煌斑岩的岩石成因

关于煌斑岩的成因，说法不一，流行观点有以下几种：①由上地幔岩石在富CO2等挥发组分条件下，经部分熔融产生，类似于金伯利岩成因。②由形成花岗质岩石的残余岩浆，分异出基性岩浆，从而结晶出煌斑岩。③由富挥发组分的玄武岩浆结晶而成,挥发分H2O和CO2促使煌斑岩中黑云母和角闪石等自形斑晶的形成、运动、浮起和圆化。④由于水热气流的碱交代作用，使玄武岩脉转变为煌斑岩。⑤岩浆液态不混溶作用或同化混染作用，也能形成煌斑岩。
钾镁煌斑岩是一类煌斑岩状、呈次火山或喷出产状的火成岩。它在化学上富K2O和MgO，有时还富 TiO2，但SiO2基本饱和。它的特征矿物是白榴石金云母、钾-碱镁闪石和硅锆钙钾石。主要岩石是透辉白榴岩、白榴金云煌斑岩、金云白榴斑岩和镁铁白榴金云火山岩，它们有时呈凝灰岩状外貌产出。钾镁煌斑岩可含金刚石，澳大利亚西部阿吉尔火山通道(Argyle Diatreme)就因钾镁煌斑岩富含金刚石（每吨岩石中含1.03克）而著名于世。由于钾镁煌斑岩常与金伯利岩共生，因此它的成因就与金伯利岩的形成相联系，有人认为它是中、低压力下金伯利岩浆的分异产物。
通过对其进行详细的地质学、岩石学、矿物学、同位素年代学、元素和同位素地球化学研究，并和整个条带这类岩石地质地球化学进行充分对比，总结了白马寨镍矿区煌斑岩的成因信息及其与区域富钾火成岩的成因联系；初步查明白马寨镍矿区煌斑岩富集地幔交代流体的性质和交代富集事件发生的时代；定量反演了岩石的部分熔融程度、源区残留矿物相、源区REE含量、结晶分异过程；初步建立了本区煌斑岩的地球动力学成因模式。
1、白马寨镍矿区煌斑岩的侵位时代为32.01±0.60～32.46±0.62Ma，为哀牢山断裂带新生代早期高钾岩浆活动的产物。
2、白马寨镍矿区煌斑岩为碱性系列、钾玄质-超钾质的钙碱性煌斑岩。俯冲陆壳和洋壳析出的流体对交代富集地幔源区均有贡献，岩浆演化过程中地壳混染作用微弱，部分熔融和结晶分异对成岩过程均有影响。依REE含量可以将其分成两组，元素地球化学特征显示低REE组煌斑岩经历了单斜辉石+橄榄石+斜长石±Fe-Ti氧化物±磷灰石的结晶分异。高REE组煌斑岩经历了橄榄石+单斜辉石+斜长石的结晶分异。低REE组和高REE组煌斑岩分别是交代富集地幔约10﹪和4﹪部分熔融的产物。岩石学混合计算模拟出的低REE组煌斑岩原始岩浆熔融残留相的矿物比例分别为Ol67.21Opx16.99Cpx11.82Gar4.00。源区REE含量定量模拟计算表明白马寨镍矿区煌斑岩源于富LREE的交代富集地幔。
低REE组煌斑岩结晶分异模拟计算表明，矿区低REE组煌斑岩为原始岩浆直接结晶、相对低结晶分异程度(23.74﹪)、相对高结晶分异程度(44.15﹪)的产物。造岩矿物和全岩地球化学特征与马厂箐金矿区、北衙金矿区、姚安金矿区、老王寨金矿区煌斑岩和钙碱性煌斑岩相似但又有区别，体现了哀牢山断裂带新生代富钾火成岩地幔源区和岩浆演化既相似又存在不均一性。
3、依据区域地质、岩石学、矿物学、地球化学，初步建立了白马寨镍矿区煌斑岩的成因模式：约70～50Ma开始的印度板块向亚洲板块碰撞俯冲，俯冲析出的流体(包括小规模熔体)交代了扬子地块陆下岩石圈地幔，形成白马寨镍矿区煌斑岩的富集地幔源区，随俯冲进一步进行，约40Ma(哀牢山断裂带新生代高钾岩浆活动开始的时间)，俯冲进入地幔的古特提斯板片和印度板片发生断离(Slabbreak-off)，引起软流圈地幔上涌，在转换拉张的背景下，热的软流圈触发了以前富集岩石圈地幔的部分熔融，形成了白马寨镍矿区煌斑岩。区域上广泛的富钾火成岩岩浆活动触发了哀牢山断裂带大规模的走滑剪切(约27～22Ma)。