峨眉地幔柱的動力學特征（完整版）(文檔可以直接使用，也可根據實際需要修改使用,可編輯歡迎下載）

峨眉地幔柱的動力學特征峨眉地幔柱的動力學特征（完整版）(文檔可以直接使用，也可根據實際需要修改使用,可編輯歡迎下載）第17卷第4期l996年11月地球A(TAGE()SCIENTfASfNICA15u1]etin.theChineseAcademyofGeologica]S<'[encesV0i17Nf>4Novl996&一峨眉地幔柱的動力學特征盧記仁}\(中國地質科學院礦床地質研究所,北京)摘要哦眉地幔柱越源于赤道附近.頭部直徑約800km它的動力學特征主要反映阿大地質事件上:1.基性巖漿活動.地幔柱頭部堿壓熔融引起大規模玄武巖漿噴發和大量基性超基性巖體侵八.峨眉山玄武巖分布面積約5n萬km,主噴發期在早,晚二疊世之問,活動時限海西晚期印支期;2.酸性巖漿活動.地幔柱對探部地殼的熱改造引起大規模酸性巖漿噴發并形成30(}kinK的花崗巖帶,酸性火山噴發產物蹤流紋巖外,酸性止lh=蛙沉積遍廈整個華南地區;3.古地熱場與改造成礦作用.在地幔柱作用下.上揚子及其外圍地區曾經存在一個占地熱場.地熱異常趴海西晚期持續到燕山期,長時期的地熱異常驅動熱水循環.引起大規模改造成礦作用.If{成分布廣泛的層控金屬礦床;4.地殼升降與裂陷,華南海西一印支期的地殼運動與地幔拄有密切關系,當它到達巖于i圈底部之后.上覆巖石圈受熱軟化.伸展變薄,地殼j冗降引起柄霞期海平面大幅度上升及茅口期的強烈拉張與裂陷,地幔柱活動對大氣圈,水圈,生物圈都有重要影響,它可能造成大規模生物絕滅詞盟彩償程,紈最近,越來越多的地質學家認識到,地幔柱是地球各圈層進行物質和能量交換的一種重要形式,大陸溢流玄武巖便是其活動的典型產物.它對巖石圈地幔和地殼的熱改造和構造改造可能引起強烈的酸性巖漿噴發,大規模改造成礦作用和廣泛的地殼隆升與破裂.本文試圖從這4個方面論述我國西南地區海西一目J支期峨眉地幔拄的活動特征.華南地區近l0年來的地質礦產研究有了很大進展,發表了一系列內容豐富,論述深人的著作,這就為該區大尺度地質作用進行多方面,多層次的綜合研究提供了可靠基礎一本文將在此基礎上力圖用地幔拄活動把構造巖漿成礦等幾大地質事件統一起來,揭示它們之間的內在聯系,對它們的成因作出統～的解釋,為區域礦產評價提供理論依據.1基性巖漿活動分布在揚子板塊西部川滇黔三省的峨眉山玄武巖,許多研究者都作過描述和討論..根據現有資料,分布區北界可能已達道孚.丹巴.理縣一帶,在道孚和康定阿東梁子,玄武巖厚度分別為1200m和2451m,寶興地區玄武巖最厚處為1008m,至理縣盂通溝尖滅分布區東北部已接近萬縣至豐都段長江邊上,在川東的雷音鏞,大天池,黃泥堂,大池干井等地的油氣鉆井中都見到上二疊統底部的玄武巖及輝綠巖,厚度l8—2(J0m以上.分布區東部貴州省境內玄武巖西厚糸薄:在黔西一安順一線以東厚度僅數米,在貴陽-%It部的福泉至甕安一帶尖滅;黔南地區的輝綠巖床分布在黔桂邊界附近的羅甸,望漠一帶屬丁玄武的次火山牛I1[南部邊界大致在云南個舊一富;'一線附近,建水,丘北.寓寧等地均有玄武巖出露,建水地第4期盧記仁:峨眉地幔柱的動力學特征425區二疊紀玄武巖上部有英安巖和流紋巖,丘北鐵廠的玄武巖與同成分火山角礫巖,凝灰巖組成的火山巖系地層厚達1130m.這個地區已經屬于右江一南盤江裂陷盆地的一部分了.位于滇黔桂接壤區的右江一南盤江裂陷盆地從泥盆紀到三疊紀都有玄武巖漿斷續噴發.除了上述二疊紀玄武巖之外,在廣西靖西,龍州地區中一晚泥盆世有多期玄武巖噴發云南建水縣城附近的石炭紀玄武巖,厚度989m,占地層厚度的81%.個舊一富寧地區三疊紀早,中,晚世都有玄武巖噴發.峨眉山玄武巖分布區的西界可能到達金沙江的東側,從義敦往南至云南中甸的晚疊系玄武巖帶寬度2—1Okm,平均厚度300--900m火山巖帶西緣上二疊統呈假整合,噴發不整合覆蓋在早二疊世及更老的地層之上.此外,在義敦一中甸一景洪一線以西尚有泥盆,石炭紀玄武巖分布.由于峨眉山玄武巖中含有大量斑晶,它噴出地表之后向外流動的距離是很有限的.玄武巖分布區范圍大致可以代表地幔柱頭部的規榜.據此估計的地幔柱頭部直徑大約800km,面積0.5Mkm.上揚子區玄武巖自西而東分為三部分.西帶鹽源麗江坳陷區玄武巖的平均厚度2149m,噴出活動起于早二疊世末期下部為海相,上部為陸相.它以橄欖拉斑玄武巖為特征,部分巖石中橄欖石斑晶高達30%,近于苦橄玄武巖成分.中帶康滇隆起是一個長期剝蝕區,玄武巖分布比較零星.噴出厚度在1000m以上.早期以云南東川堿玄巖為代表,下伏茅口組生物碎屑灰巖,上覆峨眉山玄武巖.它是中心式噴發產物,以火山集塊巖,火山角礫巖為主,熔巖比例較小.中期為多中心裂隙式噴溢的峨眉山玄武巖,它屬于橄欖玄武巖一中長玄武巖一橄欖粗安巖系列,靠近西帶的鹽邊地區亦有橄欖玄武巖夾層,往東到米易龍帚山一帶橄欖石含量減為5%一15%.晚期以二灘,務本的粗面巖一堿流巖為特征.Rb—sr全巖等時年齡為210Mal261.東帶滇黔坳陷區是一個典型的大陸溢流玄武巖區它以拉斑玄武巖和石英拉斑玄武巖為主,厚度自西而東逐漸減薄.小江斷裂附近厚度為700—1000m,往東到貴州水城,盤縣一帶變為200--500m.此帶在貴陽以東尖滅上述峨眉山玄武巖包括堿性系列,弱堿性系列和拉斑系列,以后兩系列為主.全區甲均成分屬于弱堿性玄武巖,鐵,鈦含量高.鎂含量低.東西向成分變化明顯.自西而東鐵,鈦,鉀,磷增高,鎂,鈣降低.根據多種構造環境判別圖投點結果表明.三帶巖石均屬板內玄武巖,但是從東到西圖點有向板緣變化趨勢"".峨眉山玄武巖的重要特征之一是富含不相容元素.特別是輕稀土和大離子親石元素.西巖區的(La/Yb)為3.92—591./,EREE(40—113)×10(8種元素平均,F同);中巖Ⅸ(Ia/Yb)為7.26—119,EREE(130—165)×11J;東巖區(La/Yb),為9—13,EREE(140—320)×10.大離子親石元素不但明顯高于大洋中脊玄武巖.而且高于日J度德干高原的拉斑玄武巖.在康滇隆起區沿著幾條S—N向斷裂侵入了大量基性一超基性巖體,堿性巖體和花崗巖體這些芊}體的成分類型與峨眉山玄武巖的3個系列相對應.攀西地區的層狀基性超基性侵人體與正長巖體,堿性花崗巖體密切伴牛它"1屬丁堿性橄欖玄武漿演化產物層狀侵人體積一般為兒rkn紅格措體超過】|)Oknl層狀體以含夫型釩蝕磁鐵礦床著稱按}扣分為兩種類型:(1)橄欖橄輝巖'輝一樣長地球——中國地質科學院院報型巖體,以紅格為代表;(2)橄長巖橄欖輝長巖型巖體.以攀枝花,白馬,太和等巖體為代表兩類巖體都在其底部產出早期巖漿釩鈦磁鐵礦床".最近,張宗清和作者的SmNd同位素研究表明.紅格巖體是在二疊紀早期形成的(表1)_1,這與它被峨眉山玄武巖穿插破壞的地質關系一致.攀枝花和白馬巖體則是在三疊紀末,侏羅紀初生成,顯然與日]支運動最強烈的第3幕有關.紅格,白馬巖體的end(r)值與原始地幔十分接近.反映出地幔柱物源攀枝花巖體tNd()較高.似乎與洋殼物質混染有關.表i攀西層狀侵入體Sm-Nd年齡和特征值Table1Sm?Ndisochronageandrelati~valuesthelayeredintrusiansinthePanxiarea巖體MaJ,I(2d)NcIl,)紅格28338().5l2303+I56ll33攀技花l2…=43(2543?3自J197±600512.~36lf_=o4本區的堿性正長巖體主要有4種產出類型(1)由層狀輝長巖體原地分異的.通常出現在巖體頂部并呈漸變過渡關系,如云南安益巖體頂部便由二長輝長巖二長巖正長巖掏成.(2)正長巖呈巖墻,巖席狀沿層狀侵人體與圍巖的接觸帶貫人,如紅格,白馬等巖體(3)堿性巖脈群它們是由堿性巖體分出的,包括堿勝正長偉晶巖,堿性花崗偉晶巖,鈉閃霓石JE長巖鈉長巖等.如沿紅格層狀巖體NNEE向張裂隙貫入的堿性巖脈,已探明為中型規模的鈮,錯礦床(4)英堿正長巖一堿性花崗巖侵人體.橄欖拉斑玄武巖漿演化系列的基性巖體或基性超基性巖體大小達數百個.其中少數為小型層狀侵人體,上部含釩鈦磁鐵礦層,底部鉻,鉑相對富集,如新街,巴洞等巖體一從地質關系判斷,它們的產出時代與峨眉山玄武巖_褶近,分布最廣的小型基性巖體以含銅,鎳,鉑為特征,北白康定丹巴的楊柳坪巖體群.往南到力馬河,珙山箐,核桃樹及元謀朱布巖體群.直到云南南部的白馬寨,金宅山,迎風村,牛欄沖等巖體.這些巖體侵入的最新地層為下二疊統,通常視為海西期產物.最近研究表明,月巴楊柳坪超基性巖與苦橄巖類似.定為噴溢相苦橄巖.堿性巖體亦包括3種類型:(1)環狀堿性超基性雜巖體:(2)霓霞正長巖體和(3)堿性正長巖體.第一類巖體以雞街和大向坪為代表,雞街巖體與堿性玄武巖和白榴堿玄巖緊密共生.第二類巖體以流沙鄉和貓貓溝兩巖體為代表,它們與峨眉山玄武巖呈侵入接觸并包玄武巖捕虜體流沙鄉霓霞正長巖全巖RbSr等時線年齡為2lfJ_7421.96Ma.這兩類巖體代_袁碧玄巖堿玄武巖巖漿系列的侵入相上述資料說明,峨眉山玄武巖的主噴發期可能很短,f}}先兆期和后續期可能很長人量地質資料證明,它的主噴發期限于早二疊世茅口未期和晚一疊世龍潭早期.如果按同際地層對比表把早晚:=疊世的分界線定在260Ma,那么,峨眉山玄武巖主噴發期估計在2595—26I.5Ma之悶然而這次基性巖漿活動前后持續的時陽J至少可以肯定為283l97Ma,雖然目前尚無可靠依據說明先兆期是否從泥鹽石成紀始,但是,由丁彳T江南蕊江地的玄武巖噴發以及大量海西期巖體存在,似乎也不能否定這種可能性第4期盧記仁:峨眉地幔桂的動力學特征古地磁資料表明,整個晚古生代揚子板塊都在赤道附近.三疊紀開始北移,晚三疊世攀西地區已到達北緯24.638]二疊紀峨眉山玄武巖是在赤道附近噴出的,地幔柱位置當在赤道附近.紅格巖體侵人時仍在地幔柱頂部,攀枝花,白馬等巖體上侵時已遠離地幔柱2600km.后者可能是從殼幔邊界處或地殼中的巖漿房上侵的,這種巖漿房的存在時間可能長達lOOMa.這次基性巖漿事件正好相當于基亞曼地磁反向極性期不會是偶然的2酸性巖漿活動上揚子地Ⅸ在峨眉山玄武巖噴發之后有一期規模大,時間長的酸性巖漿侵人和噴發,其中的火山凝灰巖和層凝灰巖遍及整個華南地區這些酸性巖漿活動與峨眉山玄武巖有密切成因聯系.它可能是玄武巖漿上升過程中對地殼同熔產物,是地幔柱對深部地殼熱改造的結果西部三江地區的中酸性火山巖十分發育,它們可能與洋殼的俯沖作用有關.板內的峨眉山玄武巖層之上殘留的流紋巖雖已不多,但仍然多處可見.例如:(1)西部賓川上倉地區玄武巖層頂部的兩層流紋巖,厚度分別為321--367m和1O8—217m,其間尚出現凝灰質砂礫巖,表明存在噴發間斷13J.(2)滇東建水核桃園的流紋巖產于英安巖之上,組成流紋一英安質火山熔巖和碎屑巖層;厚度242m0.(3)在甘洛一小江斷裂以東地區亦可見到富硅質泡流紋巖,這些流紋巖可能與地殼重熔有關.米易一灘和攀枝花務本等地出現的菱長斑巖和堿流巖則是弱堿性玄武巖漿結晶分異的晚期產物這期火山噴發形成的凝灰巖或層凝灰巖多已變為各種粘±巖.它們包括上疊統煤系中的粘土巖夾矸,上疊統與F三疊統之間的界線粘土巖和中三疊統底部的綠豆巖.它們的特征如表2所列.從表中可看出,這期噴發表現為規模大,持續時間長,噴發次數多而且酸性巖漿為主.粘土巖夾矸與界線牯土巖遍及整個華南地區,分布面積在2Mkm以上.在西南地I的粘上巖夾矸出現在晚二疊世含煤巖系底部至頂部,一般為2O層,局部多達7O多層一在煤系上段夾矸出現頻率雖高,中段次之,F段最低….界線粘土巖通常只有1一n層,最多可達l8層.目前在海相地層中見到的粘土巖層比海陸交互相煤系中的牯土巖層少得多,這可能與火山灰的海水水解有關火山灰強烈水解后產生氧化硅沉淀,形成臺盆或臺溝中硅質巖中三疊統底部的綠豆巖分布廈面積有所縮小,限于上揚子及其東南緣的07Mkm,呈單屢或多層產出研究表明,單層粘土巖可能代表一次,也可能代表多次火山噴發產物.顯然,從晚二疊世早期到中三疊世初期,強烈的火山噴發時斷時續,持續時間大約15Ma,推測在此期間火山噴發超過百次,平均每百萬年超過7次一晚二疊世長興期的噴發最為強烈,從早三疊世早期開始減弱,這與長興期華南地區廣泛發育的火山碎屑巖和大隆組硅質巖足一致的長興晚期可能是噴發高峰期,與峨眉玄武巖噴溢高峰期大約相隔8—1(】Ma,這比國外的某些巖區玄武巖與流紋巖噴出間隔短得多J綠豆巖分布向西縮小可能意味著火山[_】分布在西部,它們與玄武巖的噴溢通道大致相同,但中心式噴發為卡.確定上述粘土巖為酸性火山藏沉積產物的主要依據是:(1)具有特征的礦物組合,自先是?比較穩定的副礦物,如高溫日莢,鋯石,獨居石,磷灰,透等;其次是長,黑母等的粘礦物假象已經盎明/f同粘』礦物組臺'J小同沉積環境'后期改造莉關(2)428地球——中國地質科學院院報1996年裹2華南地區上二疊統一中三疊統幾種粘土巖的特征對比Tible2Corrtlatimmamotlgr'ollleclayr~rsotUpperPermianandMidaleTri瞵icinSouthChina牯土巖夾矸界線牯土巖綠豆巖Boundary"cLayrocks"MungIlⅡ"locks整個華南地區.面積大于整個華南地l五.面積在1Mkm上揚予受其邊緣地區.面積約分布范圍2Mkm2以上07Mk層位上二疊統龍潭組,長組上二疊統與下j疊境之間中疊統底部沉積環境海陸交互相淺海相薩布哈臺地相以滇東一黔西為倒,般為20粘土巖通常出現在二疊一疊在上揚予臺地內常呈單層產出,層左右,局部多選7O余層,每系界線盤上.亦見于其上下數十厘但在川東北,黔南,桂西等地則層厚度通常為2—40m.個別選米之內,層數不等.常見I至數為多層.臺地邊緣綠豆巖厚度4產狀28cm.有的僅Imm,呈線狀斷續層.期北黃石剖面多選l8層,與—7m-比占地內部大5—10倍.分布它們與上下煤層的接觸薄層蕊巖互層產出.單層厚度它們之間的沉積物夾層厚度數界線大害平整清晰.偶見漸變般小于10era,少數選20cm,個厘米至數十咪.央層巖石隨環境過渡戈系粥可進1.9m而異土要巖石土要為高嶺石牯土巖.少量高嶂伊利石,蒙脫石混層牯土巖和蒙水云母粘土巖和粘土質凝蕨巖類型石.伊利石或伊利石粘土巖脫石化凝蕨巖牯土礦物主要為高嶺石隨著粘土礦物土要為伊利石蒙脫牯土礦物土要由不比例的蒙煤屠奄質程廢提高,它可音5分或石混屠礦物遠離界線者伊脫石和伊利石組成大致f}}鎮辛部奄為伊剎石,并伴有少量綠利石為土火山厥礦物有石英巴.達縣,正安貴陽安線}屁石火山蔽礦物有石英晶屑,晶屑,自形目石英,自形锫石,磷西,伊利石占】%上:此線自形石英,自形鋯石,銳仕礦,葳石電氣石銳蝕礦,礁鐵礦,礦物組臺東,伊利石為70%;東北部地區透長石,磷蕨石,獨居石,錫石黑云母白云母等.此外尚有礁它倪為'】一34%,可見到長石,石此外遷有轉變為高崎石或伊利鐵礦球粒,玻璃質球粒,火山泥英品羈和玻屑其它擻生礦物石的長石,黑云母假象其它扶球其它扶生礦物有黃鐵礦揭有玉髓,硬石膏.解石.硅質豆生礦物有碳酸鹽礦物石膏,暈鐵礦,什鐵礦,石膏,解石,海粒等晶石黃鐵礦以受罕見的硒鉛礦綠石陸相煤層和海相非煤層中的粘以富si(,KO,M)為特祉.土巖|ri():O均為'】.025Tl(】:/Atfj3為'】.'】14—0.0l7,,NⅡ,^J低;SiO:KO含量與化學特祉,Pb1'h.U比基性巖高;Fi,富K,l{J,Th;貧NaV,Mn.Ni.cu,Zn比基性巖低,-0rMn.L中基惟止成巖和沉積粘巖有明顯別Zr.MSn比較相近酸性火山凝藏巖在酸性舟質條中酸性火llJ凝灰巖在堿性條件酸性止山凝展巖任堿忖條件F成瑚件F弛變產物下的蝕蹙產{勻蝕變lnI成變余凝版結構構造它包括假流動構造,斑狀結f{J球結構,屑,品f『寫玻屑結構.氣池戧余等人多數情況,這釁結構被先整地保留F來,化微地I便粘l璜凝版¨l戲C凝版(3)它JJj火山屐'過渡關系.或凝版質熔及碎屑熔緊錯J(4)粘1第4期盧記仁:峨眉地幔柱的動力學特征巖簿層呈大面積穩定分布,具有等時性,是很好的事件地層單位,只有火山灰沉積具有這種特征:(5)富含酸性巖漿的特征元素,TiOJAI20~比值低而穩定.界線粘土巖的稀土元素模式也與酸性火山灰或花崗巖的稀土模式相近,因此上述粘土巖都是酸性火山物質在不同環境下的產物.本區印支一燕山期酸性侵人體包括堿性(A型)花崗巖,黑云母鉀長花崗巖和堿長花崗巖三類.它們集中分布在康滇隆起區的安寧河斷裂西側,受斷裂控制十分明顯.巖體沿S—N向斷裂帶斷續分布,巖帶長300余公里.它們常與層狀基性侵人體密切伴生,關于這些巖體的特征和成因已有不少論述18,43,現綜合如表3這些巖體被分為A型,I型和S型.A型巖體均與印支晚期層狀輝長巖體密切伴生,推測A型花崗巖漿是由弱堿性玄武巖漿在地殼深部結晶分異產物.相伴的層狀巖體不但產出時代晚而且初始巖漿演化程度較高,不出現超鎂鐵巖相帶,它們與A型花崗巖甚至可能來自同一個深部巖漿房本區的I型和S型巖體同樣具有非造山,貧水,富堿特征;因此,它們似乎也應該屬丁A型花崗巖范疇.按照伊比的分類…,它們大致相當于型上述堿性花崗巖屬于A.型它們與標準的I,S型花崗巖仍然有不少差別,例如冕寧堿長花崗巖磁鐵礦含量高,出現少量霓,鈉閃石等堿性鎂鐵礦物并與大型稀士礦床伴生,這些特征與A型巖體相似,很可能在地殼重熔或同熔階段有地幔柱物質加人因此,A型與I,s型花崗巖體的存在正是地幔拄特定的巖漿成分演化與其對地殼熱改造的結果,是地幔柱活動的表現.從時空分布判斷,酸性巖漿侵人已足本區大規模巖漿事件的尾聲我國西南地區這次基性一酸性巖漿事件持續時問很長,幾乎包括整個晚占牛代和中牛代,其中有7個活動期.(1)中晚泥盆【址海底玄武巖漿噴發,主要局限在右江盆地.(2)晚打炭l玄武巖漿噴發和含cu,,Pt基性巖體侵人.(3)早,晚二疊世之問太規模峨眉山玄武巖噴發,這是基性巖漿活動的高峰期.(4)晚二疊世酸性火山噴發,其中長興晚期是酸性噴發高峰期j這次噴發的火山灰沉積遍及整個華南地區.(5)早一中三疊世之問的酸性火山噴發,火山灰形成綠豆巖.(6)晚三疊世的基性巖漿噴發與侵人和酸性巖漿侵人.(7)以冕寧堿長花崗巖為代表的酸性巖漿侵人.在峨眉山玄武巖主噴發期之后的酸性與基性巖漿活動是交織在一起的.巖漿活動的脈動性可能與地幔柱的脈動有關,也可能與地殼運動的脈動性有關,【』=l許是幽兩者共同作用所決定.關于華南二疊一三疊紀之交生物大規模絕滅的原因尚有同認識..1l:海水進退f火山爆發被認為是兩大主導因素.從上不難看出,該區在整個上二疊世大約lOMa內,火山噴發頻率很大.這種長時期斷續發生的大規模火山噴發對于水圈,大氣圈和生物圈的累加影響可能最終導致生物大規模絕滅.因此,地幔柱活動可能是造成生物絕滅的根本原因之一3改造成礦作用火地熱流測量表明,攀西地和四川盆地均已小存在熱芹常它f『J的大地熱流值分別為63nW/m和42--50mW/mfH足,海西一印支期地幔住熱異常時高溫地殼自勺改造竹經jl趟人規模酸性}漿噴發,那么,它lIlJ低溫地殼必定會產牛影響,為基性干¨中酸性漿430地球——中國地質科學院院報1996年表3花崗巖體類型及特征Tahle3Typesandcharacteristicsofthegraniteintrusions\巖體類特\\.堿性花崗巖黑云母鉀長花崩巖堿長花崗巖西昌太和.德縣茨達和渡口攀植代表巖體會理矮郎河和石頭河兩個巖體冕寧堿長花崗巖體花的堿性花崗巖體位于康滇隆起區安寧河-易門斷位于康滇隆起Ⅸ,沿磨盤山,元位于康滇隆起與鹽源麗江臺綠裂與攀植花楚雄斷裂之間,它謀斷裂分布.巖體侵位于上震坳陷之間的過渡部位.巖體位產出環境們與層狀輝長巖體和二疊紀玄且統燈影組白云質灰巖中,侵吞于南河斷裂西側,沿牦中坪背斜武巖呈侵人接觸井被上三疊統紅格層狀巖體與二疊紀玄武巖.軸部侵人于泥盆石炭紀地層與時代被上三疊坑白果灣堞系不整臺中.者體'侵人二疊紀玄武巖和白果灣組或丙南組地層不整臺覆蓋,屬印支期巖體.同位紊年白果灣煤系.被喜馬拉雅期古覆蓋.為印支期巖體茨選巖體齡值范圍租大,其中201,251,礦英堿正長巖侵^.為燕山期巖的疊巖Rb-Sr年齡為229Ma253Ma可靠性較大體,同位紊年齡為72—156Ma巖體呈巖株狀.面積5—50km.矮郎河巖體為SN向展布的巖巖體南北長90km,東西寬6通常可分出英堿正長巖和堿性株.面積122,相帶不發育.14kin.面積約800kJn,是一個多巖體特征大致可分出內部相和邊緣相.期伏復臺巖體.亦可分為邊緣花崗巖兩個巖相,兩者比例變化石頭河巖體僅4km.可分出邊很大相,中心相和過渡相緣相,中心相和過蘸相堿性花崗巖的主要礦物(體鉀長石以微斜長石和微斜微紋鉀長石主要為微斜條紋長石其積%):條紋長石6I】.石英30,鈉長石為主.內部相含量(體積%)次為條紋長石廈正長石.含量閌石,霓石,蔸輝石8.鈉長石23550.邊緣相∞.斜長石l0—(體積%)為一65;石英28英堿正長巖礦物{體積%)條紋25;石英40,邊緣相2040.斜長石515.暗色礦物(黑礦物組臺長石與微斜條紋長石.石英30;黑云母I53副礦物有磁云母,冕輝石,鈉內石)小于l.l0.鈉閃石,覺石,蔓輝石9,鈉長鐵礦,釷鐵礦,磷灰石,褐簾石,副礦物有磁鐵礦,楣石,磷葳石,石1副礦物種類較多,但以褐電氣石,髂,獨居石,鎘石,白釔鈮礦和鋯英石為主,茨迭巖體鎢礦等.磁鐵礦平均音量2678g/鋯石,褐簾石,獨居石等磁鐵礦平均含量4955g/1的揭釔鈮礦含量150—200g/tl72%一75%,平均%;英堿正長巖s62%一70%.平SKX(73—76)%.平均74.5%SiO273%一75%,平均74.8%均66%.～2OJ/(CaO+Nnz()AI2(/CaO+Na20+K2()<11Ab/{CaO+Na:OK'O)>K2(】)>1.1.平均1.15.{NoNa20+K2O=i0%,K2O/Na2O1.1.平均1.12(Na2O+K:O)+K:O)>8%.平均10%cKzO=122.0.平均1.80ca()>8%.K2()/Na2O=O95/NaO:0331.24,英堿正長巖034%一l84%,平均0.78%218.平均1.3CaO034%一巖石化學06O0.83,Car)<1%.平均分異指數958.EREE=(141l84%.平均O.78%.分異指數95.2.TREE=(146559)O.28—0.78%分異指數905.405)×lI)～,平均233×,~.8REE=(157—76I))×l0,平1O(Ce/'Yb)=47—13210,平均292×10～(Ce/均433x11).(Ce/Yb),26Yb)=388.0Eu/Eu'=ELffEu=0.26一O55Rb/Sr0100.48.均031,U,—8.1EEu.:06一O43.l5.Nb,U較高Rb/Sr=3.7NbYaZr含量較】,h含量較高為特祉高.富單戡>5第4期占記t::峨眉地幔柱的動力學特征的上侵和噴發.同起點的熱擴散將把地幔柱熱異常傳導到地殼表層,現代裂谷的高熱流異常可以證明這一點東非裂谷東支的熱流值高達l05mw/m,貝加爾裂谷為97mw/m:.萊蒔河地塹和奧格蘭德裂谷分別為112和107mw/m(Morgan,1982)本區層控金屬礦床的生成可能與這種熱異常對地殼表層改造有關.上揚子地區的層控金屬礦床十分豐富.包括銅,鉛,鋅,汞,銻,金等.它們在地質地球化學特征和成困等方面有許多共同之處,現以鉛,鋅,汞,金為例,根據發表的資料,綜合對klan下l1.礦帶范圍大,與峨眉山玄武巖空間關系密切川滇黔鉛鋅礦帶南北長500km.位于小江斷裂以東的玄武巖分布區之內.汞礦分布區面積大于02Mkm.位于玄武巖區東部邊緣及其外側.卡林型金礦部分在玄武巖廈之內,部分在其外圍.2含礦層位多,從前震旦系到三疊系都可產生,但是各類礦床都有特定的主含礦層.鉛鋅礦帶的主含礦層為上震旦統燈影組,汞礦帶為寒武系,卡林型金礦為二疊一三疊系.主含礦層1t,t代與成礦時代相差很遠,政造成礦主要發生在峨眉山玄武巖主噴發期之后3,構造控制十分明顯不同級別的斷裂和褶皺構造控制不同級別的礦帶,礦田和礦床.武陵汞礦t特同時受復背斜構造和斷裂系統控制一斷裂多次活動可能對含礦層沉積及成巖以后的改造都有影響.不過.它們在海西晚期至日支期的拉張對層控金屬礦床生成可能是至關重要的:4,礦體分為整合型與不整合型兩類,前者包括層狀,似層狀,透鏡狀;后者為脈狀,簡狀,囊狀,不規則狀等整合型礦體順層分布,與沉積巖漸變過凄;非整合型礦體沿各種構造裂隙和層問破碎帶產出5.妒物組臺和蝕變類型l卡口近雖然它們的主要工,礦物不同,但伴生的金屬礦物和蝕變礦物相當近似,而fi都屬于中低溫組臺主要金屬礦物方鉛礦,閃鋅礦,辰砂,自然金,銀金礦等,除了構成獨立的鉛鋅礦床,汞礦床,金礦床之外,還可形成鉛鋅汞礦床,鉛鋅金礦床,求金礦床蝕變均以辟化,碳酸鹽化,重晶右化和螢化為特征6豐要元素為Ph,Zn,Hg,Au,As,Sb,Ag,分散元素有,T1,F等.這元素在不同礦床中的集中程度和組合關系不同.IZn分異明顯,se,T】等分散元素局部集中形成Hg,HgT【型礦床.此外,這些礦床都富含有機質,瀝青和卉墨電比較常見7.改造成礦作用是這些礦床的共同特征成礦金屬元素是從圍巖,礦源層或含礦巖系得到,或者直接從C積礦床中活化,淋濾,遷移,富集的.硫來自C積地層中的硫酸鹽水包括r滲地喪水,gl~itl田鹵水.成礦溶液均屬高鹽度熱鹵水成礦溫度主要在70—25I_1℃之,f就整個地區的各類層控礦床而言,溫度上限可能到3IJ【]一35u℃f1前有關層控礦床的概念很統一I涂光熾等在3卷中國層控礦床地球化學論著中提出并詳細訓論|,改造成礦和改造礦床這個核心問題,有許多精辟見解(涂光l等,1984,1988)本文在此基礎上把改造成礦作用視為沉積成礦作用,變質成礦作用和巖漿成礦什'用結合部上的一種成礦作用因此,它兼有三夫成礦作用的些特征.改造刈象t要地殼喪層.包括非礦地層或地質體.也可以是礦床.特別是沉積礦床這咀把改造成礦作用形成的獨立礦床稱為改造礦床它的成礦物質可以來自各種地J基底,深部地殼和地幔.fH豐要來自礦源層或禽礦÷系它前被稱為后牛礦床或后成礦床…這種礦床也l_以…靜C積礦床繩例底政造地或地牛成.所tj}礦床或{H造礦床改造礦床址:人類礦床交處的端員礦床,J!-.fi一定獨性.叉-凡類礦432地球一一中國地質利學院院報床有著不可分割的聯系.當沉積礦床受到輕微改造時,沉積特征變化不大,仍然屬—r沉積礦床;受到強烈改造時,沉積特征與改造特征都很明顯,稱為沉積改造礦床;受到徹底改造時.沉積特征基本消失或完全消失便成為改造礦床,顯然,這里的沉積改造礦床一詞既指一個沉積一改造礦床系列,又指沉積礦床與改造礦床之間的一個過渡類型.在前一種情況下,它包括改造礦床;在后一種情況下,它與改造礦床并列.在峨眉山玄武巖分布區及其外圍的表層地殼中.沉積改造礦床種類多,規模大,分布r,這表明該區的改造成礦作用廣泛而強烈.由于大多數礦床缺少可靠的年齡資料,現有的鉛同位索資料顯示多階段特征,因此關于它們的成礦時代和熱動力問題,認識還很一致大多數研究者把它們與地殼運動聯系起來:例如東川一易門銅礦的改造與晉寧運動有關,川滇黔鉛鋅礦的改造,規模巨大的汞礦帶和F-林型金礦的生成與燕山運動有關等同時這些礦床與巖漿活動似乎沒有明顯聯系.因而通常把構造熱和正常地熱作為形成和驅動成礦熱液的熱動力源但是,在攀西裂谷研究中曾經指出該區層控鉛鋅礦床生成與海西晚期的構造一熱事件有關,后來的研究也得出類似結論.揚子板缺地殼運動具有多旋回特征.改造成礦作用的多旋回性都不州屆.典型改造礦床和沉積改造礦床多階段改造現象很少見相反,這些礦床具有相當一致的地質地球化學和成因特征.P1],Zn,Hg,Sb,Au等金屬雖然趨向于獨立成礦,但亦彼此密切共牛,無論礦床或礦帶都如此.據此推測,Eft]可能是在同一次大規模的改造成礦作用中形成的,這些層l擰礦床與峨眉山玄武巖空間關系密切,而都分布在推論的地幔拄熱異常之內,以范圍大l持續時問長為特征的這種熱異常對于沉積改造礦床生成是十分有利的.地幔柱熱異常對于四川盆地的油氣演化和西南地區的煤層變質可能有重要影響,四川盆地是我國重要的天然氣產區.該區的油氣藏主要分布在_二疊一三巹系海相碳酸鹽巖中據1986年四川石油管理局資料,在發現的260個油氣藏中,二疊系93個,三疊系132個.兩者臺計占總數的86,5%.該醫油氣演化程度高,已知生油層都已進人高成熟或過成熟階段例如:三疊系干酪根Ro為l,5%I2,0%,達到高成熟階段;二疊系Ro為l,8%13,0,屬過成熟階段由于沉積巖內有機炭成熟度過高,因此火部分都已轉化為天然氣,這可能是叫川盆地盛產天然氣的主要原因之一.實驗表明.有機質的熱演化程度是地溫和受熱~,tfu】的函數.反映干酪根成熟度的R.%值顯然也是地溫和有效作用時間的函數地幔柱熱異常的長期作用可能是促使有機質轉化為天然氣的根本原因.根據周義平等(1988)的研究,川東南,滇東及黔西地區上二疊統含煤巖系分布面積住O.1Mkm以上,厚度一般為1501300m煤的變質程度高,而且煤階,煤的揮發分()及粘上巖夾矸中的粘土礦物成分呈現有規律的相關變化當在10%--12%以上的煙煤階段,粘土礦物以高嶺石為主;V為10%--8%的無煙煤階段.粘上礦物為高嶺石一伊利石;V小于8%時,幾乎全部轉變為伊利石并出現少量綠泥石.變質程度最高的為超無煙煤≤5%,但是夾矸的結構構造始終不變他們認為這種后期改造特征與溫度壓力增人以及溶液中堿金屬離子和亞鐵離子有關l1l.尼然.溫度是引起煤變質0粘f:礦物轉化的要素關丁熱源題,童玉明等(1994)認為與斷裂構造有關鑒于含煤系分布'上述地幔娃熱芹常K之內.因此奉文認為煤的變質,粘1.礦物轉化,天然氣.C_干J收造層托強屬礦床牛成量問rtI異常地熱場控制第4期記仁:峨眉地幔柱的動力學特證根據上述資料與分析推斷,上揚子及其外嗣地隨曾經存在一個異常地熱場,大地熱流值高丁:當時的常地熱它的分布范圍遠大于現在的峨唇山玄武巖分布吒.它是峨眉地幔拄頭部之上地殼表層的巨大熱暈,持續時間可能超過150Ma,即從海西晚期一直延續到燕山期一異常地熱是地幔柱帶來的,可能從巖石圈底部通過擴散和巖漿上侵傳導到地殼表層.在地殼表層斷裂破碎帶發育,其中的循環熱液在導熱與改造成礦中都起主導作用一可能正是由于這種地溫梯度較高的占地熱場的存在/r使得我國的沉積改造型層控礦床的形成溫度和煤的變質溫