华南西缘桂西晚古生代基性岩浆成因机制与成矿背景研究

The region of western Guangxi just located the transform bounder between the Tethyan and Pacific tectonic domain, which is the center of two global mantle convection circles, so it evolved very active basic magmatism and favor for ore deposits. However, it is still unclear about the relationship between the magmatism /mantle process and metallogenic mechanism. The mafic rocks (basalts and diabases) and associated gold deposits from the western Guangxi provides unique opportunities to conduct this kind of study. This project will focus on ore-bearing and barren mafic rocks, to apply the mineralogy, petrology and analyze the Platinum-group element ,Sr-Nd-Pb-Os isotopic ratios of bulk rock, then discuss the petrogenesis of mafic rocks and mantle characteristics, finally we will uncover the mimic relationship between the magmatism and metallogenic process. Therefore, this project will lead a better understanding the geodynamic metallogenic background and promote geodynamic research of southern China during the Late Paleozoic.

桂西地区位于特提斯洋构造域与太平洋构造域的转换部位，是全球地幔对流环的两个会聚中心之一, 区内基性岩浆活动频繁，是成矿条件很有利的地区。然而，该区基性岩浆成因机制及地幔动力学过程对成矿的制约关系如何还不明确。桂西地区晚古生代基性岩（玄武岩和辉绿岩）及其密切相关的辉绿岩型金矿为我们研究上述问题提供了最佳研究对象。申请者拟选择含矿及贫矿基性岩，应用矿物学、岩石学、铂族元素（PGE）及 Sr-Nd-Pb-Os同位素地球化学，探讨基性岩成因及地幔源区特征，最终揭示基性岩浆作用与成矿作用之间的关系。本项研究将更好地理解桂西地区晚古生代深部地球动力学过程与成矿动力学背景，也将为晚古生代华南大地构造演化提供重要的科学依据。

桂西地区位于特提斯洋构造域与太平洋构造域的转换部位，是全球地幔对流环的两个会聚中心之一, 区内基性岩浆活动频繁. 桂西地区基性岩分布在中国南部的西南地块和越南北部地块，主要呈层状或似层状的小岩体产出。本项目通过对基性岩进行了岩石学、主微量元素、铂族元素（PGE）及 Sr-Nd-Pb-Os同位素地球化学研究，揭示了桂西地区（巴马-玉凤-龙川-世加）的基性岩具有高TiO2含量，极高Ti/Y比值（750~2000），在微量元素特征上呈现与洋岛玄武岩（OIB）极其相似的地球化学特征,结合Sr-Nd同位素特征,表明桂西基性岩类似于峨眉山大火成岩省（ELIP）高Ti玄武岩，然而，对比ELIP，桂西地区基性岩拥有比ELIP高Ti玄武岩更高的Ti / Y比值，揭示了桂西基性岩形成于部分熔融程度低（< 5%）或在深度超过3.5Gpa的厚岩石圈下含石榴石的地幔柱岩浆源区.具有极高Ti/Y比值桂西基性岩可能是峨眉山地幔柱外围岩浆作用的延伸，代表了峨眉山地幔柱高Ti玄武岩母岩浆。桂西隆林-西林地区辉绿岩地球化学特征具有与ELIP高Ti玄武岩相似的地球化学特征，但其亏损Zr、Hf和Y，表明它们的地幔柱岩浆源区受一定程度的地壳物质混染。区域上与基性岩有关的微细浸染性金矿的成矿过程可能类似于美国内华达州的卡林型金矿。桂西那坡基性岩分为高Ti和低Ti两部分，高Ti基性岩为碱性玄武岩，与峨眉山高Ti玄武岩具高度亲缘性，而低Ti基性岩为拉斑玄武岩，与岛弧玄武岩地球化学特征类似，结合区域地质背景，认为那坡高Ti基性岩可能为峨眉山地幔柱岩浆作用的产物，低Ti基性岩为古特提斯俯冲与峨眉山地幔柱共同作用的产物，揭示了那坡地区晚二叠世同时受到峨眉山地幔柱和古特提斯俯冲相互作用的影响。桂西基性岩的铂族元素（PGE）地球化学特征显示桂西基性岩具有比ELIP内带高Ti和低Ti基性岩更低的PGE丰度特征，这一特征揭示了ELIP外带玄武岩比内带玄武均具有更低PGE丰度的规律，这一规律可能是因为外带更低程度部分熔融岩浆作用导致了岩浆源区中硫化物饱，导致PGE在熔体中的极度亏损。