西北大学地质学系/大陆演化与早期生命全国重点实验室林立航团队在《西北大学学报(自然科学版)》发表论文《华南板块西南缘个旧碱性杂岩体地球化学特征及深部动力学意义》。该研究系统编译和总结了晚白垩世个旧碱性杂岩体已报道的大量地球化学与同位素数据,首次从多源区、多阶段岩浆作用的视角,成功重建了该杂岩体的成因模型,揭示了其与大型锡铜矿床的密切关系,并阐明了华南板块西南缘在晚白垩世时期经历的大陆岩石圈伸展、地壳生长及深部动力学过程,为理解该区域构造演化与成矿背景提供了关键约束。

个旧地区以大型锡铜多金属矿床闻名,其成矿作用与晚白垩世(约74-91 Ma)广泛发育的碱性岩浆活动密切相关。为厘清复杂的岩浆来源与演化历史,研究团队对前人发表的76个全岩主微量元素、54个Sr-Nd-Pb同位素及113个锆石Hf同位素数据进行了系统梳理与综合研究。
研究发现,个旧碱性杂岩体可明确划分为三组具有不同源区与成因的岩石组合。第一组为白云山钾玄质霞石正长岩,其极高的全碱含量、富集的Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征(与EM II型富集地幔相似)以及低Ba/La比值指示,其起源于受俯冲沉积物熔体交代、并含有金云母的富集岩石圈地幔,原始岩浆经历了强烈的分离结晶。第二组为贾沙钾玄质二长辉长岩-二长岩组合,二者具有异常高的Ba、Sr含量,同位素特征与霞石正长岩类似,但极低的Th/Yb比值表明其源区经历了俯冲板片流体交代,并含有金云母和角闪石,二者为同源岩浆不同演化阶段的产物。第三组为龙岔河-神仙水二长花岗岩-钾长花岗岩组合,其地球化学特征显示强烈的壳源属性,但发育的暗色包体、高Ba-Sr特征及变化的Hf同位素表明,它们是由来自富集地幔的高Ba-Sr岩浆注入下地壳,引发壳幔混合,并随后经历不同程度分离结晶而形成,其中钾长花岗岩为高分异产物。
基于详实的数据,研究团队构建了晚白垩世个旧地区的深部过程与动力学模型。研究认为,该时期华南板块西南缘的岩浆活动主要受新特提斯洋板块向北俯冲后折返引发的东西向岩石圈伸展控制。伸展作用导致软流圈物质上涌,为岩石圈地幔部分熔融提供了热源。先前受俯冲交代作用改造的富集岩石圈地幔发生减压熔融,产生了碱性幔源岩浆(形成霞石正长岩)和高Ba-Sr幔源岩浆(形成二长辉长岩-二长岩)。这些幔源岩浆的底侵作用,不仅加热并促使下地壳发生部分熔融产生长英质岩浆,其自身更是以岩浆混合的形式直接注入下地壳,显著促进了该区域的大陆地壳生长。混合后的岩浆进一步演化,最终形成了具壳幔混合特征的二长花岗岩与高分异钾长花岗岩。
该研究不仅系统阐明了个旧复杂碱性杂岩体的成因谱系,将具体的岩石类型与深部特定的地幔源区属性(熔体 vs. 流体交代)和壳幔相互作用过程精确关联,而且为理解华南板块晚白垩世大规模的岩浆-成矿事件提供了关键的深部动力学视角。研究成果强调,新特提斯构造体系的远程效应是驱动该时期华南内陆岩石圈伸展、岩浆活动和巨量金属聚集的核心动力,对区域成矿规律研究和深部探测具有重要的科学指导意义。