川西铜矿化花岗岩与埃达克岩对比

作者&投稿:召该 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
川西地区的埃达克岩~

川西地区埃达克岩主要产于晚三叠世—早侏罗世深成相含角闪石钙碱性花岗岩类和晚三叠世、古近纪浅成相含角闪石钙碱性花岗岩类中。
晚三叠世—早侏罗世深成相含角闪石钙碱性花岗岩类除雅江-九龙花岗岩带的放马坪岩体群、塔马岩体群外,均与同一构造岩浆期的钙碱性火山岩伴生,其较早期中酸性岩石(闪长岩-石英闪长岩-英云闪长岩及少量花岗闪长岩)主要矿物组合是斜长石和角闪石;晚期酸性岩石(花岗闪长岩-二长花岗岩及正长花岗岩)的主要矿物组合是斜长石+正长石和黑云母,已经不具埃达克岩矿物组合特征。此类岩石组合Mg#-SiO2图、(La/Yb)N-YbN图解(图8-7、图8-8),与Smilties(2000)和Sheppard et al.(2000)埃达克岩相同图解对比,冬措-措交马岩体群几乎均投入经典岛弧岩石区和太古宙TTG岩套区,扎瓦拉岩体群和塔马岩体群、放马坪岩体群中均有部分SiO2偏低的岩石(主要为石英闪长岩-英云闪长岩)投入埃达克岩区,且主要显示板片来源的埃达克岩特点。
浅成相含角闪石钙碱性花岗岩类中,部分中酸性浅成斑岩体(玉龙、西范坪、昌达沟斑岩群等)岩石特征均可与埃达克岩大致对比,详见后述。

图8-7 川西花岗岩与埃达克岩Mg#-SiO2对比图解

(据Smilties,2000;Sheppard et al.,2000)

图8-8 川西花岗岩与埃达克岩(La/Yb)N-YbN对比图解

埃达克岩指具有埃达克岩地球化学特征 (如高Si、高Al、高Sr、低Y、低Yb以及高Sr/Y、高Sr/Yb) 的中酸性岩浆岩。按照Defant et al.给出的定义, 埃达克岩SiO2>56%、Al2O3>15%、MgO400×10-6、Y-6、Yb-6、Sr/Y>40,富轻稀土, 无Eu异常或仅有轻微的负Eu异。埃达克岩是一个一般意义上的术语, 是指具有埃达克岩地球化学特征的那些岩石, 而没有特定的构造含义。 目前所发现的埃达克岩中, 学者们的观点大致可分成两大类, 一是产于俯冲带环境的O型埃达克岩 (即岛弧或活动大陆边缘环境), 二是产于陆内环境的C型埃达克岩。 不管其是板片的部分熔融产物、典型岛弧岩浆的分异产物 (图3-28), 还是加厚陆壳的部分熔融或拆沉下地壳部分熔融的产物 (图3-29)。 国际上的主流观点认为只要有合适的物理化学条件, 埃达克岩可以形成在多种构造环境, 板块消减带、底侵玄武岩和加厚下地壳的熔融都可以形成具有埃达克岩地球化学特征的中酸性岩石, 这是埃达克岩形成的主要机制。
春都闪长玢岩SiO2含量变化于55.82%~64.6%之间, 平均59.3%; Al2O3含量在11.72%~15.77%之间, 平均14.40%; MgO含量在1.28%~4.18%之间, 平均为2.8%。Sr含量变化于121.00×10-6~1400.00×10-6之间, 平均600.00×10-6, Yb含量变化于1.02×10-6~2.43×10-6之间, 平均为1.64×10-6, Y含量变化于10.90×10-6~18.30×10-6之间, 平均为15.96×10-6, Sr/Y值变化于7.03~90.91之间, 平均为39.59。 LREE明显富集, δEu值变化于0.94~1.14, 平均为1.01, 无明显铕异常。

图3.28 板片俯冲形成埃达克岩示意图


图3.29 拆沉作用形成埃达克岩的示意图

春都花岗闪长斑岩样品SiO2含量在61.37%~68.53%之间, 平均值64.79%; Al2O3含量在15.41%~16.17%之间, 平均值15.33%; MgO含量在0.47%~3.70%之间, 平均1.23%。 Sr含量变化于266.00×10-6~330.00×10-6之间, 平均为275.75×10-6, Yb含量变化于1.40×10-6~1.76×10-6, 平均为1.56×10-6, Y含量变化于13.40×10-6~18.20×10-6, 平均为15.85×10-6, Sr/Y值变化于14.60~20.07, 平均为17.49。 LREE明显富集, δEu值变化于0.85~0.94之间, 平均为0.90, 有轻微的负铕异常。
上述春都闪长玢岩、花岗闪长斑岩的岩石化学特征基本符合Defant et al给出的埃达克岩的岩石地球化学特征 (表3.22), 表明春都侵入岩具有埃达克质岩 (具备埃达克岩绝大部分特征的岩石) 的基本特征。
表3.22 春都侵入岩与埃达克岩岩石化学特征对比


现利用稀土元素对春都侵入岩进行埃达克岩判别, 将侵入岩的稀土元素的YbN值、(La/Yb)N值投入 (La/Yb)N-(Yb)N判别图解 (图3.30) 中, 可知春都闪长玢岩、花岗闪长斑岩均落入埃达克岩区域内。

图3.30 (La/Yb)N-(Yb)N判别图解(底图据Drummond and Defant, 1990)

综合上述分析, 春都侵入岩具有埃达克质岩的性质。埃达克质岩Au、Cu、Ag、Mo等矿床有着密切的关系,埃达克质岩浆富流体、高氧逸度和基性源岩, 形成于高温高压源区, 有利于Cu、Au等深源金属元素的萃取与富集成矿。 已有研究表明, 制约埃达克质岩成矿的关键因素在于角闪岩相向榴辉岩相转变过程发生脱水产生埃达克质岩浆, 同时萃取地幔中的成矿元素进入岩浆; 埃达克质岩是多数斑岩型铜矿的容矿岩, 也是许多浅成热液矿化系统的成矿母岩。春都侵入岩的埃达克质岩性质反映了春都矿区具有埃达克质岩成矿的特征, 具有良好的斑岩铜矿成矿潜力。

川西自20世纪60年代在义敦岛弧带北段德格发现昌达沟斑岩铜矿以来,就显示了该区具备斑岩铜矿成矿条件和找矿前景。继后,在20世纪90年代,又在扬子地台西缘的盐源西范坪发现斑岩铜矿,再度掀起了川西地区斑岩铜矿找矿热潮,但均未取得实质性进展。21世纪,受义敦岛弧带南段的云南省中甸普朗大型斑岩铜矿发现的鼓舞,川西地区在义敦岛弧带和扬子地台西缘又掀起了斑岩铜矿找矿高潮,并取得初步成果。

图8-9 川西铜矿化花岗岩Mg#-SiO2图解

根据上述埃达克岩岩石特点,将川西铜矿化中酸性岩石与之对比,见表8-5,由于云南普朗、乃至西藏玉龙斑岩铜矿,已经被研究认为属埃达克质岩石,不再讨论。通过对比,结合川西铜矿化花岗岩Mg#-SiO2图解(图8-9)和(La/Yb)N-YbN图解(图8-10),将川西铜矿化花岗岩的埃达克质岩石相关性讨论如下。

图8-10 川西铜矿化花岗岩(La/Yb)N-YbN图解

1)西范坪铜矿化斑岩岩石组合、矿物组成及地球化学特征与埃达克岩特征较为相近,在Mg#-SiO2图解中以高Mg特点投入板片来源的埃达克质岩石区,在(La/Yb)N-YbN图解中以高(La/Yb)N、低YbN投入埃达克质岩石区。

表8-5 川西铜矿化花岗岩与埃达克岩对比表

地质调查研究表明,与该斑岩同时代产出的钾质煌斑岩(木里苦巴店)中发现榴辉岩捕虏体,直接说明其源区具高压榴辉岩变质作用,具备埃达克质岩石形成背景。

2)稻城红卓石英二长斑岩、闪长玢岩与普朗铜矿化斑岩岩石组合、矿物成分特征相近,具明显的高Sr低Yb、Sr正异常和Eu正异常和轻稀土富集的特点,与埃达克质岩石特点相近。

3)稻城竹鸡顶、玛孜措铜矿化花岗岩不含或微含角闪石,高硅、低Sr,Eu和Sr均显示负异常,表明其源区可能经历了斜长石分离,或者其本身就来自岩浆分异晚期产物,与埃达克岩特征不符。

4)稻城热香、次林措铜矿化花岗细晶岩不含或微含角闪石,本身岩石组合特点及矿物组成与埃达克岩明显不同。其明显的低Sr和Eu、Sr强烈亏损,表明这些岩石非埃达克质岩石。在(La/Yb)N-YbN图解中,投入经典岛弧岩石区。

上述西范坪、红卓、昌达沟等中酸性浅成斑岩体与玉龙等斑岩群岩石特征均可大致对比,均显示埃达克岩特点。但就(87Sr/86Sr)i特征来看,西范坪斑岩群(0.70552~0.70527)、玉龙多霞松多(0.707)、马牧普(0.706)均明显偏高(高于0.704),表明这些岩石并非全部来自地幔或者地幔岩部分熔融,其中存在地壳物质混熔。研究认为,上述斑岩岩浆起源于早期的俯冲造山带根部,侵位于晚期的板内造山带构造环境,并具有含角闪石钙碱性花岗岩类的某些基本特征。



稻城红卓等铜矿化浅成花岗岩(?斑岩)体群
答:稻城县红卓闪长玢岩与西藏自治区冈底斯铜矿化斑岩、云南省普朗-北衙、四川省西范坪铜矿化斑岩比较,最显著特征是高Ba低Rb,高Sr低Yb,具埃达克岩(adakite)的地球化学特征。其Nb*=0.22< 1,显示强烈亏损特征;Sr*近于1,基本无Sr异常。微量元素分配型式呈右倾型(图5-6),富集程度随元素相容...

中新世的羌塘-哀牢山山脉
答:很早就知道羌塘有埃达克质火山岩(谭富文等,2000;李光明,2000),后来发现藏东、川西和滇西一带斑岩铜矿特别多,如玉龙、莽总、马拉松多、多霞松多、扎拉尕、马牧普、莽总、四川西范坪、云南马场箐、北衙等,推测也有埃达克岩的可能,此外,有人报道马厂箐斑岩铜矿的斑岩是A型花岗岩,我们查了资料,...

成矿源区深度探讨
答:图9.4 不同类型花岗岩和钨、锡、金、铜矿化关系的模式图 通常认为,金和铜来自地幔,这种解释适合于形成在板块消减带的金铜矿床,而很难解释由下地壳深熔作用形成的花岗岩及其矿床。因为,下地壳熔融的埃达克岩与地幔很少有关联(图9.4)。中国大多数金铜矿床与C型埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩的密切关系...

开展一场关于花岗岩的大辩论
答:有人认为,花岗岩产于裂谷就与裂谷有关,花岗岩产于拆离系,就与拆离系有关,对吗?岩浆在地壳浅部的侵位和深部的形成是一回事吗?花岗岩的变质岩围岩可能是花岗岩的源岩吗?碰撞和碰撞后代表的是构造事件还是构造环境?许多文献将埃达克岩确定为碰撞后的,为什么它不是同碰撞的?如何区分碰撞和碰撞后花岗岩?碰撞阶段花岗岩...

找矿思路上的突破
答:青海与成矿有关的异常应当非常多,如果我们的目的是找金铜矿,则可将找矿的范围定格于印支期的东昆仑山脉上(注意不是现今的东昆仑山脉),暂不考虑山脉以外的异常;在山脉内,可以优先考虑在埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩发育区内找矿,如果该区异常很好,即可考虑进一步勘探。鉴于成矿与成岩作用之间存在的差异,金铜可能分布...

洋壳:埃达克岩的源区
答:世界斑岩铜矿绝大多数产于板块俯冲带(芮宗瑶等2004,刘红涛等,2004)。在俯冲带,成矿斑岩绝大部分是埃达克岩,它们是玄武质洋壳熔融的产物(Defant et al.,2002)。因此,玄武质洋壳的Cu、Au丰度必然是决定埃达克岩成矿潜力或规模的关键因素之一。众所周知,Cu和Au是亲硫元素,主要赋存于地幔和铁...

中国埃达克岩文献为什么多
答:(2)与板块俯冲有关的埃达克岩很罕见,Defant and Drummond(1990)的见解是对的。但是,与下地壳有关的埃达克岩却广泛分布,例如华北中生代和青藏高原新生代,我们有大量的资料,文章自然多。(3)埃达克岩与斑岩铜矿以及金矿的密切关系引起人们广泛的兴趣,中国与成矿作用有关的埃达克岩的文献也迅猛增...

今后研究方向
答:(3)不同类型花岗岩与成矿的关系。与板块俯冲有关的O型埃达克岩与斑岩铜矿存在密切的关系,国外已经做了许多研究,取得许多共识,尽管许多问题还没有搞明白。但是,为什么加厚下地壳的埃达克岩与斑岩铜矿也有密切的关系?这是我们必须回答的。我们在埃达克岩与成矿关系方面已经做了许多工作,但离真正解决...

铜矿是怎样形成的
答:然而研究表明,在西藏碰撞造山带,发育一条具有巨大成矿潜力的中新世斑岩铜矿带,含铜斑岩具有埃达克岩地球化学特性,来源于被加厚的藏南镁铁质下地壳,但俯冲的新特提斯洋壳板片部分熔融也不能完全被排除。斑岩铜矿形成于陆-陆后碰撞伸展时期(13~18 Ma),即青藏高原迅速抬升之后。横切碰撞造山带的...

中国东部高原:中酸性岩浆岩的资料
答:在讨论中国东部是否存在高原时,作者曾经以埃达克岩作为标志进行了初步的讨论(张旗等,2001a)。资料表明,中国东部侏罗-白垩纪最老的埃达克岩是德兴与铜矿有关的斑岩(171 Ma,王强等,2006),而喜马拉雅型花岗岩的时代更老,在174~175 Ma之间(李承东等,2004)。中国东部还有一些三叠纪-早侏罗世的...