“与大火成岩省有关的岩浆和成矿”有关主题简介 - 中国地质科学院地质

加拿大地质学会议及阿巴拉契亚造山带野外考察系列报告之五“与大火成岩省有关的岩浆和成矿”有关主题简介

薛怀民

该年会安排了278个会议报告、167个展板，其中安排在“与大火成岩省(LIPs)有关的岩浆和成矿”主题下的报告28个、展板19，另外有3个报告和1个展板安排在“太古代克拉通和它们的裂谷边缘”主题下，合计与大火成岩省有关的报告和展板共51个，约占了整个年会报告和展板的11.5%，在这次地质年会中占有重要地位。

参加“与大火成岩省有关的岩浆和成矿”主题学术活动的以加拿大学者为主，另外还有来自美国、俄罗斯、英国、澳大利亚以及中国等国家的学者。与会的绝大多数学者坚持认为，大火成岩省的含义包括：体积大（>0.1Mkm3）、分布面积广（>0.1Mkm2）、持续的时间短（一般≤5Ma）、形成于板内环境，岩性以溢流玄武岩为主，及相应成分的侵入岩（主要包括镁铁质岩墙群、席状杂岩和镁铁质-超镁铁质层状侵入体），可能与地幔柱有关。但部分研究太平洋中几大群岛（主要为夏威夷群岛，另外还有Kerguelen和Tristan）的学者（主要来自加拿大不列颠哥伦比亚大学地球、海洋和大气科学系）认为太平洋上这些热点链代表移动的地幔柱，并据此认为存在长寿命的地幔柱（80~120 Ma）。另外，也有个别学者将大火成岩省的概念扩大到中酸性岩浆岩分布区。

本次年会“与大火成岩省有关的岩浆和成矿”主题关注的重点是北美克拉通上前寒武纪的镁铁质岩墙群，尤其是加拿大Wyoming、Superior、Karelia-Kola，以及Hearne克拉通上的太古代和古元古代岩墙群，这是可以理解的，毕竟是加拿大地质学会的年会，而且这些基性岩墙群也是北美大陆上最醒目且最具全球意义的地质现象之一。其次为以夏威夷群岛晚主，包括太平洋中部的其他与热点有关的洋岛玄武岩。另外报告的还有格陵兰东部古新世（~56 Ma）的溢流玄武岩、俄罗斯西伯利亚克拉通东南缘中元古代(1020-975 Ma)的镁铁质大火成岩省、北美西部（劳伦西部和北西部，从南边美国的蒙大纳、怀俄明州和爱达荷州扩展到加拿大北西部的新元古代（~780 Ma）Gunbarrel大火成岩省(由空间上分离的岩脉、岩墙及较少的火山岩构成)等。

大规模的放射状岩墙群作为大火成岩省通道体系的关键组成部分在年会上获得了充分认可，且大多数与会学者认为其成因常与地幔柱和大陆裂解相联系。普遍接受岩浆运动过程首先是在地幔柱的中心区域垂直向上流动，达到浅部后向外侧流动，从岩墙群焦点相外距离最长可达2500 km。这些放射状岩墙群在其整个长度范围内，可为岩脉、层状侵入体和溢流玄武岩的形成输送岩浆。另外，也有学者强调大规模的环状岩墙群对于确定地幔柱的中心位置同样具有重要意义，但以前未受到重视，提出这些环状岩墙群的几何形状近圆形或近椭圆形，长轴通常600到1800 km，有些情况下，它们可与大致同时代的放射状岩墙群共同限定焦点；另外一些情况下，没有伴随的放射状岩墙群。

除了根据大规模的放射状岩墙群的会焦点、大规模的环状岩墙群的中心推断地幔柱的中心外，应用地球物理资料帮助辨认和模拟与LIP有关地幔柱中心是会议讨论的内容之一，并且认为是有效的辅助手段之一。

大火成岩省形成镁铁质-超镁铁质岩的过程中能够形成重要的，即使不是世界规模的岩浆硫化物矿床。一般认为镁铁质-超镁铁质大火成岩省，对应主要的岩浆Ni-Cu-PGE硫化物矿化的是可能的热点。来自内华大拉斯维加斯大学的Jowitt S.M.教授对全球镁铁-超镁铁质大火成岩省的Ni-Cu-PGE成矿远景进行了分析，提出了岩石地球化学在矿床勘察中的应用，但将我国胶东玲珑金矿的成矿归为与大火成岩省有关则算是对我国地质的一个误读。

令人印象深刻的是加拿大Carleton大学地球科学系的Ernst R.E等人对全球大火成岩省GIS数据库的建立，并利用其帮助确定有关矿产的勘察目标。早期的大火成岩省数据库集中在大陆溢流玄武岩和海洋高原/海洋盆地溢流玄武岩和相关热点岩浆活动，年龄追溯到260 Ma。目前计划江GIS数据集拓展到前中生代，年龄追溯到元古代。这些溢流玄武岩已普遍被侵蚀，露出下伏的岩墙、岩脉和层状侵入体的通道系统。下一步计划再进一步追溯到太古代，那里有一些大火成岩省已被确定，地球物理数据可以揭示深层结构。新的GIS数据库还包含相关的硅酸岩浆作用、碳酸盐，金伯利岩和矿床以及解释出的地幔柱中心，相关结构（如裂缝），相关的沉积盆地（与大火成岩省有关的地形）等。这意味着它是一个基于全球大火成岩省的GIS数据集并及时更新的系统，在寻找与大火成岩省有关岩浆Ni-Cu-PGE硫化物矿化的靶向具潜在用途。