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埃达克质岩与Cu-Au成矿作用关系的初步探讨

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岩石学报 2003年第3期19卷 543-550页

作者：王元龙张旗王强刘红涛王焰中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院广州地球化学研究所广州510640 香港大学地球科学系

近来的研究发现,埃达克质岩与Au、Cu、Mo等浅成低温热液矿床及斑岩矿床有密切的关系。我们的研究表明:(1)我国的斑岩铜矿大多与埃达克质岩有关,如德兴、沙溪、多宝山、乌奴格吐山和新近发现的东疆土屋斑岩铜矿等,有些被划归与富碱侵入岩... 详细信息

近来的研究发现,埃达克质岩与Au、Cu、Mo等浅成低温热液矿床及斑岩矿床有密切的关系。我们的研究表明:(1)我国的斑岩铜矿大多与埃达克质岩有关,如德兴、沙溪、多宝山、乌奴格吐山和新近发现的东疆土屋斑岩铜矿等,有些被划归与富碱侵入岩或A型花岗岩有关的斑岩铜矿,如玉龙,也具有埃达克质岩的地球化学特征;(2)华北地区的Au矿床大多与埃达克质岩有关,最典型的如胶东和小秦岭;(3)长江中下游地区的Cu、Au、Mo矿床的岩浆岩大多为埃达克质岩。埃达克质岩与成矿作用之所以密切相关,其原因在于它们在地壳深部形成的条件和环境类似,这就为Au、Cu、Mo等的找矿开辟了一个新的思路。埃达克质岩浆是玄武质岩石在高压、高温和含水条件下熔融形成的,上述条件有利于Cu、Au、Mo等金属元素溶解进入熔体。关于找矿方向,文中指出3点:(1)埃达克质岩发育的地区可能是矿床聚集的地区;(2)与消减作用有关的埃达克岩更有利于成矿元素的富集,对于中国来说,晚元古宙-古生代的古亚洲洋造山带内消减作用广泛发育,有巨大的找矿前景;(3)找矿工作应围绕埃达克质岩体及周围地质体进行。

关键词：埃达克岩成矿作用成矿机理找矿方向斑岩铜矿低温热液金矿

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花岗岩的Sr-Yb分类及其地质意义

岩石学报 2006年第9期22卷 2249-2269页

作者：张旗王焰李承东王元龙金惟俊贾秀勤中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 香港大学地球科学系中国地质调查局天津地质矿产研究所天津300170 中国科学院高能物理研究所北京100039

研究表明,中酸性岩浆岩(包括 SiO_2>56%的中酸性火山岩和侵入岩)的 Sr 和 Yb 是两个非常有意义的地球化学指标,如果大致按照 Sr=400×10^(-6)和 Yb=2×10^(-6)为标志,可以划分出4类花岗岩,即:高 Sr 低 Yb(Sr>400×10^(-6),Yb2×10^(-6)... 详细信息

研究表明,中酸性岩浆岩(包括 SiO_2>56%的中酸性火山岩和侵入岩)的 Sr 和 Yb 是两个非常有意义的地球化学指标,如果大致按照 Sr=400×10^(-6)和 Yb=2×10^(-6)为标志,可以划分出4类花岗岩,即:高 Sr 低 Yb(Sr>400×10^(-6),Yb2×10^(-6))和高 Sr 高 Yb(Sr>400×10^(-6),Yb>2×10^(-6))型花岗岩。其中,从低 Sr 高 Yb 型中还可以分出非常低 Sr 高 Yb(Sr2×10^(-6))的一类。因此,按照 Sr 和 Yb 含量的不同,可以将花岗岩分为5类,文中着重探讨了这5类花岗岩形成的源区深度问题,指出按照残留相组成和花岗岩地球化学特征,可以将花岗岩形成的压力分为3或4个级别:即:(1)高压下与石榴石平衡的花岗岩具有高 Sr 低Yb 的特征;(2)在中等或较高压力、麻粒岩相(由斜长石+石榴石+角闪石+辉石组成)条件下,花岗岩具低 Sr 低 Yb 或高 Sr 高 Yb 的特点(取决于原岩成分);(3)低压下,残留相有斜长石无石榴石(角闪岩相),花岗岩为低 Sr 高 Yb 类型的;(4)与蛇绿岩有关的在洋壳剖面浅部由辉长岩部分熔融形成的 M 型花岗岩,具有非常低 Sr 高 Yb 的特点,形成深度约2～5km,可能是非常低压条件下形成的。研究表明,淡色花岗岩大多分布在低 Sr 低 Yb 区,部分正长岩和钾玄岩分布在高 Sr 高 Yb 区。藏南淡色花岗岩可能形成的压力较高。文中探讨了岩浆与深度的关系,得出了一些初步的认识,指出需要进一步研究的问题。为了得到经得起考验的结论,还需要更多资料的积累,更多理论的探讨和更多实验的佐证。

关键词：花岗岩分类 Sr-Yb关系地球化学深度压力

花岗岩混合问题：与玄武岩对比的启示——关于花岗岩研究的思考之一

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岩石学报 2007年第5期23卷 1141-1152页

作者：张旗潘国强李承东金惟俊贾秀勤中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 南京大学地球科学系南京210093 中国地质调查局天津地质矿产研究所天津300170 中国科学院高能物理研究所北京100039

最近,花岗岩混合成了花岗岩研究的热点,国内外许多学者探讨了花岗岩混合问题,并尝试用不同端元组分不同比例的混合来解释花岗岩的地球化学变化。本文从花岗岩与玄武岩的对比出发,探讨了花岗岩混合的可能性和局限性。作者认为,花岗岩混... 详细信息

最近,花岗岩混合成了花岗岩研究的热点,国内外许多学者探讨了花岗岩混合问题,并尝试用不同端元组分不同比例的混合来解释花岗岩的地球化学变化。本文从花岗岩与玄武岩的对比出发,探讨了花岗岩混合的可能性和局限性。作者认为,花岗岩混合的现象是普遍存在的,但是次要的和局部的。岩浆混合的能力或能干性(competence of mixing)主要取决于岩浆的黏性和温度,而黏性又与硅氧四面体有关。相对于玄武岩,花岗岩的SiO_2含量高,温度低,因此,花岗质岩浆的混合能干性很低。玄武质岩浆的混合是mixing(以化学混合为主),而花岗质岩浆的混合通常只是mingling(以机械混合为主),只有在少数情况下才能达到mixing的程度,例如,埃达克岩与地幔混合形成的高镁安山岩或高镁埃达克岩。许多人认为,花岗岩中的暗色微粒包体是花岗质岩浆混合作用最显著、最直接证据。研究表明,花岗岩中的暗色微粒包体大多是闪长质成分的,其初始成分大多是玄武质的。因此,暗色微粒包体不是花岗质岩浆混合作用最显著、最直接证据,而是玄武质岩浆混合能力强过花岗质岩浆的证据。与玄武质岩浆的起源比较,花岗质岩浆从一开始熔融就是不均一的,这源于源区的不均一及熔融过程的复杂性。花岗质岩浆原始均一性的假定是不可能的。花岗岩成分的变化以及在哈克图解中成分点的"连续谱系",主要是由源区不均一性引起的,混合和分异可能有一定的作用,但毕竟是次要的。花岗质岩浆从源区生成、迁移、直至在地表喷出或在浅部定位的全过程,是一个不断均一化和不均一化的过程。但是,由于花岗质岩浆的黏性大,上述过程及岩浆演化的程度和规模都受到限制,也限制了岩浆混合的程度和规模。许多人仅从花岗岩地球化学成分的变化来研究花岗岩的成因,而很少考虑花岗岩物理性质对岩浆演化的制约。对比玄武岩与花岗岩,我们认为,地球化学方法在花岗岩中应用的范围和程度可能远远不及玄武岩,我们应当重新考虑花岗岩的地球化学应用问题。

关键词：花岗岩混合作用玄武岩黏性地球化学

铜陵地区中生代中酸性侵入岩的地球化学特征及其成矿-地球动力学意义

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岩石学报 2004年第2期20卷 325-338页

作者：王元龙王焰张旗贾秀琴韩松中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 香港大学地球科学系中国科学院高能物理研究所北京100039

本文对铜陵地区晚侏罗世-早白垩世高钾钙碱性中酸性侵入岩进行了研究,发现该类岩体具有埃达克岩的地球化学特征,具体表现为:SiO2≥56％,Al2O3含量高(>15％),Na2O/K2O>1,亏损HREE,(La/Yb)N>12,负Eu异常不明显(Eu*/Eu=0.71-0.96),Sr含量高... 详细信息

本文对铜陵地区晚侏罗世-早白垩世高钾钙碱性中酸性侵入岩进行了研究,发现该类岩体具有埃达克岩的地球化学特征,具体表现为:SiO2≥56％,Al2O3含量高(>15％),Na2O/K2O>1,亏损HREE,(La/Yb)N>12,负Eu异常不明显(Eu*/Eu=0.71-0.96),Sr含量高(>750μg/g),Sr/Y比值高(>38)。但是,由于岩石的K2O含量较高、εNd(t)较低和ISr值较高,又不同于典型的与板块俯冲有关的埃达克岩,而与中国东部中生代的C型埃达克岩比较类似,暗示铜陵地区的高钾钙碱性岩可能是加厚的下地壳底部基性岩部分熔融的产物。本文主要依据铜陵埃达克质岩的HREE特征,将其分为三类:第一类岩体为HREE平坦型,Yb含量较高(>1.8μg/g);第二类为HREE平坦型,Ybg/g,(Ho/Yb)N≈1;第三类岩体HREE亏损,Ybg/g,(Ho/Yb)N<1.2。上述三类岩石地球化学性质上的差异不太可能是分离结晶作用或地壳混染的结果,而可能是由于幔源岩浆与下地壳物质混合的程度不同引起源区成分不同形成的。铜陵地区及中国东部埃达克质岩石可能代表了中国东部中生代时的地壳增生和加厚过程。铜陵埃达克岩主要是古老下地壳和底侵玄武岩不同比例混合部分熔融形成的,在岩浆演化过程中可能还不同程度地叠加了分离结晶作用和岩浆混合作用的影响。铜陵埃达克岩具岛弧特征。

关键词：中酸性侵入岩地球化学埃达克岩铜陵中生代成矿

花岗岩源岩问题--关于花岗岩研究的思考之四

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岩石学报 2008年第6期24卷 1193-1204页

作者：张旗王焰潘国强李承东金惟俊中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院广州地球化学研究所广州510640 南京大学地球科学系南京210093 中国地质调查局天津地质矿产研究所天津300170

花岗岩源岩是花岗岩研究中最令人关注的问题之一,许多花岗岩的地球化学性质和分类实际上反映的是花岗岩的源岩问题。花岗岩幔源、壳源和壳幔混合源的说法被证明是不合适的,花岗岩不可能是幔源的,花岗岩都是壳源的,既然没有了幔源,也就... 详细信息

花岗岩源岩是花岗岩研究中最令人关注的问题之一,许多花岗岩的地球化学性质和分类实际上反映的是花岗岩的源岩问题。花岗岩幔源、壳源和壳幔混合源的说法被证明是不合适的,花岗岩不可能是幔源的,花岗岩都是壳源的,既然没有了幔源,也就无所谓壳幔混合源,因此,壳源本身也失去了意义。流行的花岗岩源岩组分混合计算的方法缺少理论依据,可变的因素太多,计算的结果可能没有多少实际意义。作者指出,对花岗岩来说第1位重要的是源区特征,它决定了花岗岩的基本面貌;其次是部分熔融程度、压力、温度和挥发分加入的情况;岩浆混合的意义可能是第3位的;而结晶分离作用可能是没有地位的。文中按照 Nd-Sr 同位素比值将花岗岩大致分为3个源区:即 B、C 和 BC 源区。B 源主要由洋壳组成,C 源主要由陆壳组成,BC 源是二者的过渡。BC 源区的组成很复杂,可能包括由交代地幔部分熔融形成的中基性岩浆岩,也可能是基性岩混染了陆壳物质的产物。B 源与 BC 源可能与地幔亏损程度有关,B 源来自强烈亏损的地慢,一部分 BC 源可能源于大陆下的富集地幔。文中还概略地讨论了中国各地花岗岩复杂的源区情况,指出中国花岗岩具区域性分布的特点说明花岗岩主要受源岩的制约。

关键词：花岗岩源岩华北华南下地壳分类

花岗岩结晶分离作用问题——关于花岗岩研究的思考之二

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岩石学报 2007年第6期23卷 1239-1251页

岩浆结晶分离作用是一个古老的话题,很早就有学者指出,地球内部生成的岩浆大多是玄武质岩浆,大多数花岗岩是由玄武岩结晶分离形成的。本文在考察了岩浆结晶分离作用的制约因素、比较了不同性质岩浆结晶分离作用的特征之后指出:玄武质岩... 详细信息

岩浆结晶分离作用是一个古老的话题,很早就有学者指出,地球内部生成的岩浆大多是玄武质岩浆,大多数花岗岩是由玄武岩结晶分离形成的。本文在考察了岩浆结晶分离作用的制约因素、比较了不同性质岩浆结晶分离作用的特征之后指出:玄武质岩浆可以发生结晶分离作用,因为有与其相关的堆晶岩产出;安山质岩浆也可以发生结晶分离作用,因为也有与其相关的堆晶岩产出。但是,花岗质岩浆似乎不大可能发生结晶分离作用,因为,很少见到有与(富硅的)花岗质岩浆相伴的堆晶岩产出。花岗质岩浆之所以不大可能发生结晶分离作用的原因在于:(1)岩浆的黏性大,它不仅阻滞了矿物的结晶作用(使斜长石不能发育为自形晶),而且阻止了密度大的矿物(例如角闪石)下沉;(2)主要造岩矿物(例如斜长石)的密度与花岗质岩浆的密度相差无几,使结晶分离作用难以进行。本文详细考察了花岗质岩浆中斜长石的行为,指出在花岗质岩浆中斜长石结晶分离几乎是不可能的。那么,文献中大量充斥的花岗岩结晶分离作用的说法是依据什么呢?作者认为,文献中的许多说法可能主要是根据哈克图解得出的,而不是根据实际观察和理论研究得出的。作者认为,玄武岩和花岗岩不仅来源不同,成分不同,而且解释也不同。哈克图解中许多适合玄武岩的解释未必适合花岗岩。由于鲍文反应原理是结晶分离作用的理论基础,因此,文中也对鲍文反应原理进行了评述,并指出文献中存在的一些需要认真对待的问题,例如,从玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩的连续演化序列是不可能的;单元-超单元填图方法是不科学的;中国东部中生代大规模花岗岩不可能是玄武质岩浆结晶分离形成的等等。本文还以 Ajaji el ai.(1998)报道的摩洛哥 Tanncherfi 花岗岩为例,指出结晶分离作用的解释是不可能的。作者认为,花岗岩类的成分变化大,主要可能与源区组成、温度、压力、挥发分、部分熔融程度和过程、混合作用、岩浆分异及结晶分离作用有关。其中,源区组成可能是花岗岩多样性的最重要的原因,而结晶分离作用的影响可能是微乎其微的。本文认为,花岗岩结晶分离作用对于花岗岩成因的意义已经被大大地夸大了,我们应当重新思考结晶分离作用对于花岗质岩浆的意义。由于花岗岩的极端复杂性,许多问题还得不到比较合理的解释,本文的认识只是初步的。

关键词：花岗质岩浆玄武质岩浆闪长质岩浆结晶分离作用哈克图解鲍文反应系列

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宁芜火山岩的地球化学特征及其意义

岩石学报 2001年第4期17卷 565-575页

作者：王元龙张旗王焰中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

宁芜早白垩世火山岩由中基性成分组成,与碱性玄武岩比较,火山岩贫Ti、Fe,富K和LREE,Na2O/K2O近似等于1,在SiO2-K2O图中龙王山组的全部和大王山组的大部落入橄榄玄粗岩区域,属于橄榄玄粗岩系列,为富集LILE和水的地幔部分熔融的产物。宁... 详细信息

宁芜早白垩世火山岩由中基性成分组成,与碱性玄武岩比较,火山岩贫Ti、Fe,富K和LREE,Na2O/K2O近似等于1,在SiO2-K2O图中龙王山组的全部和大王山组的大部落入橄榄玄粗岩区域,属于橄榄玄粗岩系列,为富集LILE和水的地幔部分熔融的产物。宁芜火山岩产于板内环境,富钾质岩浆的形成可能与软流圈地幔上涌和岩石圈的伸展-减薄或裂谷作用有关。宁芜火山岩富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,Ti、Nb(Ta)具负异常。宁芜火山岩底部的龙王山组和主体大王山组具有不同的地球化学特征:与大王山组相比,前者更富Rb、Ba、K,而相对贫LREE(La、Ce、Nd)、Eu、Sr、ISr较高,εNd(t)较低。由于龙王山组层位低,大王山组层位高,不可能解释为分离结晶作用的结果,而只能说明在火山岩喷发的早期阶段(龙王山组),岩浆穿过陆壳上升过程中与围岩发生过混染作用,从围岩中带入较多的K、Rb、Ba等大离子亲石元素,从而使得ISr较高和εNd(t)较低。龙王山组SiO2-K2O不具相关性也说明陆壳混染的影响。至宁芜火山岩喷发的极盛时期(大王山组),岩浆与围岩的混染程度降低,ISr和Nd(t)值更接近岩浆的初始组成。据了解,在长江中下游地区有许多晚中生代的埃达克质岩出露,埃达克质岩来自加厚的陆壳底部,需要很高的温度才能使下地壳基性岩发生部分熔融。宁芜?

关键词：南京-芜湖地区早白垩世火山岩橄榄玄粗岩系埃达克质岩地球化学

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花岗岩按照压力的分类

地质通报 2006年第11期25卷 1274-1278页

作者：张旗王焰李承东金惟俊贾秀勤中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 香港大学地球科学系中国地质调查局天津地质矿产研究所天津300170 中国科学院高能物理研究所北京100039

研究表明,中酸性火成岩大致按照Sr=400μg/g和Yb=2μg/g的标志可以划分为4种类型,即高Sr低Yb(Sr>400×10-6,Yb2×10-6)和高Sr高Yb(Sr>400×10-6,Yb>2×10-6)型。其中,从低Sr高Yb型中还可以分出非常低Sr高Yb(Sr2×10-6)的一类。着重探讨了这5类花岗岩形成的源区深度问题,指出按照残留相组成和花岗岩Sr、Yb含量,可以将花岗岩形成的压力分为3或4个级别:①高压下与石榴子石平衡的花岗岩具有高Sr低Yb的特征;②中等压力下,残留相为麻粒岩相(斜长石+石榴子石+角闪石+辉石),花岗岩具低Sr低Yb或高Sr高Yb的特点(取决于原岩成分);③低压下,残留相有斜长石无石榴子石的花岗岩为低Sr高Yb类型的;④与蛇绿岩有关的在洋壳剖面浅部由辉长岩部分熔融形成的M型花岗岩可能是非常低压(高温)条件下形成的。

关键词：花岗岩分类 Sr Yb含量地球化学压力

中国埃达克岩的时空分布及其形成背景附:《国内关于埃达克岩的争论》

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地学前缘 2003年第4期10卷 385-400页

作者：张旗王焰刘红涛王元龙李之彤中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 香港大学地球科学系国土资源部沈阳地质矿产研究所辽宁沈阳110032

中国的埃达克岩出露很广,几乎遍及全国各地(除两广和湘黔4省区外),主要集中在古亚洲洋造山带、吉林—黑龙江东部以及中国东部地区,其次为秦祁昆造山带、新特提斯造山带以及青藏高原,在中国南方仅有零星的分布。中国最早的埃达克岩位于... 详细信息

中国的埃达克岩出露很广,几乎遍及全国各地(除两广和湘黔4省区外),主要集中在古亚洲洋造山带、吉林—黑龙江东部以及中国东部地区,其次为秦祁昆造山带、新特提斯造山带以及青藏高原,在中国南方仅有零星的分布。中国最早的埃达克岩位于赣东北蛇绿岩中(1000 Ma),最年轻的第三纪埃达克岩产于青藏高原(60～10 Ma)。中国各地的埃达克岩可大体分为O型和C型埃达克岩两类,主要反映了板块俯冲和地壳加厚2个不同的地球动力学背景。文中还讨论了不同地质时期由埃达克岩所指示的板块消减事件和陆壳加厚事件及其地球动力学意义。

关键词：埃达克岩分布时代俯冲地壳加厚构造背景