安徽月山岩体成因及其与成矿关系探讨

月山岩体是长江中下游地区与成矿作用有关的重要的中酸性侵入岩体之一。本文通过对月山岩体的岩石学特征和岩石地球化学特征的详细研究，讨论了岩体成因及岩浆演化特征；同时对安庆铜矿床稀土元素地球化学特征进行了详细研究探讨，最后对岩浆演化与成矿关系进行了探讨。取得了以下几点认识： 1、岩石化学特征：月山岩体岩石化学上具有高碱、富钾的特征，岩石学分类应属于高钾钙碱性系列。岩浆演化过程中具有向富硅碱演化的趋势。 2、微量元素和REE地球化学特征：富集LREE，富集LILE，亏损HREE、高场强元素（Nb、Ta），Eu异常不明显，稀土配分为强烈右倾型。高Sr含量为岩体重要特点。 3、岩体成因：本区为地壳的构造薄弱环节，太平洋板块的俯冲引起区域内地壳拉张，致使地幔上隆并低度部分熔融，形成高钾玄武岩浆。基性岩浆上侵同化古麻粒岩相下地壳，同时铁镁质矿物分离结晶，岩浆向富碱闪长岩质岩浆转化，岩浆在经历至少两次AFC过程之后侵位成岩。AFC过程为主要成岩机制。 4、岩体微量元素及同位素特征研究显示，岩浆源区为被俯冲交代的富集地幔。交代作用可能与古老的陆块俯冲有关。 5、矿床稀土元素特征研究表明：安庆铜铁矿床的形成与月山岩体具有密切关系。铜、铁来源于岩浆，其富集与成矿过程是岩浆演化的结果，其中铁在成矿流体中富集主要与AFC过程中岩浆的钠质含量增高，发生Na－Fe分离作用关；铜在成矿流体中的富集与岩浆富含水分、挥发份有关，岩浆快速上升，压力骤减，富含挥发分的岩浆水携带大量铜析出,富集成矿。

热带亚热带季风气候条件下表生成矿地球化学－以个旧和老挝Nameung、Boloven地区为例

在前人对热带亚热带季风型气候条件下云南个旧砂矿、老挝Xaymomboun特区Ban Nameung铜多金属矿和Champasak省Boloven高原玄武岩等研究成果基础上，采用典型表生矿床实证解剖思路，选择个旧白云岩风化剖面、锡铅砂矿、锰结核、砂矿重选流程、Ban Nameung硫化氧化矿和Boloven玄武岩风化壳等对象，通过岩矿鉴定、主量微量元素地球化学、稀土元素地球化学、人工重砂、化学物相和微区分析等研究手段，研究这些矿床表生成矿物质来源、成矿机理、矿床地球化学特征和矿物工业可利用性等内容，并探索热带亚热带季风型气候条件下典型矿床表生成矿三个问题：（1）Sn、Pb、Mn、Ag、REE、Nb、Ta、Ga和Cd等元素表生富集成矿（矿化）规律；（2）上述元素成矿机理和工业利用可能性；（3）典型矿床其他20几种元素表生贫化与富集规律。研究获得如下主要认识： 1. 个旧地区燕山期以来持续抬升和亚热带季雨林的表生环境，使个旧地区大面积出露的碳酸盐岩风化形成强烈岩溶地貌，碳酸盐岩风化过程中CaO和MgO大量淋失，为砂矿提供了巨大容矿空间，同时碳酸盐地区碱性环境有利于原生硫化矿分解。含矿或不含矿白云岩、花岗岩、玄武岩、夕卡岩和原生硫化矿石等风化形成粘土矿物和铁锰氧化物，释放出Sn、Pb、Mn、Ga、Cd、Ag、In、Cu和Zn等元素，难风化重矿物如锡石表生残留富集，而粘土矿物和铁锰氧化物对成矿元素吸附是砂矿表生成因机理之一。 2. 个旧地区岩溶型砂矿形成机理为：（1）原生重矿物残留富集成矿，如锡石、磁铁矿。（2）金属硫化物残留成矿，如砂矿中残存大量方铅矿、黄铜矿、黄铁矿，是原生硫化物残留结果。（3）表生矿物富集成矿，如白铅矿、孔雀石、自然铅和自然铜等富集。（4）铁锰氧化物吸附和包裹成矿，如铁锰氧化物吸附Pb和Ga等元素，包裹含Pb和Zn微粒矿物。（5）锰结核吸附包裹成矿，锰结核吸附和包裹Sn、Pb和Cu等元素和微粒矿物。（6）类质同象成矿，如Ga和Al类质同象，Cd和Zn等类质同象成矿。（7）岩溶作用成矿，岩溶落水洞或溶洞内水流冲刷使锡石等重矿物富集成矿。元素表生成矿不仅是单一成矿作用结果，而是综合作用结果，如Pb有表生矿物富集成矿，也有铁锰氧化物吸附成矿。 3. 砂矿中锰结核是锰铁结核，主要成分为Fe2O3 、Al2O3、SiO2和MnO等，包裹了赤铁矿、方解石、云母、石英、蒙脱石、高岭石、白云石、钾长石等和锡石、白铅矿等矿物。锰结核中Mn、Sn、Pb、Ag、Ga、Cd和In富集成矿，Cu和Zn富集矿化，锰结核比砂矿更富集Mn、Pb和REE，其成矿机理应是吸附和包裹成矿元素或矿物使其富集成矿。 4. 个旧表生砂矿共生伴生组分复杂，有用矿物有锡石、方铅矿、白铅矿、黄铜矿、自然铅、自然铜、孔雀石、软锰矿、白钨矿、磁铁矿和褐铁矿等。模拟岩溶作用自然过程中砂矿矿物流向的源兴采选车间砂矿重选流程结果表明，锡铅精矿中Pb、Ga、Mo、Cd、In、Cu和Zn等金属总实收率仅为3.03％～6.44％，绝大部分金属留在了尾矿中。一段床和矿泥床分析中，Ag和Mn回收率低于0.66％～0.29％，Ag富集在硫化物态中，没有富集在铁锰氧化物态中；Mn富集在碳酸盐态中，没有铁锰氧化物态中。整个流程中Pb、Mn、Cu和Zn等富集在碳酸盐态矿物中，没有富集在硫化物态中。选矿流程没有利用具有潜在利用价值矿物如磁铁矿。重选流程解释了岩溶过程能富集Pb、Mn、Cu和Zn的碳酸盐矿物，不能富集这些元素的硫化矿物。 5. 老挝Ban Nameung硫化矿氧化初期，风化产物中Ag、Pb、Zn和Cu淋失，SiO2、K2O和CaO富集，风化后期Ag、Fe和Mn富集。硫化矿风化过程中，Au硫化物态部分变为有机态和铁锰氧化物态；Ag硫化物态部分变为铁锰氧化物态和有机态；Cu硫化物态部分变为铁锰氧化物态和碳酸盐态；Pb硫化物态、吸附态、碳酸盐态和铁锰氧化物态部分变为铁锰氧化物态、碳酸盐态和有机态；Zn硫化物态变为部分铁锰氧化物态、有机态、碳酸盐态和吸附态矿物。随着风化作用加强，上述几种相态比例还会改变。 6. 老挝Boloven新生代亚碱性玄武岩富Nb、Ta和Ga等微量元素，风化壳中REE、Nb、Ta和Ga已富集成矿，∑REE最高775×10-6～1003×10-6，（Nb2O5＋Ta2O5）最高642×10-6~656×10-6，Ga最高81.6 ×10-6。风化壳中达到边界品位的（Nb2O5＋Ta2O5）厚度有2m以上。REE可能存在于含P和Ti矿物中，也可能形成REE独立矿物。Nb、Ta和Ga应赋存在Ti、U、Zr和Th矿物中，其成矿应是重矿物表生残留富集结果，与粘土矿物吸附和三水铝石关系不紧密。

内蒙古乌兰图嘎超大型锗矿床含锗煤的地球化学

乌兰图嘎锗矿是我国近年来发现的产在煤层中的超大型锗矿床，锗金属储量达1600吨，其成矿地质条件与成矿模式不同于临沧锗矿和俄罗斯远东地区的锗矿。本文以乌兰图嘎含锗煤的地球化学特征为重点，利用X射线衍射、扫描电镜、电子探针、ICP-MS和数理统计等多种分析方法，系统研究了乌兰图嘎含锗煤的矿物学、微量元素和稀土元素地球化学特征，结合与其他地区含锗煤地球化学特征的对比，初步探讨了乌兰图嘎锗矿的成因。论文获得以下几点主要认识： 1. 乌兰图嘎含锗煤中的主要矿物包括石英、蒙脱石；次要矿物包括长石、高岭石、伊利石；另含少量三水铝石、角闪石、叶蜡石、石膏、绿泥石、锐钛矿、黄铁矿、方解石、白云石和草酸钙石。扫描电镜和电子探针分析表明，乌兰图嘎含锗煤中还存在锆石、闪锌矿、白钨矿、重晶石、黄铜矿、卤化物、磷酸盐以及含Pb、Bi、Cr、As和Sb矿物。未发现含锗矿物。首次在乌兰图嘎含锗煤和红旗煤矿的无矿煤中发现含Ag矿物。 2. 与上地壳平均组成相比，乌兰图嘎锗矿褐煤明显富集Be、Ge、Sb、W和U，亏损Rb、Nb、Sn和Ta。乌兰图嘎锗矿褐煤中Be、Ge、Sb、W和U的平均含量明显高于乌兰图嘎砂岩和红旗煤矿褐煤，以及美国煤和世界煤的平均组成。乌兰图嘎锗矿含矿煤的稀土元素平均含量略高于美国煤或世界煤的平均组成、乌兰图嘎砂岩以及同时代的红旗煤矿无锗煤中的稀土元素含量。稀土元素与锗含量无明显的相关性。 3. 按元素组合不同，煤中微量元素可划分为4个组：Ge-Mo，Tl-Ga-Zn-Co，Rb-Cs和W-U-Cd-Y-Pb-Cu-Hf-Zr-Th-Sn-Nb-Ta-Ti-Sb-Ba-Sr-Mn-Be组合。第一组合包括与灰分呈负相关的元素，它们主要表现出有机亲合性。 剩下三组包括与灰分呈负-较高相关的元素，其主要与硫化物或铝硅酸盐矿物结合。大多数含锗煤的稀土元素含量与灰分呈高度正相关，表明含锗煤中的稀土元素主要来自陆源碎屑并主要与同沉积矿物相结合。稀土元素在少数高锗煤中的富集与存在独居石有关。 4. Ge和Mo富集在不同剖面的不同部位，其余微量元素和稀土元素或多或少地跟随灰分的分布。TiO2标准化的元素剖面揭示乌兰图嘎褐煤样品中的Be/TiO2、Ge/TiO2、W/TiO2、U/TiO2、Mo/TiO2、Sb/TiO2、Tl/TiO2和Sr/TiO2比值较乌兰图嘎砂岩和红旗煤矿褐煤中的参考值高出许多。这些元素（Be、Ge、W、U、Mo、Sb、Tl和Sr）的大部分(>90%) 可能由溶液带入煤层。稀土元素与TiO2的比值总体接近矿区砂岩以及红旗煤矿无矿煤中的对应比值。 5. 乌兰图嘎含锗煤具有与矿区砂岩和红旗煤矿无矿煤类似的、页岩式的球粒陨石或北美页岩标准化稀土元素分配模式；与上覆砂岩的稀土元素组成相比，少量含锗煤表现出轻微但明显的中-重稀土富集，表明少量的中-重稀土在后生作用中被叠加或保留在乌兰图嘎含锗煤中。乌兰图嘎锗矿的含锗煤以较高的LREE/HREE和Eu/Eu*比值以及平坦的北美页岩标准化稀土元素分配模式为特征，明显区别于临沧锗矿和俄罗斯远东地区锗矿中的含矿煤。 6. 乌兰图嘎锗矿含锗煤中大多数的微量元素和稀土元素可能来源于花岗岩源区，Be、Ge、Sb、W和U的富集可能与后生的、侧向迁移的含锗溶液有关。含锗溶液自花岗岩源区淋滤出这些元素并将其搬运至褐煤中，煤中有机质将溶液中的锗固定而聚集成矿。

广西银屏富硼花岗岩岩浆-热液演化地球化学研究

已有的研究表明，与富B花岗岩有关的岩浆-热液体系以富含电气石矿物为特征，B和其它挥发分一起参与了岩浆分异、流体演化、围岩蚀变以及金属迁移和沉积的一系列过程。但至今B与Sn-W矿床之间是否存在协同性仍是个不解之迷。 电气石是B的主要寄主矿物，并且电气石被认为是成岩成矿的良好指示剂。目前，国内外对富B岩浆体系性状以及B对成岩成矿的作用研究相对比较缺乏。广西银屏细粒花岗岩是花山复式岩体最晚期的侵入岩相，不仅花岗岩中结晶有大量的电气石，而且在发育的晶洞中含有大量的电气石矿物。本文通过对银屏细粒花岗岩和晶洞中电气石化学组成、石英中流体包裹体的系统研究，探讨富B花岗岩形成和岩浆-热液体系演化地球化学特征，并对B与Sn矿化是否存在耦合关系的潜在性进行评价。 通过对富B花岗岩的研究，我们得到以下几点重要结论： (1) 银屏细粒花岗岩以高硅、高钾、富碱、低磷、准铝质为特征，具有较高的FeO*/MgO，富集大离子亲石元素、高场强元素和稀土元素。银屏细粒花岗岩的全岩样品显示强烈的稀土“四重效应”及等价不相容元素对 (Nb-Ta、Zr-Hf、Sr-Eu)分异，表明花山花岗岩分异演化晚期阶段存在熔体-流体作用； (2) 细粒花岗岩和晶洞中电气石为富Fe的黑电气石，前者是岩浆成因的，后者是蒸汽相成因的。两种成因电气石化学组成非常一致，几乎不含有过剩Al，Fe/(Fe+Mg)比值集中分布于0.96～0.98之间。Al3+=Fe3+和R++R2+=R3++□是电气石中2个主要置换反应； (3) 花山A型花岗岩形成演化过程中不存在狭义的岩浆-热液过渡阶段，形成细粒花岗岩的岩浆具有极高的粘度，大量的饱和蒸汽相被高粘度的熔体捕获﹑圈闭，气泡生长是岩浆去气的主要方式；尽管岩浆在相对高的氧逸度条件下分异演化，但由于缺乏岩浆-热液演化过程，在银屏岩体范围内不太可能发生有规模的锡石-石英脉型矿化作用； (4) 晶洞石英显示仅含有气液包裹体，而无其他类型包裹体共存，表明岩浆流体演化晚期为均匀的单一相。晚期流体的温压范围在150～265 °C，41～72 MPa之间。

骑田岭A型花岗岩成演过程中流体聚集及其对锡成矿的制约

以往研究表明锡成矿与S型花岗岩具有密切的成因联系。近年来随着大量与A型花岗岩有关的锡矿床的发现，有关锡成矿与A型花岗岩关系的研究成为地学界关注的热点。 芙蓉超大型锡多金属矿床位于我国著名的南岭钨锡多金属成矿带上，锡矿体位于骑田岭A型花岗岩体的内部或者岩体与围岩的内外接触带。成岩成矿年代学研究表明，成岩与成矿为前后相继的地质事件，具有密切的时空关系。本论文以与芙蓉超大型锡多金属矿床有密切时空关系的骑田岭A型花岗岩为研究对象，在详细野外地质调查的基础上，运用岩石学、矿物学、矿物化学、同位素地球化学、流体地球化学等学科的理论和方法，对骑田岭花岗岩的岩石学特征、岩石成因、成岩物理化学条件、岩浆分异的流体特征、挥发性组分特征以及成岩与成矿的关系等方面进行详细的分析，探讨骑田岭花岗岩成岩过程中流体聚集的机制及其对锡成矿的制约，初步揭示A型花岗岩与锡成矿之间的本质联系。本论文主要取得以下成果和认识： （1）通过对与锡矿有关的骑田岭花岗岩体的主量、微量、稀土元素、同位素和花岗岩中黑云母的微量、稀土元素分析研究发现：骑田岭角闪石黑云母花岗岩和黑云母花岗岩为高度分异演化的花岗岩，具有高硅、富铝、富碱、高钾的特征。随着岩体分异演化程度的增加，花岗岩总体向富硅、富碱的方向演化。岩体轻重稀土分异明显，表现为右倾型模式，Eu负异常明显，表现为中等-强烈的负Eu异常。岩体明显富集Rb、Th等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素，而亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti。骑田岭花岗岩两个阶段岩石有着相似的Sr、Nd同位素特征，揭示其具有相同的物质来源，是同源岩浆演化的产物，为具壳幔混合特征的A2型花岗岩。 （2）对骑田岭花岗岩体矿物学和矿物化学特征、全岩Sn含量分析研究发现：角闪石黑云母花岗岩的结晶温度为774~796℃，氧逸度（logfO2）为-15.30~-15.0。黑云母花岗岩的结晶温度为714~784℃，氧逸度（logfO2）为-17.5~-20.0。随着岩浆的演化，从角闪石黑云母花岗岩到黑云母花岗岩随着结晶温度的降低，氧逸度也随之减小。随着岩浆的演化，岩体中Cl含量不断的减少，而F含量有所增加，Cl趋向分配进入流体相。随着岩浆分异演化程度的增加，岩体成岩温度降低，氧逸度减小，岩体中Sn含量不断的减少，Sn趋向分配进入富Cl流体，表明岩浆演化过程中分异出富Cl、富Sn的流体。 （3）骑田岭花岗岩石英斑晶中的包裹体研究表明：骑田岭角闪石黑云母花岗岩和黑云母花岗岩在岩浆演化过程中经历了两个阶段，即岩浆阶段和岩浆-热液阶段，分别以出现熔融包裹体、流体-熔融包裹体为特征，其中流体-熔融包裹体的出现是岩浆分异流体的直接证据。结合矿物的结构、构造特征，研究发现骑田岭花岗岩浆演化过程分异出流体。骑田岭花岗岩原生流体包裹体地球化学研究表明，岩浆分异出的流体为H2O-CO2-NaCl-KCl-CaCl2不混溶体系，具有盐度高（32.98~52.04Wt%NaCleq.），密度低（0.27~0.95g/cm3），均一温度较高（190~ 494℃）的特征，压力为600~800bar，成岩过程中发生了沸腾现象。 （4）对芙蓉超大型锡矿床和骑田岭花岗岩研究表明，锡矿与花岗岩有着密切的时间、空间和成因联系。矿体产在花岗岩体内部或者岩体与围岩的接触带，成岩与成矿时限一致，随着岩浆分异演化程度的增加，岩体成岩温度降低，氧逸度降低，岩体中的挥发性组分Cl含量减小，而F含量增加，Cl趋向分配进入流体相，这种流体萃取熔体中的成矿元素Sn，并以氯络合物形式迁移。可以认为，随着岩浆的演化，骑田岭花岗岩岩浆结晶期后分异出的热液流体具有富Cl和Sn的特征。芙蓉超大型锡多金属矿床的成矿流体应主要来源于黑云母花岗岩岩浆结晶期后分异出的岩浆热液。

中国东南部赣杭构造带基性岩浆活动及其意义

中国东南部晚中生代以来的动力学背景一直受到大量学者的关注，特别是大陆岩石圈地幔和大规模岩浆活动事件。华南地区广泛发育的基性脉岩，为研究中国东南部动力学背景提供了载体。前人分别从年代学、矿物学、岩石学和地球化学等方面对广布于华南（福建、广东、江西、海南、湖南等地区）基性岩进行了详细研究，并取得了许多重要成果。 赣杭构造带地处一级大地构造单元扬子地块和华夏地块结合部位，横跨江南元古宙岛弧和华南加里东造山带两个二级构造单元，长期控制两侧地质构造、岩浆活动、沉积、变质及成矿作用。带内发育的基性岩为认识构造带活动情况提供可能。但目前对构造带内的基性岩浆活动的研究较少，应用系统的矿物学、元素和同位素地球化学及同位素年代学等研究方法，对赣杭构造带中生代以来的基性岩体及基性脉岩进行了系统研究。并应用其形成时代、源区性质等结论对中国东南部岩石圈伸展减薄、地幔性质等地球动力学背景中的问题进行探讨。主要取得以下几点认识： 1. 系统进行资料收集，并在此基础上进行野外考察和采样，明确了赣杭构造带发育基性岩的岩石类型主要为辉长岩，辉绿岩及橄榄辉绿岩。主要分布在构造带的南侧，受主/次断裂控制明显。 2. 明确赣杭构造带基性岩体主要为辉长岩，落在粗面玄武岩-玄武岩-玄武粗面安山岩，碱性-亚碱性范围内各有分布，但以亚碱性居多。SiO2范围从45.11-53.47 wt%，MgO的范围从4.06-9.28 wt%，TiO2的范围从0.79-3.63 wt%。微量元素总体富集大离子亲石元素（LILE）（Ba、Rb）、轻稀土（LREE），而亏损高场强元素（HFSE）（Ta、Nb、Zr、Hf、Ti）和重稀土元素（HREE）。余江、东乡、枧头、虎头等近构造带样品，岩浆来源与OIB近似，Nb、Ta亏损不明显。岩浆源区地幔性质从亏损地幔向富集地幔都有分布，流体熔体的交代作用及地壳物质参与可能是造成富集程度不同的主要原因。基性岩体未受到明显的地壳混染，主要经部分熔融形成，成岩过程中发生了橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用。构造带对岩浆源区及深部壳幔物质演化发挥重要作用，还控制着岩浆的上升侵入。 3. 赣杭构造带基性脉岩主要为辉绿岩类，在玄武岩-玄武安山岩范围内，碱性-亚碱性范围内都有分布，以亚碱性占大多数。SiO2的范围从44.44-54.73 wt%，MgO的范围从2.74-7.89 wt%，TiO2的范围从0.91-3.39 wt%。微量元素总体富集大离子亲石元素（LILE）（Ba、Rb）和轻稀土元素（LREE），而亏损高场强元素（HFSE）（Ta、Nb、Zr、Hf、Ti）。基性岩脉经不同程度部分熔融作用形成，且成岩过程中经历了橄榄石、单斜辉石及少量斜长石的分离结晶作用。样品没有受到明显的地壳混染现象。基性脉岩的源区性质与流体熔体交代作用及地壳物质参与有关。少量下地壳以拆沉形式加入了原始地幔，进而通过流体熔体交代作用，造成了原始地幔的富集。伸展活动的逐渐加大及软流圈的上涌为拆沉提供了有利条件。赣杭构造带对岩浆源区、深部壳幔物质演化及岩浆上升侵入影响显著。 4. 赣杭构造带岩浆活动发育呈现多元化特点，Sr-Nd-Pb同位素特征显示有EMⅡ的参与。流体交代特征比较复杂，源区存在金云母和金红石的交代，进一步说明下地壳成分参与了壳幔相互作用。同位素模拟表明古老基底通过源区混合也有所参与。结合前人的研究，提出了本区的成岩模式。赣杭构造带地区伴随岩石圈伸展作用的进行，发生了岩石圈减薄及软流圈地幔的上涌作用，少量下地壳物质拆沉到岩石圈地幔参与了岩浆的形成，构造带重新活化及活动对岩浆形成制约明显。新生代岩石圈地幔对中生代岩石圈地幔继承和改造。 5. 根据K-Ar年龄并结合区域内已有同位素年龄，赣杭构造带上的基性岩具有周期性分布特点，初步分为±180 Ma、145-150 Ma、120-140 Ma、95-110 Ma和65-80 Ma五组，且以120-140 Ma和95-110 Ma的峰值最为集中，代表了赣杭构造带岩浆活动最为强烈的期次。据目前研究，145 Ma限定了中国东南岩石圈伸展作用开始作用的下限，随着研究深入，更早能准确指示转换年龄的证据可能会被发现。大于140 Ma的岩浆比较偏向于构造体制转换下的构造-岩浆活动产物，与岩石圈的减薄及软流圈上涌关系密切。整个华南的岩石圈伸展作用对大规模金属成矿意义明显。赣杭构造带在热源、流体来源及驱动机制等方面对区内的以铀为主的金属成矿作用起到了制约。

华南下寒武统层序框架的初步构建―以遵义松林地区为例

华南下寒武统保存着国际著名的生物群（如澄江生物群），同时蕴藏着磷块岩、重晶石、稀土及Ni-Mo-PGE等丰富的矿产资源，因此，它一直为地质科学家们持续关注的热点之一。关于华南下寒武统的研究，前人在古生物学方面已经取得了卓著的成就，主要表现在国际权威期刊上（如期刊《Science》和《Nature》）已发表大量的关于澄江生物群的研究成果，对早期生命演化研究具有重要而广泛的影响。然而，华南下寒武统年代学及国际对比研究方面已明显滞后，公开发表的华南下寒武统的高精度、可靠的锆石U-Pb年龄数据至本研究论文截稿时止仍然仅有唯一的一个，即Jenkins et al. (2002)报道的国际前寒武系-寒武系界线层型候选剖面―云南晋宁梅树村剖面的朱家菁组中谊村段中部（第5层）钾质斑脱岩锆石SHRIMP U-Pb年龄（538.2 ± 1.5 Ma）。因而，华南下寒武统中的重要生物群、矿床及具全球对比意义的C同位素漂移事件缺乏地层精确年龄的约束，进而制约了早期生命演化理论、矿床成因解释及地层国际对比等方面研究的发展。 近来，发现华南下寒武统赋存独特的钾质斑脱岩层，它们在横向上广泛分布于云南东部、四川峨眉麦地坪、贵州西部（如织金和金沙岩孔）及北部（如遵义松林）、湖北宜昌泰山庙和湖南张家界等地区，在地层序列垂向上主要产出于朱家菁组中谊村段中部、石岩头组底部以及它们的相当层位。这些钾质斑脱岩既是建立地层框架等时层潜在的物质基础，亦是获取地层精确锆石U-Pb年龄的具重要意义的研究对象之一。因此，对它们进行系统研究可望改观华南下寒武统年代学及国际对比研究方面的落后现状。 同时，华南下寒武统广泛产出的磷块岩既具有重要的资源价值，另一方面，任一磷块岩层代表着一次独立的成磷事件，因而将华南地区下寒武统磷块岩进行区域上的对比研究，从而以磷块岩层作为等时层，对构建华南下寒武统地层框架具有重要的地层学意义。 此外，华南下寒武统产出的Ni-Mo多元素富集层广泛分布于扬子地台范围，西起云南东部，东部延至浙江诸暨地区，在NE-SW向延伸近1600 km，它既代 表了重要的成矿事件，亦为关键的地球化学异常层位。因此，对Ni-Mo多元素富集层进行区域上的对比研究，明确它在华南下寒武统各重要剖面的产出位置，对于构建华南下寒武统层序框架具有重要意义。 遵义松林地区的下寒武统因赋存Ni-Mo-PGE矿床及与滇东地区澄江生物群相当的遵义生物群而日益受到国内外地质学家们的广泛关注。该区牛蹄塘组底部产出磷块岩、钾质斑脱岩及Ni-Mo多元素富集层，与滇东地区梅树村剖面出露的地层具有潜在的可对比性。因此，本研究选取近年来日益受科学家们关注的遵义松林地区下寒武统作为研究对象，重点对该区牛蹄塘组底部的钾质斑脱岩开展矿物学、地球化学和年代学研究。同时，将遵义松林地区下寒武统剖面上磷块岩、钾质斑脱岩、Ni-Mo多元素富集层主要与滇东地区梅树村剖面的相应岩层进行地球化学对比研究。研究的目的在于通过对华南地区上述两条代表性的下寒武统剖面进行地层对比研究，初步构建华南下寒武统具时间、空间涵义的层序框架，从而约束华南下寒武统中的重要生物群、矿床及具全球对比意义的C同位素漂移事件的时间，进一步促进华南下寒武统的划分和全球对比。论文获得以下主要结论性认识： （1）滇东地区朱家菁组中谊村段中部钾质斑脱岩及其邻近的磷块岩可构成华南下寒武统层序框架的第一个标志层。这一标志层在贵州大部分地区（或华南地区的多数下寒武统剖面）缺失。该标志层的磷块岩稀土元素总量和Y含量高于新元古代陡山沱期磷块岩，低于遵义松林地区牛蹄塘组底部及其华南其它地区相当层位（石岩头组底部及戈仲伍组）的磷块岩。第一个标志层的钾质斑脱岩的原始岩浆为亚碱性系列的酸性岩浆，其典型特征为具有较低的Zr（变化范围144×10-6~291×10-6，平均196.4×10-6）、Nb（变化范围10×10-6~13×10-6，平均11.86×10-6）含量和较高的Zr/Nb比值（变化范围为12.63~24.24，平均值为16.55）。这一层钾质斑脱岩的锆石U-Pb年龄为538.2±1.5 Ma（Jenkins et al., 2002）。 （2）遵义松林地区牛蹄塘组底部钾质斑脱岩和磷块岩分别相当于滇东地区石岩头组底部钾质斑脱岩和磷块岩，它们构成华南下寒武统层序框架的第二个标志层。该标志层中钾质斑脱岩的原始岩浆性质为中性岩浆，其碱性程度高于朱家菁组中谊村段中部钾质斑脱岩的原始岩浆。相对于中谊村段中部钾质斑脱岩，该层位的钾质斑脱岩具有高的Zr(变化范围187.0910-6~391.5710-6，平均值318.4010-6)、Nb（49.6910-6~140.0010-6，平均值90.6810-6）含量和低的Zr/Nb（2.60~4.32，平均值3.61）比值。该钾质斑脱岩的年龄为518 ± 5 Ma。该标志层的磷块岩以极其富REE和Y为特征，其稀土元素总量平均值为636.01×10-6，Y含量平均值262.43×10-6，明显高于滇东地区中谊村段磷块岩（∑REE平均值为195.45×10-6，Y含量平均值为91.2310-6），它们代表早寒武世时期一次特殊的以极其富REE和Y为特征的成磷事件。 （3）Ni-Mo多元素富集层可以作为构建华南下寒武统层序框架中的第三个等时标志层。滇东地区梅树村剖面的Ni-Mo多元素富集层被重新校正在玉案山组底部（即13层，Ni、Mo含量分别为135×10-6和583×10-6）。Ni-Mo多元素地球化学标志层的典型特征为在剖面上具Ni、Mo等多种微量元素及贵金属元素的最高异常。该标志层的Re-Os年龄为537~542 Ma，可能代表的不是地层层序的年龄。 （4）初步建立华南下寒武统时间框架。约束了华南地区下寒武统Ni-Mo-PGE矿床的下限年龄应为518 ± 5 Ma。同时，该时间框架亦约束了滇东地区澄江生物群及最古老三叶虫的下限年龄（518 ± 5 Ma），考虑到石岩头组底部钾质斑脱岩的产出位置与玉案山组中部澄江生物群的产出层位存在相当的距离（大于80 m），因此，前人对澄江生物群的推测年龄（525~530 Ma）可能有些偏老。此外，初步约束了华南地区具全球对比意义的C同位素正漂移事件的年龄（538~518 Ma）。该时间框架是建立在两个相互支持的地层高精度锆石SHRIMP U-Pb年龄的基础之上，而国际前寒武系-寒武系界线年龄的最新研究成果为542 Ma，因此，它支持将华南地区的前寒武系-寒武系界线置于朱家菁组中谊村段中部钾质斑脱岩层（第5层）的下伏地层的方案。结合华南地区最新的地层古生物学研究成果（朱茂炎等，2001；Zhu et al., 2003），将这一界线置于朱家菁组中谊村段底界可作为一种合理的选择。

富磷过铝质岩浆体系的实验研究

富磷过铝质岩浆是过铝质岩浆体系中的一个重要类型，它通常以富P，高ASI[铝饱和指数，Al2O3/(Na2O+K2O+CaO)摩尔比值]，贫Fe、Mg、Ca，强烈亏损REE、Th、Y，与稀有金属(W、Sn、Be、Nb、Ta)矿化具有成因联系为特征。富磷过铝质岩浆体系的性状及其演化的地球化学特征、岩浆液态分离、磷酸盐-硅酸盐矿物对平衡对熔体相中磷的制约以及富磷过铝质岩浆－热液体系中微量元素(包括REE)地球化学行为等科学问题尚未得到系统解决，目前更缺乏实验地球化学的直接证据。对上述科学问题的研究、探索，将有助于了解富磷过铝质岩浆体系形成和演化的地球化学特征，有助于揭示磷对微量元素(包括稀有、稀土元素)地球化学行为的影响，这对于理解过铝质岩浆体系成岩、成矿作用过程具有重要的理论和实际意义。 本文以天然钠长花岗岩为初始物，针对上述内容，开展了不同PTX条件下高温高压下实验研究，获得了如下重要认识： 1) 确定了100 MPa条件下磷对过铝质岩浆液相线温度的影响。随着体系中P2O5的含量增大，液相线温度由1.91 wt%P2O5的780 C降至4.83 wt%P2O5的760C、7.71 wt%P2O5的740 C，即体系中每增加1 wt%P2O5，液相线温度降低约7~10 C； 2) 不同PTX条件下的实验产物中均未见不混溶球粒结构、乳滴结构或流动构造，初步推断富磷过铝质岩浆体系中可能不存在单纯由磷引起的岩浆液态分离现象； 3) 锰铝榴石-磷灰石矿物平衡反应制约着形成过铝质初始岩浆中P2O5含量，熔体相中P2O5含量在750 C的0.47~0.80 wt%、830 C的0.35~2.26 wt%范围内。熔体相中的P2O5含量与ASI之间存在二次函数关系(P2O5 wt%=3.5×ASI2-11.3×ASI+9.5 )。锰铝榴石溶解，促使体系中Al2O3活度增大，含锰氟磷灰石的溶解及其端元磷灰石结晶之间的化学平衡，导致熔体相中P2O5的降低，很可能是熔体中P2O5随体系ASI增大而降低的机制。 4) 不同PTX条件下稀有金属元素(W、Sn、Be、Nb、Ta)在流体/熔体相间的分配系数(Dif/m)<<0.1，预示着W、Sn、Be、Nb、Ta强烈富集在富磷过铝质熔体相中。由此，可推测富P过铝质岩浆体系的演化晚期，不太可能分异出富含上述成矿元素的成矿流体。随着岩浆分异演化的进行，残余熔体相中最终导致绿柱石、锆石、锡石、铌钽矿物等矿物饱和结晶，形成有经济意义的花岗岩型或伟晶岩型稀有金属矿床。 5) 不同PTX条件下REE在流体/熔体间的分配系数(DREE)随REE的原子序数增大而逐渐降低，构成右倾的平滑曲线，不存在在Nd-Pm、Gd、Ho-Er处的拐点；Y与Ho在流体/熔体相间分配系数的比值(DY/DHo)约为1，不受体系温度、压力和P2O5含量变化的影响。上述实验结果揭示，富磷过铝质量岩浆演化至岩浆-热液过渡阶段，熔体-流体作用不会导致Y-Ho间的分异，不会引起REE间的分异，因此，富磷过铝质岩浆演化晚期的熔体-流体作用过程不可能是产生稀土“四分组”效应的根本机理。

甘肃阳山金矿同位素地球化学特征及矿床成因

甘肃文县阳山金矿的探明黄金储量已达308t，平均品位4.74g/t，是我国地质勘查储量最大的金矿床。该矿床产于西秦岭造山带，是一个同碰撞形成的类卡林型金矿床，矿体受EW向韧脆性剪切带控制，赋矿围岩为泥盆系碳质千枚岩-板岩-碳酸盐-硅质岩和侵入其中的花岗斑岩脉。流体成矿过程包括：形成石英-绢云母-黄铁矿组合的早阶段，形成石英-黄铁矿-毒砂-方铅矿等多金属组合的主成矿阶段，形成碳酸盐-辉锑矿-石英网脉的晚阶段。 与矿体关系较为密切的花岗斑岩富集LILE 和 LREE, 亏损 Ba, Sr, Nb, Ta, P 和Ti，ΣREE＝54.35～124.01 μg/g ，(La/Yb)N=9.72～27.80，δEu=0.70～0.89， ISr值为0.70806～0.71756，平均0.71107；εNd(t)平均-3.4；Nd模式年龄（T2DM）平均1.34（Ga）。表明花岗斑岩岩浆应源自成熟度较低的中元古代基底地壳物质。花岗斑岩的(206Pb/204Pb)220Ma、(207Pb/204Pb)220Ma和(208Pb/204Pb)220Ma的平均值分别为17.875、15.604和38.296，与秦岭微陆块的中元古代基底和碧口地体碧口群的Pb同位素组成一致。考虑到前人获得碧口群的年龄为1.235～1.367Ga，而秦岭微陆块沿勉略缝合带向南仰冲到碧口地体之上，我们认为由碧口群等组成的俯冲板片的变质脱水熔融作用导致了阳山金矿带花岗斑岩的形成。因此，阳山金矿带的花岗斑岩是扬子与华北大陆中生代碰撞造山过程中形成的同碰撞花岗岩类。 最新的S，Sr和Pb同位素研究表明：热液成矿早阶段的黄铁矿的34S值范围介于-15.5‰~6.59‰之间，总体离散性比较大，显示沉积地层来源的特征，硫同位素组成属离散型，不具有岩浆主导的成矿的塔式效应。花岗岩中黄铁矿硫同位素范围很集中，34S值处于-1.47‰～2.12‰之间，本区花岗斑岩不可能为成矿物质的主要来源。矿石硫化物的初始锶同位素比值范围较大（0.70877～0.71697，平均为0.71258），显示成矿物质并非单一来源，考虑到花岗斑岩先于矿床形成，只在后期构造作用的岩体部分成矿的地质事实，少量矿石中的低锶同位素比值黄铁矿有可能来自作为围岩的花岗斑岩，也可能来自基底物质。矿石硫化物Pb同位素206Pb/204Pb=17.552～18.853，平均18.260；207Pb/204Pb=15.574～15.928，平均15.685；208Pb/204Pb=37.894～39.293，平均38.680，变化范围比较大。μ=9.46~10.06，平均为9.65，ω值介于36.96～42.21，显示了铅源的物质成熟度较高，要求最佳物源是浅变质化学-碎屑沉积建造，恰好与本区泥盆构造层为浅变质细碎屑岩夹薄层灰岩系的特征一致，部分低Sr和Pb同位素比值的成矿物质可能来自于作为围岩的花岗斑岩和/或者基地物质。 总结前人阳山金矿床的H-O-C同位素体系的研究得出，初始成矿流体来源于碳酸盐地层或相似岩石建造的变质或/和改造脱水，成矿流体系统从早到晚、从深到浅，由变质热液演变为大气降水热液。与本文得出的结论一致。 总而言之， 阳山金矿矿成矿流体的来源早期具有变质水特征，应来自赋矿地层或相似岩性组合的改造或变质脱水作用，晚阶段大气水为主的流体性质。成矿物质主要来自于赋矿围岩。流体经过作为部分围岩的花岗斑岩时从中萃取少部分成矿物质，而导致了少部分的低锶、铅同位素的矿石硫化物组成。 在中生代扬子板块北缘（包括碧口地块）向南秦岭陆陆碰撞过程中，扬子北缘板片沿勉略断裂向北俯冲到南秦岭之下，下插板片增温增压，发生变质、脱水和部分熔融。碰撞中期，构造背景由挤压向伸展转变，减压增温的环境导致大量变质流体沿深大断裂向上运移，不断萃取围岩中大量成矿元素，并将成矿元素搬运至有利于流体聚集、成矿物质卸载的空间，使成矿物质富集成矿。阳山金矿床定位于泥盆系构造层中，成矿时代为190Ma左右，紧随花岗斑岩侵入作用（220Ma左右），主成矿作用发生于碰撞作用由挤压-伸展转变期的减压增温环境。成岩、成矿模式与CMF模式吻合。 阳山超大型金矿是世界罕见的碰撞造山带内类卡林型金矿床，其地质地球化学特征复杂、独特，流体性质主要与造山型金矿一致，矿床地质主要与卡林型金矿一致，部分特征兼与造山型和卡林型两类矿床之间，花岗斑岩本身成矿的特点又为阳山所特有，总体具有造山型向卡林型金矿过渡的性质。因此建议以“秦岭式”或“阳山式”类卡林型金矿床代表与阳山金矿具有类似成矿背景及地球化学性质的矿床。

四川省拉拉铜矿床岩石学及地球化学研究

拉拉铜矿床位于扬子地块西缘的康滇隆起中段，赋存于经历变质的古元古代河口群海相火山-沉积岩系中，是我国重要的受变质热液叠加或改造的火山成因块状硫化物矿床（VHMS）之一，也是四川省最大的铜矿生产基地。本论文以该矿床为研究对象，在系统整理前人资料的基础上，进行了深入细致的野外地质考察和系统采样，选取代表性样品，运用电子探针分析技术、元素地球化学、同位素地球化学（Rb-Sr、Sm-Nd、S）、锆石U-Pb定年等方法手段，对矿区新元古代大规模区域变质作用的变质条件、变质原岩、广泛分布于矿区多个赋矿层位的辉长辉绿岩脉、岩石及矿石性质、硫源、成矿时代等主要岩石学及矿床学问题进行了系统研究，并结合前人研究成果，探讨了矿床的成因机制。论文主要取得以下几点认识： （1）矿区变质火山岩的成岩年龄为1695±20Ma，岩浆在上升侵位的过程中捕获了古元古代早期地壳物质，后期变质改造的时代约为700-800Ma。 （2）基于石榴石黑云母片岩中石榴石黑云母矿物对的电子探针分析数据，利用石榴石-黑云母地质温度计和多硅白云母地质压力计确定了矿区新元古代大规模区域变质作用的变质条件：变质温度为530-580℃，变质压力上限为0.66-0.76GPa，对应于高绿片岩相。 （3）矿区出露的岩石类型以云母片岩类和钠长岩类岩石为主，二者共同构成了矿区的围岩及赋矿岩石，通过对代表性样品的元素地球化学、同位素地球化学研究，采用DF函数判别法、(Al/3-K)-(Al/3-Na)图解法、La/Yb-TR图解法，并结合岩矿鉴定及结构构造特征，恢复了矿区的变质原岩。其中，矿区的云母片岩类样品的变质原岩为沉积岩，以页岩为主，主要来自大陆岛弧及上地壳物质的风化；而钠长岩类样品的变质原岩为火山岩，源自富集地幔，包括“右倾型”钠长岩和“平坦型”钠长岩，前者为分离结晶作用早期并经历一定程度地壳混染的产物，后者主要形成于分离结晶作用晚期，Nb、Ta、Zr、Hf、P、Ti等达到饱和并以副矿物晶出。 （4）综合矿区变质沉积岩及变质火山岩的构造环境判别结果，确定了二者形成于大陆岛弧的弧后盆地环境。 （5）通过对矿区变质火山岩性质、形成机制及硫同位素研究，讨论了矿床中成矿元素可能的富集机制，即地幔中大量的亲铜元素及硫元素进入母岩浆并随之上升形成区域分布的火山岩，为矿床的形成提供了必要条件。 （6）侵入河口群地层并广泛出露于矿区多个赋矿层位的辉长辉绿岩脉的化学成分与板内碱性玄武岩类似且形成于大陆裂谷环境下的类似OIB源区，是高温地幔柱部分熔融的产物，幔源岩浆在上升侵位过程中受到了地壳物质尤其是上地壳物质较小程度的混染，表明新元古代Rodinia超大陆裂解对拉拉地区的成矿作用有重要影响。 （7）拉拉铜矿床主要存在两个成矿期次，即火山喷气-沉积成矿期（1700 Ma左右）和变质热液成矿期（700-800Ma）。矿区主要存在两种类型矿石，即条纹、条带状矿石和块状、浸染状矿石，前者主要赋存于变质火山岩中，可能形成于火山喷气-沉积成矿期，后者主要赋存于变质沉积岩中，可能为变质热液成矿期的产物。

峨眉山大火成岩省Ni-Cu-PGE矿床矿化类型变异机理研究

在峨眉山大火成岩省（ELIP）产出许多岩浆Cu-Ni-PGE岩浆硫化物矿床，如金宝山、杨柳坪、力马河、白马寨，以及大槽－阿布郎当矿化岩体。根据成矿元素组成特征，这些矿床可以区分为多种不同矿化类型，有以铂族元素为主贫铜镍的矿床，如金宝山Pt-Pd矿床；有含较高铂族元素和铜镍的矿床，如杨柳坪Ni-Cu-PGE矿床；也有贫铂族元素富铜镍的矿床，以力马河和白马寨Ni-Cu矿床最为典型。造成峨眉山大火成岩省中Ni-Cu-PGE岩浆硫化物矿床矿化类型变异的原因是什么？它们的母质岩浆性质如何，产生于怎样的熔融程度？既然能形成岩浆硫化物矿床，造成硫化物熔离的原因有哪些，什么因素起到了关键作用？这些矿化类型多样的Ni-Cu-PGE矿床的成矿岩浆有何差异？产生差异的原因是什么？带着这些疑问，通过借鉴国内外Ni-Cu-PGE岩浆硫化物矿床研究的经验，本文以金宝山铂钯矿、力马河镍矿及大槽－阿布郎当岩体的地球化学研究为基础，结合近几年来前人对杨柳坪，白马寨等矿床的系统研究，本文试图解决上述疑问。现在取得的主要认识有： 1） 根据成矿元素组成特征，可以把峨眉山大火成岩省中（ELIP）存在的Ni-Cu-PGE岩浆硫化物矿床分成多种不同的矿化类型，包括PGE矿床（例如金宝山Pt-Pd矿），Ni-Cu-PGE矿床（例如杨柳坪矿床），Ni-Cu矿床（例如力马河和白马寨矿床），以及弱矿化或不含矿的超镁铁质堆晶岩体（例如大槽－阿布郎当岩体）。通过对ELIP中几种类型Cu-Ni-PGE矿床成矿母岩浆的研究发现，它们均具有类似峨眉山苦橄岩的成分特征，表明母岩浆形成于较高程度的地幔部分熔融，并富集Ni和PGE。 2）硫化物熔离的多阶段性是导致矿床类型变异的一个重要因素。早期结晶矿物的分离结晶导致了金宝山母岩浆出现S的饱和，少量的浸染状硫化物被携带进入岩浆通道中发生了沉淀，继续富集PGE，形成了金宝山矿体。杨柳坪的母岩浆先发生了少量早期硫化物熔离丢失，PGE弱亏损的岩浆在后期上升过程中由于强烈的地壳混染，发生了大量硫化物熔离并发生堆积，形成杨柳坪矿体。力马河和白马寨的母岩浆在早期发生了较多的硫化物丢失，PGE强烈亏损的岩浆发生了二次以上的硫化物熔离，形成了力马河和白马寨矿体。 3） R因子（岩浆与熔离硫化物的比例）是决定ELIP中Cu-Ni-PGE矿床矿化类型变异的重要因素。金宝山矿床具有极高的R值（＞10000），杨柳坪和朱布矿床具有中等的R值（2000~5000），而力马河矿床近似为在经过R=2000的硫化物熔离之后，残余岩浆再经过R=200的硫化物熔离。 4） 地壳混染程度的差异可能是造成ELIP中Ni-Cu-PGE矿床矿化类型发生变异的关键因素。金宝山矿床的地壳混染程度较低，可能主要是早期橄榄石和铬铁矿的分异结晶导致了岩浆中硫化物出现了饱和。对于大槽－阿布郎当矿化岩体，只是在岩体边缘的局部出现了硫化物熔离，可能是围岩混染造成的。对于杨柳坪Ni-Cu-PGE矿床、力马河和白马寨Ni-Cu矿床，从微量元素蛛网中明显的Nb-Ta负异常，高放射成因187Os丰度的初始Os同位素组成（γOs(t)=100~120），S同位素等反映出显著的地壳混染，因而出现大量硫化物熔离。

攀枝花A型正长岩体的成因及构造意义

攀枝花正长岩体与含超大型钒钛磁铁矿矿床的辉长岩体在空间上共生、侵位时间近于一致，均为晚古生代峨眉山地幔柱岩浆活动的产物。该正长岩岩体由成分连续的中酸性侵入岩组成并伴生酸性喷出岩和正长斑岩。本研究以攀枝花正长岩体及相关的酸性岩石为研究对象，在较为系统的矿物化学、主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素等方面研究基础上，并结合前人的相关研究成果，探讨了该岩体的岩浆演化过程、成因及其对于地幔柱活动条件下地壳演化机制的指示意义。本文取得的主要认识如下： （1）岩体中的闪长岩由中酸性斜长石、普通辉石、铁橄榄石等组成。正长岩由条纹长石、钠长石、普通辉石、Na-Ca和Ca角闪石等组成。石英正长岩主要矿物为条纹长石、石英。碱性花岗岩由条纹长石、石英、普通辉石和Na和Na-Ca角闪石构成。相关的正长斑岩的斑晶为微斜长石和钠长石，基质主要由条纹状的微斜长石、钠长石、石英、黑云母、磷灰石组成。伴生粗面岩的斑晶为钠长石、石英和普通辉石。流纹岩的斑晶为条纹长石和石英，基质有钠长石、钾长石、Na角闪石。 （2）矿物化学特征显示，从中性岩到酸性岩，长石向贫Ca，富Na、K趋势演化；普通辉石向贫Mg，富Fe、Na、Ca趋势演化；角闪石向贫Ca、Mg，富Fe、Na趋势演化。因此，不同类型岩石中矿物的成分变化主要受母岩浆的结晶分异作用控制。 （3）元素地球化学研究表明，攀枝花正长岩体富含高场强元素和具高Ga/Al比值，显示典型A型花岗质岩石的特征。Nb/Ta、Zr/Hf比值与OIB源区的相应比值接近表明岩体中不同类型岩石来自同一地幔源区。 （4）攀枝花正长岩体中各类岩石具有一致的Sr、Nd同位素组成，表明其母岩浆来源相似。该正长岩体主要源于两种不同的正长质熔体，由与峨眉山地幔柱有关的底侵弱碱性玄武岩浆在地壳深部经分异产生。这两类正长岩浆在地壳浅部岩浆房进一步经历分离结晶作用并最终形成闪长岩、正长岩、正长斑岩、石英正长岩和花岗岩，部分岩浆喷出地表形成粗面岩、流纹岩。 （5）本研究认为巨量的玄武质岩浆底侵于下地壳是峨眉山大火成岩省内带A型花岗岩体形成的必要前提。晚古生代峨眉山地幔柱活动对于大火成岩省内带的地壳垂向增生起到极为重要的作用。

福建省基性岩的年代学和地球化学：晚中生代以来中国东南部地幔演化

中国东南部地处太平洋板块与欧亚板块的接合部位，其独特的地理位置和构造运动长期以来引起了地质学家的广泛关注。自印支运动以来，板内构造演化复杂而多样。最引人注目的无疑是燕山期广泛而强烈的构造一岩浆热事件。近年来随着研究的深入，逐渐凸显出两个重要的地质问题需要解决：（1）中国东南部晚中生代构造属性的转变时间及地球动力学演化过程；（2）多金属成矿作用与岩石圈伸展减薄及地壳拉张的关系。基于此，本文以中国东南部福建省的基性脉岩、岩体为研究对象，运用系统的矿物学、岩石学、岩石地球化学、同位素地球化学及同位素年代学证据，详细论述了晚中生代中国东南部板块俯冲、地慢演化、壳幔相互作用及岩石圈伸展减薄的地球动力学过程，探讨了地壳拉张期次在福建省区域构造上的响应。本研究主要获得以下几点认识：1、岱前山辉长岩体沿福建长乐一南澳大断裂带分布，侵位于沿海的绿片岩相和角闪岩相的变质岩中及内陆的中生代火山岩中。岩体的微量元素特征表现为与俯冲作用有关的岛弧特点。岱前山岩体由低程度部分熔融形成（约7％），伴有角闪石、单斜辉石的分离结晶作用和斜长石的堆晶作用。时间上与古太平洋板块低角度一歪斜俯冲、晚中生代的变质事件、平潭一东山变质带抬升和长乐一南澳剪切带运动在时间上基本一致。岩体是受俯冲流体交代的上地慢，经部分熔融沿长乐一南澳断裂一应力转换带侵入。它与中国东南部出露的其它基性岩同源，但未受到地壳的混染作用。2、闽南茅坪一晒鞍角基性侵入体具独特的地球化学属性，表现为高Al2O3、CoO、MnO，低FeOT、MgO、TiO2含量，富集轻稀土元素（LREE）和大离子亲石元素（LILE），并具正的Pb异常和负的Ti异常；Sr-Nd-Pb同位素结果显示，该基性岩有EM2组分的参与。模拟计算表明，该基性岩墙群是尖晶石二辉橄榄岩地慢5-15％部分熔融的产物；微量元素配分模式及理论模拟表明茅坪一晒鞍角基性岩体的地慢源区在熔融前曾受到1％俯冲沉积物熔体的源区混染和5％流体交代作用。基性岩浆在上升过程中还受到10％左右的地壳物质的混染作用，导致该区基性岩富放射成因Sr、Pb同位素。3、福建省晚中生代基性脉岩富Al2O3（14.0-20.4 wt%）、CaO（4.09-12.7wt％）。按地球化学特征可分为两组：第一组脉岩具较低稀土总量（53.8-145.5μg／g）和平缓的稀土配分模式L（La/Yb）n=1.68-4.651，而第二组脉岩的稀土总量较高（63-247μg／g），且轻稀土富集［（La/Yb）n＝4.63-19］。在原始地慢标准化图解上，第一组脉岩显示Pb的正异常和Ti负异常，无Nb、Ta异常，而第二组脉岩显示明显的Nb一Ta一Ti负异常和Pb正异常。两组脉岩经历了不同的源区混合和陆壳混染过程，第一组脉岩显示了以陆壳混染为主的地球化学过程，不具有岛弧特点的微量元素配分模式表明该类基性岩的地慢源区可能未受俯冲作用过程影响，第二组脉岩的岛弧地球化学特点暗示该类基性岩地慢源区是经俯冲作用改造过的富集岩石圈地慢。第一组基性脉岩来源于石榴石一尖晶石二辉橄榄岩地慢，而第二组脉岩来源于尖晶石或尖晶石一斜长石二辉橄榄岩地慢。地球化学数据显示，不同类型的地慢存在不均一性，反映了不同程度的交代作用或不同量俯冲沉积物的加入。福建省晚中生代基性脉岩产生于拉张构造背景，与岩石圈的伸展减薄及软流圈的上涌紧密联系；4、福建省基性脉岩的同位素特征显示，第一组脉岩具较高的143Na／144Nd，第二组脉岩的143Nd／144Nd较低；Th/Nd、Ba/La比值及理论模拟结果表明，第二组脉岩可能受到流体交代和俯冲沉积物的源区混合作用，而第一组脉岩基本未受俯冲组分（沉积物＋流体）的改造。地壳混染对两组脉岩可能起着重要的作用。EC-AFC理论模拟表明，福建省基性脉岩在上升过程中受到前寒武纪变质岩的影响，这种混染作用在一定程度上改变了同位素组成。因此，福建省晚中生代基性脉岩的地球化学特点是太平洋板块俯冲与壳慢相互作用共同作用的结果；5、K-Ar年龄结果表明，出露于福建省的基性脉岩年龄具周期性分布，表现为五个周期：70-75Ma士，85 Ma士，105-110Ma，125Ma士和135-140Ma。这与前人的研究结果基本一致，表明福建省与中国东南部区域上有相似的地壳拉张期次。K-Ar年龄主要集中分布在14OMa→65Ma之间，这表明：①140M。限定了中国东南部岩石圈伸展作用开始的下限，也就是说中国东南部晚中生代的岩石圈伸展至少开始于140Ma左 右，而并非90Ma；②标志着中国东南部大规模拉张作用的开始，表明构造属性由令挤压为主转变为以拉张作用为主。

岩浆－热液过渡阶段体系中不相容元素地球化学行为及其机制－以新疆阿尔泰3号伟晶岩脉研究为例

伟晶岩形成和演化中岩浆-热液过渡阶段物理化学性质、过铝质富挥发分岩浆体系岩浆液相不混溶、流体相出溶事件的相对时间尺度以及在岩浆-热液过渡阶段体系中稀土和其它微量元素地球化学行为(稀土“四重效应”机制和微量元素分异及控制因素等)是目前过铝质岩浆体系研究的焦点问题。对上述问题的研究和探讨，将有助于了解伟晶岩形成和演化的全过程，有助于了解挥发分(H_20、F、B、P)对过铝质岩浆体系物理性质以及对REE和其它微量元素地球化学行为影响，这对于理解过铝质岩浆体系成岩、成矿作用过程具有重大的理论和实际意义。本论文选择著名的新疆阿尔泰3号伟晶岩脉为研究对象，由于它具有完美的分带特征，使我们有可能通过各结构带矿物学、地球化学的研究揭示伟晶岩成因和演化过程以及讨论岩浆-热液过渡阶段体系中的稀土和微量元素地球化学行为。由于LCT型伟晶岩具有明显的分带性、矿物颗粒大小不均匀性等特点，因此利用全岩样品研究伟晶岩往往因取样没有代表性而被大多数岩石学家和地球化学家所否定。考虑到这点，本文系统采集阿尔泰3号伟晶岩脉各结构带磷灰石、电气石、碱性长石、石英矿物，部分结构带的石榴石、绿柱石、锂辉石矿物以及伟晶岩冷凝边和蚀变围岩的全岩样品，通过各结构带磷灰石矿物化学组成和~(87)Sr／~(86)Sr比值测定，电气石矿物的化学组成和硼同位素组成分析，碱性长石中磷含量的电子探针分析和碱性长石-石英矿物对的氧同位素体系研究以及蚀变围岩和冷凝边的化学组成分析，本文较为详尽系统地探讨以上所有的问题。通过本次多年的研究，我们获得了以下几点新的认识：f1) 富挥发分过铝质岩浆体系的样品存在稀土“四重效应”和Y-Ho、Zr-Hf、Nb-Ta、Sr-Eu元素对的显著分异，表明在过铝质岩浆演化过程中含氟流体相起着重要的作用；目前，稀土“四重效应”机制被认为是含水流体相与过铝质岩浆熔体相互作用的结果(Irber 1999；Bau 1997)，而不是独居石、磷钇矿、石榴石矿物等矿物的早期结晶引起的残余熔体稀土含量的异常变化。由于阿尔泰3号伟晶岩脉各带磷灰石以及与其共生的石榴石、绿柱石、碱性长石、锂辉石矿物均存存明显的稀土“四重效应”以及相同电价、相似离子半径的不相容元素间存在显著的分异，并结合最近赵振华等(1999)和Sba and Chappell(1999)报道S型花岗岩全岩和单矿物(磷灰石、独居石、长石、黄玉等)均存在稀土“四重效应”这一现象，本文研究提出，稀土“四重效应”是富挥发分过铝质岩浆体系的一个基本特征，其机制既不可能由含稀土的副矿物早期结晶引起残余熔体相中REE含量变化的结果，也不能定性地归因于流体相与熔体相相互作用过程中稀土元素在流体／熔体之间分异的结果，而很可能与伟晶岩岩浆形成之前某些过程密切相关，S型花岗岩岩浆在液相线以上存在硅酸盐熔体与高盐熔体(或卤水相)的不混溶液相分离有可能是过铝质岩浆体系产生稀土“四重效应”的主要原因。(2) 由于Sr~(2+)与Eu~(2+)具有相同的电价、相似的离子半径，根据经典的地球化学原理，它们具有相似的地球化学行为，在各种地质过程中其它们具有紧密的一致性。阿尔泰3号伟晶岩磷灰石中Sr／Eu比值具有二歧变化现象，其中I、Il、III和IV带磷灰石具有低的Sr／Eu比值(16:0～111.2)，而V、VI、VII带、核部带和IV带中的一个磷灰石则显示较大的Sr／Eu比值(主要在246．6～514:9范围，其中IV带的一个磷灰石该比值在10000以上)。对世界范围内的过铝质花岗岩统计表明，过铝质岩浆岩的全岩样品中的Sr／Eu也呈现二歧变化，由此本文提出Sr／Eu比值是指示过铝质岩浆体系中岩浆流体相出溶的有效地球化学参数，大于300的Sr／Eu比值是Eu~(2+)强烈分配进入流体相的地球化学标志。(3) 阿尔泰3号伟晶岩I、II、III带电气石矿物的硼同位素组成(δ~(11)B)分布在-41.11‰～-30.90‰之间，V、VI、VII带电气石矿物硼同位素组成(δ~(11)B)在-15.23‰～-9.20‰范围，IV带电气石硼同位素分布于-39.19～13.10‰范围，如此大的硼同位素分馏无法根据实验研究获得的熔体／流体相间的分馏系数进行合理解释。我们的研究表明岩浆成因电气石的B同位素组成与电气石化学组成具相关性，随电气石Y位上AI、Li阳离子数的增大，δ~(11)B值显示明显增大的趋势。阿尔泰3号伟晶岩最初形成的结构带中电气石的B同位素组成是目前所发现的最低值之一(-41.1l～39.01‰)，指示形成伟晶岩脉的初始岩浆可能由含非海相蒸发岩的泥质岩经变质深熔作用形成，或是伟晶岩岩浆在上侵定位过程中同化了含非海相蒸发岩地层的结果。本次研究利用电气石-白云母和电气石-四硼酸盐矿物间的同位索分馏以及熔体相-流体相间的同位索分馏，合理解释了阿尔泰3号伟晶岩脉电气石B同位素分馏过程，并首次获得伟晶岩形成、演化过程中B同位素组成演化的全程图谱。(4)伟晶岩岩浆形成和演化过程是否存在由过磷引起的液相不混溶现象未见确凿的岩石学和实验地球化学证据。阿尔泰3号伟晶岩脉糖粒状钠长石带(II带)明显由两种不同组构的岩性组成，而且该带是3号脉主要的Be矿化带，也是P、REE最重要的沉淀场所。阿尔泰3号伟晶岩脉梳状结构带和I带的碱性长石具较高P含量(平均值分别为0.42 wt％和0.22 wt％)，随着岩浆的演化进行，从III带到核部带，碱性长石中P含量逐渐增大(平均值由0.21 wt％增至0.50 wt％)，而II带碱性长石中异常低的P含量(平均值为0.08、wt％)是该带大量磷灰石矿物饱和结晶，导致残余熔体相中P极度亏损所造成的，而不是晚期出溶的岩浆热液交代形成的。根据Watson (1978)、Ryerson and Hess(1980)在液相线以上温度下实验研究获得的微量元素在不混溶的基性和酸性液相中分配特征，以及Webster et a1．(1997）对德国Ehrenfriedersdorf矿区伟晶岩石英中熔体包裹体的研究成果，我们推断在富磷岩浆体系中，在其演化的早期将出现由磷引起的液相不混溶作用，它对伟晶岩成岩和Be的成矿具有重大的影响。

中元古代昆阳群Fe-Cu-REE矿床地球化学研究-以武定迤纳厂矿床为例

稀土元素成矿与地壳的构造运动密切相关，稀土在中元古代具有大规模暴发性成矿特征。云南武定迤纳厂稀土铁铜矿床为昆阳群因民组出现稀土富集成矿的典型代表。本论文选择迤纳厂矿床为主要研究对象，系统研究矿床不同类型岩（矿）石和矿物的稀土元素地球化学特征，探讨富稀土的成矿流体、成矿物质来源和稀土元素成矿时代，揭示昆阳裂谷初期因民组稀土元素富集的地球化学机制。主要认识如下：1、迤纳厂矿床产于昆阳裂谷初期形成的禄丰一武定火山断陷盆地中。早中元古界昆阳群分布于绿汁江岩石圈断裂和小江一易门断裂的夹持地带，呈狭长状展布。迤纳厂矿床赋矿地层为昆阳群因民组上段的硅质白云岩和碱性火山岩（粗面安山岩）。矿体产出形态和矿石的结构构造等均显示矿体与赋矿地层同沉积特征；出现独立矿物氟碳饰矿、独居石及褐帘石，磷灰石、萤石、菱铁矿等矿物中也含有一定量的稀土，沿矿体走向和垂向稀土元素变化不大。2、矿体顶、底板围岩（石榴石黑云母片岩、钠长黑云母片岩等）的原岩为碱性火山岩（粗面安山岩），相对富集大离子亲石元素Ba、Cs、Rb、K、LRE日及贫Zr、Sr、Ti、Hf、HEE，为早元古代末期一中元古代早期交代富集地慢低程度部分熔融所形成的碱性火山岩。矿石稀土总量高（645-4443）×10-6，强烈富集轻稀土（（La/Tb）N＝17.3-81.1），稀土元素分布特征明显不同于矿区正常沉积的硅质白云岩和后期侵入的钠长石英斑岩及火山角砾岩，而与矿体顶、底板碱性火山岩中稀土元素配分特征基本一致，暗示稀土成矿物质来源与碱性火山岩有密切的关系；3、矿石中微量元素组合及变化特征与现代海底正在喷出的热液和热液沉积物中元素组合有较大的可比性，明显不同与火成碳酸岩型稀土矿床中的特征元素组合；在微量元素判别图解（Al-Fe-Mn、Fe／Ti-Al／（Al+Fe＋Mn）、U-Th、Y-P2O5等）中，逸纳厂矿石均投影在热水沉积区，矿石的Y／Ho值与黑烟囱值接近，表明成矿流体为高温、还原性质，稀土成矿可能以热水沉积作用方式为主；4、对矿石中主要矿物萤石、菱铁矿、磁铁矿、石英、方解石的稀土元素特征研究表明，矿石沉积时不同矿物中稀土元素分布特征基本相同，主要受成矿流体中稀土分布特征制约。而后期变质作用形成的矿物，其稀土元素分布主要受矿物晶体结构控制。同期成矿流体从早期到晚期（块状矿石→条带状矿石），轻重稀土分异变小，稀土总量增加，条带状矿石中稀土含量最高；矿石黄铜矿6345值变化在一任3％0到2g％。范围，显示慢源硫特征；菱铁矿6r3C（8％-9.1%）、δ18O（-11.17%-15.37）‰指示成矿流体具岩浆来源和有机质的脱梭酸分解作用参与；成矿流体中稀土元素可能主要以（RE（CO3）3F）4-、（既（CO3）3F2）、（RE（F，Cl万等形式迁移，当温度降低时沉淀出氟碳饰矿等稀土矿物；5、矿石和萤石单矿物 Sm-Nd等时线年龄分别为1621士110Ma和15：38士43Ma，与矿区碱性火山岩错石的U-Pb年龄1676Ma、因民组顶部石英正长斑岩的错石U-P1。年龄1685Ma基本一致，也与因民组地层年龄1765M。较为接近，反映成矿时代为早元古代晚期和中元古代早期：这一时间也与一早元古代晚期一中元古代早期昆阳裂谷初始裂陷阶段，大量来自于地幔的碱性火山岩喷发事件相吻合。矿石。Nd（t）:-2.87-3.60，萤石单矿物εNd（t）：-3.93-5.90，变化范围较窄并全为负值，接近0，指示源区为富集地幔。同时结合矿床形成的构造一地质环境及矿体产出的地质形态，认为逛纳厂稀土铁铜矿床可能是在昆阳裂谷初期，在碱性火山岩浆喷发的间歇期，来自地幔富稀土、挥发份的成矿流体由火山喷流一同生沉积方式形成的矿床。6、昆阳群因民组地层中出现的稀土富集、成矿与我国的白云鄂博稀土REE-Fe-Nb超大型矿一床和澳大利亚的olympic Dam Cu-U-Au-Ag-REE超大型矿床，在成矿时代、产出大地构造背景、成矿物质来源等方面具有较大的相似性，均体现成矿受控于中元古代1.5Ga超大陆聚合前或随后裂解初始阶段伴随的非造山型碱性岩浆或热液作用，稀土来源于超大陆拼合前因板块俯冲交代而形成的富集地幔。