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华北克拉通怀安陆块新太古代低铝和高铝TTG片麻岩的地球化学特征与成因 总被引：2，自引：1，他引：1
英云闪长岩-奥长花岗岩和花岗闪长岩(简称TTG)是太古宙高级变质地体的主要物质组成,对深入理解早期大陆生长及其机制具有重要的科学意义。目前,人们对其成因过程与机制仍有不同认识。本文以怀安陆块中广泛分布的TTG片麻岩为例,探讨其成因演化和机制。研究区位于华北克拉通中北部,主要由新太古代英云闪长岩及少量奥长花岗岩、花岗闪长岩组成。我们从该区识别出富硅富重稀土和负铕异常的低铝奥长花岗质片麻岩,形成时代与广泛分布的高铝TTG质片麻岩一致(锆石SHRIMP U-Pb年龄2.53Ga)。岩石地球化学数据显示,低铝奥长花岗质片麻岩的主量元素具有富SiO 2(76%~79%),低Al2O3(11.01%~12.61%)、CaO(1.27%~1.59%)、MgO(0.74%~0.24%)和Mg#(18~53)等特征,而广泛分布的高铝TTG岩系的主量元素含量变化大,例如,SiO 2=63%~77%、Al2O3=13.2%~17.77%、CaO=1.8%~5.78%、MgO=0.18%~3.84%和Mg#=35~64。微量元素方面,低铝奥长花岗质片麻岩具有Eu/Eu*负异常(除1个样品为弱正异常1.38外,其余样品分布在0.59~0.44),富集重稀土((La/Yb)N=4~7,(Gd/Yb)N=0.36~1.27),而高铝TTG岩系从弱负铕异常到正异常(Eu/Eu*=0.8~5.35),轻重稀土分馏明显((La/Yb)N=10~103、(Gd/Yb)N=1.97~5.72)。在微量蛛网图中二者的区别除重稀土明显存在区别外,低铝奥长花岗质片麻岩显示出Ba、Sr的相对亏损,而高铝TTG岩系则相反。二者Lu/Hf比值差异明显,低铝奥长花岗质片麻岩变化在0.1~0.16,而高铝TTG岩系变化在0.01~0.07。在Lu/Hf与相关元素以及SiO 2与相关元素哈克图解中,二者差异更加明显,表明它们之间不存在直接的成因联系。综合锆石U-Pb、Lu-Hf同位素特征以及岩石地球化学特征,我们认为低铝奥长花岗质片麻岩是低压下由新太古代新生基性地壳物质低程度部分熔融而成,源区残留矿物相以辉石+斜长石为主,岩浆可能存在过独居石的分异作用。高铝TTG岩系主要由新生基性地壳在相对高压下部分熔融而成,源区残留相以石榴石+辉石+角闪石以及无或少量斜长石为特征。岩浆经历过角闪石和辉石分离结晶作用,铕正异常增大的现象可能与斜长石堆晶有关。本区同时形成高铝和低铝TTG岩系的机制还需深入研究。俯冲机制、地幔柱机制以及二者共同作用等机制均能解释TTG的成因。依据本区同期还形成大量辉长质-闪长质岩浆和稍晚(2.5~2.45Ga)形成的钾质花岗岩类岩浆的侵入活动,我们认为本区高铝和低铝TTG岩系分别来自底侵作用导致的下地壳不同深度不同程度的部分熔融有关。引起底侵作用的机制可能与地幔柱或地幔柱与板块俯冲共同作用有关。 相似文献
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山西五台县北约15 km的白云村一带出露有叶蜡石矿及金矿化点,其形成特点与关系对区域深部找矿具有重要启示意义。该叶蜡石矿体产于经历古元古代绿片岩相变质的新太古代酸性火山岩之中(绢英片岩),切割区域片理并被晚期的辉绿玢岩截切。矿体总体呈透镜状产出,倾向北西,近东-西向延伸大于5 km,最厚处约1 km,未见底。该叶蜡石矿形成于中生代早白垩世。矿石矿物以叶蜡石和石英为主,含少量绢云母、伊利石、硬水铝石和赤铁矿等,反映出蚀变流体酸性及氧化的特征。叶蜡石矿体外围发育黄铁绢英岩化带,强度由近及远逐渐减弱。在靠近叶蜡石矿的黄铁绢英岩中,硫化物颗粒边缘常见赤铁矿化现象,应与叶蜡石化流体叠加有关。以上蚀变特征与叶蜡石化细脉灌入黄铁绢英岩相吻合。叶蜡石矿体上盘的黄铁绢英岩化带宽约0.4 km,其内发育一小型石英脉型金矿(岭底金矿),下盘的黄铁绢英岩化带最宽约1.5 km,局部发育金矿化现象((1~18)×10-6)。黄铁绢英岩中硫化物以黄铁矿为主,可见少量黄铜矿、斑铜矿和辉铜矿。金矿化黄铁绢英岩以发育大量浸染型黄铁矿为特征,该类黄铁矿无韧性变形,未见其他共生硫化物,SEM-EDS分析结果显示其内发育有明显的不可见金。黄铁绢英岩化可依据矿物变形与否分为两期。早期的蚀变分布局限,见于新太古代糜棱岩化奥长花岗岩与酸性火山岩(绢英片岩)接触带,其中的黄铁矿、绢云母和石英等矿物发育韧性变形特征;晚期的蚀变带内硫化物、绢云母和石英均无韧性变形特征。依据样品的岩相学及全岩Au、As含量特征,可以确认金矿化与晚期黄铁绢英岩化有关,与早期蚀变无关。叶蜡石矿石的H-O同位素组成(δ18OV-SMOW=11.2‰~13.9‰;δDV-SMOW=-34‰~-20‰)显示流体以气相为主,且缺乏大气水的混合。上述特征说明白云叶蜡石矿是深部岩浆侵位固结后出溶的以气相为主的热液与浅部新太古代变质火山岩反应的结果,类似于斑岩成矿系统中普遍发育的高级泥化带(岩帽)的底部蚀变特征。 相似文献
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叶蜡石化蚀变过程中的元素活动性与流体性质:以山西五台地区白云叶蜡石矿为例 总被引：1，自引：0，他引：1
热液蚀变过程中的元素活动性与流体性质对深入理解矿物稳定性和成矿作用具有重要的意义。本文以华北克拉通中北部山西五台地区的白云叶蜡石矿为例,研究了蚀变过程中元素迁移特征和流体性质。该矿体围岩以绿片岩相酸性火山岩为主,岩性为绢云钠长石英片岩并夹有少量的绿泥钠长片岩。矿区内蚀变分带明显,可分为早期的黄铁绢英岩化(绢云母-石英-黄铁矿)和晚期叠加的叶蜡石化(叶蜡石-伊利石-高岭石-石英),而金矿化则主要发育于黄铁绢英岩化带内。Log fo2-pH相图模拟结果显示,早期黄铁绢云岩化蚀变热液具有弱酸性至偏中性(pH=5.24~5.87)和较低氧逸度(位于黄铁矿+黄铜矿稳定相区内)特征;而引起叶蜡石化蚀变的热液具有强酸性(pH=2.07~2.20)和高氧逸度(位于HM缓冲线以上)特征。质量平衡迁移分析结果显示,随着叶蜡石化蚀变作用的增强,叶蜡石矿石中的Al2O3行为较稳定,SiO2、Na2O和K2O含量相对于围岩绢云钠长石英片岩呈不同程度的迁入,而其余氧化物大量活化迁出。微量元素Nb、Ta、Th、U、Rb和Ga含量相对升高,Th/U比值略有升高;Sr、Ba、Zr、Hf明显亏损,Zr/Hf比值从34~41下降到17~22。稀土元素均发生一定程度的活化迁移,且轻稀土迁出程度更高。Y/Ho比值(28~32)高于球粒陨石的Y/Ho(26~28),表明Y-Ho在叶蜡石化蚀变过程中表现出不同的地球化学行为。Eu负异常明显增大,这可能与长石的分解关系密切。围岩绢云钠长石英片岩中金属元素含量较高且Au与As含量之间呈明显正相关性,但在叶蜡石矿石中大部分金属元素含量均低于检出限,说明金属元素在叶蜡石化蚀变作用过程中发生了强烈的活化迁移,这与岩相学上叶蜡石矿石中可见港湾状细粒赤铁矿而缺乏黄铁矿的特征吻合。本文研究结果表明叶蜡石化过程中,大量的所谓不活动元素(如P、Ti、Zr、Hf、Y和Ho等)发生了显著迁移并导致Zr/Hf和Y/Ho比值的解耦,并伴随着大量金属元素的迁出,说明叶蜡石化不利于金矿化的形成。 相似文献
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玉龙斑岩铜矿晚期绢云母化、黏土化蚀变强烈叠加在早期的钾硅酸盐化带内,模糊了蚀变分带特征及其与铜矿化之间的相关性.利用短波红外光谱(SWIR)可快速识别斑岩铜矿床内含羟基蚀变矿物,根据该类矿物的空间分布特征与矿化的对应关系,指导找矿勘查工作.本文对玉龙铜矿床靠近斑岩体中心的三个钻孔进行了详细的蚀变-矿化编录和SWIR分析... 相似文献
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不同阶段热液蚀变矿物的组成是水岩反应过程和成矿流体演化的地球化学"指纹"。三江特提斯义敦岛弧南缘的普朗超大型斑岩铜矿床形成于晚三叠世甘孜-理塘洋西向俯冲的岛弧环境,但具有不同于典型斑岩铜矿的蚀变-矿化分带特征:即在早期钾硅酸盐化蚀变带内常可见晚期脉状(沿裂隙分布的细脉状)青磐岩化或沿破碎带边部发育的绢英岩化,且主要在青磐岩化蚀变带内发育铜(-钼)矿化。为此,本研究选取普朗矿床含矿石英二长斑岩(QMP)中热液黑云母及绿泥石进行矿物产状、共生组合和世代划分研究,并针对不同产状的绿泥石开展电子探针分析研究,以探讨其形成的物理化学条件,并结合热力学模拟结果反演成矿流体演化轨迹。不同于岩浆黑云母(Bt-1)的锯齿状边缘及内部发育磷灰石包体特征,普朗铜矿热液黑云母(Bt-2)多为片状且解理发育、沿其边缘或裂隙多被绿泥石交代。青磐岩化带内发育有两类产状明显不同的绿泥石,即由黑云母蚀变而成的片状绿泥石(Chl-1)和蠕虫状绿泥石(Chl-2),且后者多与黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿及辉钼矿伴生。电子探针分析结果显示两类绿泥石均为富Mg的三八面体类绿泥石,且具有相似的主量元素组成。石英二长斑岩中Bt-2型黑云母形成温度范围为305-336℃(平均值为321℃),氧逸度位于NNO(Ni-NiO)缓冲线与HM(Fe_2O_3-Fe_3O_4)缓冲线之间。Chl-1和Chl-2型绿泥石形成温度分别为284～347℃(平均值为316℃)和278～328℃之间(平均值为310℃)。Chl-1和Chl-2的Log f_(O_2)分别在-42.7--37.2(平均值-39.8;ΔFMQ=-5.7)和-41.8～-38.4之间(平均值-40.0;ΔFMQ=-5.5),对应的Log f_(S_2)在-14.9～-12.1(平均值-13.5)和-14.5～-12.7之间(平均值-13.6)。不同蚀变阶段矿物组合特征及热力学模拟结果表明,在早期高温的钾硅酸盐化阶段含矿流体具有高氧逸度、中性特征(ΔFMQ=2,pH=7),在中温青磐岩化阶段具有低氧逸度、酸性特征(ΔFMQ=0,pH=4.8),在晚期绢英岩化阶段pH值变化不大而氧逸度略有升高。综合上述矿化-蚀变时空结构和热力学模拟结果,本研究显示普朗铜矿床强烈的蚀变叠加与青磐岩化矿化现象与围岩碳质地层随着大气水沿断裂带渗入到岩浆热液系统中有关。还原性物质伴随着大气水的渗入破坏了原始岩浆热液系统化学平衡,可能是导致普朗铜矿蚀变叠加及在青磐岩化阶段铜等成矿物质大规模聚集的关键原因之一。 相似文献
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