巴基斯坦Nagarparkar火成雜巖和Saindak埃達克巖地球化學研究：銅金成礦及構造指示意義.pdf

1、數(shù)十年來，大部分的經(jīng)濟礦床都被發(fā)現(xiàn)與不同類型的巖漿巖有關。這些巖漿巖是Cu-Au-Mo-Ag等礦床的主要物質來源，并且可以產(chǎn)于不同的構造環(huán)境中，如陸—陸碰撞的造山環(huán)境，洋—陸碰撞的大陸弧環(huán)境，火山弧環(huán)境，弧后環(huán)境以及板內環(huán)境等。與這些巖漿巖相關的各種經(jīng)濟礦床也產(chǎn)于這些相應的構造環(huán)境中，其中也包括島弧相關的巖石及礦床。島弧巖石與Cu、Au、Mo、Ag等成礦作用密切相關，主要分布在太平洋島弧、太平洋火環(huán)帶、特提斯島弧，印度尼西亞島弧以及菲律

2、賓島弧等。位于巴基斯坦Aravalli Delhi地區(qū)的Malani火成巖套(MIS)也是世界著名的島弧巖石系列，近20年來由于其與經(jīng)濟礦床的密切關系而受到了越來越多的關注。
　　位于巴基斯坦Sindh省東南部的Nagarparkar火成雜巖(NPIC)，被認為是MIS西部的一部分。在本論文中，我們研究了巴基斯坦兩個區(qū)域的巖漿巖，包括Sindh省東南部NPIC火成雜巖和Balochistan省西部與大型斑巖型Cu-Au礦床相關的S

3、aindak埃達克質巖。NPIC火成雜巖顯示出了明顯的礦化，在地表以及局部氧化帶可以觀察到明顯礦化作用，這種礦化現(xiàn)象在MIS巖套同樣也十分明顯。針對這些NPIC雜巖，我們開展了系統(tǒng)的全巖地球化學分析，鋯石U-Pb定年以及同位素分析。結果顯示該區(qū)的黑云母花崗巖鋯石206Pb/238U年齡范圍為812.3±1.1 Ma～810±7.4 Ma;鉀長花崗巖的形成時代為755.3±7.1～736.3±4.3 Ma;輝長巖形成時代為781±23～7

4、99±23Ma～806±13Ma，均為新元古時期巖漿產(chǎn)物。地球化學組成顯示，黑云母花崗巖屬于Ⅰ型花崗巖，而鉀長花崗巖屬于A型花崗巖。黑云母花崗巖呈現(xiàn)大離子親石元素以及Zr、Hf等高場強元素正異常，以及Nb富異常的微量元素配分型式。鉀長花崗巖具有中等Na、K含量，屬于高鉀鈣堿性系列。源區(qū)陸殼物質的貢獻引起了這些巖石不相容元素的富集，以及鉀長花崗巖中的Sr、Ba負異常和黑云母花崗巖中的高Sr、Ba含量，指示其源區(qū)為新生下地殼屬性。這兩類花崗

5、巖的鋯石Hf同位素組成均呈現(xiàn)高度虧損的特征，并且與輝長巖Hf同位素組成接近，指示這兩類花崗巖的源區(qū)可能為與輝長巖組成接近的新生地殼。結合區(qū)域動力學演化背景，我們認為黑云母花崗巖形成于超大陸裂解之前下地殼深度的新生地殼部分熔融，而鉀長花崗巖則形成于超大陸裂解形成的拉張環(huán)境下處于中上地殼深度的新生地殼部分熔融。除此之外，NPIC火山巖組合，印度西部邊界花崗巖組合以及MIS火成巖套的Barmer、Jalore、Siwana、Dhiran以及M

6、ount Abu花崗巖相似的巖石類型及成巖時代特征，指示NPIC以及MIS可能在Rodinia超大陸裂解之前屬于一個整體。
　　巴基斯坦Balochistan省西部地區(qū)發(fā)育多個世界知名的大型斑巖型Cu-Au-Mo礦床。這些發(fā)育于巴基斯坦西部與伊朗交界處Chagai巖漿巖帶的大型斑巖型礦床均與年輕的早中新世島弧巖漿巖相關，屬于特提斯成礦帶的一部分。其中Saindak Cu-Au礦床就是該區(qū)的一個大型斑巖型礦床。本論文分別以該礦床中成

7、礦相關的石英閃長巖以及二長閃長巖為研究對象，開展系統(tǒng)的地球化學工作。鋯石U-Pb年齡顯示三個石英閃長巖樣品的成巖時代分別為22.16±0.23 Ma，22.21±0.34 Ma以及24.25±0.54 Ma，一個二長閃長巖樣品的形成時代為22.6±1.3Ma，均十分接近。這兩類巖石在微量元素配分型式圖上均呈現(xiàn)大離子親石元素富集、高場強元素虧損，無Eu負異常的特征。同時，他們均屬于鈣堿性系列，具有高的Sr含量以及Sr/Y比值，以及中等到高

8、的(La/Yb)N比值，屬于典型埃達克巖的特征。盡管如此，這兩種巖石的特征仍呈現(xiàn)一些差別。石英閃長巖具有Zr、Hf負異常，而二長閃長巖則具有Zr、Hf正異常。地球化學特征顯示這兩種巖石分別屬于高硅埃達克巖(HSA)和低硅埃達克巖(LSA)。石英閃長巖具有高的SiO2含量，低到中等的MgO含量以及高Mg＃，以及低的K2O/Na2O比值，屬于典型的高硅埃達克巖。他們脫耦的Sr/Y-(La/Yb)N特征以及低的Th/U比值顯示了典型大洋埃達克

9、巖的特征，指示其可能形成于俯沖的阿拉伯洋殼部分熔融，并進一步經(jīng)歷了后期地幔橄欖巖反應。與此相區(qū)別的是，二長閃長巖具有低的SiO2含量以及高的MgO含量，屬于典型的低硅埃達克巖，可能形成于受埃達克質熔體交代的地幔部分熔融形成的產(chǎn)物。這兩類埃達克質巖均具有高的放射成因Sr、Pb同位素組成(87Sr/86Sr(i)=0.706621～0.707181;206Pb/204Pb(i)=18.866～18.924，207Pb/204Pb(i)=15