贵州出露的基性火山岩地球化学基本特征及其岩浆源区地幔类型

地球化学重点第⼀章1本教材的地球化学定义★从20世纪初产⽣到现在，地球化学历经近100年的历史，其研究范围（从地壳到地球、宇宙）和着眼点（元素⾏为到化学组成、化学作⽤和化学研究）发⽣了重⼤变化，现代地球化学的中⼼课题是通过观察和揭⽰地球、地圈及各⼦系统（包括⾏星）这些客体的化学特性、所处的热动⼒学环境以及在各客体中或与客体有关的系统中发⽣的作⽤过程。

因此，为了强调地球及其⼦系统是地球化学研究的主要对象，在地球及其⼦系统中发⽣的各种⾃然作⽤的动态机制和物质系统的化学演化历史，地球化学定义可以简洁地表述为：地球化学是研究地球及其⼦系统（含部分宇宙体）的化学组成、化学机制和化学演化深⼊理解地球化学的定义从研究对象来看：是地球及其⼦系统（地壳、地幔及其⾃然作⽤体系）的岩浆作⽤、沉积作⽤、变质作⽤、成矿作⽤、表⽣作⽤、⽣态环境等，⽬前正在向宇宙天体拓展；从研究形式来看：主要是元素（同位素）在⾃然界的化学运动形式；从研究时间来看：包含了整个地球、地壳演化和全部地质作⽤时期；对单个元素（同位素）来讲，是研究它们的发⽣、不断发展及螺旋式演化的全部历史。

为此，地球化学是地质学与化学相结合的⼀门边缘学科，但本质上是⾪属地球科学。

地球化学的基本问题★围绕原⼦在⾃然环境中的变化及其意义，地球化学研究涉及以下5个基本问题/基本任务：1、地球系统中元素及其同位素的组成（丰度abundance和分配distrbution）；2、元素的共⽣组合（paragenetic association）和赋存形式（occurrence mode）；3、元素的迁移（migration）和循环（circulation）；4、地球的历史（history）和演化（evolution）；5、应⽤地球化学研究。

0.4.2 地球化学的基本⼯作⽅法0.4.2.1 地球化学野外⼯作⽅法1．地质考察对研究对象所处地质位置及周围环境、地质体产状测量和特征记录、地质体宏观现象的考察和描述，必要时进⾏地质填图；查明：地质体的岩⽯-矿物组成及相互作⽤关系，由此提供有关地球化学作⽤的空间展布、时间序列和相互关应该明确⼀点：地质背景清楚的地质体或样品才有研究意义。

第十一章成矿物质来源及其研究方法第一节成矿物质来源与含矿建造现代矿床学研究表明，多数矿床，尤其是非成岩矿产矿床都具有成矿物质多来源的特征，重视成矿物质多来源是矿床学地球化学的研究趋势。

同时研究发现，许多矿床成矿作用具有复合成矿的特点，常不是一次成矿作用完成的，而是经过了预富集到再富集成矿的多次地质作用完成的。

我们把预富集阶段形成的成矿物质丰度较高的岩石组合称为含矿建造，含矿建造是包含一系列含矿岩石与非含矿岩石的岩石系列，包括沉积岩、变质岩和岩浆岩。

含矿建造中有一部分是成矿元素的富集岩，一部分是具有与矿化有关的矿化剂元素，如S、Cl、F、C等。

而根据矿床学研究成矿物质来源分为直接来源与间接来源。

直接由地幔岩浆、花岗岩浆或沉积介质提供成矿物质到矿床中的物质来源称为直接来源，由幔源、壳源固结岩石，即矿源层或矿源岩提供成矿物质所反映出的幔源或壳源来源特征，称为间接物质来源。

对于成岩矿产成矿物质来源可能更多地反映直接物质来源，而对于非成岩矿产，由于其经过多次富集成矿，其物质来源特征可能更多反映间接物质来源。

一、上地幔物源含矿建造以上地幔为直接成矿物质来源的矿床局限于有限的矿床类型：1、与镁铁质、超镁铁质岩和部分碱性岩浆有关的矿床，在空间、时间和成因上与岩浆岩有联系，矿产种类有钒钛磁铁矿、铬铁矿、铜镍硫化物、钛铁矿－金红石－磷灰石、金刚石、铌、稀土等，大部分是成岩矿产。

部分形成上地幔岩含矿建造，其中富集Ni、Co、Ag、Bi、U等。

2、与镁铁质火山有关的矿床，主要形成于火山期后热液自变质交代作用或喷流喷气作用。

其中包括块状硫化物、玢岩铁矿、黑矿型矿床等。

3、与上地幔煌斑岩岩浆有关的绿岩型金矿，可以通过地幔对流煌斑岩侵位形成金矿；富金煌斑岩浆在地壳浅层与地壳物质发生反应形成花岗岩浆或加入变质热液中参与成矿。

煌斑岩脉含金丰度一般87PPb，明显高于壳源岩，金一般以Au－F络合物搬运。

以上地幔岩为物源岩含矿建造，成矿物质间接来自地幔，这类矿床对于前寒武纪变质岩区金矿最为重要。

扬子地台西南缘成矿系统与成矿规律1刘家铎，张成江，阳正熙，刘显凡，李佑国，吴德超成都理工大学，成都 （610059）Email ：ljd@摘 要：本文分析了扬子地台西南缘基底演化、裂谷叠加、峨眉火成岩省以及喜山期构造—岩浆—流体活动等与成矿有关的重大地质事件，提出了区内主要成矿系统：元古宇与火山－沉积－变质作用有关的Fe 、Cu 成矿系统；与峨眉山玄武岩浆活动有关的热液成矿系统；与层状镁铁－超镁铁杂岩体有关的岩浆成矿系统；与喜山期碱性浅成侵入体有关的成矿系统。

关键词：成矿系统；成矿规律；扬子地台西南缘中图分类号：P51. 引言扬子地台西南缘包括四川西南部、云南东北部及贵州西部,大体沿个旧西－大理（金沙江－红河断裂）、丽江－木里－石棉（小金河断裂）、邛来－昭通－六盘水－安顺西（宝兴－宜宾－紫云断裂）和兴义－开远（狮宗－弥勒断裂）为界的菱形区。

北西与松潘－甘孜褶皱带接壤，西南侧以西南三江褶皱带为界，东南侧与华南褶皱带紧邻（图1）。

该区曾发生过多次泛大陆解体、离移、拼接和镶嵌，同时，经历了多期多阶段构造—岩浆活动及变质变形作用，为区内异常丰富的矿产资源的形成提供了有利条件。

2．与成矿有关的重大地质事件2.1 基底演化与成矿关系本区具典型的双层地壳结构，其基底由晚太古代-早元古代结晶基底和中元古代褶皱基底组成。

晚太古—早元古界康定群为一套古老变质岩系，其下部为中基性火山岩建造，中部为中酸性火山碎屑岩，上部为复理石建造，垂向上表现出一个巨大的火山—沉积旋回，与加拿大阿比提比绿岩带层序一致。

早元古界（也有人认为属中元古早期）大红山群（河口群）主要为细碧角斑岩建造。

中元古代地层在东西部有一定的差异，1本课题得到基金项目：教育部博士点基金：玉龙玄武岩型铜矿床成矿机制研究；中国地质调查局项目：扬子地台西南缘成矿规律及找矿方向综合研究；教育部重点项目：峨眉火成岩省成矿效应及找矿方向研究的资助。

图1 扬子地台西南缘大地构造位置图 Fig1 Tectonic location in the Southwestern西部盐边群存在海底火山喷发形成的蛇绿岩套，中东部昆阳群、会理群为一套巨厚的碳酸盐岩与细碎屑岩（含钠质火山岩）组成的复理石建造。

四、判断题（正确的，请在题后括号中打“/”，错误的打“ X”）1. 气孔和杏仁构造是侵入岩中常见的构造类型。

（X ）（应为“喷出岩”！）2. 枕状构造是大陆火山喷发的特征构造。

（X ）（应为“海洋”！）3. 流纹构造是基性岩中的特征构造。

（X ）（应为“酸性岩”！）4. 等粒结构、不等粒结构、斑状结构和似斑状结构是显晶质岩石的特点。

（V）5. 交生结构是同种矿物的互相穿插。

（X ）6. 反应边结构是两种成分完全不同的矿物间的反应现象。

（V）7. 等粒结构、不等粒结构是喷出岩常见结构类型。

（X ）（应为“侵入岩”！）8•喷出岩中常见有斑状结构。

（V）9. 岩浆作用是岩浆的产生到完全冷凝固结成岩的全过程。

（V）（定义！）10. 岩浆中的主要矿物和次要矿物统称为岩浆矿物。

（X ）（还有“副矿物”！）11. 成分相同的岩浆在不同冷凝条件下，其结晶程度、颗粒大小相同。

（X）（应该是“不同”！）12. 火山岩的产状可以是整合的或不整合的。

（V）13. 成分相同的岩浆在不同冷凝条件下，其结晶程度和矿物颗粒大小相同。

（X）（与“ 11 ”重复！）14. 组成岩浆岩的所有矿物称为岩浆矿物。

（X ）15. 原生岩浆是上地幔物质和下部地壳物质局部熔融的产物。

（X ）备注：原生岩浆（primary magma）是指由地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融作用形成的成分未发生变异的岩浆。

它不强调源区的岩石是否已经遭受过熔融作用或成分的变异，而强调的是形成的岩浆一定未发生过成分的变化。

16. 岩浆是由地幔岩石的部分熔融形成的熔融体。

（X）（不完整！）17. 根据岩浆的化学成分可以了解岩浆岩的矿物组合特征。

（V）18. 岩浆是由下地幔的部分熔融形成的熔融体。

（X ）（同“16 ”！不完整！）19. 岩浆的粘度与岩浆的氧化物、挥发组分、温度和压力有关。

（V）20. 岩浆作用是指高温的熔浆侵入围岩引起的一系列变质作用。

（X ）21. 岩浆中挥发组分的存在可以降低岩浆的粘度。

研究意义：因为玄武质岩浆直接来源于上地幔，并可产于多种构造环境中，所以研究玄武岩对于反演地幔物质成分、分析构造环境和地球的深部动力学均具有重大意义。

1、玄武质岩浆的形成1）地幔橄榄岩部分熔融，导致地幔橄榄岩部分熔融的因素：温度的升高；压力的降低；挥发组分的加入。

2）不同构造部位诱发源岩熔融因素的差异：洋中脊和大陆裂谷——减压熔融；俯冲带——下插板块升温，引起熔融；俯冲带——下插板块脱水，引起上部地幔楔部分熔融—挥发组分的加入。

2、玄武岩成分差异的影响因素1）源区的物质成分—地幔成分的不均一性，如饱满型地幔、交代富集型地幔、亏损型地幔。

2）部分熔融程度—如拉斑玄武岩是地幔橄榄岩20-30%部分熔融的产物；碱性玄武岩是地幔橄榄岩<15%部分熔融的产物。

3）源区流体的成分—如CO2使岩浆中的碱度增加。

4）源区的部分熔融条件—P的影响最大，如低压下形成拉斑玄武岩，高压下形成碱性玄武岩。

3、玄武岩的成因与构造环境1）大洋中脊玄武岩（MORB)形成环境：拉张环境形成条件：低压高温，高度部分熔融（20- 30%）源区：亏损的二辉橄榄岩、方辉橄榄岩主要是拉斑玄武岩。

化学成分特征是低LILE，同位素亏损。

MORB分为两种：正常MORB (N-type): 起源于亏损的软流圈上地幔；地幔柱型MORB (P-type)：起源于比较富集的地幔柱或热点。

P-type MORB= N-type MORB + OIB sourceMORB的原始岩浆可能是苦橄岩经过Ol的结晶分异而成拉斑玄武岩。

2）大陆裂谷玄武岩——碱性玄武岩、碧玄岩、拉斑玄武岩形成环境：大陆内部拉张环境形成条件：减压为主，温度增加较小，部分熔融程度一般低于洋中脊源区：饱满型和交代富集型的地幔橄榄岩大陆裂谷岩浆作用：代表稳定的大陆开始发生裂解，是新的洋盆形成的前奏。

大陆裂谷岩浆作用的起因：有两种模式，主动模式和被动模式。

主动模式：地幔柱或热点。

热的软流圈物质上涌、岩石圈拉张、下地壳沿着地壳的薄弱带减薄；基性岩墙群不断侵入到越来越薄的地壳。