廣州地化所在盆地閉合過(guò)程中巖漿及成礦作用研究方面取得進(jìn)展
在匯聚板塊邊緣由板塊俯沖所形成的弧盆體系,如現(xiàn)代西太平洋以及中生代南美安第斯,普遍伴隨著強(qiáng)烈的巖漿作用及產(chǎn)出多種成因類(lèi)型的礦床,例如與火山弧緊密相關(guān)的斑巖-淺成低溫礦床、與弧后/弧間盆地緊密相關(guān)的塊狀硫化物礦床以及與弧相盆地閉合相關(guān)的鐵氧化物-銅金礦床。其中對(duì)弧相盆地(包括弧前、弧間和弧后盆地)的演化以及伴隨的巖漿作用方面的研究能夠同時(shí)提供地殼生長(zhǎng)和多金屬成礦方面的信息。然而相關(guān)研究尤其是古生代的弧相盆地演化的整個(gè)過(guò)程以及盆地閉合期間的巖漿及成礦作用研究仍然較為缺乏。
位于新疆東天山的阿齊山-雅滿(mǎn)蘇鐵銅成礦帶為弧相盆地并發(fā)育有大量的多金屬礦床。中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士生張拴亮在導(dǎo)師陳華勇研究員的指導(dǎo)下,選取帶內(nèi)典型礦床雙龍鐵銅礦床為中心并設(shè)計(jì)了完整的連續(xù)地層-巖體剖面,通過(guò)詳細(xì)的巖石學(xué)、鋯石LA-ICP-MS定年和全巖地球化學(xué)工作,獲得以下認(rèn)識(shí):
(1)帶內(nèi)主要發(fā)生了三期巖漿活動(dòng):早石炭酸性巖漿巖(ca. 350–330 Ma), 晚石炭中酸性巖漿巖(ca. 320–305 Ma)以及早二疊石英閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)斑巖脈(ca. 280–265 Ma)。
(2)早石炭酸性巖源于古老下地殼的重熔并同時(shí)有地幔物質(zhì)參與;晚石炭中性巖源于受到板片脫水流體和俯沖沉積物交代的虧損地幔;晚石炭酸性巖為I型花崗巖且普遍具有殼?;旌咸卣鳎从谛律碌貧ぶ厝?;早二疊石英閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)斑巖脈具有埃達(dá)克型地球化學(xué)特征,源于拉張環(huán)境下殘余洋殼的部分熔融。
(3)阿齊山-雅滿(mǎn)蘇帶在早石炭紀(jì)(ca. 350–330 Ma)經(jīng)歷了拉張成盆并伴隨VMS銅礦化,隨后經(jīng)歷了短暫的碳酸鹽巖沉積期(ca. 330–320 Ma),在晚石炭紀(jì)(ca. 320–305 Ma),阿齊山-雅滿(mǎn)蘇帶由拉張狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓狀態(tài),盆地開(kāi)始閉合,同時(shí)產(chǎn)生大量的花崗巖并伴隨IOCG型鐵銅礦化。而在早二疊紀(jì),阿齊山-雅滿(mǎn)蘇帶處于后碰撞拉張環(huán)境,同時(shí)有少量埃達(dá)克巖脈侵入。

圖1 阿齊山-雅滿(mǎn)蘇帶地質(zhì)構(gòu)造剖面及綜合地層柱狀剖面圖

圖2 阿齊山-雅滿(mǎn)蘇帶晚古生代構(gòu)造-巖漿-成礦模式圖
上述研究成果發(fā)表在Geological Society of America Bulletin期刊上,得到了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金(41725009)和院先導(dǎo)計(jì)劃項(xiàng)目(XDB18030206)的資助。文章信息如下:
Zhang, S., Chen, H.Y.*, Hollings, P., Zhao, L., Gong, L. (2020). Tectonic and magmatic evolution of the Aqishan-Yamansu belt: A Paleozoic arc-related basin in the Eastern Tianshan (NW China). GSA Bulletin.
鏈接: https://doi.org/10.1130/B35749.1
(中國(guó)科學(xué)院礦物學(xué)與成礦學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室供稿)

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