云南省峨山花岗岩体新元古代岩浆演化及成矿制约

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峨山花岗岩体位于华南扬子地块西南缘之康滇裂谷带南端,处在新元古代四堡造山期华夏与扬子地块缝合带西南角。区内花岗岩岩体出露面积约200km2,具有多期活动特征。野外调查发现,该地区至少存在三种类型的花岗岩。本论文在系统的野外调查基础上,采用单元—超单元填图,以及岩石谱系单位划分方法,对峨山花岗岩进行岩石学、岩石地球化学、岩石年代学、流体包裹体等研究分析,并结合前人的文献资料,进行了以下研究:(1)初步建立峨山花岗岩岩石谱系单元,由老至新划分为坡脚单元、驴子村单元、莫克拉单元,属于同源岩浆演化序列,并归并为峨山花岗岩序列。其岩石类型分别为:坡脚单元—似斑状黑云母二长花岗岩,驴子村单元—似斑状黑云母(二云母)(电气石)花岗岩,莫克拉单元—黑云母正长花岗岩。地球化学分析结果表明,总体上,岩石SiO2含量介于60.2%-78.41%,K2O含量介于3.37%5.27%之间,Al2O3含量范围为10.87-16.2,A/CNK指数介于0.9-1.7,全铁含量0.18-5.26,镁指数Mg#为43.0-5.3,岩石分异指数(DI)介于71.12-96.92之间。稀土曲线向右倾斜,从坡脚单元→驴子村单元,轻稀土与重稀土分馏程度减小,说明熔融程度逐渐增大;驴子村单元→莫克拉单元,负铕异常值δEu强度逐渐增强。微量元素含量特征显示,大离子亲石元素(LILE)中Rb,Th,U,K,以及高场强元素中Zr、Hf,REE相对富集,相对亏损高场强元素中Nb,Ta,Ti,P元素,具有大陆地壳特征。三个单元花岗岩存在成因联系,但是在特定元素上又各自具有不同比例的变化。特别是驴子村单元的异常样品值,暗示它们之间并非简单的演化结晶产物。(2)利用岩体接触关系,峨山花岗岩三个单元主体岩石类型LA-ICP-MU U-Pb定年,结果显示,峨山岩体花岗岩均为新元古代晋宁期岩浆活动的产物。其中,早期坡脚单元花岗岩成岩时代约854±11852±9Ma;中期驴子村单元花岗岩成岩时代约842±8Ma;晚期莫克拉单元花岗岩为脉岩,成岩年龄约823±8Ma左右。(3)对比大陆造山带碰撞-俯冲-折返-垮塌观点中造山旋回岩浆作用阶段划分,采用地球化学成因图解、稀土元素分异图解方法,将区内花岗岩构造环境约束在同造山俯冲—折返阶段。从源区性质、物质来源和P-T熔融条件分析三个单元花岗岩各自形成的原因,并建立成岩构造—岩浆演化模型,认为峨山花岗岩主要发育在华南四堡造山期(1000-880Ma)之后的30Ma。854Ma,俯冲镁铁质下地壳岩片受俯冲板片后撤张力作用形成裂隙,地幔岩浆层对上地壳加热,造成上地壳古元古代一套未成熟陆壳浅变质火山—沉积岩系的杂砂岩和角闪岩部分熔融,较低密度和粘滞度的长英质熔体向上迁移就位形成坡脚单元。842-828Ma,俯冲板片继续后撤,俯冲镁铁质下地壳受后撤拉伸作用形成的裂隙进一步扩大,地幔岩浆层规模扩大,对上部地壳物质及少量早期坡脚单元镁铁质残留物质加热,并使其部分熔融,长英质熔体向上迁移并伴随地壳混染就位形成驴子村单元。823Ma,在减压降温过程,早期部分残余熔体受液态不混溶作用,发生了硅酸盐熔体与富铁的金属相等分离,分离的硅酸盐熔体逐渐冷凝结晶就位形成莫克拉单元。标志同造山之折返阶段结束,以及扬子陆块与Rodinia超大陆裂解的开始。(4)研究化探异常特征、矿化分布规律、含矿花岗岩流体包裹体特征与岩体关系,对研究区13个矿点调查探讨矿化类型,分析构造演化对成矿的制约以及岩浆演化对成矿元素来源、成矿流体形成的制约,结合岩浆—构造演化模型,推测了峨山花岗岩体由深至浅的成矿模式。其中驴子村单元花岗岩分异到晚期,残余熔体内富集了丰富的成矿元素,在降温过程部分残余熔体在经历了液态不混溶阶段后,可能造成硅酸盐熔体和富Fe等暗色熔体(或硫化物熔体)等分离,最终形成富矿熔体。由于板片后撤的拉伸作用造成大规模地层褶皱与断裂活动的发生,富矿熔体或者就地冷凝结晶,或者形成成矿流体向围岩和扩容的断裂迁移。
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