岩石与矿物论文选题背景

1满足人们对岩石的合理利用，2帮助人类探索地球运动的秘密，3寻找矿产资源，并将其保护这个资源

早期的物源研究主要根据地层的发育状况(包括接触关系和沉积界面等)、岩相的侧向变化和纵向叠置、矿物成分及其组合特征、地球化学特征及其空间变化等。而现代物源分析则将沉积岩的成分、结构、构造与大地构造背景联系起来。早在1979年，Dickinson等利用砂岩碎屑组分进行砂岩物源和大地构造背景分析。并依据大量的统计数据绘制了经验判别图解(Q-F-L，Qm-F-Lt，Qp-Lv-Ls，Qm-P-K，Qt-F-L图)。这些图解在国内外都到了广泛的应用，并成功地用于解释许多物源区的构造背景。之后国内外多位学者研究了不同地区、不同大地构造背景下的陆源碎屑组合特征及化学成分特征并提出了相关判断标准(Schwab，1981，1986;Maynard et ，1982;Bhatia et ，1983，1986;Roser et ，1986)。例如，Schwab(1981，1986)总结了阿巴拉契亚、西怀俄明、西阿尔卑斯等前陆盆地的陆源碎屑组合特征，为造山期盆地的物源研究提供了对比标准。Maynard et (1982)系统统计了世界各种构造背景下现代砂沉积构架颗粒及化学成分，并提出了相关判别标准。Bhatia et (1983，1986)研究了澳大利亚东部塔斯曼地槽不同构造背景下杂砂岩的化学成分，先后提出判别砂岩构造背景的常量元素和微量元素标准。Roser et (1986)在研究新西兰古生代浊积岩时，建立并应用了一个K2O/Na2O-SiO2双变量图，对不同板块构造背景下形成的砂岩进行了判别。矿物学和地球化学方法是物源分析最为常用的两大类方法。矿物学方法包括石英阴极发光法、轻矿物法、重砂矿物法、岩屑法等，其中阴极发光主要利用沉积岩中的石英、长石和岩屑多随物源变化而具有不同的发光特征，依此可分析有关造岩组分的来源(张绍平等，1989);轻矿物法主要利用母岩风化产物自源区向盆地搬运过程中不断发生沉积分异，使某些轻矿物如石英含量在平面上呈规律性变化的特点，从而推测物源方向(赵俊兴等，2008);重砂矿物法判断物源主要包括单矿物分析和重砂矿物组合两种方法，来自不同母岩区的沉积物往往具有不同的重砂矿物组合特征，这种组合特征可以直接反映母岩性质，同时利用不同时期水平方向上重砂矿物种类和含量变化图也可推测物质来源的方向。而ZTR等值线图则可以显示沉积物搬运路径，二者结合可以有效地确定母岩性质和位置(梁积伟等，2008;赵俊兴等，2008);用电子探针可分析单个重砂矿物的特性及其特定元素含量，用其典型的化学组分判定图或指数来判定其物源(Bhatia et ，1983，1986;Roser et ，1986;方国庆，1993;李曰俊，2000;李双应等，2005;杨江海等，2006)，也可根据沉积岩中微量元素主要受物源影响，物源区与沉积区具有可比性的特点通过对沉积岩中微量元素含量及分布，尤其是一些相关元素比值的研究，可以推断沉积环境，反演当时的地质条件。特别是稀土元素的配分模式判定物源区性质和物源方向(宋凯等，2002;聂永生等，2004;卢海峰等，2006;王伟涛等，2007;梁积伟等，2008;赵俊兴等，2008;王昌勇等，2008，朱志军，2010):若LREE/HREE比值低，无Eu异常，则物源可能是基性岩石;若LREE/HREE比值高，有Eu异常，则物源多为硅质岩。另外，La-Th-Sc，Th-Co-Zr/10，Th-Sc-Zr/10和La/Yi-Sc/Cr等图解可用来判断物源区所在的大地构造环境，即大洋岛弧、大陆岛弧、活动大陆边缘和被动大陆边缘环境。现今，随着地球化学成分分析技术和同位素测年技术的发展，物源分析的手段日益多样化和定量化。McLennan等分析总结了地球化学和同位素方法在分析沉积物物源方面的应用，认为其优点是既可以应用到富含基质的砂岩和页岩中，又可以确定物源的年龄和地球化学演化历史。其中，最重要的是Nd同位素组成(反映平均物源年龄)、Eu异常(反映地壳内部岩浆分异作用)、大离子亲石元素的富集(即LILE，反映物源组分)、碱土元素亏损(反映重砂矿物富集)、Zr和Hf富集(反映重砂矿物富集)和Cr富集(反映超镁铁质物源)(McLennan et ，1993)。一些研究者也利用电子探针和质谱技术对副矿物和磁性矿物进行研究，以指示物源，如利用碎屑硅酸盐中侵入体(如磁铁矿)与重砂矿物对比进行沉积物物源研究(Mark et ，2004)，并取得不错的效果。不仅利用同位素之间的相互关系也可以判别物源区，如利用绿帘石中的钕［εNd(t)］和锶［εSr(t)］同位素比值进行物源判别(幔源或壳源)(She Zhenbing et ，2006;杨守业等，2007;Carmala et ，2005;Sam VanLaningham et ，2008)，通过沉积物年龄的测定也可用于物源判定，现在常用的方法有含铀微相(锆石、独居石)的U-Pb法、碎屑沉积岩的Rb-Sr法。以采用U-Pb法定年主要选取锆石(Dǎrra et ，1999)和独居石(Monika et ，2006)为研究对象，最常用的是锆石(Darby et ，2006)。Rb-Sr法大多用于中酸性岩浆岩的测年，一般通过测定碎屑沉积物年龄并结合区域构造历史来判断物质来源和物源区岩浆活动历史(李忠等，2001)。Sm-Nd法判断沉积物物源主要采用碎屑沉积岩中Sm与Nd同位素资料来推断沉积物源区性质并估计陆壳从地幔中分离的时间(Goldstein，1984)。此外还有K-Ar法、Ar-Ar法等具示踪作用的同位素测年方法，结合区域年龄进行对比或根据构造演化历史来判别物质来源。物源分析是一个综合性很强的课题，可选择的方法也很多，但几乎每种方法都有缺点或限制条件，在实际应用中应选择适合研究目标的几种不同方法进行综合分析及相互印证，才能得出令人信服的结果。同时，随着先进的分析技术和手段，尤其是地球化学成分分析技术和方法以及同位素测年技术的发展，为物源研究带来了新的机遇。

矿物和岩石研究的意义：1）了解地球的形成与演化历史。2）寻找矿产资源：固体矿产，油气资源。3）为解决工程地质、地震、火山灾害、环境的变化等问题提供重要依据。

岩石成因探讨自从Loiselle and Wones（1979）提出非造山、碱性、无水的A型花岗岩以来，对该类型花岗岩的研究一直受到国内外地质学家的高度关注。近年来对A型花岗岩的研究又取得了许多新的进展，从构造环境分为两种：非造山和造山后（Eby, 1990; Bonin,1990；洪大卫等，1995；王德滋等， 2002），洪大卫等（1995）把A型花岗岩分成AA型和PA型，并分别与非造山的板内环境和后造山的造山带构造环境相对应。目前对A 型花岗岩的识别标志像埃达克岩（adakite）一样越来越依赖于主元素、微量元素、同位素等地球化学多数能落入A 型花岗岩区为总体特征（Whalen,1987; Eby, 1990,1992；洪大卫等，1995; King et ,1997；许保良等，1998；孙德有等，2005；苏玉平等， 2005；吴锁平等，2007）；又从化学成分上分为碱性和准铝质甚至过铝质A型花岗岩（King et , 1997; Eby,1990），但它们都受控于拉张环境，这是所有A 型花岗岩产生的共同机制，在造山带中的A型花岗岩主要形成于造山后伸展作用阶段，从而使A 型花岗岩成为判断造山作用结束时间的重要岩石学标志（Eby,1992；洪大卫等，1995; King et ,1997；王德滋等，1995,2002）。前人对小兴安岭东南地区出露的早中生代正长－碱长花岗岩已做过大量的岩石学、岩石化学、岩体成因等方面研究，认为是Ⅰ型或S型花岗岩，或与高分异I型花岗岩有关，形成于大陆内部张性断裂或造山后构造环境中（黑龙江省地质矿产局，1993；黑龙江省地调院齐齐哈尔分院，1997～2008）。对正长－碱长花岗岩岩石成因上的分歧，制约了对区域构造演化的深入认识，且以往只强调了碱性A型花岗岩的特征及其构造属性（孙德有等，2001、2004、2005; Wu at al,2002），而对铝质A型花岗岩的研究没有予以足够的重视，从而其形成的构造背景没有得到充分认识。小兴安岭正长—碱长花岗岩岩石矿物组合以条纹长石、石英为主，少量铁质黑云母，无碱性暗色矿物和微细粒闪长质包体。岩石组合的NK/A（分子数比）大多数为70～97（平均为88）＞85,A/CNK总体上＞1，符合Whalen（1987）的划分碱性和偏碱性花岗岩的界限。在（Al2O3+CaO）/（TFeO+Na2O+K2O）-100（MgO+TFeO+TiO2）/SiO2图中大多数落入碱性岩区和高分异钙碱性岩区（图3-31），在A/CNK-A/NK图中均落入过铝质－偏铝质岩石区（图3-30）。岩石具高硅、富碱、富铝和低钙、镁的特点，与吉林张广才岭南端三道河晚三叠世铝质A型花岗岩完全一致（孙德有等，2005），而不含碱性暗色矿物区别于小兴安岭地区的典型碱性A型花岗岩。岩石的稀土配分曲线呈轻稀土略微富集的、缓向右倾斜的右倾而重稀土较为平坦、铕亏损的“海鸥型”（图3-32a），与吉黑张广才岭—小兴安岭地区的铝质A 型碱长花岗岩稀土特征完全相似（孙德有等，2005），并与典型的碱性A 型花岗岩具轻、重稀土均较为平坦、前者略向右缓倾斜的、后者略上翘呈海鸥型（与球粒陨石Chondrite）相比有所差别（Whalen, 1987; Eby,1990、1992;Martin et ,1994；洪大卫等，1995; King et ,1997；赵广涛等，1997；范春方等，2000；刘昌实等，2003a、b；吴锁平等，2007）。对于高硅的正长－碱长花岗岩需要用SiO2-TFeO/MgO图来有效区分A型与I、S 型花岗岩（Whalen,1987; Eby, 1990；洪大卫，1995; King et ,1997；卢成忠等，2006；吴锁平等， 2007）。在TFeO/MgO图和Na2O-K2O图（图3-33）中，大多数岩石落入A型花岗岩区。正长－碱长花岗岩在10000 ×Ga/Al-（Zr+Nb+Ce+Y）图（图3-34）中，正长－碱长花岗岩落入A型花岗岩区。岩石在10000 ×Ga/Al-（Na2O +K2O）图、10000 ×Ga/Al-（Na2O +K2O）/CaO图、10000×Ga/Al-K2O/MgO图、10000 ×Ga/Al-TFeO/MgO图、10000 ×Ga/Al-Zr、Nb、Ce、Y图（图3-35）等成因类型判别图解中，正长－碱长花岗岩岩石样品点绝大多数落入A型花岗岩区。图3-33 正长-碱长-碱性花岗岩Na2O-K2O图及TFeO/MgO-SiO2图图3-34 岩石10000×Ga/Al-（Zr+Nb+Ce+Y）图当SiO2>72%的铝质A型花岗岩与高度分异的I型、S型花岗岩之间有许多相似之处，因此进一步需要将它们区分开来（Eby,1990；吴锁平等，2007）。（1）正长－碱长花岗岩岩石的主要氧化物SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、Na2O、K2O等含量以及平均值（表3-15、表3-18），与世界A型花岗岩平均值最为接近，与澳大利亚高分异的I型Ackley岩体、S型Scandy Cape岩体间存在较大差异（Whalen,1987; King et ,1997；吴锁平等，2007）。表3-18 正长-碱长花岗岩主、微量元素与A型花岗岩对比表（%）图3-35 岩石10000×Ga/A1-（Na2O+K2O）图、（Na2O+K2O）/CaO图、K2O/MgO图和TFeO/MgO图和10000×Ga/Al-Zr、Nb、Ce、Y图37 × 10-6），远高于I型花岗岩（71 ×10-6）和S型花岗岩（14 ×10-6）（吴锁平等，一般来讲，高分异的I型花岗岩的TFeO含量较低＜00%，而正长－碱长花岗岩Fe2O3值总体偏高，碱长花岗岩的TFeO含量02%～92%，平均为67%＞00%，正长花岗岩的TFeO含量大多09%～08%，平均为13%>00%，反映了A型正长－碱长花岗岩形成于相对氧化的介质环境，这可能与其定位较浅的特点有关。（2）高温岩浆浅成就位又是A型花岗岩的主要特征之一，是高硅A型花岗岩与高分异I型花岗岩的主要区别之一（Eby,1990；卢成忠等，2006；吴锁平等，2007）。这也与正长－碱长花岗岩岩石中出现较自形的高温锥状石英，以及部分岩石具晶洞构造、文象结构得到证实。（3）从正长－碱长花岗岩石英包裹体测温（表3-19）上得到了高温岩浆浅成就位的A型花岗岩的又一佐证。正长花岗岩的石英包裹体测温成岩温度在720℃～900℃，碱长花岗岩石英包裹体测温成岩温度为750℃～980℃，碱性花岗岩石英包裹体测温成岩温度为750℃～1050℃，其成岩温度逐渐略有升高，表明源区岩石均经历了较充分的熔融，这也是形成A 型花岗岩的重要条件。以上石英包裹体测温表明，正长－碱长花岗岩形成温度高于高分异I型花岗岩形成温度764℃（King et ,1997），表现出不同于高分异I型花岗岩的特征，也高于似斑状二长花岗岩的石英包裹体成岩温度670℃～870℃，反映出高温岩浆浅部就位结晶的特点。（4）岩石δ18O值从早期正长花岗岩（00%。～83‰，平均为25‰）向晚期碱长花岗岩（10‰）变低（表3-9），说明了岩石形成中可能同化了被大气降水浸泡过的岩石或是与这种岩石直接熔融作用有关，也从另一面说明了其形成于相对定位较浅的氧化环境（李之彤等，2001）。（5）岩石的微量元素Ga、Rb、Ba、Sr、Zr、Y等含量、平均值（表3-17、表3-18）与A型花岗岩相似（Whalen,1987；吴锁平等，2007）。正长花岗岩的Ga元素6 ×10-6～25 ×10-6（平均为81 ×10-6），碱长花岗岩中G a元素80 ×10-6～60 ×10-6（平均为70 ×10-6），与中国、世界的典型A 型花岗岩的平均值54 ×10-6～6 ×10-6接近。正长花岗岩的Rb含量124 ×10-6～385 ×10-6，平均为193 ×10-6<270 ×10-6，碱长花岗岩的R b含量大多为209 ×10-6～271 ×10-6（除GC-F-WL4 样外），平均为242 ×10-6<270 ×10-6，说明不是由高硅I型花岗岩分异形成（Pearce et ,1984）。岩石富含稀土元素（除Eu外），大多数样品的REE为00 ×10-6～03 ×10-6（平均为2007），也明显高于区域上广泛出露的同时代略早期的似斑状二长花岗岩（94 ×10-6）（韩振哲等，2008b）。岩石的稀土配分曲线形态呈轻稀土略微富集且缓向右倾斜、重稀土平坦的、铕强亏损的海鸥型，且微量标准化蛛网图上出现Ba、Sr呈负异常，也与A型花岗岩特征相符。表3-19 早中生代花岗岩类包裹体测温分析结果表续表（6）在（Zr+Nb+Ce+Y） -（Na2O+K2O） /CaO图（图3-36）、TFeO/MgO 图（图3-36）中，岩石大多数落入A型花岗岩区、高分异的I、S花岗岩区，可能说明了正长－碱长花岗岩与同时代略早形成的壳幔混合成因似斑状二长花岗岩之间具一定的岩浆源岩的亲缘性。以上充分说明了正长－碱长花岗岩的岩石学、岩石化学、地球化学特征上具铝质A型花岗岩的共性特征，略微不同于典型的碱性A型花岗岩。关于A型花岗岩的成因有多种观点，主要有岩浆混合、残留体再熔融、幔源碱性基性岩浆和I型花岗岩浆分异、下地壳火成岩部分熔融和俯冲洋壳部分熔融等模式（Collins W J,1982; Bedarad J, 1990; Eby,1992; Turner S P,1992a; King et ,1997；吴才来等，1998；肖庆辉等，2002；王德滋等，2002）。由此可见，A型花岗岩的成因与其所处大地构造背景不同、物质来源不同、岩浆演化过程的分异程度不同等密切相关，因而不可能用统一的成因模式来简单解释（吴锁平等，2007）。小兴安岭地区的晚三叠世—早侏罗世正长－碱长花岗岩的成因，可能与基性岩浆底侵作用下的地壳古老变质基底物质的部分熔融作用和一定程度的壳幔岩浆混合、分异作用参者共同控制作用有关（韩振哲等，2009a）。其依据如下：（1）残留体再熔融成因说只能解释传统的A型碱性花岗岩的高温、贫水和富氟、富HFSE的特征，而对铝质A型花岗岩要求另外的成因来解释，因与碱性花岗岩相比相对富铝，微量元素Y、Zr、Ta、Ba、Sr、Eu、P、Ti等富集程度也不同。King等（1997,2001）在对澳大利亚Lacklan褶皱带的A型花岗岩进行研究的过程中，提出了铝质A型花岗岩的概念（包含了准铝至弱过铝A 型花岗岩），并认为A型花岗质岩浆都是由长英质地壳岩石在高温条件下部分熔融产生，岩浆在上升和侵位过程中的速度差异造成了岩浆化学成分的分异。铝质A型花岗岩与A型花岗岩在地球化学特征上既有共性，也有明显差异，尽管各家观点对铝质A 型花岗岩的源区物质组成、成因认识上存在一定分歧（Collinset ,1982; Whalenet ,1987;E,1990,1992），但几乎一致地认为铝质A 型花岗岩源区应处在下地壳位置（Kinget , 1997），但与I型源区不同，A型源区应是经过地幔流体交代而成为饱满型源区（fer-tile） （Zindleret , 1986; Kinget , 1997），即富集碱质和HFSE元素。Poitrasson et （ 1994、1995）也主张铝质A型花岗岩起源于下部地壳物质的部分熔融，但他们认为下地壳源区的成分应主要是镁铁质的，而碱性花岗岩则为幔源岩浆与下地壳物质相互作用的产物，可能与壳幔岩浆混合作用有关。图3-36 岩石（Zr+Nb+Ce+Y）-TFeO/MgO图、（Na2O+K2O）/CaO图研究区内正长－碱长花岗岩，以及碱性花岗岩的稀土配分模式曲线、微量元素蛛网图（图3-32），以及Nd同位素特征基本相似（详见下述），说明两类A型花岗岩具有相似的岩浆源区，两者均为幔壳物质混熔的产物。两类岩石在地球化学特征的略微差异可能是岩浆分异演化的途径不同所致，而并非由岩浆源区的差异所引起。（2）小兴安岭东南地区仅出露少量基性岩，且从出露的辉石闪长岩等的产出状态来看，大多为壳幔岩浆混合作用有关的同深成作用岩墙，缺少岩浆分异演化形成的闪长岩等过渡成分的岩石类型，说明幔源碱性岩浆分异模式缺少地质事实。（3）岩石富K2O、富Al2O3的特征也表明岩石成因与地壳有关，而仅有幔源碱性岩浆分异、俯冲洋壳部分熔融是不可能形成高硅、高铝的A：型花岗岩，这可能是与幔源岩浆底侵作用下的富K2O、贫水的玄武质中下地壳间的壳幔岩浆混合、部分熔融作用有关。（4）正长－碱长花岗岩的143Nd/144Nd初始值为512144～512513，介于上地壳（512120）和地幔值（513000）之间（李志昌等，2004）。岩石86Sr/87Sr初始值（72056～73990＞大陆壳值719）变化很大，说明其物质来源和形成过程的复杂性。一般认为与地幔Sr同位素的不均匀性和与基性岩浆底侵作用下的地壳物质的不同程度卷入有关或下地壳源岩成分差异有关（Collins等，1982；吴福元等，1999；李之彤等，2001；肖庆辉等，2002；李志昌等，2004）。岩石tDM模式年龄为1118～1328Ma，与时空上紧密相伴的、区域上的碱性花岗岩（143Nd/144Nd初始值为512513,tDM模式年龄为1244+18Ma）、似斑状二长花岗岩（86S/87S初始值为71066～72429之间，143Nd/144Nd初始值为512139～512377,tDM模式年龄为982～1295Ma）相似。岩石的高Sr、低Nd同位素反映花岗岩的原岩可能主要由沉积岩或变质岩组成的上地壳的特征，与tDM模式年龄反映的岩浆源区物质均为中元古代变质基底物质的特征相吻合（韩振哲等，2009a）。（5）全岩δ18O也能作为物质来源的示踪剂（吴锁平等，2007）。正长－碱长花岗岩（δ18O 值大多为00‰～83‰，平均为25‰＜10‰），属正常δ18O略偏低值花岗岩类（表3-9），说明其源区物质成熟度低，且与地幔物质混入有关（泰勒，1968；张理刚，1983；李之彤等，2001）。少数正长－碱长花岗岩表现出低δ18O 花岗岩类（<6‰），这可能与岩石形成中同化了被大气降水浸泡过的岩石或是这种岩石直接熔融作用有关（泰勒，1968；张理刚，1983）。（6）随正长－碱长－碱性花岗岩岩石的SiO2含量逐渐升高，岩石的Al2O3、Fe2O3、FeO、TiO2、MgO、CaO、P2O5、Na2O等与之呈显著负相关线性关系（大多数呈分散状线性相关性，除Al2O3外），而且各氧化物的线性斜率基本一致，说明在岩浆结晶分异、演化过程中与SiO2的结晶习性的一致性（图3-37）。从似斑状二长花岗岩石的分异指数（DI）值（大多为82～85）向正长－碱长花岗岩分异指数（DI）值（87～92）逐渐变大，固结指数（SI）值（平均值从36～92）逐渐变小，显示出岩浆分异演化的特征。图3-37 正长-碱长花岗岩、碱性花岗岩哈克图解○—细中（中细）粒正长花岗岩；●—细中粒碱长花岗岩；口—碱性花岗岩（7）在时空上铝质A：型正长－碱长花岗岩与同时代的壳幔混合型（或称H型）似斑状二长花岗岩，以及典型的A型碱性花岗岩密切伴生（图3-1），构成了小兴安岭东南地区早中生代巨量的I（或称H型）－A型花岗质复合岩基，形成了构造环境有序演化的同一构造－岩浆序列，构造环境由碰撞后向碰撞后崩塌有序演化为特征。似斑状二长花岗岩、正长－碱长花岗岩的微量元素蛛网图（图3-7b、图3-32b）、稀土元素球粒陨石配分模式曲线图（图3-7a、图3-32a）的形态基本相似，可能反映了其物质来源、成因上的相似性，说明正长－碱长花岗岩成因也可能涉及一定程度的壳幔岩浆混合作用（孙德有等，2000、2004）。岩石形成的构造环境探讨A型花岗岩作为深源岩石之一，虽然对其成因机制还存在较大的争议，但它们均形成于拉张或非挤压的构造环境这一点已成共识。拉张地壳的减薄在时空上往往与深部热活动（如地幔上涌或基性岩浆的注入）有密切联系，A型花岗岩的形成多归因于热的软流圈地幔向上运动。软流圈上涌不仅为A型花岗岩浆的形成提供了必需的热和物源，而且会引起大范围内地壳物质的部分熔融。因此，大陆环境下的A 型花岗岩在一定程度上指示岩石圈减薄和软流圈上涌的时间、过程及其动力学机制（Loiselle and Wones,1979; Whalen et ,1987; Sylvester P J,1989; Eby,1990,1992; Turner S P et ,1992; Neves S ,1995；洪大卫等，1995; King et ,1997; Sylvester P J1998；邵济安等，2001a、b,2002；王德滋等，2002；苏玉平等，2005；卢成忠等，2006；吴锁平等，2007）。近来普遍的看法是，A型花岗岩代表了造山带岩浆作用和地盾区与裂谷有关的非造山岩浆作用的最后事件，并划分出了代表非造山板内环境的AA或A1型和造山后构造环境的PA或A2型（Whalen et , 1987; Eby,1992；洪大卫等，1995）。小兴安岭东南地区的正长－碱长花岗岩岩体中均无主动侵位造成的定向组构、岩浆面理构造等构造应变特征。岩体与围岩接触界面多见有岩枝、岩脉等，与围岩构造线方向不一致，围岩不因岩体侵入而发生变形，说明岩体的就位构造总体上显示出拉张环境下的被动就位的构造样式。正长－碱长花岗岩岩石在微量元素Rb-（Y+Nb）和Nb-Y构造环境判别图解（图3-38）中均落入碰撞后花岗岩（POG）区。岩石在多阳离子R1-R2构造环境判别图（图3-39）中，大多数岩石落入造山晚期和非造山花岗岩的界线附近，说明了大陆碰撞结束、崩塌时的张性构造环境。在岩石微量元素Sr-Yb图中，正长－碱长花岗岩大多数落入低Sr高Yb的南岭－浙闽型花岗岩区（图3-39），少数为低Sr低Yb类的喜马拉雅型花岗岩，可能说明其形成与碰撞后崩塌－伸展构造背景下的底侵幔源岩浆作用有关（张旗等，2005、2009）。图3-38 花岗岩Rb-（Y+Nb）图和Ta-Yb构造环境判别图解图3-39 花岗岩R1-R2构造判别图和Sr-Yb构造环境判别图解在Eby（1992） Nb-Y-3Ga的A1、A2型判别图解（图3-40）中，样品投点大多落入了A2型造山晚期花岗岩区。在岩石微量元素比值Rb/Nb-Y/Nb图（图40）中，岩石大多数落入A2型花岗岩区及其附近。综上所述，小兴安岭东南地区形成于晚三叠世—早侏罗世的正长－碱长花岗岩具有铝质A2型花岗岩的典型岩相学、岩石化学、地球化学特征，不同于高分异Ⅰ型花岗岩。该地区早中生代铝质A2型花岗岩的确定，对该地区早中生代大地构造环境的探讨，提供了新的思路。图3-40 花岗岩Nb-Y-3Ga构造判别图l和Rb/Nb-Y/Nb构造环境判别图

通过1∶50万遥感解译地质编图研究发现，制约研究区Cu、Au、Pb、Zn、Ag等多金属矿产源出（矿浆/析出）—运移—沉淀—富集—就位—改造/剥离这一成矿全过程的区域构造-岩石-成矿背景，主要包括板块缝合带及其二级构造带、赋矿岩系、岩浆岩条件、矿化与蚀变类型等方面。一、赋矿地层三江地区地层含矿性较好，对铜、金、铅、锌、银而言，背景值较高，在有的地段形成了沉积型铜金矿（床）点和铅、锌、银矿床。如江达地区晚三叠世洞卡组内赋存层状含铜砂岩，昌都地区晚三叠世甲丕拉组内有沉积的含铜砂岩型铜矿。例如：江突卡铜矿点，还有沉积改造型，大型足那铅锌银矿床包买铜锌银矿床，昌都地区晚侏罗世上察雅群内赋存层准沉积砂岩型铜矿。例如：宰后铜矿点，丁桑铜矿点，吞多挤铜矿点，小东索铜矿点。丁青-吉塘地区，中侏罗世中雁石坪群中含钙质长石英砂岩内见有砂岩型铜金矿体，如热若龙铜矿点。在江达、昌都地区古近纪贡觉组内有规模较大、研究程度较低的沉积砂岩型铜矿，铜矿内还伴生有铅银，如玉扎铜矿点。第四纪沉积物还有砂金矿，如拉妥砂金矿床、瓦达塘砂金矿床、甲弄沟砂金矿点、查列曲砂金矿点。二、岩浆岩成矿地质背景江达侵入岩带江达侵入岩带是三江地区重要成矿带之一，形成类玢岩型、矽卡岩型、热液型、斑岩型铁铜多金属矿产，构成三江铁铜多金属成矿带。该带侵入岩有印支期超基性岩、基性岩和M型闪长岩类及I型花岗岩类，还有燕山早期的S型花岗岩类和喜马拉雅早期的I型浅成斑岩类。岩体类型复杂，但已知与矿产有成生联系的侵入岩有印支晚期的M型闪长玢岩、I型花岗闪长岩和燕山早期的S型二长花岗岩及喜马拉雅早期的I型二长花岗斑岩等。印支期I型花岗闪长岩与中新元古代宁多群大理岩接触，形成了木协乡赞达和赞达村东北矽卡岩型铜金、铜多金属矿点。燕山早期的二长花岗岩与晚三叠世洞卡组接触形成矽卡岩型仁达铁铜矿床、丁钦弄铜矿床。该岩体与晚三叠世巴贡组接触，形成矽卡岩型下西接铁矿点。喜马拉雅早期二长花岗斑岩，形成斑岩型萨色拉铜矿。昌都侵入岩带玉龙花岗斑岩带是我国最有远景的以铜钼金为主的多金属成矿带之一，已知斑岩型矿床有玉龙、马拉松多、多霞松多、莽总、扎尕那等超大—大、中型矿床。斑岩型矿点有恒星措、各贡弄、夏日多牧场、色错、扎母、吉措、日曲、遵喜、萨色拉、觉洞、高吉等铜、钼、金、铅锌银矿点。喜马拉雅早期斑岩成矿背景最好，成矿元素分带性最清楚，岩体内是Cu、Mo，伴生有Au、Ag、Re及铂族元素等；接触带以Cu、Fe为主，其次为Co、W、Mo，伴生有Au、Ag、Ni、铂族元素等；向外由Pb、Zn、Au、Ag、Sb、As、Hg、Mn等元素构成外晕圈。上述元素分带特征不受围岩时代、岩性差异的影响，表明是岩浆期后热液作用（或通过岩浆热水作用）的结果。该带的喜马拉雅早期斑岩体，从整体上看有益元素背景值高，从I型斑岩体到S型斑岩体，金属元素含量有逐步增高的趋势。没有形成金属矿产的斑岩体，元素含量也比其他时期花岗岩（包括斑岩）元素背景值高出几倍至几十倍，如贡觉县拉妥乡各贡处喜马拉雅早期英云闪长斑岩与全球酸性岩的对比（表9-1），结果证实了上述观点。表9-1 全球花岗岩类与玉龙斑岩克拉克值对比表斑岩体中矿体产出的构造部位：①岩体内形成细脉浸染型Cu、Mo矿体；②岩体与围岩接触带处形成脉状、透镜状矽卡岩型铜磁铁矿和含铜黄铁矿及含铜磁铁矿体；③岩体外接触带层间形成层状含铜黄铁矿和含铜磁铁矿体；④远离岩体接触带形成脉状硫化物矿（化）体。总之，喜马拉雅早期斑岩体成矿地质背景较好，有利于矿产的形成。值得说明的是，玉龙斑岩带矿产资料很多，而昌都-澜沧江断裂以东地区及澜沧江结合带地区也有喜马拉雅早期的斑岩体，成矿地质条件与玉龙斑岩带有相似之处，但由于工作程度低，尚未发现与斑岩有成生联系的矿产信息，还需要认真总结，再到野外验证。对昌都地区遥感解译发现了很多出露地表和隐状地下的斑岩体，为该区找矿提供了重要线索，为今后的野外调查和深部工作指明了方向，对全面评估三江地区矿产资源提出了更高的要求。关于昌都侵入岩带中的印支期I型花岗岩类、燕山早期的S型花岗岩类成矿信息资料很少，是否与Hg、As、Sb、Au、Cu、Ag矿有关，还需进一步研究。丁青-吉塘侵入岩带该带内的燕山晚期I型和S型的二长花岗岩、正长花岗岩类Sn、W含量丰度值较高，南段Sn含量720×10-6～800×10-6、W 7×10-6～8×10-6；中北段类乌齐岩体，Sn含量达12×10-6～1020×10-6；北段寨北弄、娘涌带脉岩Sn含量达65×10-6～84×10-6；局部矿化岩石Sn高达826×10-6～2800×10-6，比维诺格拉夫花岗岩Sn、W平均值高出200～270倍。可见上述花岗岩对锡钨矿产的形成有利。已知与花岗岩有成生联系的锡钨矿床点有：寨北弄中型锡矿床、墙龙锡矿点、昌国晒钨矿点、长巴罗钨矿点、夏雅钨锡矿点，拉荣钨钼矿点。从《藏东花岗岩类及铜锡金成矿作用》一书中澜沧江花岗岩带主要岩体微量元素丰度表可得出，自花岗闪长岩到二长花岗岩、正长花岗岩，随着岩石酸度的增加，则Sn、W、Mo、Ag含量也增加，而Ni、Ti含量减少，正长花岗岩出现了W、Sn、Ag、Li、Be、Nb的富集趋势。燕山晚期的二长花岗岩、花岗闪长岩Cu、Pb、Zn、Ag、Au等也比维诺格拉夫同类花岗岩丰度值高，Cu高出2～8倍，Pb、Zn高出2～5倍。皆为热液充填交代形成铜、铅、锌、银、金矿床／点提供了丰富的矿源物质。实质上讲，该区大多数矿（床）点都与花岗岩有着成生联系，如盐井县其之卡铜矿，花岗闪长岩与晚三叠世竹卡群灰岩接触形成的矽卡岩型铜矿，就说明了花岗闪长岩就是成矿母岩。木嘎岗日侵入岩带该带晚三叠世—侏罗纪属裂谷—洋盆之构造环境，在丁青蛇绿岩群中存在着超基性岩、基性岩。超基性岩、基性岩在图解中分布在贫碱质区，基性岩投点主要落在弱碱质区和贫碱质区，微量元素Cr、Ni丰度值较高。而超基性岩Ti、Sc、Cr等元素相对较高，对形成与超基性岩相关的矿产有利，如丁青西铬铁矿床、丁青东铬铁矿床、八宿铬村铬铁矿点等。该类矿化常伴随铂族矿产形成。与燕山晚期花岗岩有关的矿产资料依据不充分，但岩体周围的震旦纪嘉玉桥群等地层确有金、铜矿化点集中分布，如丁青西集中群、加玉乡集中群及达秀白庆集中群，皆是找金最有希望的地段之一。波密-八宿侵入岩带该带总体上研究程度较低，大部分地区可以说是个空白区，仅伯舒拉岭大断裂以东或以北到怒江缝合带之间的八宿地区研究程度相对较高，发现矿（床）点也较多。燕山晚期岩体之岩石微量元素的特征：①从黑云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩到正长花岗岩，Ni、Co、Cr含量逐渐减少，而Sn含量有增加的趋势；②与维诺格拉夫的花岗岩微量元素平均值比较，东带主要岩体微量元素含量Pb、Ni、Co、Cr、Mo、Th略高，Cu持平，Sn、W特高（Sn高达30倍，W高达10倍，U含量也较高，约高出3倍）；③二长花岗岩极富Pb、Zn；④二长花岗岩、花岗闪长岩富Cu，各岩体还普遍富Sn、W、V，局部Sn丰度比维诺格拉夫岩体平均值高40～70倍。从以上元素丰度而言，该带对铜、钼、锡、钨、铅、锌、银等成矿有利。花岗闪长斑岩与晚石炭世来姑组接触形成矽卡岩型用不拉铜矿及聪古拉铜金矿，二长花岗岩与前震旦纪念青唐古拉群大理岩接触形成矽卡岩型那阿钨锡矿，还有与该期花岗岩有成生联系的热液型钨矿、钨锡矿、锡多金属矿及金矿、多金属矿等。雅鲁藏布江侵入岩带该带无资料，只能依据雅鲁藏布江缝合带内已知矿产进行推断，在中印边界中方一侧阿米里以北糜棱岩带内有两处。罗布莎蛇绿岩群，分别长22 km，宽5 km；长11 km，宽5 km，规模较大。该蛇绿岩主要为超基性岩和基性岩，是找铬、铁、钒、钛矿的良好地段。根据藏东蛇绿岩的找矿之规律，基性—超基性岩体规模越大，对成矿越有利，往往就能形成具有经济价值的矿床。希望在该地段加强地表及深部地质工作。三、构造对成矿的控制构造对成矿的控制包括区域构造特点对成矿的控制，大地构造对成矿的控制、断裂构造对成矿的控制。区域构造特点对成矿的制约藏东区域构造特点是，构造单元以区域断裂为界，区域断裂常形成构造变质带，带中有超基性岩侵位体、残片，并伴生糜棱岩化作用，少数地段出现有高压变质矿物和构造混杂堆积，属长期多次板块汇集而成。因此，Ⅱ、Ⅲ级构造单元具有不同的地质构造背景，造成矿产资源的复杂化或多样性及矿种的低温、中温、中高温、高温热液矿产的分带性和集中性。藏东地区实属造山带，具有变质，变形，变位之特点，华力西期—喜马拉雅期岩浆侵入活动频繁，但印支晚期、燕山早期、燕山晚期及喜马拉雅早期是藏东三江重要的成矿期。藏东地质构造复杂，同一构造单元，往往经历了扩张裂谷洋环境后，经闭合—俯冲—碰撞，又发展到岛弧环境，故形成的矿产资源具多期性、复杂性、重叠性。前文已阐明地层中Cu、Pb、Zn、Ag、Au背景值高，有的具有形成规模较大矿床的可能性。如果经岩浆活动、断裂活动、变质作用致使元素进一步迁移，便可富集成矿。在强烈挤压岛弧环境下，侵入活动更剧烈，易形成有价值的矿产资源。总体规律特点如下。（1）处于裂谷—洋盆环境的幔源岩浆成矿作用十分活跃，与超基性、基性岩有成生关系的形成铬、镍、铜、金、铂族、石棉等矿产，与M型（幔源型）闪长玢岩有关的形成大型铁矿床。（2）晚三叠世—喜马拉雅期，不同地区、不同时代岛弧阶段往往形成与上地壳源S型花岗岩有关的钨、锡、钼、铁、金、铅锌、银等矿产，以及与下地壳源I型花岗岩有成生联系的铁、铜、铅锌、银、金等矿产资源。（3）与怒江、澜沧江、金沙江及车所乡-德钦大断裂走滑陆内形变发育相关的喜马拉雅早期斑岩体，形成斑岩型钼、铼、银、钛、钨、铋、锌、铂族等矿产。（4）板块边缘，断裂活化地下含矿热卤水的作用频繁形成低温热液型砷、汞、锑、金、多金属矿产。（5）板块内夹持相对稳定的沉积盆地，形成沉积型铜、银、铅锌等矿产。（6）断裂控矿容矿是本区矿产资源的重要形成条件，它控制着高温、中高温、中温、中低温、低温热液矿床点的分布及规模。总之，不同构造环境、不同的构造发展阶段，对区域不同矿种不同成因类型的矿产有明显的制约作用，这对指导找矿有重要意义。大地构造对成矿的控制（1）金沙江-江达结合带该结合带形成与裂谷环境M型闪长玢岩、石英闪长玢岩类相关的加多岭大型铁矿床，与弧后盆地花岗岩类和围岩接触形成矽卡岩型的仁达铁铜矿床丁钦异铜矿、赞达铜金矿床、赞达东北铜多金属矿床等，以及热液型的给拉、郭伦多、下郭堆铜矿点，颠达冬昌异、一道班、正泽门错金多金属矿点及喜马拉雅早期斑岩型萨色拉铜矿等。（2）昌都板块它基本上地处肩弧和岛弧构造环境，靠近车所乡-德钦大断裂，有喜马拉雅早期玉龙斑岩体带，形成斑岩型玉龙、马拉松多、多霞松多、莽总、扎那铜钼金等矿床。还有9个斑岩型矿点；沉积改造型足那、包买大型铅锌银矿床；砂岩型江突卡、玉扎铜矿点；热液型支日阿等14个铅锌、铜、金矿（床）点。靠近澜沧江大断裂的昌都板块，基本上有这样的规律，即北部为多金属（金）矿产；中部为汞、砷、铅锌矿产；南部为金银矿产。北部热液型矿床有达拉贡、浪欠那、孔莎、白翁异—金勒异、打归、卓登尕、赵发涌等金银、铜铅锌、铜、铅锌等，还有16个铜、铜银、铜汞、金、铅锌矿点及含铜砂岩型的4个铜矿点。中部汞砷、铅锌矿床/点有俄洛桥砷汞矿床，包果卡、西岗铅锌矿床及4处汞砷矿点。南部有李丁、大水等金银矿点。（3）澜沧江结合带在古特提斯阶段为扩张的裂谷环境，新特提斯时期又变成肩弧—岛弧环境，所形成的矿产主要与岛弧阶段形成的高温、中高温、中温、中低温、低温热液活动有关。其规律是：该带北部为钨、锡、金、铜、铅、锌矿产，如寨北弄锡矿床，墙龙、长巴界、昌国晒、君达卡、夏雅锡/钨/钨锡等矿点及拉日卡铜金矿床、接拉、国从格铅锌银矿床/矿点共18处。此带中部为铁铜铅锌金矿产，如吉塘铁矿床、卡贡铁矿床、我卡地铅锌矿（床）点等17处。南部以金/铜矿为主，其次是铅锌银矿，其矿点共10余处。（4）怒江缝合带该带新特提斯晚三叠世时期为裂谷环境；晚三叠世—侏罗纪发展到深海洋盆环境；早白垩世时期又为岛弧环境。此带控制的矿点主要是铬、金、铜。如丁青西铬铁矿床、丁青东铬铁矿床2处，金矿（化）点9处，铜矿点5处，铅锌矿点2处。（5）波密-八宿板块八宿肩弧-岛弧板片。该板片在新特提期阶级地处肩弧—岛弧之构造环境，形成高温、中温、低温矿（床）点。北为金矿带，发现金矿（化）点10处。中部为汞、砷、锑、铅、锌矿，发现有俄龙呷汞砷矿床、俄龙呷东锑矿床、纳多弄铅锌矿床，还有多金属矿点2处。南部钨、锡、钼、金、铜矿，如满总金、多金属矿床，铜金钼／钨钼／铜钼／锡／钨／金矿点4处。波密肩弧侵入岩（热弧）板片。该板片靠近舒伯拉岭断裂，为肩弧岛弧之构造环境，形成矽卡岩型和高温、中温热液型矿产。中北部以铜、铅、锌、金、银、铌、钽矿为主，如青卡铅锌矿床、多依弄巴铅锌矿床、格选铜矿床等矿（化）点14处。南部发现锡钨矿点4处。雅鲁藏布江缝合带、喜马拉雅滑脱板块、西瓦利克A型俯冲带等，矿产资料未搜集。综上所述，大地构造对成矿的控制作用总结如下：（1）板块缝合带/结合带级构造是区内的一级构造单元分界构造带，它在控制区内板块构造单元形成与演化的同时，对区内矿产资源的形成亦起到决定性的导矿／控矿作用。除雅鲁藏布江板块缝合带以外，早于渐新世形成的怒江缝合带、澜沧江缝合带、金沙江缝合带，这3条巨型构造系统勾勒出藏东三江地区Cu、Au、Pb、Zn、Ag等多金属矿产形成与矿带分布之基本格局。（2）二级构造带对区内矿产的控制，主要表现在矿带分布和矿床成因方面。例如，同属于金沙江板块的江达、玉龙、昌都盆地、类乌齐等4个成矿带分别对应Cu／Au—Pb／Zn/Cu／（Mo）Au—Pb／Zn／Ag／Au—W／Sn多金属4种矿带类型；而以舒伯拉岭大断裂为界，南北两侧矿带类型差异极大，北带为与韧性剪切相关的金矿类型；南带为构造蚀变岩型金矿类型。区内二级构造由断裂构造和沉积盆地边缘分界带组成。（3）区内与Cu、Au、Pb、Zn、Ag等多金属矿产相关的赋矿岩系主要包括卡贡群（C1K）、结扎群甲丕拉组（T3j）、上察雅群（J3c）、下香堆群（K1x）、贡觉组（E1～2g）等。（4）岩浆岩条件对矿床的形成与定位非常重要。一般地讲，喜马拉雅早期花岗斑岩类与Cu、Mo、Au关系密切；燕山晚期二长花岗岩类与金矿相关；而岩浆晚期气化热液作用则是石英脉型金矿床形成和沉淀的基本条件之一。同时，岩浆作用也是沉积改造型Pb、Zn矿床后期富集和沉淀的重要条件。（5）从区域成矿时间上分析，藏东三江地区最重要的成矿时期为喜马拉雅早期，在此之前一切成矿作用都经历了它的改造，而以后时期的成矿作用一般规模很小，不足以形成大矿床，或者仅起到对矿床的后期改造作用。断裂构造对成矿的控制藏东三江地区除沉积型、斑岩型、接触交代型、岩浆结晶分异型矿产外，高温、中温、低温热液型成矿作用都与断裂构造相关。大断裂控矿较差，但派生断裂控矿较好。经统计，金沙江-江达结合带内近NS—NW向断裂控矿；昌都板块NNW—NW向断裂控矿为多，其它方向如近SN向，NE向断裂等也控矿；怒江缝合带EW、NW向断裂控矿较好；波密-八宿板块的控矿断裂有EW向、NW向及NE向。四、矿化蚀变与成矿地质条件本区变质岩普遍发育，均受区域构造控制。这里重点叙述接触变质、气化—热液作用等对成矿的控制。（1）喜马拉雅早期斑岩体的蚀变分带特征，即岩体内部的钾化、硅化、绢云母化、粘土化，岩体内外接触带及其附近的矽卡岩化、大理岩化、角岩化、绢云母化、硅化等对斑岩型铜钼金矿生成有利。（2）矽卡岩化对接触交代型铜金、铁铜、铅锌银、锡矿生成有利。（3）硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、绢云母化、碳酸盐化、高岭土化、绿泥石化等围岩蚀变对热液型铜、铜金多金属矿形成有利；云英岩化、硅化、黄铁矿化对铜钼矿形成有利。（4）黄铁矿化、褐铁矿化、硅化、绢云母化、粘土化等围岩蚀变对石英脉型/破碎蚀变岩型金、金铜矿形成有利。（5）重晶石化、硅化、碳酸盐化、少量黄铁矿化等蚀变对沉积改造型铅锌银矿床生成和进一步富集有利。（6）重晶石化、硅化、碳酸盐化、萤石化、褐铁矿化，少量绢云母化、白云母化、石膏化等围岩蚀变对热液型铅锌银矿形成有利。（7）电气石化、云英岩化、黄玉/萤石化、硅化等围岩蚀变对锡、钼高温热液矿床生成有利。（8）闪长玢岩、石英闪长玢岩体的钠长石化、纳黝帘石化、绿帘石化、绿泥石化、高岭土化、绢云母化等对类玢岩型铁铜矿床形成有利。（9）碳酸盐化、绿泥石化、高岭土化、重晶石化、硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、绢云母化、萤石化等围岩蚀变对汞、锑、砷、硫矿形成有利。

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