组成和铝饱和指数分别和I 型和S 型花岗岩相对应. 这个系列的花岗岩在岩石地球化学上常显示出与典型I 型或S 型花岗岩一些不同或过渡的特征, 因此造成了成因类型划分上的困难和争议, 例如对佛冈花岗岩(出露面积>6000 km 2, 是南岭最大和最有代表性的花岗岩基)就有S 型、I 型和铝质A 型花岗岩的不同认识[15~18].本文将根据磷灰石在准铝质和强过铝质花岗岩浆中溶解度不同的性质, 通过花岗岩的SiO 2与P 2O 5的相关性判断其母岩浆的铝饱和度, 为南岭燕山早期花岗岩的成因分类提供进一步的岩石化学依据, 并探讨这些花岗岩形成的地球动力学背景.1 花岗质岩浆中磷灰石的溶解度1.1 前人的实验结果磷灰石富集REE, Th 和U, 是花岗岩中的主要副矿物之一. 在花岗岩浆结晶分异演化过程中, 磷灰石前沿第52卷 第9期 2007年5月 983图2 南岭及邻区燕山早期花岗岩的年龄统计图(a)和相应岩体的出露面积统计图(b) (据Li 等人[5])对REE, Th 和U 等元素的变化有非常重要的影响. 大量的实验研究结果表明, 在准铝质/弱过铝质(A/CNK <1.1)和过碱性花岗岩浆中, 磷灰石的溶解度很低, 大约只有0.1 wt%(wt%表示质量分数, 下同) P 2O 5, 并且磷灰石的溶解度随着温度的降低和岩浆的分异演化SiO 2的增加而降低; 相反, 在强过铝质岩浆中(A/CNK 为1.1~1.3), 磷灰石的溶解度随A/CNK 的增加而呈线形增加, 当A/CNK 为1.3时, P 2O 5可高达0.63 wt%[19~23]. 这些实验结果的重要意义是证明了磷灰石在准铝质/弱过铝质和过碱性花岗岩浆中总是优先结晶的矿物, 而残余岩浆的P 2O 5越来越低, 因此I 型和A 型花岗岩的P 2O 5将随着SiO 2的增高而降低, 并导致强分异I 型和A 型花岗岩的P 2O 5含量非常低; 相反, 高的溶解度使磷灰石在强过铝质花岗岩浆中主要呈不饱和状态而不会优先结晶(花岗岩中的P 2O 5一般小于0.4%, 很少达到P 2O 5的最高饱和浓度), 因此S 型花岗岩的P 2O 5将随着SiO 2的增加而呈增高或基本不变的趋势. S 型花岗岩高度分异后的残余熔浆中, Al 3+ + P 5+ 置换2Si 4+, P 可以进入到碱性长石, 使少数强分异S 型花岗岩和花岗质伟晶岩有很高的P 2O 5含量[24,25].1.2 典型I 型和S 型花岗岩的SiO 2-P 2O 5相关关系Chappell [26]系统总结了澳大利亚Lachlan 褶皱带中I 型和S 型花岗岩的SiO 2-P 2O 5相关关系(图3), 所有I 型花岗岩的P 2O 5随SiO 2 增加而降低, 特别是当SiO 2 >75%时, 绝大多数样品的P 2O 5 <0.05%; 而S 型花岗岩的SiO 2和P 2O 5分布在一个非常分散的“三角形”区域, 从偏基性端的P 2O 5 ≈ 0.15%向超酸性端的两个方向演化, P 2O 5从~0.02%变化到~0.42%. 大多数酸性S 型花岗岩的P 2O 5 >0.1%. 只有很少酸性S 型花岗岩的P 2O 5 <0.05%是例外, 这些花岗岩样品均来自Bullenbalong 超单元, 是从低P 2O 5岩浆中结晶的, 而其母岩浆中的残留体含有很高的P 2O 5. 欧洲西Carpathian 山脉的海西期I 型和S 型花岗岩也有类似的SiO 2-P 2O 5相关关系[25].本文对华南一些典型的I 型和S 型花岗岩的岩石化学数据做了总结, 其中I 型花岗岩包括三峡地区的新元古代黄陵TTG 岩套[27]、粤西阳春侏罗纪的岗尾-轮水高钾钙碱性花岗闪长岩[28]以及福建沿海的白垩纪福州-丹阳钙碱系列花岗岩[29]; S 型花岗岩包括新元古代~820 Ma 的江西九岭和安徽堇青石花岗岩[27]以及三叠纪的广西大容山(包括旧州、台马等)堇青石花岗岩[30]. 图3显示了这些典型I 型和S 型花岗岩的SiO 2-P 2O 5相关关系, 可以看出单个岩基或岩套I 型花岗岩的SiO 2-P 2O 5呈非常好的负相关关系, 黄陵TTG第52卷 第9期 2007年5月前 沿984 岩套和岗尾-轮水花岗闪长岩的SiO 2 变化范围非常大(SiO 2 = 61%~76%), P 2O 5从偏基性时的~0.2%降低到酸性时的~0.04%; 福州-丹阳花岗岩也有类似的SiO 2 变化范围, SiO 2-P 2O 5也呈明显的负相关关系, 只是P 2O 5的变化范围更大一些, 从偏基性时的~0.24%降低到酸性时的~0.02%(图3(a)). 九岭-皖南以及大容山S 型堇青石花岗岩样品的SiO 2 =65%~75%, 与I 型花岗岩相反, 所有这些堇青石花岗岩P 2O 5在0.1%~0.2%之间波动, 与SiO 2没有相关关系(图3(b)).图3 华南一些代表性I 型和S 型花岗岩的SiO 2-P 2O 5相关关系图阴影区和线框区分别是澳大利亚Lachlan 褶皱带早古生代I 型和S 型花岗岩以及欧洲西Carpathian 山脉的海西期I 型和S 型花岗岩的分布范围(数据来源: 文献[25, 27~30])图3(b)还显示了广西北部新元古代~820 Ma 的二云母淡色花岗岩和黑云母花岗岩的数据, 二云母淡色花岗岩包括三防、元宝山、平英、田蓬等岩体, 总出露面积超过1300 km 2, 造岩矿物包括石英、钾长石、钠质斜长石、2%~6%黑云母和1%~5%白云母. 这些淡色花岗岩普遍富SiO 2 (74%~78%)、强过铝(A/CNK = 1.08~1.24)、低CaO/Na 2O(<0.3)、高Rb/Sr(3.4~330)、Rb/Ba (1.1~170), 是泥质沉积岩来源的典型S 型花岗岩[27]. 与高分异I 型花岗岩相比, 这些淡色花岗岩的P 2O 5明显较高(0.1%~0.2%), 而且与 SiO 2无相关关系. 黑云母花岗岩包括本洞、蒙洞、寨滚、龙有等岩体, 出露面积较小(约85 km 2), 其造岩矿物包括石英、钾长石、斜长石和10%~17%黑云母, 但不含角闪石, 化学成分从中性变化到酸性(SiO 2= 60%~70%)、均为过铝质(A/CNK = 1.0~1.3), 有较高的CaO/Na 2O (>0.3) 和较低的 Rb/Sr (0.6~1.9)与Rb/Ba (0.2~0.5), 是富长石的砂屑质沉积岩重熔形成的S 型花岗岩[27]. 这些黑云母花岗岩的P 2O 5含量与淡色花岗岩相当, P 2O 5与SiO 2 呈现弱的正相关关系, 其基性端元的P 2O 5 约为0.09%~0.13%、酸性端元 的P 2O 5约为0.12%~0.2%, 明显不同于高分异I 型花岗岩.2 南岭燕山早期代表性花岗岩体的成因类型2.1 ~190 Ma 柯树北花岗岩柯树北岩体出露于赣南信丰、安远交界, 出露面积约300 km 2, 岩性主要为中粒黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩, 造岩矿物组成为20%~30%石英、45%~55%钾长石、15%~25%奥长石(An=15~30)和5%~10%黑云母; 副矿物主要有锆石、磷灰石、磷钇矿和黄铁矿. 分析结果(表1)显示出柯树北花岗岩样品的SiO 2介于69%~78%, 过铝质(A/CNK = 1.01~1.28, 图3(b)), P 2O 5含量<0.08%. SiO 2 与P 2O 5呈弱的负相关关系(图4(a)). 样品的Ga, Nb, Zr 和Y 含量高, 10000×Ga/Al = 2.7~4.3, 是典型的铝质A 型花岗岩(图4(b), (c)). 2.2 第Ⅰ阶段A 型花岗岩代表性的A 型花岗岩是赣南的寨背和陂头岩体. 寨背花岗岩位于柯树北岩体之南, 出露面积约 300 km 2, 岩性主要为粗粒钾长花岗岩, SHRIMP 锆石U-Pb 年龄为(172±5) Ma, 与共生的车步辉长岩的SHRIMP 锆石U-Pb 年龄(173±4) Ma 完全一致[10]; 陂头岩体位于粤北-赣南交界、寨背岩体之西, 出露面积 约1250 km 2, Rb-Sr 全岩等时线年龄约178 Ma [31]. 寨背和陂头花岗岩在岩性、矿物组合、岩石化学和地球化学特征上与柯树北岩体非常相似(图4(a), (b)), 10000×Ga/Al = 2.7~4.3, 也是典型的铝质A 型花岗岩(图4(c)).前沿第52卷 第9期 2007年5月985图4 ~190 Ma 柯树北岩体和南岭第Ⅰ阶段A 型花岗岩的SiO 2-P 2O 5相关图(a)、A/CNK-A/NK 图(b)和Ga/Al-Nb 相关图(c) (数据来源: 文献[10, 31]、本文)表1 柯树北岩体主量元素和微量元素分析结果a)2KGN38.1 2KGN38.2 2KGN38.4 2KGN39.12KGN39.22KGN40.32KGN40.4 2KGN40.52KGN40.7主量元素(%)SiO 2 69.27 69.97 70.09 74.25 74.4 72.85 73.53 73.93 72.86 TiO 20.37 0.31 0.32 0.14 0.16 0.2 0.17 0.19 0.21 Al 2O 3 13.73 13.71 14.15 13.84 13.45 14.36 14.18 13.67 14.22 Fe 2O 3T3.78 3.18 3.29 1.6 1.63 2.19 2.03 2.03 2.05 MnO 0.07 0.06 0.05 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 MgO 0.44 0.31 0.35 0.17 0.2 0.22 0.19 0.21 0.23 CaO 1.48 1.51 1.14 0.24 0.25 0.4 0.45 0.44 0.41 Na 2O 3.28 3.35 3.56 2.94 2.94 3.29 3.39 3.61 3.09 K 2O4.54 4.69 4.735.73 5.27 5.09 5.15 5.16 5.26 P 2O 50.08 0.07 0.06 0.01 0.02 0.03 0.02 0.04 0.03 LOI 2.61 2.48 1.94 0.71 1.16 1.37 1.20 1.06 1.35总量 99.65 99.64 99.68 99.64 99.50 100.02 100.33 100.35 99.73 微量元素/µg ·g −1Ga 22 22 23 20 22 24 23 31 23 Rb 176 192 193 274 249 248 251 245 254 Sr 79 74 78 36 37 27 29 27 26 Ba 389 385 332 293 257 322 317 310 288 Zr 304 265 261 139 169 241 200 240 240 Nb 49 40 42 31 35 41 36 43 44 Th 27 23 18 56 71 18 16 24 20 Y 56 50 51 25 30 46 42 55 47 Ce 161 158 145 78 100 107 118 104 110 a) 主量元素和微量元素均在中国科学院广州地球化学研究所同位素年代学和地球化学重点实验室的Rigaku ZSX100e X-荧光光谱仪上分析. 主量元素分析精度为1%~5% (P 2O 5的分析精度约10%~30%); 微量元素分析精度好于10%第52卷 第9期 2007年5月前 沿986 2.3 第Ⅱ阶段“南岭系列”花岗岩“南岭系列”花岗岩的岩石类型以黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩为主, 以及少量花岗闪长岩、二云母花岗岩和(含石榴子石)白云母花岗岩等. 黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩占所有出露花岗岩面积的85%以上, 高精度锆石U-Pb 年龄主要集中在155~165 Ma 之间[32]. 我们收集了既有准确的年龄、又有比较系统的岩石化学分析资料的一些代表性岩体进行分析, 包括花山-姑婆山[33,34]、骑田岭[35]、武平[36]、佛冈-新丰江[5,37]、九峰[38]、大东山[39]、白石岗[40]、金鸡岭[41,42]和司前-隘子[43]等岩体. 这些岩体所有样品的SiO 2为63%~78%(其中有约一半样品的SiO 2≥73%), P 2O 5≤0.36%, SiO 2-P 2O 5呈明显的负相关关系, 其中绝大多数超酸性(SiO 2>75%)花岗岩样品的P 2O 5≤0.05%(图5(a)). 所有样品的A/CNK = 0.86~1.47, 其中绝多数样品集中在A/CNK = 0.90~1.15(图5(b)), 总体上为准铝质到弱过铝质, A/CNK 与SiO 2呈弱的正相关关系(图略), SiO 2 >73% 高硅花岗岩样品的A/CNK = 0.93~1.47, 变化范围几乎相当于所有花岗岩样品, 但其中只有少数为强过铝质花岗岩(A/CNK >1.15). 2.4 第Ⅱ阶段铝质A 型花岗岩代表性的A 型花岗岩是南昆山和西山两个岩体. 南昆山岩体位于广东龙口县(佛冈岩体东南侧), 出露面积约200 km 2, 是一个典型的碱性花岗岩, 造岩矿物组成为23%~36%石英, 24%~48%条纹长石, 14%~18%钠长石(An 0-5), 2%~5%黑鳞云母、0.3%~0.5%白云母[44], 并且含铌铁矿和铁橄榄石[18], 岩体的SHRIMP 锆石U-Pb 年龄为158 Ma [5]. 西山岩体位于湘-粤交界的九嶷山花岗岩带东部, 出露面积约为700 km 2, 为一规模较大的中浅成-喷发过渡类型的火山-侵入杂岩, 包括中细粒斑状黑云母二长和正长花岗岩、花岗斑岩、微细粒花岗质碎斑熔和英安流纹 (斑)岩, 含少量铁橄榄石和铁辉石, 属于一个剥蚀较深的破火山机构中不同产状的一套岩石, SHRIMP 锆石U-Pb 和Rb-Sr 等时线年龄为156 Ma [45]. 这两个岩体矿物组成类似, 特别都含有少量铁橄榄石, 属于典型的碱性花岗质岩石.西山岩体的SiO 2为66%~75%, P 2O 5为0.06%~0.3%, 变化范围较大而且两者具有很好的负相关关系, 显示出从中酸性到强酸性的完整演化趋势, 大多数样品的A/CNK 为1.0~1.1(图6); 而南昆山花岗岩则都是高度分异的强酸性岩石, 岩石化学成分相当均一, SiO 2为76.6% ± 0.4%, P 2O 5 <0.1%, A/CNK 为0.996±0.024 (图6). 两个岩体的样品均高度富集高场强元素、REE 和Ga, 西山岩体和南昆山岩体的10000×Ga/Al 分别为2.6~3.4和4.0~5.5, 是典型的铝质A 型花岗岩.2.5 第Ⅱ阶段成矿花岗岩一些“南岭系列”花岗岩的高分异相与W, Sn, Mo, Bi, Nb, Ta 等稀有多金属超大型矿床有非常密切的关系, 如千里山[46]、大吉山-漂塘[47,48]和西华山[49]等, 均以小岩株形式产出, 例如千里山花岗岩约为9.8 km 2、大吉山和漂塘花岗岩为隐伏岩体, 矿区面积均约为 4.8 km 2、西华山花岗岩约为19.1 km 2. 这些花岗岩的主要岩性是黑云母花岗岩、二云母花岗岩和白云母花岗 岩, 以石英脉、夕卡岩和云英岩等成矿类型为主, 成岩和成矿年龄非常一致, 主要集中在150~160 Ma [50~52].在岩石化学上, 千里山、大吉山-漂塘和西华山 都是超酸性过铝质花岗岩, 绝大多数样品SiO 2为73%~78%, A/CNK 为1.0~1.3, P 2O 5含量很低, 大多数样品P 2O 5≤0.05%, 并且与SiO 2呈弱的负相关关系图5 南岭第Ⅱ阶段“南岭系列”花岗岩代表性岩体的SiO 2-P 2O 5相关图(a)和A/CNK-A/NK 图(b)(数据来源: 文献[5, 33~43])前沿第52卷 第9期 2007年5月 987图6 南岭第Ⅱ阶段A 型花岗岩代表性岩体的SiO 2-P 2O 5相关图(a)、A/CNK- A/NK 图(b)和Ga/Al-Nb 相关图(c)(数据来源: 文献[5, 45])(图7). 二云母和白云母花岗岩通常有很高含量的Li, Be, Rb, Nb, Th, U 以及HREE, 在球粒陨石标准化图上, REE 呈“V 型”(或“海鸥式”)的分布形式, 并有明显的“四分组”效应[46,53], 表明岩石经历了很高程度的分异演化和岩浆-流体相互作用.3 讨论3.1 燕山早期“南岭系列”花岗岩的成因类型在“南岭系列”花岗岩里, 只有少数含有角闪石的花岗闪长岩和二长花岗岩可以确认为I 型花岗岩. 出露面积占绝大多数的是不含角闪石的黑云母二长花岗岩、黑云母钾长花岗岩, 同时还有少数高演化的二云母和白云母花岗岩, 在许多文献中一般把这些黑云母二长花岗岩→黑云母钾长花岗岩→二云母花岗岩→白云母花岗岩系列划分成“陆壳改造型”花岗岩, 相当于S 型花岗岩. 然而, 本文的分析表明, 这些“南岭系列”花岗岩的P 2O 5和SiO 2呈明显的负相关关系, 高硅强分异花岗岩不仅P 2O 5含量很低(大多数小于0.05%), 而且大多数为准铝质-弱过铝质(A/CNK 为0.93~1.15), 只有极少数样品(特别是部分成矿花岗岩)的A/CNK >1.15. “南岭系列”花岗岩的P 2O 5- SiO 2相关关系与准铝质-弱过铝质I 型花岗岩非常类似, 表明在岩浆演化早期发生了磷灰石的分离结晶, 它们的母岩浆应该是准铝质/弱过铝质的, 因此“南岭系列”花岗岩应该属于分异I 型花岗岩, 而不是强过铝质S 型花岗岩. 极少数高硅强分异花岗岩有高的A/CNK 值(>1.2), 可能和岩浆演化晚期的岩浆-流体相互作用有关(表现出“海鸥式”的REE 分布图形和“四分组”效应). 此外, 蚀变/交代作用也有可能导致K, Na 的降低而使A/CNK 值增高. 这些高硅强分异花岗岩的化学组成非常接近“最低共熔点”成分, 因此不适合用矿物学和岩石化学特征简单地进行成因类型分类, 最好是和其他同期共生的花岗岩一起进行共生成因类型组合研究.高SiO 2、低P 2O 5(或P 2O 5-SiO 2负相关关系)并不是判断分异I 型花岗岩的唯一依据, Th 和Y 随岩浆结晶分异演化的趋势也是区分花岗质岩浆是准铝质或过铝质的有效判据[26]. 由于Th 和Y 在过铝质岩浆演化早期优先进入Th 和Y 富集的矿物(如独居石), 分异S 型花岗岩(Rb>200 µg·g −1)的Th 和Y 含量低, 并随着Rb 增加而降低; 相反, Th 和Y 富集的矿物不在准铝质岩浆演化早期优先结晶, 所以分异I 型花岗岩的Th 和Y 含量高, 并与Rb 含量呈正相关关系. 图8显示了南岭最大的花岗岩基—佛冈-新丰江花岗岩样第52卷 第9期 2007年5月前 沿988 图7 南岭第Ⅱ阶段成矿花岗岩代表性岩体的SiO 2-P 2O 5相关图(a)和A/CNK-A/NK 图(b)(数据来源: 文献[46~49])图8 佛冈花岗岩基的Rb-Y(a)和Rb-Th 相关图(b)(据Li 等[5])其中Lachlan 褶皱带的I 型和S 型花岗岩趋势引自Chappell[26]品Rb 和Th, Y 之间均为正相关关系, Rb 含量高(即结晶分异程度高)的样品有很高的Th 和Y 含量, 与Lachlan 褶皱带中的I 型花岗岩的演化趋势一致.堇青石、白云母和石榴子石等富铝矿物的出现通常是作为S 型花岗岩的重要矿物学依据, 例如Lachlan 褶皱带中大规模的早古生代堇青石花岗岩、扬子块体南缘新元古代九岭-皖南堇青石花岗岩和桂北二云母淡色花岗岩以及大容山(包括旧州、台马等)三叠纪堇青石和石榴子石花岗岩等大型花岗岩岩基(图3). 而在燕山早期“南岭系列”花岗岩中出现的含白云母花岗岩(包括成矿花岗岩)与上述典型的S 型花岗岩基不同, 大多数规模很小, 出露面积一般只有数十或数平方公里, 而且在时-空上与黑云母二长花岗岩、钾长花岗岩密切共生. 这些花岗岩通常只含有白云母±石榴子石, 均未出现堇青石或矽线石. 对这类含白云母±石榴子石花岗岩的成因类型划分常常有不同意见[54~56], 因为准铝质和过铝质岩浆经过分异结晶后都可能形成白云母±石榴子石. 于津海等人[57]通过详细的矿物学研究, 论证了闽东南一些含原生白云母和石榴子石的花岗岩属于I 型花岗岩, 这些花岗岩中的石榴子石以富Mn, Fe 和贫Mg, Ca 为特征, 白云母以高Fe 和低Al, Na 为特征, 它们是岩浆高度结晶分异演化的产物. 因此对“南岭系列”花岗岩中的含白云母花岗岩的成因类型划分的关键是在于如何判断其源岩是火成岩还是沉积岩. 一般说来, 堇青石是划分S 型花岗岩最有用的(但不是充分和唯一的)矿物学标志[55], 通过对花岗岩的野外地质、岩石共生组合关系、矿物学、岩石化学、地球化学和同位素组成的系统研究, 以确定花岗岩的源岩性质, 才能准确划分花岗岩的成因类型.I 型和S 型花岗岩成因分类的岩石化学基础是 Na, Ca, Sr 在长石风化形成粘土的过程中发生丢失而使沉积岩成为过铝质(并非Al 增高), 因此S 型花岗岩的岩石化学继承了源岩的过铝质特征, 其Na, Ca, Sr明显低于I 型花岗岩. 本文以磷灰石在强过铝质和准铝质/弱过铝质花岗岩浆中溶解度的差异为基础, 通过系统研究一套共生演化系列花岗岩样品的SiO 2-P 2O 5相关关系, 对分异花岗岩的原始岩浆性质进行判断. 结果表明, “南岭系列”中一些含白云母花岗岩应是准铝质/弱过铝质岩浆经过高度结晶分异演化的产物, 它们和共生的黑云母花岗岩同属于分异I前 沿第52卷 第9期 2007年5月 989型花岗岩, 明显不同于桂北新元古代S 型淡色花岗岩.南岭及邻区燕山早期大规模分异I 型花岗岩厘定的一个重要意义是, 这些花岗岩的源岩应该是以火成岩为主, 而不是(变质)沉积岩. 锆石Hf 同位素结果显示, 少量新生地壳和/或地幔分异物质很可能参与了这些花岗岩的形成[5,36,58]. 因此, 这些分异I 型花岗岩的地球化学和同位素组成代表的是其火成岩源岩的组成, 但不能完全代表华南陆壳变质基底的组成. 3.2 南岭燕山早期火成岩组合花岗岩成因分类、物质来源和形成演化研究的一个重要的地球动力学意义是了解花岗岩形成的构造背景, 有许多学者在这方面进行了大量的研究, 例如花岗岩构造环境分类[59,60]和花岗岩形成构造环境的微量元素地球化学判别图[61,62]. 然而大量的研究表明, 单纯依靠花岗岩成因类型和地球化学组成来判别花岗岩形成的构造背景是很困难和不确定的, 一个重要的原因在于花岗岩的地球化学往往是其源岩以及部分熔融和结晶分异演化历史的综合反应, 花岗岩的地球化学判别常常给出的是其源岩的构造环境而不是花岗岩本身的形成环境, 或者没有明确的构造意义[63]. 例如, I 型花岗岩可以形成在前造山、同造山、晚造山甚至非造山等许多不同的构造背景, 既便是过去一般认为形成于“同碰撞”造山环境的S 型花岗岩很多情况下可能是形成于晚造山和后造山期的地壳伸展阶段[64], 甚至有可能形成于非造山环境[27]. A 型花岗岩可能有不同的物质来源和成因, 但都要求高温-低压的条件, 对应于岩石圈伸展的构造背景. 值得强调的是在研究花岗岩物质来源的同时, 应该更加关注花岗岩形成的热来源, 因为正常的地温梯度很难提供足够的热使地壳发生部分熔融. 因此, 综合的地质(包括构造、变质、沉积、盆地演化)、地球化学和地质年代学研究才有可能对花岗岩形成的构造背景做出比较可靠的判断, 就岩石地球化学本身而言, 应该特别注重火成岩组合的研究, 特别是幔源玄武质岩石和碱性岩的研究.南岭燕山早期的火成岩是华南约270~190 Ma 印支期造山运动[6,65]后的板内岩浆活动, 起始于约190 Ma, 以赣南的柯树北A 型花岗岩的形成为代表. 在180~170 Ma 期间出现了以玄武岩和A 型酸性火山岩及其侵入相辉长岩和A 型花岗岩的“双峰式”火成岩组合为特征的第Ⅰ阶段火成岩. 这些火成岩虽然规模较小, 但分布非常广泛, 包括湘南宁远-新田碱性玄武岩[11]、 湘东南宜章长城岭拉斑玄武岩[66]、 赣南龙南东坑-临江盆地和寻乌白面石-菖蒲盆地拉斑玄武岩[8,9]、赣中吉安安塘碱性玄武岩[67]和闽西南永定盆地拉斑玄武岩[68]. 这些玄武岩均显示出洋岛玄武岩(OIB)的地球化学和同位素组成特征, 为典型的陆内裂谷玄武岩. 因此, 南岭燕山早期第Ⅰ阶段火成岩完全不同于活动大陆边缘火成岩组合, 而和板内非造山型火成岩组合完全一致.紧随而来的第Ⅱ阶段(165~150 Ma)大规模岩浆活动以分异I 型花岗岩为主, 并伴随小规模的A 型花岗岩和正长岩. 桂东南和赣南正长岩的元素和同位素地球化学特征与陆内“裂谷型”正长岩非常相似[10,11], 完全不同于形成于造山带的“俯冲型”正长岩; 南昆山A 型花岗岩也显示出陆内裂谷A 1-型花岗岩的地球化学特征[5]. 这些陆内裂谷型碱性火成岩的形成指示南岭地区在这个时期应处于岩石圈伸展的构造背景. 大量分异I 型花岗岩的形成暗示这个时期有很高的地热, 很可能与幔源岩浆的底侵和侵入有关. 值得注意的是, 南岭及邻区(包括从桂东南-湘南到赣南-赣中)燕山早期的幔源玄武岩和碱性岩都一致地表现出OIB 的地球化学特征, 而不是岛弧岩石的地球化学特征, 表明其地幔源区没有受到俯冲带流体/熔体的交代和改造, 暗示南岭中西部地区早中生代很可能不存在一个俯冲带之上的地幔楔. 这对于解释华南中生代构造演化是一个重要的岩石地球化学制约.4 小结磷灰石在准铝质/弱过铝质和强过铝质花岗岩浆中的溶解度有明显的差异, 因此I 型和S 型花岗岩有明显不同的岩石化学和SiO 2-P 2O 5相关关系特征, 即I 型花岗岩的SiO 2-P 2O 5呈明显的负相关关系, 而S 型花岗岩的P 2O 5随SiO 2的增加无明显降低的趋势. 南岭地区燕山早期大规模的黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩的SiO 2和P 2O 5呈明显的负相关关系, 属于分异I 型花岗岩, 它们和密切共生的小规模花岗闪长岩、二(白)云母花岗岩等构成了一个完整的准铝质-弱过铝质的I 型/分异I 型花岗岩演化系列, 其源岩主要为元古代火成岩, 少量新生地壳和/或地幔分异物质可能参与了花岗岩的形成. 这些I 型/分异I 型花岗岩在时空上和小规模A 型酸性、基性火山/侵入岩以及碱性岩密切共生, 构成一典型的板内非造山型。
南岭大东山花岗岩的形成时代与成因_SHRI_省略_年龄_元素和Sr_Nd_Hf同

1 引言南岭地区是全球最重要的钨锡矿床集中分布区,早期探明的西华山钨矿、柿竹园钨铋钼锡矿床、黄沙萍铅锌多金属矿、宝山铜多金属矿、盘古山钨铋矿、大吉山钨、铌钽矿等大型矿床,在20 世纪末又有一系列重大发现,如探明的芙蓉超大型锡矿、淘洗坑钨锡矿、铜坑嶂钼矿、八仙脑钨锡多金属矿、荷花萍锡矿、园岭寨钼矿、银坑桥子坑金银矿等矿床,预示该区域内进一步找矿潜力的巨大。
南岭成矿带的第二找矿空间何在?许建祥等[1]提出了“五层楼+地下室”的找矿模型,杨明桂等[2]提出了“多位一体”的成矿模式,以同位素年代学为依据,从横向上和纵向上等2 个方面,分析了南岭成矿带中、东段的第二找矿空间,为进一步开展地质找矿工作提供了理论依据。
2 南岭中、东段的矿床基本特征及其成矿年代学研究概况本文的南岭成矿带的中、东段地区包括湘南、赣南和粤北地区,是钨、锡矿床的集中分布区,主要矿化类型包括矽卡岩型(矽卡岩+云英岩复合型)、石英脉型(石英+云英岩复合型)、斑岩型等,最近又发现了石英脉+破碎带复合型。
钨锡矿化明显受成矿花岗岩和围岩的岩性控制,其中中生代的成矿花岗岩以富含钨锡组分为特征,并具有多阶段分异演化、多阶段侵位和多阶段成矿的特征[3-5]。
地层组分决定了矿床类型,当赋矿围岩为碳酸盐岩或富含钙质砂岩时,则形成矽卡岩型矿床;当赋矿围岩为长英质砂岩时,则形成外带型石英脉型[3];当赋矿围岩为泥质板岩或花岗岩时,则形成内带型石英脉型或石英脉+云英岩复合型。
近年来,在南岭成矿带内除发现南岭成矿带中、东段的第二找矿空间———来自同位素年代学的证据刘善宝1 陈毓川2 范世祥4 许建祥3 屈文俊5 应立娟1(1.中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;2.中国地质科学院,北京100037;3.江西省国土资源厅,江西南昌330001;4.江西省赣南地质调查大队,江西赣州341000;5.国家地质测试中心,北京100037)提要:辉钼矿的Re-Os 同位素年代学研究表明,南岭东段赣南地区的庵家滩钨矿床的成矿年龄为156 Ma,园岭寨钼矿床的成矿年龄为160 Ma。
南岭与中生代花岗岩类有关的成矿作用及其大地构造背景

南岭与中生代花岗岩类有关的成矿作用及其大地构造背景华仁民;陈培荣;张文兰;姚军明;林锦富;张展适;顾晟彦【期刊名称】《高校地质学报》【年(卷),期】2005(011)003【摘要】由于受到来自印支半岛的挤压,在华南内部发生了以碰撞-挤压-推覆-隆升为主的印支造山运动.南岭地区印支期花岗岩(240~205 Ma)主要形成于碰撞及"后碰撞"(post-collision)的动力学环境,但没有造成大规模的金属成矿作用.南岭地区从燕山期进入后造山(post-orogeny)地球动力学环境.从花岗岩类的成矿学特征及其大陆动力学背景出发,尝试把燕山期划分为早、中、晚三期.南岭地区燕山早期(185~170 Ma)出现了玄武质岩浆活动、双峰式岩浆活动、A型花岗岩及板内高钾钙碱性岩浆活动,反映了岩石圈的局部"伸展-裂解"和地幔物质的上涌,伴随Pb,Zn,Cu,Au成矿作用.燕山中期南岭地区岩石圈全面拉张-减薄,地幔上涌-玄武质岩浆底侵引发大规模的地壳熔融,导致大范围陆壳重熔型花岗岩的生成.该期的第一阶段(170~150 Ma)以大规模花岗岩类侵位为主,第二阶段(150~140 Ma)花岗岩类活动很少,却发生了W,Sn及其他稀有金属的大规模成矿作用.燕山晚期虽然是华南地区岩石圈全面发生裂解的时期,但由于受太平洋构造体系的影响,在南岭东端至东南沿海广大地区,燕山晚期(140~65 Ma)出现了先挤压、后拉张的动力学背景,在100 Ma前形成的钙碱性和橄榄安粗两个系列的岩浆活动,伴随Au,Ag,Pb-Zn,Cu,(Mo,Sn)等成矿作用.而在南岭地区,该时期花岗质火山-侵入杂岩及基性岩脉等广泛发育,有关的成矿作用以火山岩型U矿、斑岩型Sn矿,以及印支期花岗岩中的铀活化成矿作用为特征.【总页数】14页(P291-304)【作者】华仁民;陈培荣;张文兰;姚军明;林锦富;张展适;顾晟彦【作者单位】内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,花岗岩火山岩及成矿理论研究所,南京大学,南京,210093;内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,花岗岩火山岩及成矿理论研究所,南京大学,南京,210093;内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,花岗岩火山岩及成矿理论研究所,南京大学,南京,210093;内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,花岗岩火山岩及成矿理论研究所,南京大学,南京,210093;内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,花岗岩火山岩及成矿理论研究所,南京大学,南京,210093;内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,花岗岩火山岩及成矿理论研究所,南京大学,南京,210093;内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,花岗岩火山岩及成矿理论研究所,南京大学,南京,210093【正文语种】中文【中图分类】P611【相关文献】1.新疆东天山觉罗塔格地区花岗岩类年代学、构造背景及其成矿作用研究 [J], 周涛发;袁峰;张达玉;范裕;刘帅;彭明兴;张建滇2.南岭中生代陆壳重熔型花岗岩类成岩成矿的有关问题 [J], 谭俊;魏俊浩;李艳军;李闫华;鄢云飞3.南岭中生代陆壳重熔型花岗岩类成岩-成矿的时间差及其地质意义 [J], 华仁民4.闽西北地区中生代花岗岩类成矿作用探讨 [J], 林仟同;龚萍5.南岭地区与中生代花岗岩类有关的有色、稀有金属矿床地质 [J], 陈毓川;裴荣富;张宏良因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
华南南岭地区中生代花岗岩体年代学及氧逸度特征
华南南岭地区中生代花岗岩体年代学及氧逸度特征孙占亮【摘要】华南南岭地区中生代花岗岩钨锡成矿活动十分剧烈。
采集了南岭地区清湖岩体、姑婆山岩体(锡矿)、雪花顶岩体、骑田岭岩体(锡钨矿)和九峰岩体5处出露花岗岩锆石样品,并进行锆石 U-Pb年代学和微量元素分析。
结果表明:花岗岩年龄主要集中在146~166 Ma之间,与前人所测年龄在误差范围内一致;其锆石Ce4+/Ce3+值总体偏低(低于200),EuN/Eu*N值均小于0.4,无论是与锡(钨)矿有关的花岗岩还是普通花岗岩,都显示较低的氧逸度特征,明显低于年龄较老的大宝山铜钼矿、德兴斑岩铜矿的锆石Ce、Eu异常。
因此,南岭地区中生代时可能离古太平洋板块俯冲带较远,受到俯冲流体影响较弱,可能形成于古太平洋板块 SW向俯冲背景下。
%W-Sn mineralization of Mesozoic granites in Nanling area of South China is very strong. Five granite zircon samples from Qinghu,Guposhan (Sn deposit),Xuehuading,Qitianling (Sn-W deposit)and Jiufeng plutons in Nanling area were conducted and measured by zircon U-Pb geochronology and trace element analysis.The results show that granite ages are mainly formed at 146-166 Ma,consistent with previous measured ages within errors;all the calculated zirconCe4+/Ce3+ values are lower than 200,the EuN/Eu*N values are less than 0.4,and granites related with W (Sn)deposit or barren granites have lower oxygen fuga city than that of the older Dabaoshan Mo-Cu-W deposit and Dexing porphyry Cu deposit.Therefore, Nanling area is possible far from subduction zone of Paleo-Pacific Plate in Mesozoic,is weakly influenced bysubduction fluids,and is affected by SW-trending subduction of Paleo-Pacific Plate.【期刊名称】《地球科学与环境学报》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】11页(P141-151)【关键词】花岗岩;氧逸度;锆石U-Pb年龄;钨锡矿;中生代;太平洋板块俯冲;南岭地区【作者】孙占亮【作者单位】山西省地质调查院,山西太原 030006【正文语种】中文【中图分类】P588.12+10 引言中国华南地区中生代广泛发育岩浆活动和相关的成矿活动。
南岭中段大东山花岗岩体的地球化学特征和成因
南岭中段大东山花岗岩体的地球化学特征和成因张敏;陈培荣;张文兰;陈卫锋;李惠民;张孟群【期刊名称】《地球化学》【年(卷),期】2003(032)006【摘要】大东山岩体位于广东、湖南交界处,是南岭中段一个大岩基,出露面积约 2 250 km2,由两阶段侵入体构成,主侵入阶段岩体的单颗粒锆石 U- Pb年龄为(155.9± 1.1)Ma,岩性主要为黑云母二长花岗岩和黑云母花岗岩 ,ISr值为 0.711 43~0.715 75, ε Nd(t)值为- 10.98~- 10.50, t2DM为 1.80 Ga和 1.84 Ga,成岩物质源自古-中元古代地壳.岩体富 K和 Si,其氧化物平均值分别为 4.97%和76.35%;贫 Ti、 Mg、 Fe和 Ca,氧化物平均值分别为 0.16%、 0.13%, 1.18%和0.63%,属高钾钙碱性系列.主体和补体岩石在化学成分上具有分离结晶演化关系.产出于岩石圈伸展拉张环境.【总页数】11页(P529-539)【作者】张敏;陈培荣;张文兰;陈卫锋;李惠民;张孟群【作者单位】南京大学,内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京大学,地球科学系,江苏,南京,210093;南京大学,内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京大学,地球科学系,江苏,南京,210093;南京大学,内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京大学,地球科学系,江苏,南京,210093;南京大学,内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京大学,地球科学系,江苏,南京,210093;中国地质调查局,天津地质矿产研究所,天津,300170;南京大学,现代分析测试中心,江苏,南京,210093【正文语种】中文【中图分类】P597;P581【相关文献】1.阿尔金中段大通沟花岗岩体年代学、地球化学特征r及其成因 [J], 菅坤坤;刘向东;何元方;袁璋;曾忠诚;赵端昌;王星;杜彪;王天毅2.三江造山带义敦岛弧中段格聂(南)花岗岩体地球化学特征及地质意义 [J], 马比阿伟;木合塔尔·扎日;文登奎;张明春3.南岭大东山花岗岩的形成时代与成因——SHRIMP锆石U-Pb年龄、元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学 [J], 黄会清;李献华;李武显;刘颖4.湖南千里山复式花岗岩体的地球化学特征和物质来源 [J], 沈渭洲;王德滋5.大别山造山带新县二长花岗岩体地球化学与岩石成因 [J], 杨春玥; 何俊; 杨一增; 陈福坤因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
南岭壳型花岗岩类成岩成矿的基本规律
南岭壳型花岗岩类成岩成矿的基本规律刘家远;王容嵘;吴郭泉【期刊名称】《南方国土资源》【年(卷),期】1990(000)001【摘要】通过对浆源层、花岗岩浆、内生金属成矿三者内在联系的剖析论证,可以将南岭壳型花岗岩类成岩成矿的基本规律概括如下:(1)两个浆源层-前震旦系和下部震旦系;这里特别强调古老褶皱基底、浆源层和矿源层三者的一致性。
(2)两类构造条件(地槽发展时期和地洼发展时期)制约的浆源层多期熔融,及与之相适应的三期主要成矿花岗岩(晋宁、加里东及印支-燕山旋迴)花岗岩的形成。
(3)与三期成矿花岗岩相伴随的三期(晋宁晚期、加里东晚期,印支晚期-燕山旋迴)内生金属成矿作用。
(4)一个主成矿期-以燕山旋迴(包括早期和晚期)壳型花岗岩类有关的大规模工业成矿为标志的主成矿期。
在构造发展归属上,这个主成矿期正好吻合于地洼发展阶段的激烈期。
这决非偶然,而是客观的地质历史发展演化的必然结果。
【总页数】13页(P1-13)【作者】刘家远;王容嵘;吴郭泉【作者单位】桂林冶金地质学院隐伏矿床予测研究所;桂林冶金地质学院隐伏矿床予测研究所【正文语种】中文【中图分类】P【相关文献】1.南岭中生代陆壳重熔型花岗岩类成岩成矿的有关问题 [J], 谭俊;魏俊浩;李艳军;李闫华;鄢云飞2.南岭中生代陆壳重熔型花岗岩类成岩-成矿的时间差及其地质意义 [J], 华仁民3.探讨南岭陆壳改造型花岗岩类岩体成岩方式及演化规律的一种方法——岩石化学NSF三角图解 [J], 俞受鋆;陆人雄;陈志中;邓铁殷;贺忠荣;杨育诚4.提高地质矿产预测水平——介绍《中国南岭地区花岗岩类分布图》及《中国南岭地区与花岗岩类有关矿床成矿系列图》的编图特点 [J], 傅子洁5.大兴安岭中南段燕山期两类不同成矿花岗岩类角闪石的化学成分及其成岩成矿意义 [J], 吕志成;段国正;郝立波;李殿超因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
南岭地区加里东期花岗岩地球化学特征、岩石成因及含矿性评价
南岭地区加里东期花岗岩地球化学特征、岩石成因及含矿性评价程顺波;付建明;马丽艳;陈希清;张利国;卢友月【摘要】南岭地区加里东期花岗岩从岩石学上可划分为三类岩石组合,分别是石英(或英云)闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩组合,以花岗闪长岩为主;花岗闪长岩-二长花岗岩组合,以二长花岗岩为主;二长花岗岩-二云母花岗岩组合,以二长花岗岩为主,分别对应于HSS型、HS型以及S型三种成因类型.地球化学上,这三类花岗岩大体上具有过铝,适度富碱(6.26%~8.06%),K2O>Na2O(比值多在1.5左右),不同程度地富集大离子亲石元素(Rb 、Cs、Th 、U)的共同特点.同位素组成上,三类花岗岩都表现出高Isr值和低εNd值的特性,而且εNd值还呈现出连续过渡的特征.岩石成因上,第三类花岗岩主要起源于纯陆壳变沉积岩的部分熔融;第一类花岗岩可能是壳源岩浆与幔源岩浆近等比例混合的产物;第二类花岗岩以壳源岩浆为主,但也混合了少量幔源岩浆.在含矿性评价方面,第三类岩体,尤其是越城岭、苗儿山岩体,具有较好的成钨潜力,在第二类彭公庙岩体南部和其他加里东岩体内部及接触带附近的断裂发育区,分别有一定的钨多金属矿的找矿空间.【期刊名称】《华南地质与矿产》【年(卷),期】2013(029)001【总页数】11页(P1-11)【关键词】加里东期花岗岩;岩石成因;含矿性;南岭地区【作者】程顺波;付建明;马丽艳;陈希清;张利国;卢友月【作者单位】中国地质调查局武汉地质调查中心,武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,武汉430205【正文语种】中文【中图分类】P581近年来花岗岩研究在大陆动力学研究中越来越显示出其重要意义,花岗岩的成因机制及其地球动力学背景更是华南大陆地质演化问题争论的焦点之一。
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1 引言南岭地区是全球最重要的钨锡矿床集中分布区,早期探明的西华山钨矿、柿竹园钨铋钼锡矿床、黄沙萍铅锌多金属矿、宝山铜多金属矿、盘古山钨铋矿、大吉山钨、铌钽矿等大型矿床,在20 世纪末又有一系列重大发现,如探明的芙蓉超大型锡矿、淘洗坑钨锡矿、铜坑嶂钼矿、八仙脑钨锡多金属矿、荷花萍锡矿、园岭寨钼矿、银坑桥子坑金银矿等矿床,预示该区域内进一步找矿潜力的巨大。
南岭成矿带的第二找矿空间何在?许建祥等[1]提出了“五层楼+地下室”的找矿模型,杨明桂等[2]提出了“多位一体”的成矿模式,以同位素年代学为依据,从横向上和纵向上等2 个方面,分析了南岭成矿带中、东段的第二找矿空间,为进一步开展地质找矿工作提供了理论依据。
2 南岭中、东段的矿床基本特征及其成矿年代学研究概况本文的南岭成矿带的中、东段地区包括湘南、赣南和粤北地区,是钨、锡矿床的集中分布区,主要矿化类型包括矽卡岩型(矽卡岩+云英岩复合型)、石英脉型(石英+云英岩复合型)、斑岩型等,最近又发现了石英脉+破碎带复合型。
钨锡矿化明显受成矿花岗岩和围岩的岩性控制,其中中生代的成矿花岗岩以富含钨锡组分为特征,并具有多阶段分异演化、多阶段侵位和多阶段成矿的特征[3-5]。
地层组分决定了矿床类型,当赋矿围岩为碳酸盐岩或富含钙质砂岩时,则形成矽卡岩型矿床;当赋矿围岩为长英质砂岩时,则形成外带型石英脉型[3];当赋矿围岩为泥质板岩或花岗岩时,则形成内带型石英脉型或石英脉+云英岩复合型。
近年来,在南岭成矿带内除发现南岭成矿带中、东段的第二找矿空间———来自同位素年代学的证据刘善宝1 陈毓川2 范世祥4 许建祥3 屈文俊5 应立娟1(1.中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;2.中国地质科学院,北京100037;3.江西省国土资源厅,江西南昌330001;4.江西省赣南地质调查大队,江西赣州341000;5.国家地质测试中心,北京100037)提要:辉钼矿的Re-Os 同位素年代学研究表明,南岭东段赣南地区的庵家滩钨矿床的成矿年龄为156 Ma,园岭寨钼矿床的成矿年龄为160 Ma。
已有同位素年代学数据的统计显示,南岭成矿带的中、东段中生代的成矿作用可划分为3期7 个阶段:即印支期的~225 Ma 左右和~195 Ma 左右,燕山早期的170~160 Ma、160~150 Ma 和150~145 Ma,燕山晚期的~135 Ma 和~100 Ma。
在3 期成矿作用中,燕山早期的成矿作用最为强烈,也是南岭成矿带中、东段的钨锡矿床主要成矿期,矿床类型丰富多样,既有独立的钨锡多金属矿床,也有独立的锡矿床;既有铜、铅、锌多金属矿床,也有独立的钼矿床、金矿床等。
同位素年代学及其新的找矿进展表明,从横向上,该区域可能存在的未被发现或重视的矿产种类;在纵向上,讨论了已知矿床深部的成矿潜力,为开展南岭中、东段地区的第二空间的地质找矿提供了理论证据。
关键词:南岭;同位素;年代学;第二找矿空间中图分类号:P597 文献标志码:A 文章编号:1000-3657(2010)04-1034-16收稿日期:2010-05-10;改回日期:2010-06-17基金项目:中国地质科学院矿产资源研究所基本业务费专项资金(K0906)及中国地质调查局地质大调查项目(1212010633903)资助。
作者简介:刘善宝,男,1970 年生,博士,工程师,矿物学、岩石学、矿床学专业;E-mail:Liubaoshan7002@。
第37 卷第4 期图1 赣南地区主要钨、锡、钼、金矿床分布简图1—诸广山—万洋山成矿亚带;2—于山成矿亚带;3—武夷山成矿亚带;4—钨矿/锡矿;5—钼矿/金矿;6—城市Fig.1 Distribution of W-Sn-Mo-Au ore deposits in southern Jiangxi area1-Zhuguangshan-Wanyangshan metallogenic subbelt; 2-Yushan metallogenic subbelt; 3-Wuyishan metallogenic subbelt; 4-W/Sn ore deposit; 5-Mo/Au ore deposit; 6-City一系列的钨锡矿床外,还发现了独立的钼矿床(赣南园岭寨、新安、湘东龙王排)、独立的锡矿(湘南芙蓉锡矿床)、破碎带型的钨锡多金属矿床(赣南八仙脑)、辉钼矿—萤石矿(赣南铜坑嶂)、金多金属矿(赣南银坑矿田的桥子坑、留龙)等等,进一步丰富该成矿带的矿产资源,也拓宽了该成矿带的找矿空间。
在成矿年代学方面,诸多学者应用Re-Os、Ar-Ar 和SHRIMP 锆石U-Pb 等方法对南岭地区的主要钨锡矿床及其相关的花岗岩进行了精确测试,比较清晰地勾画出了该区成矿作用的年龄结构。
毛景文等[6] 认为华南地区中生代大规模成矿作用分为170~180 Ma、140~126 Ma 和110~80 Ma 3 个时间段;华仁民等[7]提出了华南地区存在180~170 Ma、150~139 Ma 和125~90 Ma 3 个阶段的成矿事件;通过近年来的进一步的数据积累,毛景文等[8]认为南岭地区的大规模成矿作用划分为2 个阶段,即165~150 Ma 和130~90 Ma。
除此之外,还有印支期的独立的锡矿床,如湘南的荷花坪锡矿辉钼矿的Re-Os等时线年龄为224 Ma[9]、赣南的仙鹅塘锡多金属矿白云母的Ar-Ar 坪年龄为231 Ma[10]、闽西南的中甲锡矿辉钼矿的Re-Os 平均模式年龄为195 Ma[11]等;燕山早期独立钼矿床(赣南园岭寨辉钼矿的Re-Os 年龄为160 Ma,见下文),即在横向上可能还有未被发现的矿床;甚至在一个矿床内有2 期成矿作用的叠加(湘南的摇岗仙钨锡矿[12]、赣南的茅坪钨矿[13]),即预示其深部找矿潜力的巨大。
另外燕山晚期的2 次成矿作用也不容忽视,即135 Ma(赣南的铜坑嶂钼矿[14]、福建的马坑铁矿[15])和100 Ma(福建的紫金山铜金矿[16]、福建的赤路钼矿[17])。
综上所述,笔者认为有必要对南岭成矿带中、东段地区已有的成矿年代数据进行综合分析、处理,探讨其成矿规律,为开展第二空间找矿提供理论依据。
3 南岭东段—赣南地区庵前滩钨矿床和园岭寨钼矿床的成矿时代笔者在赣南地区选择了于都庵前滩钨矿床和安远园岭寨钼矿床进行了辉钼矿Re-Os 同位素测试,前者是该区钨锡矿床的代表,其矿化类型与其附近的盘古山钨铋矿、铁山垅钨矿等矿床类似(图1),后者是独立钼矿床的代表,其矿化类型与广昌的新安钼矿、福建的永定山口钼矿等类似。
前人对赣南地区的崇义—大余—上犹矿集区进行了一系列的成矿年代学的研究,主要矿床的成矿期集中在150~160Ma[8,10,18-23],而其他矿集区的成矿年代学研究相对薄弱。
另外安远园岭寨钼矿床的成矿时代是否与邻近的寻乌铜坑嶂钼矿床一致,需要对其进行同位素年代学测试。
3.1 庵前滩钨铋矿床的成矿时代庵前滩钨铋矿床位于于山成矿带中部的于都—赣县矿集区内(图1),与其邻近的矿床有盘古山钨铋矿、铁山垄钨矿、上坪钨矿、黄婆地钨矿等大、中型矿床。
庵前滩钨铋矿床主要由南组、中组和北组3 个区段组成,其矿化类型可分为石英脉型钨铋矿床和矽卡岩型钨铋矿床,其中主要成矿元素为钨、铋,同时黄铁矿中金的含量也比较高,个别样品金最高含量可达到1.64×10-6。
矿体赋存于寒武系下统牛角河组(缀1n)和上泥盆统中棚组(D3z)、三门滩组(D3s)以及燕山早期中细粒似斑状二云母花岗岩(J13γ)中。
全区矿化面积大于1 km2,计有宽20 cm 以上石英脉32 条;各矿脉带在平面上多呈两端窄,中间宽的狭长脉体(图2)。
该矿床中白钨矿含量较高,尤其是中组、北组。
南组钨矿化以黑钨矿为主,白钨矿与黑钨矿的平均比值是1∶2.83,白钨矿约占钨矿物总量的1/4;北组白钨矿化与黑钨矿化几乎均等,白钨矿与黑钨矿的平均比值是1∶1.05,白钨矿约占钨矿物总量的1/2;中组钨矿化则以白钨矿为主,白钨矿与黑钨矿的平均比值是1∶0.37,白钨矿约占钨矿物总量的3/4。
总的趋势是中、北组白钨矿的含量比值要比南组高;全区白钨矿与黑钨矿的平均比值是1∶1.95,白钨矿约占钨矿物总量的1/3。
本文用于同位素年龄测试的样品采自矿区的南组矿脉的V3、V4、V5 和V6 矿脉,主要矿物组合类型有两种:一是黑钨矿、白钨矿-辉铋矿、辉钼矿-石英组合;二是黄铁矿、黄铜矿-少量黑钨矿、白钨矿- 石英组合。
样品主要采自于前者,辉钼矿呈铅灰色、金属光泽、硬度小、污手、薄片有挠性、具油脂感、多呈鳞片状集合体或细小颗粒状分布,多见于含钨石英脉中,在花岗岩区脉侧蚀变云英岩中也可见到,一般单独产出较多,偶尔也见到与白云母共生。
年龄测试在中国地质科学院国家地质实验测试中心Re-Os 同位素实验室完成,分析流程及相关测试方法详见文献[24-25]。
辉钼矿中普通Os 含量很低的,一般都低于10-9,几乎所有的187Os 都来自于187Re 的β-衰变,因此,可以通过辉钼矿中的187Re 和187Os 含量计算模式年龄。
模式年龄的结果列于表1,辉钼矿中187Re 和187Os 含量变化比较大,6 个样品的模式年龄变化在153.7~163.7 Ma,利用Isoplot 软件[42]对所测得的6 个数据进行187Re-187Os 等时线拟和(图3-a),获得的等时线年龄为(154±9) Ma,MSWD =16,是较大的;其模式年龄的加权平均值(图3-b)显示样品AQTV3- 70 的模式年龄明显偏离中值。
为此,将AQTV3-70 的数据删除后,重新计算辉钼矿的等时线年龄(图3-c)为(154.4 ± 1.6) Ma,5 个样品点的拟合程度高;其模式年龄加权平均值(图3-d)为(155.17± 0.99) Ma,MSWD =0.89,其模式年龄和等时线年龄结果集中一致,即为庵前滩矿的成矿时代。
3.2. 安远园岭寨钼矿床的成矿时代园岭寨钼矿床位于于山成矿带的中南段,处于于山成矿带与武夷山西坡成矿带的衔接部位(图1),是赣南地质大队近年来新发现的具有斑岩矿化特征的钼矿床之一,具有形成大型钼矿床的潜力。
矿区内出露的地层主要为元古宇的寻乌组,总体走向北西,倾向北东或南西。
以F2为界,分为上下两个部分:下部为一套厚层—巨厚层变粒岩夹变质长石石英砂岩、含砾石英砂岩、薄层砂质板岩、黑云母斑点板岩、千枚岩;上部为云母片岩夹千枚状板岩、白云母绢云母片岩和变余长石石英砂岩。
侏罗系上统主要分布在矿区西北角的版石盆地内,岩性为泥岩、石英砂岩、砂砾岩等,与下伏寻乌岩组呈断层接触或角度不整合接触关系(图4-A)。