研究生知识库

云南哀牢山断裂带位于青藏高原东缘，大地构造上位于印支板块和扬子板块的交接部位，是我国著名的金沙江?哀牢山新生代高钾火成岩带（亦称金沙江?哀牢山富碱侵入岩带）的重要组成部分。该断裂带地质构造背景特殊、岩浆活动频繁、成矿条件优越，是我国重要的Au?Cu成矿带之一。典型的矿床代表有北衙金矿、马厂箐铜金矿、镇沅金矿、白马寨镍矿和大坪金矿等，也是本文的主要研究对象。可见，哀牢山断裂带是研究我国新生代大陆动力学、地幔地球化学及壳?幔相互作用极为理想的场地。煌斑岩在自然界分布广泛，常常呈岩脉、岩墙等产状出露于从前寒武纪到第四纪的各种不同大地构造单元、但主要产于拉张构造环境。煌斑岩还通常被认为是来源于地幔岩浆，因此可为岩石圈地幔组成及其交代历史提供重要依据。新生代煌斑岩在云南三江地区沿哀牢山断裂带广泛分布，与同时代的金矿体有着密切的时空联系。前人对研究区的煌斑岩进行过详细的年代学、矿物学和成因岩石学等方面的研究，但是煌斑岩在演化过程中的岩浆分异，以及其地幔源区的交代富集机制都还存在争议。因此，本文以研究区几个矿床广泛发育的煌斑岩为对象，系统分析了样品的主量元素、微量元素、铂族元素含量，以及部分样品的39Ar/40Ar定年和Sr?Nd?Os同位素组成。这对丰富煌斑岩的成岩理论具有重要意义。1. 研究区五个代表矿区出露的煌斑岩均属钙碱性煌斑岩。与前人对钙碱性煌斑岩的研究一致，本区煌斑岩强烈富集轻稀土元素，Eu异常不明显，指示样品来源于富集岩石圈地幔。微量元素蛛网图中显示富集大离子亲石元素，和亏损高场强元素，指示有俯冲板片的加入。2. 本次研究的主要对象镇沅金矿区的煌斑岩中，Os含量从类似于洋中脊玄武岩、洋岛玄武岩中的值到1.8 ppb，187Os/188Os比值变化范围从地幔值一直到10倍地幔值高。这些煌斑岩可能代表了地幔来源岩石中最具放射性成因Os的样品。样品中高放射性成因Os同位素组成特征可能是由于具高Re/Os比值的岩石圈地幔长期衰变演化的结果，而这可能与古生代俯冲作用（900 Ma前）或晚二叠世峨眉山大火成岩省的地幔柱活动有关。其中，前寒武俯冲交代过程中的俯冲板片流体中可能含有硫化物流体和富Cl的氧化性含水流体，将Pd族铂族元素和Re从俯冲板片携带至上伏地幔楔。而在峨眉山高钛玄武岩浆上升侵位过程中，可能发生了碳酸岩交代地幔源区然后留下了碳酸岩球粒，而对交代地幔源区造成了扰动，形成了更具放射性成因的Os同位素组成，却没有显著改变样品中的Os含量。3. 按铂族元素原始地幔标准化模式图，研究区煌斑岩大致可以分为两类。第一类煌斑岩具有显著的负Ru异常，代表样品主要是马厂箐铜金矿区和镇沅金矿区部分（组A）样品。第二类煌斑岩具较弱的Ru负异常，且相对更低的铂族元素总含量，代表样品主要是北衙金矿区、白马寨镍矿区和镇沅金矿区部分（组B）样品，其中北衙金矿区和镇沅组B样品具有平均最低的铂族元素含量。本文认为滇西煌斑岩岩浆经历了一个两阶段模式。在第一阶段，S饱和硫化物分离，形成了研究区煌斑岩中的低铂族元素含量。在第二阶段S饱和条件下，硫钌锇矿和（或）Ru?Ir?Os合金伴随着早期镁铁质矿物（如橄榄石）橄榄石的分离造成了滇西煌斑岩中铂族元素之间的分离。4. 对滇西煌斑岩中最接近原始岩浆的样品，用非线性最小二乘法模拟样品中 的REE模式。结果显示源区部分熔融程度低，从小于1%到3%。马厂箐的样品与由原始地幔部分熔融产生的结果一致，而镇沅、白马寨和大坪三个矿区的样品模拟出的源区组成为石榴石辉石岩。模拟结果中均含有2%?4%石榴石，指示源区来源较深。本次模拟只展示了一种可能性，地幔源区可能是比原始地幔更富集的源区，可导致更高程度的部分熔融。结合对微量元素、铂族元素和Sr?Nd?Os同位素的研究，本文认为，滇西煌斑岩来源于富集地幔源区。