扬子地块西缘高家村杂岩体岩石成因与成矿潜力研究

发布时间：2020-07-22 00:29

【摘要】：扬子地块北缘、西缘在中元古代晚期到新元古代早期开启了大规模的陆缘裂解。依赖于地球化学数据,相对缺乏地质学的基本观察,长期以来扬子地块西缘的构造背景充满争议,形成了新元古代岩石成因解释的四种模式:即地幔柱裂解、板块俯冲、板块-裂解和俯冲-伸展模式。争论的实质是对岩浆形成动力学机制及构造背景的不同理解,如果单纯地应用堆晶岩的地球化学数据,难于解决这一争议,客观上需要我们从地质学、矿物学等角度综合研究,才能正确理解岩石成因。高家村镁铁质-超镁铁质岩体是扬子地块西缘最大的一个镁铁质-超镁铁质岩体,岩体侵入新元古代盐边群中(~810Ma),呈同心环状,可分为岩体内部岩相带和外部岩相带,其中内部岩相带(本次的主要研究对象,文中称为高家村杂岩)主要出露纯橄岩、单辉橄榄岩、橄长岩、橄榄辉长岩;外带主要出露角闪辉长岩、含辉角闪岩。本文对高家村杂岩出露岩石进行了详细的野外地质调查,在岩相学、矿相学观察的基础上,对采集岩石、矿石样品进行了岩石地球化学分析测试,综合研究显示:(1)高家村杂岩岩石组合以纯橄岩、单辉橄榄岩、橄长岩、橄榄辉长岩为主,局部Ni-Cu矿化,并见有辉绿岩脉侵入,主体岩石组合为火成堆晶岩。主要矿物生成顺序橄榄石-斜长石-单斜辉石(斜方辉石),表明岩浆产生于一个无水或少水的环境。(2)岩石样品稀土元素配分模式整体表现出右倾型,轻稀土元素(LREE)富集、高场强元素(Nb-Ta、Zr-Hf)亏损,全岩(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0.704375~0.705259,(~(143)Nd/~(144)Nd)_i为0.511428~0.511777,ε_(Nd)(t)为 0.58~+3.68,略微富集的Sr-Nd同位素组成,Ba、Pb、Sr等元素特征有明显“地壳”印记,并非受地壳混染所致,主要继承自地幔源区,可能是岩浆产生前,古老岩石圈亏损地幔受到俯冲流体/熔体交代。(3)高家村杂岩所显示的地球化学特征,新近揭露的300m的橄长岩,结合区域上同期沿康滇裂谷大量分布的岩浆岩,说明~810Ma的高家村杂岩为板内岩浆作用的产物。(4)综合研究认为,盐边地区在~880Ma存在弧火山活动,并最晚于~860Ma出现拉张性质的弧后盆地,此后860Ma~820Ma扬子地块的次级地体发生拼合,形成统一的扬子古陆块,820Ma~740Ma康滇裂谷形成,这一时期的岩浆活动为板内岩浆作用,但岩浆形成机制仍然不确定,有待深入研究(地幔柱?裂谷?类似新生代中国东部岩浆作用?)。(5)高家村杂岩母岩浆成份为高镁玄武岩,地幔部分熔融程度~14%,原始岩浆富富Cu、Ni和PGE。(6)母岩浆经历了低程度的硫化物熔离后,岩浆中亏损PGE元素。岩浆演化过程中地壳物质加入有限,岩体本身成矿潜力有限,但熔离的硫化很可能在深部某处“成矿”,有待深入研究。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P612;P587
【图文】：

2 区域地质背景华北、华南和塔里木地块是我国三个主要前寒武纪地块，它们在显生宙碰撞拼贴形成我国现在的构造格局(Ma and Wu, 1981, 图 2-1a)。其中华南地块包括西北部的扬子地块和东南部的华夏地块，扬子地块在东南部以中-新元古代形成的江南褶皱带与华夏地块相连，在西部与青藏高原相接，而在北部则以秦岭-大别-苏鲁造山带和华北地块相隔。扬子地块大致包含我国华南东部、四川东部，长江沿线及以南地区，本文选取的研究区位于扬子地块西缘盐边地区(图 2-1b)。

区域构造纲要图

采样和钻孔岩芯采样。地表选择具有代表性的剖面，切穿岩体内部岩相带，系统采集新鲜样品，共28件；另外选择揭露岩性较全，见矿效果较好，揭穿岩体内部岩相带的ZK3501进行编录并采样，共27件。样品采集后，选择具有代表性的样品20件(露头样品3件，钻孔样品17件)进行分析测试，采样位置详见图2-3。其中：ZK3501地理坐标为：101°30′55″E，26°46′51″N；LSQ13-1、LSQ13-3、LSQ13-6样品坐标分别为：101°30′57″E，26°46′51″N；101°30′44″E，26°46′49″N；101°30′09″E，26°46′42″N。分析测试的20件样品中，纯橄岩2件、单辉橄榄岩4件、橄榄辉长岩3件、橄长岩5件，矿石样品2件(图4-2)，基本包括了内部岩相带的各种岩石类型；另有侵位时代不明的辉绿岩脉3件(ZK3501-07、10、28)及外部岩相带样品1件(ZK3501-47)。4.2 岩相学特征内部岩相带的岩石类型主要有四种(图 4-1、图 4-2)：纯橄岩(图 4-3)、单辉橄榄岩(图 4-3)、橄榄辉长岩(图 4-4)和橄长岩(图 4-5)，以单辉橄榄岩、橄榄辉长岩和橄长岩为主，局部见有辉绿岩脉，矿化二辉橄榄岩等。

【参考文献】

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1 赵军红;王伟;刘航;;扬子东南缘新元古代地质演化[J];矿物岩石地球化学通报;2015年02期

2 卓皆文;江新胜;王剑;崔晓庄;熊国庆;陆俊泽;刘建辉;马铭珠;;华南扬子古大陆西缘新元古代康滇裂谷盆地的开启时间与充填样式[J];中国科学:地球科学;2013年12期

3 林广春;;川西丹巴地区新元古代变质玄武岩成因及构造意义[J];岩石矿物学杂志;2013年04期

4 杜利林;郭敬辉;耿元生;杨崇辉;刘福来;任留东;周喜文;刘平华;;扬子西南缘盐边群时代及构造环境:来自碎屑沉积岩的约束[J];岩石学报;2013年02期

5 王梦玺;王焰;赵军红;;扬子板块北缘周庵超镁铁质岩体锆石U/Pb年龄和Hf-O同位素特征:对源区性质和Rodinia超大陆裂解时限的约束[J];科学通报;2012年34期

6 官建祥;宋谢炎;;四川攀西地区几个小型镁铁-超镁铁岩体含矿性的铂族元素示踪[J];矿床地质;2010年02期

7 陈列锰;宋谢炎;Danyushevsky L. V;肖加飞;朱丹;周国富;官建祥;刘世荣;郑文勤;;金川岩体母岩浆成分及其分离结晶过程的熔浆热力学模拟[J];地质学报;2009年09期

8 宋谢炎;胡瑞忠;陈列锰;;铜、镍、铂族元素地球化学性质及其在幔源岩浆起源、演化和岩浆硫化物矿床研究中的意义[J];地学前缘;2009年04期

9 姜常义;夏明哲;钱壮志;余旭;卢荣辉;郭芳放;;新疆喀拉通克镁铁质岩体群的岩石成因研究[J];岩石学报;2009年04期

10 钱壮志;王建中;姜常义;焦建刚;闫海卿;何克;孙涛;;喀拉通克铜镍矿床铂族元素地球化学特征及其成矿作用意义[J];岩石学报;2009年04期

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3 任明浩;超痕量铂族元素分析方法及其应用[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2015年

4 徐刚;甘肃北山地区黑山铜镍硫化物矿床成矿作用研究[D];长安大学;2013年

5 夏明哲;新疆东天山黄山岩带镁铁—超镁铁质岩石成因及成矿作用[D];长安大学;2009年

6 朱维光;扬子地块西缘新元古代镁铁质—超镁铁质岩的地球化学特征及其地质背景——以盐边高家村杂岩体和冷水箐101号杂岩体为例[D];中国科学院研究生院（地球化学研究所）;2004年

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本文编号：2765043