论文部分内容阅读
本论文主要内容是对婆罗洲西部两期主要岩浆活动形成的岩浆岩体开展的岩石地球化学研究。研究主体分别为早白垩世S.pinyuh岩体以及中新世Batu buil岩体,通过对二者开展的岩石学、年代学以及特征单矿物分析,对比其周缘同期侵入体的地球化学特征,探讨其岩石成因机制、源区组成以及地球动力学背景。Buduk金矿和Sintang金矿与Sintang火山岩同期,并且呈现出一定的空间组合关系,对来自Sintang火山岩的Batu buil岩体开展岩石学工作、研究其成岩条件,也有利于分析成矿的动力学背景及物理化学条件。具体如下:早白垩世S.pinyuh岩体样品主要分为两组,一组为石英二长岩,另一组为辉长闪长岩,其形成时代分别为126±0.6Ma、115.5±0.1Ma,在辉长闪长岩内部还有来自新元古代的锆石,其年龄为988±5Ma。对其进行地球化学分析,可以看出石英二长岩具有高钾、钠、富铝、贫钛,富集轻稀土、大离子亲石元素以及亏损高场强元素等特征,并且出现Eu负异常。而辉长闪长岩K2O含量则相对较低,MgO含量更高,微量元素也呈右倾型分布,并富集大离子亲石元素、亏损高场强元素。两类样品在哈克图解中均呈现出与区域Schwaner侵入体一致的元素含量特征,结合SiO2与微量元素的协变图解,可以看出两类样品均呈现出分离结晶过程趋势。对其进行构造判别,结合其地球化学特征,可以判断其形成环境为陆缘弧环境。而来自中部Sintang火山岩的Batu buil岩体也可分为深、浅英安岩两组,其形成时代分别为:深色英安岩:15.4±0.2Ma、浅色英安岩:14.5±0.1Ma,并且在浅色英安岩中发现有来自早白垩世的继承锆石。两组样品具有相似的元素特征,即富铝、富钠、低镁、贫钛、高Sr/Y、La/Yb及轻稀土含量、低Y、Yb及重稀土含量、富含大离子亲石元素,结合其年代学和地球化学特征,可以判断其为同期、同源的典型埃达克岩。在哈克图解中,与区域Sintang火山岩、西北婆罗洲以及Bau侵入体具有一致的元素特征,结合进一步分析,可以推测其形成过程主要受分离结晶控制。结合构造背景,确定前期古南中国海洋壳俯冲残片发生重熔,形成了 Batu buil岩体,而岩体的地球化学特征也更多的表现出对古南中国海洋壳的继承。两期岩浆岩体的四类样品具有接近的初始Sr、Nd同位素组成,对Sr、Nd、Hf同位素组成进行计算,得到较年轻的二阶段模式年龄,对其进行分析可以判断其岩浆源区均为新生的岩石圈地幔。其Pb同位素组成显示MORB来源,而Batubuil岩体样品不仅具有上述源区特征,还落入海相沉积物范围内,指示其岩浆来源不仅是亏损地幔,还有可能受到来自俯冲洋壳的海相沉积物污染。四类样品均具有较高的Mg#,指示其源区均具有幔源物质的参与。对两组埃达克岩进行进一步成因分析,可以看出其均具有俯冲洋壳特征。对四类样品挑选了锆石、磷灰石及角闪石等单矿物开展了研究,通过计算确定四类样品成岩时的物理化学条件为:石英二长岩形成温度为:703-812℃(平均754℃),氧逸度为-14.49~-17.05(平均-15.8);辉长闪长岩:温度:716-780℃(平均 750℃),氧逸度:-12.58~-16.72(平均-15.56);深色英安岩:温度:709-872℃(平均803℃),氧逸度:-13.29~-16.89(平均-14.71);浅色英安岩:温度:694-832℃(平均748℃),氧逸度:-14.09~-17.3(平均-15.95)。对其进行进一步分析,可以看出四组样品均形成于较高的温度及氧逸度环境。通过上述分析,结合前人的研究工作,可以推测其成岩背景及区域演化过程为:冈瓦那大陆发生裂解后,来自澳大利亚板块分离的Banda微陆块向北运动,于早白垩世在赤道附近发生碰撞,加入巽他陆块。同期,古南海板块也于白垩纪开始向西南婆罗洲板块俯冲,于西南婆罗洲板块边界形成活动大陆边缘环境。未闭合的中特提斯洋壳持续俯冲,使得亏损地幔物质于早白垩世时期上涌,形成大范围的Schwaner侵入体,S.pinyuh岩体中的石英二长岩为该时期形成,其成岩环境属陆缘弧环境。在岩浆活动后期,伴有中-基性物质的同侵入,共同形成了S.pinyuh岩体中相对形成时期更晚的辉长闪长岩样品。在此之后,约90Ma时,印度板块快速向西运动、澳大利亚亚板块慢速向北运动,印度板块与欧亚大陆发生剧烈碰撞,引起了西太平洋在持续俯冲状态下的向大洋方向的相对回撤。始新世-早渐新世时期,东亚陆缘呈张裂状态,开始大规模的裂谷作用(即南海运动),持续的中-酸性岩浆活动于古晋带沿线形成了多处钙碱性火山岩。婆罗洲北侧的卢卡尼亚板块与南侧巽他陆块中间的古南海部分逐渐收缩,其南部向巽他陆块北缘俯冲。此后,卢卡尼亚板块与巽他陆块于早渐新世发生碰撞,拼合成一更大规模的大陆。同时,南海板块的张开使得危险陆块与南海板块分离,向南漂移。处于伸展应力场下的危险陆块于中新世早期与西婆罗洲陆块碰撞,碰撞结束后,古南海洋壳持续向西南婆罗洲块体下部俯冲,并残留在西南婆罗洲以下。中新世时期,西南婆罗洲块体下伏的古南中国海洋壳残片喷发,形成了 Sintang火山岩的Batubuil长英质岩浆岩体。其成岩环境并非是在常规的岛弧环境,而是在地球化学特征上更多的继承了来自古南中国海洋壳持续俯冲时形成的岛弧背景特征。通过对Batu buil岩体的研究,也可以看出无论是成岩的物理化学条件,还是同期构造演化特征,都能够为Sintang金矿的形成提供一定的理论依据,而区内是否还有与该期火山岩同期形成的铜、金矿产资源则值得进一步探究。