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峨眉山大火成岩省平川苦橄岩地幔源区性质--来自橄榄石微量元素的制约

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大地构造与成矿学 2022年第1期46卷 112-131页

作者：张磊任钟元张乐中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院深地科学卓越创新中心广东广州510640 中国科学院大学北京100049

橄榄石是基性岩浆中最早期结晶的硅酸盐矿物之一,其主量、微量元素特征可以反映出岩浆演化环境、岩浆源区岩性和再循环组分性质等重要信息。本次研究通过对峨眉山大火成岩省平川苦橄岩中橄榄石主量和微量元素分析,以及橄榄石内尖晶石包... 详细信息

橄榄石是基性岩浆中最早期结晶的硅酸盐矿物之一,其主量、微量元素特征可以反映出岩浆演化环境、岩浆源区岩性和再循环组分性质等重要信息。本次研究通过对峨眉山大火成岩省平川苦橄岩中橄榄石主量和微量元素分析,以及橄榄石内尖晶石包裹体分析,并与大理苦橄岩中橄榄石和尖晶石成分进行对比,来探讨不同苦橄岩母岩浆氧逸度及源区性质的异同。橄榄石-尖晶石-斜方辉石氧逸度计计算结果表明,平川苦橄岩母岩浆比大理苦橄岩母岩浆具有更高的氧逸度(分别为ΔQFM+0.24和ΔQFM−0.51),这与平川橄榄石较大理橄榄石具有更高的V/Sc值相一致。平川橄榄石具有较高Ni/Co值,暗示苦橄岩源区中存在再循环物质的参与,橄榄石较低的Li含量则进一步表明这种再循环物质更可能是洋壳而不是陆壳物质。在地幔源区判别图中,平川橄榄石主要位于橄榄岩起源熔体结晶的橄榄石成分区域。然而,平川橄榄石比大理橄榄石具有更高Ni、Co含量和Zn/Fe、Fe/Mn值,低Ca、Mn、Sc含量和Mn/Zn值,暗示平川苦橄岩源区中存在辉石岩组分。少量的再循环洋壳与橄榄岩地幔混合,会形成富橄榄石的混合源区,且这种地幔产生的熔体结晶的橄榄石与平川橄榄石一样,成分仍近似于橄榄岩熔体中结晶的橄榄石。但平川橄榄石主量、微量元素特征表明,其成分受源区中辉石岩组分的控制,结合平川橄榄石较大的成分变化范围,进一步表明平川苦橄岩地幔源区中是含有辉石岩组分的,而不是均一的橄榄岩源区。

关键词：峨眉山大火成岩省苦橄岩橄榄石辉石岩氧逸度

新疆西天山阿拉套山东部孔吾萨依A型花岗岩成岩年代、地球化学特征及成因

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地质学报 2019年第5期93卷 1020-1036页

作者：林涛邓宇峰陈斌王志强孙克克赵冰冰合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009 安徽省地质矿产局第二水文工程地质勘查院安徽芜湖241000 安徽省矿产资源与矿山环境工程技术研究中心合肥230009 南方科技大学地球与空间科学系广东深圳518055 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

孔吾萨依花岗岩体位于新疆西天山阿拉套山南坡东侧,岩体主要由碱长花岗岩、粗粒钾长花岗岩、细粒钾长花岗岩组成。碱长花岗岩的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄值为293.1±3.6Ma,细粒钾长花岗岩的年龄为293±3.7Ma。三类花岗岩具相似的地... 详细信息

孔吾萨依花岗岩体位于新疆西天山阿拉套山南坡东侧,岩体主要由碱长花岗岩、粗粒钾长花岗岩、细粒钾长花岗岩组成。碱长花岗岩的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄值为293.1±3.6Ma,细粒钾长花岗岩的年龄为293±3.7Ma。三类花岗岩具相似的地球化学特征,属准铝质—弱过铝质的高钾钙碱性系列花岗岩。从碱长花岗岩到粗粒钾长花岗岩再到细粒钾长花岗岩,其Eu负异常程度越来越高,元素Ba、Sr、P、Ti等的亏损及Rb、Th、U等的富集程度逐步增高,显示三者的岩浆之间具有结晶分异趋势。碱长花岗岩、粗粒钾长花岗岩及细粒钾长花岗岩均富Ga(10~4Ga/Al比值2.6～3.5)、高Fe~*值(=FeO^T/(FeO^T+MgO),0.88～0.97)和具较高的TiO_2/MgO比值(0.51～1.25),显示出典型A型花岗岩的特征。研究区A型花岗岩具有高的锆石饱和温度(853.86～931.56℃)和低的锆石Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)比值(1.9～77),暗示该A型花岗岩岩浆形成于高温和低氧逸度条件下。三类花岗岩具较高的Y含量(43.3×10^(-6)～106×10^(-6))、较高的ε_(Nd)(t)(+3.0～+5.2)和较低的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i值(0.7027～0.7069),表明孔吾萨依A型花岗岩可能源于玄武质地壳的部分熔融。但与西天山石炭纪玄武岩相比,孔吾萨依花岗岩的ε_(Nd)(t)值较低,而(^(87)Sr/^(86)Sr)_i值较高,因此孔吾萨依花岗岩的岩浆源区应有古老地壳物质的加入。

关键词：阿拉套山 A型花岗岩锆石U-Pb年代学岩石成因氧逸度

四川红格层状侵入体中角闪石和金云母的矿物学特征及其成因意义

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岩石学报 2014年第5期30卷 1457-1471页

作者：栾燕宋谢炎陈列锰郑文勤田小林冉启渝中国科学院地球化学研究所、矿床地球化学国家重点实验室贵阳550002 中国科学院大学北京100049 四川省地质矿产勘查开发局106地质队成都611130

红格层状岩体是峨眉山大火成岩省内带最大的赋存钒钛磁铁矿矿床的层状岩体，从底部到顶部可分为下部岩相带、中部岩相带和上部岩相带。红格岩体下部岩相带角闪（磁铁）辉石岩和角闪（磁铁）橄辉岩中角闪石含量高达5％～15％，远远高于... 详细信息

红格层状岩体是峨眉山大火成岩省内带最大的赋存钒钛磁铁矿矿床的层状岩体，从底部到顶部可分为下部岩相带、中部岩相带和上部岩相带。红格岩体下部岩相带角闪（磁铁）辉石岩和角闪（磁铁）橄辉岩中角闪石含量高达5％～15％，远远高于区内其他含超大型钒钛磁铁矿矿床的层状岩体。岩体中角闪石呈嵌晶状结构，且具有均一干涉色，暗示其为岩浆成因，而非热液蚀变的产物。此外，角闪石的矿物化学特征表现为高Al2O3含量（10．5％～12．0％）、高AL／Si（0．30～0．37）和Mg/（Fe^3＋＋Fe^2＋＋VIAl）比值（1．69～2．63）以及低Si／（Si＋Ti＋Al）比值（0．69～0．74），进一步表明其是直接从幔源基性岩浆中结晶形成的。金云母高MgO含量（18．7％-22．9％）的特征也说明其与幔源岩浆作用有关。角闪石和金云母的成因与红格层状侵入体的地质背景相吻合，为探讨红格岩体形成过程中的物理化学条件提供了重要的矿物学依据。根据矿物电子探针成分及其化学式计算得到岩体角闪石的结晶温度为1000～1100℃，结晶压力小于2．2kbar，结晶时的氧逸度范围在NNO-0．55到NNO＋0．73之间。矿物结构关系指示岩体的磁铁矿结晶早于角闪石，因此，结合MELTs模拟计算，认为红格岩体钒钛磁铁矿矿层的形成温度为1100—1165℃，氧逸度高于NNO＋0．73。红格岩体下部岩相带和中部岩相带每个旋回自下而上，角闪石的Fe^3＋／（Fe^3＋／Fe^2＋）比值以及全岩Fe^3＋／Fe^2＋和Mt／（Mt＋Ilm）比值有规律地逐渐降低，而磁铁矿V20，含量逐渐升高，这些特征说明***氧化物的分离结晶导致氧逸度逐渐降低。而上部岩相带IX旋回全岩Fe^3＋／Fe^2＋和Mt／（Mt＋Ilm）比值自底部到顶部随着磁铁矿V2O3含量的降低而升高，显示出与下部岩相带和中部岩相带相反的变化趋势，表明Ⅸ旋回在分离结晶过程中氧逸度是逐渐升高的，可能是受上部岩相带富P2O3母岩浆的制约。

关键词：角闪石金云母温度压力氧逸度红格层状侵入体

徐宿弧安徽北段杨桥孜金铜矿床岩浆岩成因:年代学、地球化学和Hf同位素证据

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地质学报 2022年第11期96卷 3867-3885页

作者：韦帅杨治邓宇峰毛思斌程培生产思维袁峰王乐乐合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学矿床成因与勘查技术研究中心安徽合肥230009 安徽省矿产资源与矿山环境工程技术研究中心安徽合肥230009 江西省地质矿产勘查开发局九一六大队江西九江332100 安徽省勘查技术院安徽合肥230009 安徽省地质矿产勘查局三二五地质队安徽淮北235000

徐宿弧安徽北段地区是华北克拉通南缘重要的金属资源产区,其中三铺复式岩体北部接触带中段杨桥孜金铜矿床是安徽北部已探明的最大金矿床。本次工作针对杨桥孜矿区含矿的石英二长闪长岩与不含矿的石英二长闪长玢岩展开工作,两者的LA-ICP... 详细信息

徐宿弧安徽北段地区是华北克拉通南缘重要的金属资源产区,其中三铺复式岩体北部接触带中段杨桥孜金铜矿床是安徽北部已探明的最大金矿床。本次工作针对杨桥孜矿区含矿的石英二长闪长岩与不含矿的石英二长闪长玢岩展开工作,两者的LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄分别为128±1.1 Ma、119.9±4.3 Ma,两者都形成于早白垩世早期华北克拉通构造活动与岩浆活动峰期。岩石地球化学分析表明,杨桥孜矿区两种岩石都具有高硅、富碱、富集LREE、富Sr、贫Th和Yb的特征,属高钾钙碱性准铝质I型花岗岩;高Sr/Y、低HREE和Y、无明显Eu异常表明其具有埃达克岩的特征。石英二长闪长岩的锆石ε_(Hf)(t)为-16.3~-5.3,二阶段模式年龄(t_(DM2))为2202~1515 Ma,与石英二长闪长岩和石英二长闪长玢岩锆石核部得到的年龄范围一致,表明华北克拉通下地壳是岩浆源区的重要端元,较大的εHf(t)变化范围指示源区混合了幔源岩浆。中生代古太平洋斜向俯冲,导致华北克拉通下地壳拆沉并发生部分熔融,俯冲的洋壳板片扰动软流圈导致岩石圈地幔部分熔融,幔源岩浆与古老下地壳相互作用形成了石英二长闪长岩和石英二长闪长玢岩的母岩浆。这一成因模式与岩石中高Mg^(#)、高La/Ta、低Th/Ce、低Sr/Y、低(La/Yb)N的特征相吻合。两种岩石锆石结晶温度平均分别为742℃、708℃,氧逸度ΔFMQ平均分别为+1.79和+1.48,石英二长闪长岩具有相对较高氧逸度是其成矿的重要因素。

关键词：杨桥孜金铜矿床地球化学特征锆石年代学 Hf同位素氧逸度

原位拉曼水热实验结果支持斑岩成矿的硫酸还原模型

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科学通报 2021年第20期66卷 2501-2503页

作者：孙卫东商修齐中国科学院海洋大科学中心海洋研究所深海中心青岛266071 中国科学院大学北京100049 海洋地质过程与环境功能实验室青岛海洋科学与技术试点国家实验室青岛266237

斑岩铜(金)矿床是全球最重要的铜矿类型,占全球铜储量的70%以上[1].斑岩铜金矿床通常与氧化性埃达克质岩浆有关[1~4],其成因是国际热点.主流观点认为,控制斑岩铜矿形成的关键过程是在氧逸度超过ΔFMQ+1.5时,俯冲的年轻大洋板片发生部分... 详细信息

斑岩铜(金)矿床是全球最重要的铜矿类型,占全球铜储量的70%以上[1].斑岩铜金矿床通常与氧化性埃达克质岩浆有关[1~4],其成因是国际热点.主流观点认为,控制斑岩铜矿形成的关键过程是在氧逸度超过ΔFMQ+1.5时,俯冲的年轻大洋板片发生部分熔融,形成埃达克岩.在此情况下,岩浆中的硫主要是硫酸盐,而部分熔融后的残余俯冲板片中没有残余硫化物,由于硫酸盐在岩浆中的溶解度是硫化物的10倍左右,因此高氧逸度下,硫和亲硫元素大量进入岩浆,从而形成富铜岩浆.

关键词：斑岩铜矿铜储量埃达克岩斑岩铜金矿床部分熔融埃达克质岩水热实验氧逸度

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与花岗岩有关的锡成矿研究进展

中南大学学报（自然科学版） 2022年第2期53卷 514-534页

作者：任涛李欢中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083

对与花岗岩有关的锡矿床中锡的成矿机制及相关研究进展进行归纳和总结。研究结果表明:锡成矿作用在时间和空间上与花岗岩密切相关,花岗岩为锡成矿提供了重要物源和成矿场所。花岗岩类型、变质沉积基底的重熔、岩浆源区及演化、熔体物化... 详细信息

对与花岗岩有关的锡矿床中锡的成矿机制及相关研究进展进行归纳和总结。研究结果表明:锡成矿作用在时间和空间上与花岗岩密切相关,花岗岩为锡成矿提供了重要物源和成矿场所。花岗岩类型、变质沉积基底的重熔、岩浆源区及演化、熔体物化条件及锡在熔体中的存在形式等都是锡富集的重要控制因素;锡在熔体-流体间的分配行为可以解释锡的富集-沉淀机制。锡石为锡矿床中主要的矿石矿物,研究锡石的地球化学特征可以了解锡矿床的形成机制;锡石原位U-Pb定年技术已成为限定锡矿床年龄的主要手段,锡石的U-Pb定年结果可为研究锡矿床多期次成矿作用和矿集区成矿动力学背景提供更精准的年龄依据;锡石的微量元素在揭示锡石沉淀时的物理化学环境、锡矿床的成矿流体来源和成矿动力学等方面有着重要的指导意义;锡石的溶解再沉淀模式为判定锡石多期次流体活动性质提供了新的思路。锡同位素作为新兴的非传统稳定同位素,在示踪金属矿床成矿作用、揭示成矿元素的源运储行为、还原金属矿床成矿过程等方面将发挥重要的作用。新的原位分析测试手段(如NanoSIMS)的应用有助于锡的富集与沉淀机制研究、锡石与锡矿床的成因判断等。

关键词：锡矿床花岗岩岩浆分异氧逸度熔体组分锡石

寄主岩浆硫化物和氧化物矿床的镁铁质-超镁铁质岩体对比分析与成矿过程评述

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岩石学报 2011年第10期27卷 3005-3020页

作者：姜常义夏昭德凌锦兰夏明哲卢荣辉郭芳放长安大学地球科学与资源学院西安710054 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安710054

镁铁质-超镁铁质岩体是世界上岩浆硫化物(Ni-Cu-PGE)和氧化物(Fe-Ti-V-P)矿床的主要载体。全球主要岩浆硫化物和氧化物矿床均可以产于大火成岩省、克拉通区的裂谷带或伸展环境、褶皱带内的后碰撞伸展环境。寄主岩浆硫化物矿床的岩体规... 详细信息

镁铁质-超镁铁质岩体是世界上岩浆硫化物(Ni-Cu-PGE)和氧化物(Fe-Ti-V-P)矿床的主要载体。全球主要岩浆硫化物和氧化物矿床均可以产于大火成岩省、克拉通区的裂谷带或伸展环境、褶皱带内的后碰撞伸展环境。寄主岩浆硫化物矿床的岩体规模相差甚大(从6×104km2到氧化物矿床的岩体相对富Fe-Ti-P-V,造岩矿物晶体化学也反映了这种差异。对全球主要含矿岩体的对比分析表明,导致这种反差的主要控制因素应该是岩浆生成时的压力状态,源区性质和熔融程度的差异可能只在局部范围内起作用。对岩浆硫化物矿床成矿过程的认识集中体现在金川模式和岩浆通道模式上,对岩浆氧化物矿床成矿过程的认识体现在氧化物和磷灰石是堆晶相还是从不混溶的矿浆中结晶的。对比分析表明,成矿过程具有多样性,试图用一种模式概括所有同类矿床成矿过程的想法未必可取。毫无疑问,适宜的氧化还原环境是形成岩浆矿床的必要条件,伴随岩浆演化及成矿过程的氧逸度变化及其诱因问题尚待进一步探索。

关键词：岩浆矿床岩体类型岩石组合地球化学原生岩浆成矿过程氧逸度

秦岭造山带光头山岩体群黑云母地球化学特征及成岩意义

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矿物岩石 2015年第1期35卷 100-108页

作者：张有军梁文天罗先熔董云鹏张国伟广西隐伏金属矿产勘查重点实验室、桂林理工大学地球科学院广西桂林541004 大陆动力学国家重点实验室、西北大学地质学系陕西西安710069

针对南秦岭光头山岩体群的岩相学和黑云母地球化学分析,进而对秦岭造山带晚三叠世花岗岩形成的温度、压力和氧逸度等物理化学条件进行专门的研究。其中岩相学观察表明,光头山岩体群主要由黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩组成。电子探针分... 详细信息

针对南秦岭光头山岩体群的岩相学和黑云母地球化学分析,进而对秦岭造山带晚三叠世花岗岩形成的温度、压力和氧逸度等物理化学条件进行专门的研究。其中岩相学观察表明,光头山岩体群主要由黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩组成。电子探针分析结果表明黑云母二长岗岩中的黑云母是铁质黑云母,花岗闪长岩中的黑云母是镁质黑云母,所测黑云母的Fe2+/(Fe2++Mg)比值变化范围较小,表明其未受到后期改造,为原生黑云母,可以用来估算岩体的成岩物理化学条件。根据黑云母地球化学成分计算的成岩温度为(645~710)℃,压力为(126~309)MPa,logfo2为-12^-15,岩体侵位于中上地壳层次(约8.6km)。黑云母地球化学分析还表明,光头山岩体群主要为过铝质-造山带钙碱性花岗岩,岩浆以壳源为主兼具壳幔混源的特征。

关键词：黑云母地球化学地质温压计氧逸度晚三叠世花岗岩秦岭造山带

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磁铁矿危机与铜金热液成矿

矿物岩石地球化学通报 2015年第5期34卷 895-901,884页

作者：孙卫东李贺凌明星丁兴李聪颖中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广州510640 同位素地球化学国家重点实验室广州510640

磁铁矿结晶造成氧化性岩浆中的硫酸根被还原为硫酸氢根,进而将铜、金等元素以硫酸氢根络合物的形式萃取到流体相中,形成成矿热液,这一现象称之为磁铁矿危机。这一过程是斑岩型和浅成低温热液型铜金矿床成矿的关键因素之一。对于斑岩型矿... 详细信息

磁铁矿结晶造成氧化性岩浆中的硫酸根被还原为硫酸氢根,进而将铜、金等元素以硫酸氢根络合物的形式萃取到流体相中,形成成矿热液,这一现象称之为磁铁矿危机。这一过程是斑岩型和浅成低温热液型铜金矿床成矿的关键因素之一。对于斑岩型矿床,由于成矿体系是处于封闭、半封闭环境,硫酸根的还原过程主要发生在热液中,反应过程中释放出大量的氢离子,使成矿热液的p H值降低,硫酸根氧化还原电位升高,在成矿的后期,往往出现镜铁矿蚀变,氧逸度达到磁铁矿-赤铁矿氧化还原缓冲线附近。对于浅成低温热液型矿床,硫酸根的还原主要发生在岩浆中,反应不释放氢离子,因此体系的氧逸度趋于下降且变化较小。岩体的成矿潜力主要受控于初始铜金含量,而铜金含量则主要受控于氧逸度和源区岩石的性质。年轻的俯冲洋壳发生部分熔融,形成具有高初始铜金含量的氧化性岩浆,是形成斑岩型铜金矿床最重要的地质过程。高硫型浅成低温热液型矿床深部有斑岩型铜金矿床的几率较大。

关键词：板块俯冲氧逸度磁铁矿斑岩型铜金矿床浅成低温热液型矿床