岩背花岗岩黑云母矿物化学及其对成矿意义的指示

手标本照片 手标本描述 岩石名称：黑云母斜长花岗岩 英文名称：biotiteplagiogranite 颜色：浅灰白色 构造：块状构造 结构：中粒等粒结构 矿物成分：主要由斜长石（67%）、石英（25%）和黑云母（8%）组成。 化学成分: sio268.92,tio20.47,al2o314.74,fe2o31.47,feo0.69,mno0.16,mgo0.79, cao2.47,na2o3.47,k2o1.86,p2o51.98,h2o- 所属岩类及成因：酸性侵入岩，主要形成于洋中脊环境，常构成堆晶岩上部层位。 产地：山东采集：王方正 藏号：074收藏：地大岩矿教研室 描述：廖群安数字化：廖群安 薄片照片 薄片描述 岩石名称：黑云母斜长花岗岩 英文名称：biotite

华南印支期花岗岩与铀成矿关系密切。根据花岗岩赋存铀矿的能力,将华南印支期花岗岩分为产铀花岗岩和非产铀花岗岩。前者以诸广山岩体和大富足岩体为代表,后者以白马山岩体和瓦屋堂岩体为代表。利用黑云母电子探针矿物化学成分来研究产铀与非产铀花岗岩的特征和差异,进一步指导华南印支期花岗岩的铀矿找矿勘探工作。与非产铀花岗岩相比,产铀花岗岩具有如下特征:黑云母蚀变程度强,包裹的副矿物较多;黑云母中sio2、tio2、fe2o3、mgo的含量较低,al2o3、f、feo的含量较高;黑云母均为铁叶云母,ⅵal3+和fe2+高;花岗岩类型为过铝质花岗岩,来源于泥质地壳;并且花岗岩的氧逸度低、成岩温度低。这些特征是判别华南印支期花岗岩产铀潜力的重要标志。

大青山黑云母花岗岩主要由钾长石(45%)、斜长石(15%～25%)、石英(25%)、黑云母(5%～10%)组成。主元素sio_2含量69.48%～72.40%,k_2o+na_2o含量7.74%～9.58%,k_2o>na_2o,a/cnk为1.0～1.17,具过铝质-强过铝质花岗岩特征;稀土元素分馏较强,ree配分型式具中等负eu异常;微量元素在原始地幔(pm)标准化蛛网图上显示rb、th、k、nd相对富集,nb、sr、ti相对亏损,岩石地球化学特征与碰撞花岗岩类似。本文对大青山地区料木山黑云母花岗岩进行高精度锆石shrimpu-pb定年研究,其形成时间为2430±19ma,可能代表鄂尔多斯陆块与阴山微陆块碰撞造山岩浆热事件年龄。区域上埃达克质岩、赞歧岩、colcepet花岗岩同位素年龄均为2470～2330ma,预示着这一地区在古元古代早期可能已经出现与板块消减相关的陆-陆碰撞造山带。古元古代花岗岩的岩石地球化学和同位素年代学特征表明乌拉山-大青山麻粒岩相带是一条古元古代造山带。

本文通过黑云母的电子探针方法测试,分析闽西南地区才溪岩体、四方岩体及罗卜岭岩体中黑云母的地球化学特征及其成因意义。测试结果表明,才溪二长花岗岩中的黑云母为高铁黑云母,而四方花岗闪长岩及罗卜岭花岗闪长斑岩中的黑云母为高镁黑云母,在由黑云母成分确定的物质来源图上,它们均落入壳-幔混合源区域,表明其成因类型都是壳-幔混源型花岗岩,但随着形成时代的逐渐变新,其物质组成成分中幔源组分逐渐增多。

内蒙古道伦达坝铜钨多金属矿是大兴安岭南段近年来新发现的一个铜、钨、锡共生的多金属矿床,成矿与中粗粒黑云母花岗岩密切相关,但其形成时代还存在较大争议,对岩浆来源缺乏足够的研究。本文对道伦达坝矿床内黑云母花岗岩进行了系统的岩石地球化学、年代学、hf-pb同位素地球化学组成测试。道伦达坝黑云母花岗岩sio2含量为65.42%～67.41%,富铝、钾,a/nck值为1.08～1.27,cipw标准矿物刚玉含量较高(1.82%～4.08%),岩石属于过铝质s型花岗岩。微量、稀土元素组成表现出的轻稀土富集、重稀土亏损型式和eu负异常以及明显的nb、ta、sr、ti亏损的特点显示为壳源成因的火山弧花岗岩。la-icp-ms锆石u-pb测年结果表明其形成年龄为292.1±0.84ma(mswd=1.18)～292.5±0.88ma(mswd=0.46)。hf同位素测试结果显示,道伦达坝黑云母花岗岩的εhf(t)=-0.8～+13.3,176hf/177hf比值(0.282643～0.282804)偏低,二阶段hf同位素模式年龄较高(740～1024ma)。全岩pb同位素组成较均一,206pb/204pb介于18.416～18.766,207pb/204pb介于15.519～15.542,208pb/204pb变化在38.238～39.460。黑云母花岗岩为早二叠世西伯利亚板块南缘俯冲增生背景下的产物,主要源自从亏损地幔新增生的年轻地壳物质的部分重熔,在侵位过程中可能受到了残留的古地壳或岩石圈地幔的混染。古生代是兴蒙造山带的一个重要的成矿阶段,矿化以岛弧或活动大陆边缘背景下的斑岩-矽卡岩-热液脉型铜钼金多金属矿床为主。

为了研究黑云母花岗岩对冲击荷载作用时的动态力学响应,采用大直径分离式hopkinson压杆装置对黑云母花岗岩进行了动态压缩及动态劈裂抗拉试验,分析了黑云母花岗岩的动态压缩应力-应变曲线、动态压缩破坏形态以及动态劈裂抗拉强度等动态力学参数随着冲击荷载的变化规律。结果表明:黑云母花岗岩的动态抗压强度随着子弹冲击加载速度的增加而明显提高,在15.0m/s左右时,动态抗压强度达到347.1mpa;随着子弹冲击加载速度的增加,黑云母花岗岩破坏的形式是从块状到粉状;与静态劈裂抗拉强度相比,动态劈裂抗拉强度也有较大幅度的提高。

研究目的：华东、华南地区广泛分布有黑云母花岗岩，花岗岩全风化层厚度大，工程地质特性特殊。目前有多条高速铁路在华东、华南区域兴建，针对这种地层条件下的边坡处理以及路基填筑成为极为关键的问题。为全面了解华东、华南地区黑云母花岗岩的工程地质特性，在该区域多地取样进行室内试验，对风化层的矿物风化特征、物理特性、强度特性以及膨胀性进行系统的探讨，为该区域的铁路建设提供可靠的依据。研究结论：（1）华东、华南地区黑云母花岗岩的矿物成分主要是石英、长石和黑云母，发生风化蚀变的主要是长石和云母，长石风化蚀变成高岭石、伊利石或蒙脱石，黑云母蚀变为伊利石和铁锰质物；（2）华东、华南地区黑云母花岗岩全风化层结构疏松，泥质胶结为主，塑性指数在10％左右，属于粉质黏土的范畴；（3）黑云母花岗岩全风化层原状样的摩擦角在27。左右，粘聚力均小于100kpa，粘聚力随具体地区相差较大；（4）黑云母花岗岩全风化层均不具有膨胀性；（5）该研究成果可为穿越花岗岩地区的铁路勘察设计提供参考与借鉴。

佛冈黑云母花岗岩是大型东西走向的佛冈花岗质杂岩体的主体部分、占杂岩体面积的85％。粗等粒或巨晶斑状结构。由黑云母（2～6％）,石英（35～41％）,斜长石（an10～23,10～18％）和微纹长石（36～48％）组成,系黑云母花岗岩。黑云母具有低的mg/（mg+fe）值（0.17～0.21）。据全岩-矿物rb-sr等时线定年其定位年龄为167.5±7.5ma,mswd为2.4（中林罗世晚期）。在岩石化学成分上为富硅（sio2在71.74～77.64％）,中等过铝质（a/nkc平均为1.056）,钙碱性-弱亚碱性（nk/a平均为0.797）,相对富k2o（k2o/na2o为1.66）。在微量元素和稀土0素组成方面,显示nb亏损,具有低nb/fa值（平均5.94）,高rb/sr（198～41.71）,rb/nb（11～23）和k/nb（1498～2976）值;中-强eu亏损（eu/eu在0.12～0.46）;高的（la/sm）n值（1.67～5.39）等。在sr,nd,pb,o对同位素组成上,具有高的isr值（0.7116±0.0023）和εsr（t）值（96-103）;低的εnd（t）值（-6.19--8.93）。据模拟计算,其源区岩石中华南上壳端元约占66～69％,高的207pb/204pb(15.734)和206pb/204pb值(18.962～19.049)位于铅构造模式图的上壳演化线域内,高δ18o‰（+9.3～+12.5）等。以上数据表明佛同黑云母花岗岩系该区中-下地壳层次的源岩部分熔融而成,与华南s型花

梵净山地区是中国南方出露中元古代地层的地区之一,尤其是其发育在中元古代末、新元古代初进入了陆内造山的发展、演化历程,形成了淡色花岗岩组合为代表的构造热事件,它反映了本区武陵造山运动的结束,是研究中国南方rodinia超大陆发展、演化的极佳地区,梵净山群白云母花岗岩特征及性质的研究,具有十分重要的地球科学意义。

长期以来,义敦岛弧带及甘孜―理塘结合带一直都是地质学界研究的热门地段,加之其特殊的大地构造位置和丰富的贵金属(谭洪旗等,2016)、有色金属等矿产资源而倍受广泛关注。川西雀儿山中酸性复式岩体位于义敦岛弧带北东端、甘孜―理塘结合带南西端,大地构造位置处于巴颜喀拉前陆盆地褶皱带(松潘―甘孜地块)与德格―中甸陆块、芒康―思茅陆块的结合部,是三江构造带的一个重要组成部分(刘树文等,2006),而燕山期黑云母二长

新疆东部哈尔里克山出露大量闪长岩和花岗岩岩体,在小铺一带,岩体发育片麻状构造,其围岩为一套变质岩系.对小铺西侧片麻状黑云母花岗岩锆石shrimpu-pb定年研究,获得(311±9)ma的206pb/238u表面年龄.结合岩体及锆石的矿物学特征,该年龄被解释为片麻状黑云母花岗岩岩体的侵位年龄.结合前人的研究资料,笔者推测该片麻状黑云母花岗岩形成于弧后伸展构造环境,其片麻状构造的发育与伸展作用有密切关系,小铺一带变质作用的下限年龄为(311±9)ma.

对黄陵花岗岩基英云闪长岩的黑云母、角闪石单矿物进行阶段加热法~(40)ar-~(39)ar定年,获得黑云母和角闪石坪年龄分别为837.3±4.2～838.7±4.0ma和844.0±4.2ma,属于晋宁运动晚期事件。结合黄陵花岗岩基已有的年龄资料作出英云闪长岩的冷却曲线,显示英云闪长岩经历了850ma～800ma的一个岩浆活动时期,并在840ma～830ma之间存在一个快速冷却的过程,指示当时处于一种伸展的构造背景下,这一事件可能与位于华南的约825ma的地幔柱上隆导致的rodinia超级大陆的裂解事件相互响应,之后岩体经历了一个长期的演化过程,到≈800ma该期岩浆活动基本结束。

黑云母全铝压力计估算胶东西北部玲珑花岗质杂岩剥蚀程度

矿物m型i型s型a型 长英质矿物的差异 可见显微纹 象钾长石 石英不太多、长 石可呈粉红色 石英较多，长石呈白 色 条纹碱性长石常见 常见铁镁矿物 角闪石、黑云 母、辉石 黑云母mg/fe 高，白云母较罕 见 黑云母mg/fe低，白 云母较常见 黑云母形成晚，充填于粒间（富铁 fe2+） 特征性的次要矿物 ±辉石、绿帘 石、褐帘石 ±石榴子石、矽线石、 堇青石 钠铁闪石，钠闪石 不透明矿物磁铁矿 磁铁矿物±钛 铁矿±黄铁矿 物 钛铁矿（<0.1%）±磁 黄铁矿，石墨，独居 石 磁铁矿 副矿物榍石常见榍石只有次生的萤石常见 物质来源 地幔与地壳 混合型 地壳中未经风 化的火成岩 地壳中经过风化的沉 积岩 地幔玄武岩浆演化、或玄武岩浆上升 后，受地壳不同程度混染或亏损地壳 熔融产物 化学特征 w(sio2)54%-73%53%-76%65%-79%60%-

王仙岭花岗岩侵位于印支期。过去一直认为荷花坪锡铅锌矿为印支期矿床,与王仙岭岩体有关。经多年的野外考察和钻孔资料研究发现,荷花坪地区存在隐伏花岗岩体,其岩性不同于王仙岭花岗岩。本文选取钻孔中粗粒黑云母花岗岩,利用la-mc-icp-ms法对其进行锆石年代学研究,获得u-pb年龄为(157.1±0.8)ma,显示其为燕山早期。荷花坪花岗岩a/cnk比值为1.02,ree总量为357×10-6,lree/hree比值为2.83,zr+nb+ce+y含量为398×10-6,与a型花岗岩特征一致,明显不同于王仙岭s型花岗岩。这些地球化学特征与南岭地区含锡花岗岩非常类似。南岭地区钨锡成矿大爆发发生在燕山早期,荷花坪锡铅锌矿可能与此燕山期隐伏岩体有关。

阿尔山地区是大兴安岭中南段多金属成矿带的重要地段。该区热液脉型铁锰多金属矿、热液脉型钼(铜)矿和矽卡岩型铅锌多金属矿等3种代表性矿床(点)的成矿花岗岩的形成时代一直是研究的薄弱环节。通过多种高精度的u-pb年龄测定,区内成矿花岗岩的形成时代分别为印支早期((237.8±2.3)ma)和燕山中期((152.2±2.9)ma)、燕山晚期((135.1±0.4)ma),与邻区乌兰浩特—索伦地区基本可以对应。而前人划定的海西期花岗岩,实际为燕山晚期;划定的燕山早期花岗岩,实际为印支早期、燕山中期。研究成果对于区内花岗岩浆及期后热液与多金属成矿作用在时间上的关系提供了重要依据,对确定区內相应多金属矿类型的成矿花岗岩时代亦提供了可资对比的依据。

为了对比研究不同矿物压力计的可靠性和准确性,选择姑婆山-花山花岗岩体中5个不同的单元作为研究对象,对其进行角闪石和黑云母全铝压力计的计算,其中杨梅山独立侵入体以角闪石和黑云母计算的成岩压力分别为3.23×108和0.90×108pa,对应的形成深度分别为12.8和3.58km;里松单元以角闪石和黑云母计算的成岩压力分别为3.47×108和1.00×108pa,对应的形成深度分别为14.29和4.08km;望高单元、新路单元与华美单元以黑云母计算的成岩压力分别为1.24×108、3.49×108和2.20×108pa,对应的形成深度分别为5.13、14.48和8.3km。通过综合对比前人的研究成果,发现角闪石比黑云母更加适合作为全铝压力计目标矿物。

淡色花岗岩具有相对窄的sio2变化范围(70.5%～75.5%),且相同sio2时淡色花岗岩具有相对高的al2o3(>13.5%)含量和相对低的tfeo+mgo含量(<2.5%).这些岩石化学特征反映了淡色花岗岩较普通花岗岩具有较低的熔融温度和较少分离结晶作用影响.据此,提出有效区别淡色花岗岩与普通花岗岩的al2o3-sio2和tfeo+mgo-sio2判别图.本文报道了蚌埠地区荆山-涂山-蚂蚁山侏罗纪花岗岩侵入体的主要元素组成,并通过对比其与高喜马拉雅淡色花岗岩的矿物学和岩石化学特征,判定蚌埠荆山-涂山-蚂蚁山岩体为一淡色花岗岩带.蚌埠淡色花岗岩的mg#值较低,与高喜马拉雅淡色花岗岩类似,指示其源区为华南俯冲陆壳在地壳深度、低温脱水熔融的成因.

甘肃阳山金矿带属于类卡林型金矿床,金资源量是达到318t,矿区花岗岩脉较为发育,与金矿化关系密切,重要的找矿标志之一。通过花岗岩的系统取样和主微量、稀土元素的分析结果,分析岩石地球化学特征,认为:原斜长花岗斑岩,称为花岗岩较为准确,归类为i型花岗岩和s型花岗岩,为活动大陆边缘的产物及同碰撞和碰撞后形成花岗岩的特点。矿带花岗岩成矿潜力大,可以加强矿区多金属综合利用研究工作。

碱长花岗岩在国内外普遍以含多金属元素、特别是稀有金属矿化为特征,该类矿化岩体在我国多分部在华南褶皱系,而产出在内蒙西部的东七一山碱长花岗岩是我国北方地区少见的一个大型稀有金属矿化体,由于前人工作不多,对其认识较浅。本文在前人工作基础上,对其岩石学、成矿学及成岩、成矿机制等方面做了较多细致、深入的工作,表明该岩体是一个壳源岩浆直接分异演化而成的碱长花岗岩体,岩体除铷含量较高外,其中的铌-钽也有很高的利用价值,碱长花岗岩还是钨、锡、铍资源的源泉,同时派生出的大型萤石矿和文石-方解石矿产也有很高的经济价值,从而大大提高了对东七一山碱长花岗岩成岩、成矿实践和理论认识,这对在区域上扩大与这类岩体有关的找矿工作具有重要指导意义。

位于北京昌平区的年龄为127ma的白查岩体是一个晶洞过碱性花岗岩岩株,其侵位于燕山造山带西段的八达岭岩基中。白查岩体具有高硅、zr、ga、pb、hfse和ree含量,高fe/mg和ga/al比值,强烈亏损ca、sr、eu,具有亏损放射性成因pb同位素的特征。白查岩体属于dall'agnol和oliveira(2007)定义的典型的还原型a型花岗岩,其地球化学特征与燕山带中生代晚期的后石湖山(山海关)和窟窿山a型花岗岩非常相似。白查花岗岩起源于华北克拉通下地壳镁铁质源岩在相时贫水、高温、低氧逸度条件下的低程度部分熔融。综合区域地质背景和该岩体的成岩机制判断,白查花岗岩的形成标志燕山西段造山崩塌阶段的到来。除浙江东南瑶坑过碱性花岗岩外,白查岩体是具有al型花岗岩元素地球化学特征但并非形成于非造山大地构造背景的过碱性花岗岩的又一个实例。

1矿区概况瑶岗仙钨矿位于南岭东西向构造带中部,加里东隆起带与印支-燕山凹陷带的交汇部位。区内出露地层主要有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和第四系。矿区构造发育,主要为印支期-燕山期ne-nne