碰撞带中钾质-超钾质侵入体及其相关金多金属矿化的形成机制：以中国西南部扬子克拉通西部渐新世姚安复合物为例

《Geobios》：Genesis of potassic-ultrapotassic intrusions and associated Au polymetallic mineralization in collision zones: An example from the Oligocene Yao'an complex in western Yangtze Craton, SW China

钾质岩浆碰撞带成因及金矿化机制研究——以扬子克拉通西部的姚安复合岩体为例。该研究通过岩矿学、同位素年代学及地球化学分析，揭示了33Ma钾质-超钾质岩浆活动的分异过程：微斜长石-角闪石组合分异导致富钾浅色岩体形成，而MMEs的不平衡结构表明岩浆混合作用。Sr-Nd同位素（εNd=-12.1至-8.2）及Hf同位素特征显示地幔交代源岩贡献，结合LILE富集与HFSE亏损，证实钾富集源于部分熔融的富钾地幔垫层。该成果为碰撞后钾质岩浆成矿提供新证据。

　　在地质学研究中，碰撞带的形成往往伴随着复杂的岩浆活动和金属矿化过程。近年来，学者们对碰撞带中钾质-超钾质侵入体与区域金多金属矿化之间的关系进行了深入探讨。本文研究的奥陶纪（Oligocene）姚安复式岩体（Yao'an Complex, YAC）位于中国西南部的扬子克拉通西部（Western Yangtze Craton, WYC），其与印度-亚洲碰撞事件具有成因上的联系。该复式岩体主要由钾质-超钾质岩浆岩组成，包括霞石正长岩斑岩、钾质-超钾质基性微粒岩包体（MMEs）和超钾质煌斑岩。通过对这些岩石的系统研究，我们得以揭示其成因机制及其与金多金属矿化之间的关系。

姚安复式岩体的钾质-超钾质侵入体具有显著的高钾（K?O）含量和高钾钠比（K?O/Na?O）特征，这些特征在地质学中常被视为岩浆演化过程中某些特定条件的指示。例如，高钾含量通常与地幔源区的富钾特征或岩浆在地壳中的演化过程有关。此外，这些侵入体还表现出富集的锶（Sr）和钕（Nd）同位素特征，以及变化的锆石铪（Hf）同位素值，这表明它们可能源自富集的地幔源区，并经历了复杂的演化过程。同时，这些岩石中的一些元素组合，如富集大离子亲石元素（LILEs）和贫化高场强元素（HFSEs），以及高铷（Rb）/锶（Sr）比和低钡（Ba）/铷（Rb）和铌（Nb）/铀（U）比，进一步支持了它们可能源自富钾地幔熔融的观点。

在碰撞带环境中，钾质-超钾质侵入体的形成通常与地壳增厚和地幔物质的上涌有关。地壳增厚会导致岩浆在地壳中经历更长的冷却和结晶过程，从而形成具有特定地球化学特征的岩石。例如，姚安地区的霞石正长岩斑岩显示出高二氧化硅（SiO?）含量，但不具有类似“阿达科岩”（adakite）的特征。这表明它们可能不是由地壳熔融直接形成的，而是由地幔源区的富钾岩浆通过部分结晶作用形成的。同时，这些岩石在哈克图（Harker diagrams）上显示出线性趋势，与已发表的同期钾质-超钾质岩浆岩数据相似，进一步支持了它们的成因机制。

基性微粒岩包体（MMEs）在霞石正长岩斑岩中表现出不平衡结晶的特征，这表明它们可能是在不同比例的富钾基性岩浆和原始霞石正长岩岩浆之间发生混合作用后形成的。这种混合过程可能在岩浆上升和冷却过程中发生，导致了MMEs中某些元素的异常富集或亏损。此外，这些MMEs中还发现了硫化物，这表明它们可能在成矿过程中起到了重要作用，即基性岩浆可能为金多金属矿化系统提供了部分金属来源。

研究还发现，姚安地区的钾质-超钾质岩浆活动与印度-亚洲碰撞事件的时间相吻合，这为理解碰撞带中的岩浆演化提供了重要线索。通过结合区域地质背景和地球化学数据，我们推测，这些钾质-超钾质岩浆的形成可能与碰撞后地壳的减薄和地幔物质的上涌有关。地幔物质的上涌可能导致了富钾地幔源区的熔融，进而形成了这些具有特定地球化学特征的侵入体。此外，这些侵入体可能通过部分结晶作用和岩浆混合作用，进一步富集了钾元素，从而为金多金属矿化的发生提供了有利条件。

本研究通过系统的岩石学、年代学和地球化学分析，揭示了姚安地区钾质-超钾质侵入体的形成机制及其与金多金属矿化之间的关系。这些结果不仅加深了我们对碰撞带中钾质-超钾质岩浆活动的理解，还为金多金属矿化的成因研究提供了新的视角。此外，本研究的数据还支持了先前提出的成因模型，并有助于进一步厘清碰撞后环境中钾质-超钾质岩浆的演化路径及其对金属矿化的影响。这些发现对于理解全球范围内碰撞带的矿化机制具有重要意义，同时也为未来的矿产勘探和资源评估提供了理论依据。