2 期肖龙等 : 试论大成岩省与成矿作用 149 Ontong Java 高地 ) 大洋盆地 ( 如加勒比海溢流玄武岩 ) 以及火山岛链 ( 如夏威 - 皇帝海链 ) 表 1 列出了全球主要的 MLIPs 形成时代和空间分布, 晚古生代以来的 MLIPs 分布情况如图 1 所示 2.2 长英质大火成

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1 2007 年 6 月, 第 13 卷, 第 2 期, 页 June 2007,Vol. 13, No.2, p 高校地质学报 Geological Journal of China Universities 试论大火成岩省与成矿作用 肖龙 1,Franco Pirajno 2 1, 何琦 (1. 中国地质大学地球科学学院, 武汉,430074; 2. Geological Survey of Western Australia, 100 Plain Street, East Perth, WA 6004, Australia) 摘要 : 根据组成大火成岩省的岩浆类型不同, 大火成岩省可以分为两类, 一是以基性火成岩为主的镁铁质大火成岩省 (MLIPs), 二是以酸性火成岩为主的长英质大火成岩省 (SLIPs) 它们都是由于在异常高的地幔热流参与下导致地幔或地壳大规模熔融形成的 大火成岩省独特的巨量岩浆活动是引起多层次物质和能量交换的重要场所 成矿物质的聚集导致成矿作用和矿床的形成是必然的, 因此大火成岩省本身就是一个大成矿系统 在这个成矿系统中, 由于物源 成分 温度 压力 流体和氧逸度等条件的差异性, 形成不同种类的矿化和矿床, 并构成一定的成矿系列 镁铁质大火成岩省中形成的矿床类型有岩浆硫化物型 Cr-Cu-Ni-PGE 矿床和 Ti-Fe 氧化物型 V-Ti-Fe 矿床, 热液型的 Cu-Pb-Zn-Au-Ag 矿床, 以及远程低温热液矿床等 长英质大火成岩省形成的矿床类型为岩浆和交代型 热液型 Cu-Pb-Zn-Au-Ag,W-Sn,U-Th-REE 矿床, 以及 Sb-As 矿床等 加强对大火成岩省及其成矿机理的研究, 有望形成新的成矿理论和加速超大型矿床的发现 关键词 : 大火成岩省 ; 镁铁质大火成岩省 ; 长英质大火成岩省 ; 成矿作用 ; 地幔柱中图分类号 :P588.1;P611 文献标识码 :A 文章编号 : (2007) 引言 近年来国际地学界发表了大量有关地幔柱和大火成岩省 (large igneous provinces, 缩写为 LIPs) 方面的研究成果 (Campbell and Griffiths, 1990; Mayamura, 1994; Coffin and Eldholm,1994; Sharma, 1997; Condie, 2001; 徐义刚,2002; Courtillot et al, 2003; Bryan, 2002a, b, 2005; Xiao et al, 2003, 2004; Ali et al, 2005; Lustrino and Wilson, 2007) 有关大火成岩省的研究进展, 王德滋和周金城 (2005) 已经作了很好的总结 根据最新的研究成果, 可以将大火成岩省划分为两类, 即镁铁质大火成岩省 (MLIPs) 和长英质大火成岩省 (SLIPs) 由于 MLIPs 是地幔柱岩浆活动的产物 (Campbell and Griffiths, 1990; Condie, 2001; 徐义刚,2002; Byran, 2002a, b, 2005,2007; Xiao et al, 2003, 2004; 王德滋和周金城 ;2005), 而大部分 SLIPs 是与会聚板块边界的壳幔岩浆作用有关 (Bryan, 2002a, 2005, 2007), 因此这两类 LIPs 可以作为研究板块构造和地幔柱构造这两种全球构造体制背景下的地幔动力学 壳幔 作用 岩浆活动和大规模成矿作用的最好对象 本文将在简要总结两类大火成岩省形成背景的基础上, 重点阐述它们的成矿作用与成矿系统 2 镁铁质和长英质大火成岩省的分布 2.1 镁铁质大火成岩省 (MLIPs) 镁铁质大火成岩省 (MLIPs) 是指规模巨大, 岩性主要为镁铁质的喷出岩和侵入岩区域 (Campbell and Griffiths, 1990) 它们具有以下重要特征 :(1) 由面积广瀚的基性熔岩流组成 ( 在一些地区具有双峰式分布特征 ), 覆盖面积通常超过 10 6 km 2, 最大厚度可达 5 km 一些地区的剖面长达数十至上百公里 基性侵入岩通常为层状辉长岩类和岩墙群 ;(2) 玄武岩浆喷发之前, 地壳通常发生隆升, 垂直幅度 1 km 的隆升区基本与玄武岩覆盖范围相当 ;(3) 大陆区的 MLIPs( 即大陆溢流玄武岩, CFB) 的同位素组成范围很大, 由洋岛玄武岩组成到接近古老地壳组成 MLIPs 的形成背景包括大陆内部 ( 如德干高原 西伯利亚和峨眉山溢流玄武岩等 ) 被动火山边缘 ( 如 Voring 边缘 ) 洋脊高地 ( 如 收稿日期 : ; 修回日期 : 基金项目 : 国家自然科学基金 ( ) 资助成果 第一作者简介 : 肖龙, 男,1963 年 12 月生, 教授, 矿物学 岩石学和矿床学专业 longxiao@cug.edu.cn

2 2 期肖龙等 : 试论大成岩省与成矿作用 149 Ontong Java 高地 ) 大洋盆地 ( 如加勒比海溢流玄武岩 ) 以及火山岛链 ( 如夏威 - 皇帝海链 ) 表 1 列出了全球主要的 MLIPs 形成时代和空间分布, 晚古生代以来的 MLIPs 分布情况如图 1 所示 2.2 长英质大火成岩省 (SLIPs) SLIPs 是指主要由酸性 中酸性熔结凝灰岩及与之有成因联系的花岗岩构成的巨型岩浆岩建造 它们的主要特征包括 :(1) 火成岩的体积大于 10 5 km 3 ;(2)75% 以上为英安岩和流纹岩, 大部分为熔结凝灰岩, 具有钙碱性 I 型特征 ;(3) 形成时间跨度较长, 可达 40 Ma 或更长 ;(4) 可能在时间和空间 上与 MLIPs 及板块裂解有关 (Bryan et al, 2002a,b, 2005) 全球主要 SLIPs 的分布和特征分别见表 2 和图 1 3 镁铁质和长英质大火成岩省的成因 大规模的岩浆活动离不开大规模的深部过程, 包括地幔熔融形成玄武岩浆 地壳熔融形成流纹质岩浆, 同时壳幔岩浆的混合作用也很重要 地幔橄榄岩的熔融形成玄武质岩浆, 很难直接熔融形成花岗质岩浆 MLIPs 以基性岩为主,SLIPs 以中酸性岩为主, 因此可以理解为 MLIPs 的源区为地幔物质, 而 表 1 全球主要镁铁质大火成岩省的形成时代与时空分布 ( 据 Condie,2001, 有补充 ) Table 1 Major mafic LIPs on the earth (modified after Condie, 2001) 大火成岩省形成时间 (Ma) 地层边界时代 (Ma) 喷发期间 (Ma) 体积 (10 6 km 3 ) 分布地域 哥伦比亚河 16±1 早 / 中 - 中新世,16.4 ~1(90%) 0.25 美国西部 埃塞俄比亚 31±1,37±1 早 / 晚 - 更新世,30 ~1 ~1.0 埃塞俄比亚 北大西洋 57±60.5 古新世 / 始新世,54.8(57.9) ~1 >1.0 北大西洋 环地中海 60~70 新生代,60-70?? 环地中海 德干 66±1 白垩纪 / 古近纪,65.0± 0.1 ~1 >2.0 印度 马达加斯加 88±1,94±1 森若曼阶 / 土伦阶 (K 1 /K 2 ),93.5±0.2(89±0.5) ~6?? 马达加斯加南 Kerguelen 110,85~95,38~82 >10 ~3 西南印度洋 Rajmahal 116~118 阿普第阶 / 阿尔布阶 (K 1 ),112.2±1.1 ~2 ~2.5 印度东部 Ontong Java 120~124,90 早 / 中白垩世 4 ~5 西太平洋 Parana-Etendeka 132±1 侏罗纪 / 白垩纪, 142±2.6(132±1.9) ~1 或 ~5? >1.0 巴西 南极洲 176±1,183±1 阿连阶 / 巴柔阶,(J 1 /J 2 ),(176.5±4) ~1? >0.5 南极 开罗 183.1±1,190±3 早 / 中 - 侏罗世,180.1±4 0.5~1 >2.0 南非 Newark 201±1 三叠纪 / 侏罗纪,205.7±4 ~0.6 >1.0? 北美洲东 西伯利亚 253.4~250.2~236 二叠纪 / 三叠纪,248.2±4.8 ~2 >2.0 西伯利亚 峨眉山 260 中 / 晚 - 二叠世,260.4±0.4 <3 ~0.5 中国西南 Antrim 513±12,508±2 寒武纪 / 奥陶纪 澳大利亚 Bangemall 中元古代 / 新元古代,1050? ~0.25 澳大利亚 Keweenaw 1 109~1 087 中元古代 / 新元古代,1050 2~22 ~0.42 美国北部 表 2 全球主要的长英质大火成岩省 ( 据 Bryan 2005, 有补充 ) Table 2 Major silicic LIPs on the earth (modified after Bryan, 2005) 长英质大火成岩省名称 形成时间 (Ma) 火成岩体积 (km 3 ) 覆盖范围 (km) 岩浆产率 (km 3 ka 1 ) 资料来源 Whitsunday ( 澳大利亚东部 ) ~ >1.5 x 10 6 >2500 x 200 >37.5 Bryan et al (1997, 2000) Kennedy Connors Auburn ( 澳大利亚东北部 ) ~ >5 x 10 5 >1900 x 300 >12.5 Bain & Draper (1997);Bryan et al (2002b) Sierra Madre Occidental ( 墨西哥 ) ~38 20 >3.9 x 10 5 >2000 x 2~500 >22 Ferrari et al (2002); Aguirre Diaz & Labarthe- Hernandez (2003) Chon Aike ( 南美 南极州 ) Altiplano Puna ( 安第斯中部 ) >2.3 x 10 5 >3000 x 1000 >7.1 Pankhurst et al (1998, 2000) ~10 3 >3 x 10 4 ~300 x 200 >4.3 De Silva (1989) Coromandel Taupo 火山岩带 ( 新西兰 ) >2 x x 60 ~ Wilson et al (1995); Houghton et al (1995) ;Adams et al (1994); Carter et al (2003) 华南 ( 浙 - 赣 - 闽 - 湘 ) >3 x x 10 5 ~30 陶奎元等 (1999) ; 王德滋 (2004) ; 王德滋和周金 城 (2005)

3 150 高校地质学报 1 3 卷 2 期 黄色和斜体字为长英质大火成岩省 ;NAIP- 北大西洋大火成岩省 ;CAMP- 中大西洋岩浆省 ;CMIP- 环地中海新生代大火成岩省 ; Rajm-Rajmahal 玄武岩 ;TVZ-Taupo 火山岩带 with silicic LIPs in italics. NAIP, North Atlantic Igneous Province; CAMP, Central Atlantic Magmatic Province; CMIP, Circum-Mediterranean anorogenic Cenozoic igneous province; Rajm. Rajmahal basalts; TVZ, Taupo Volcanic Zone 图 1 晚古生代以来的大火成岩省分布图 ( 综合 Coffin and Eldholm, 1994; Bryan, 2005 和 Lustrino and Wilson, 2007) Fig. 1 Distribution of Paleosozoic-Cenozoic large igneous provinces (LIPs) (compiled after Coffin and Eldholm, 1994; Bryan, 2005; Lustrino and Wilson, 2007) SLIPs 的源区为地壳中基性物质 要导致地幔或地壳物质大规模熔融, 需要巨量的热源, 或流体加入等因素 这些条件可以由地幔柱作用提供热源和俯冲板片脱水导致地幔熔融, 以及上述机制产生的基性岩浆底侵垫托于壳幔边界之间而导致的上覆地壳物质的熔融 地幔柱作用往往伴随着地壳隆升 伸展和基性岩浆沿深大断裂上升喷出地表形成溢流玄武岩省和岩墙群, 最终形成 MLIPs SLIPs 主要产于类似岛弧的环境 需要说明的是, 这两类大火成岩省中可以产出同时代的基性岩和长英质岩石, 所不同的是各自所占的比例 MLIPs 中往往以基性岩占绝大部分 (>95%), 另有少量底侵玄武岩分异形成的花岗岩类和底侵玄武岩导致地壳熔融形成的花岗岩类 在 SLIPs 中, 花岗岩类和成分相当的火山岩类是主体, 基性岩含量相对较少, 如南美洲南端的 Patagonia 及与之毗邻的 Chon Aike 长英质火成岩省 ( 面积达 km 2, 体积达 km 3,Pankhurst et al, 1998) 中有少量镁铁质熔岩, 澳大利亚昆士兰州东部及其海域的 Whitsunday 火成岩省中晚期有玄武岩, 美国黄石公园大火成岩省中也有不少的玄武岩, 它们有时与流纹岩呈双峰式产出 ; 我国的华南中生代花岗岩省 ( 面积超过 km 2 ; 王德滋,2004 ;Zhou and Li, 2000) 中也有不少的同时代基性火山岩和岩脉 ( 贾大成等, 2002) 3.1 地幔柱与 MLIPs 一般来讲, 地幔柱的规模越大和持续活动的时间越长, 其形成的 MLIPs 也越大 地幔柱活动和持续的时间取决于从地幔柱尾物质供给情况 现在分布于地球表面的热点和其留下的火山链为我们确定地幔柱活动的时间提供了直接的证据 长寿命的地幔柱可以经历 100 Ma 以上的时间, 如印度洋上的 Kergueien 地幔柱持续了 116 Ma(Frey et al, 2000), 分别在 116 Ma 时形成了 Rajmahal 溢流玄武岩省 116~110 Ma 间 Kerguelen 和 Broken ridge 大洋平原的快速生长 85~38 Ma 间 Ninetyeast 高地和 40 Ma 时 Kerguelen Archipeligo 高地的快速形成 (Condie, 2001) 位于南大西洋的 Tristan 地幔柱起

4 2 期肖龙等 : 试论大成岩省与成矿作用 151 始于 137~125 Ma, 导致 Parana-Edendeka 大陆溢流玄武岩省的形成, 其后 135~131Ma 间开启了南大西洋, 最后形成了 Tristan 火山岛 (Peat, 1997) Reunion 地幔柱的活动时间长达 65 Ma, 形成了 Deccan MLIPs, Maldives-Chagos 和 Mascarene 脊, 以及现代的留尼汪火山岛链 (Courtillot et al, 1999) 其它长寿地幔柱还有 Helen 海山链 (145 Ma~ 至今,Wilson, 1992) 冰岛地幔柱 (130~50 Ma) 以及夏威夷地幔柱 (75 Ma~ 至今 ), 等等 其它一些短寿地幔柱, 如西伯利亚 MLIPs 的形成是在 255~246 Ma 间 (Sharma, 1997), 而绝大部分溢流玄武岩是在不到 1 Ma 时间内形成的 峨眉山的情况与之相似, 其活动时间大致在 260~253 Ma 之间, 但大部分溢流玄武岩也是在 3 Ma 间形成的 ( 徐义刚,2002; He et al, 2003,2007; Zhou et al, 2002a) 但如果能够进一步证实它与特提斯地幔柱之间的成因联系的话, 峨眉山地幔柱也构成一个长寿地幔柱 ( 侯增谦等,1996 ; 肖龙等,2005 ;Xiao et al, 2007) 南太平洋中 Ontong Java MLIPs 是在 120~100 Ma 年间形成的 (Larson, 1991) 与长寿地幔柱不同, 这些短寿的地幔柱很难形成长火山岛链, 也不会导致大陆裂解 一般起源于核幔边界的地幔柱有长时间物质的不断补充, 因此能够形成长寿地幔柱 ( 可达 150 Ma), 而短寿地幔柱可能来自于浅部, 没有稳定的地幔柱尾, 可能来自于上下地幔边界 (660 km 处的不 连续界面 ) 和 410 km 处的不连续界面 3.2 会聚板块边缘与 SLIPs 汇聚板块边缘的岩浆作用模式类似与岛弧岩浆形成模式 所不同的是, 地幔楔熔融形成的基性岩浆大部分都底侵在壳幔边界, 厚达几到十几千米的底侵岩浆层导致上覆地壳物质的熔融, 最终形成以中酸性岩浆为主的大火成岩省 中国东部中生代火成岩省可能就是一个很好的实例 (Zhou and Li, 2000; Wu et al, 2005) 另外一个值得讨论的问题是, 地幔柱作用能否产生 SLIPs, 我们的回答是肯定的 地幔柱熔融产生的基性岩浆很大一部分是底侵在壳幔边界, 喷出地表的只占很小的比例 那些底侵的玄武质岩浆对上覆中基性地壳岩石的烘烤以及伸展减压作用, 必然导致地壳物质的熔融而产生大量中酸性岩浆 中国东部晚中生代的巨量岩浆活动也可能与全球白垩纪超级地幔柱的活动有关 (Wu et al, 2005; 肖龙等, 2005) 表 3 小结了形成镁铁质和长英质大火成岩省的重要的地壳条件 岩浆过程和喷发产物 4 与大火成岩省有关的成矿作用 4.1 与镁铁质大火成岩省有关的成矿作用镁铁质大火成岩省形成大陆溢流玄武岩和洋底高原 当熔岩被剥蚀后就暴露出大量的脉岩 席状杂岩和岩浆房 ( 层状侵入体 ) 基性岩墙群 席状 Table 3 表 3 形成镁铁质和长英质大火成岩省的条件对比 ( 改编自 Bryan et al, 2002a) Summary of the important preconditions that lead to the development of mafic and silicic LIPs (modified after Bryan et al, 2002a). 形成条件镁铁质大火成岩省长英质大火成岩省 构造背景克拉通内部 板内汇聚板块和增生造山带边缘 板内 驱动过程 地幔柱作用导致热地幔上涌和岩石圈伸展引起热和物质向 地壳运移 地幔楔熔融形成的岩浆或地幔柱岩浆底侵, 导致地壳物质大 规模熔融 地壳 - 岩浆相互作用的性质地壳由于地温梯度低, 只能产生很少的高温花岗质岩浆广泛的地壳部分熔融 (~20%) 产生大量富水的低共熔点岩浆. 热和物质迁移特征 岩浆过程 火山喷发特征 穿透地壳的深大断裂提供基性岩浆上升的通道 由于沿着岩浆储库边缘的冷却, 基性岩浆可以是热和化学与地壳绝缘的, 因此限制了地壳的进一步熔融 主要通过 FC/AFC 过程产生大量不同混染程度的板内岩浆 由 AFC 或部分熔融可以产生少量的长英质岩浆 也可以由基性岩浆的底侵导致地壳熔融 火山作用以溢流的玄武岩质熔岩为主 成分变化很大的长英质火山碎屑岩和少量的熔岩产于破火山口 火山杂岩和裂隙的中心 由于富硅熔融带的密度 / 浮力过滤, 以及缺少穿透地壳的断裂构造, 阻止了基性岩浆的向上迁移, 被阻挡的基性岩浆促进了地壳温度的升高和提高了地壳熔融程度 以岩浆混合和 AFC 为主, 产生大量富含挥发分的流纹质 - 流纹英安质钙碱性岩浆, 以及高度混染的基性 - 中性岩浆 爆发式的酸性岩浆火山活动沿着多个火山口中心喷出, 可以有少量基性 - 中性熔岩 不同的上地壳结构和流变学特征控制了上地壳岩浆储库和喷发中心 ( 侵入体 火山口 裂谷 ) 的特征

5 152 高校地质学报 1 3 卷 2 期 杂岩和层状侵入体代表了大火成岩省的残留部分, 是岩浆矿床的重要载体 与 MLIPs 有关的成矿作用研究已经取得了不少的成果 根据 Pirajno (2000) 的研究和分类, 可以把与 MLIPs 地幔柱有关的成矿作用分为两类 : 一类是与地幔柱活动直接相关的岩浆硫化物矿床和氧化物矿床 这些矿床的成矿物质直接由地幔柱活动的岩浆提供 ; 第二类是与地幔柱活动间接相关的热液矿床和沉积型矿床 地幔柱活动在这类矿床形成中的作用主要是提供热源和形成环境 前者以南非 Bushveld 层状杂岩有关的 Cr, PGE 和 V 等多金属矿 西伯利亚 MLIP 中的 Noril, sk-talnakh Cu-Ni 矿和峨眉山 MLIP 中的攀西 V-Ti 磁铁矿等为典型代表 后者有现代裂谷中的成矿作用 ( 如东非裂谷和红海盐池 ) 沉积 - 热液矿床 ( 卡林型浅成低温热液矿床 密西西比河谷型硫化物矿床 SEDEX 型块状硫化物矿床和层状 Cu-Ag 和 Cu-Co 矿床 ) 和一些中温热液矿床, 等等 峨眉山大火成岩省的成矿作用对于峨眉山大火成岩省的成矿作用, 已经有不少学者进行了研究 ( 王登红等,2001 ; 胡瑞忠等, 2005 ; 宋谢炎等,2005) 根据矿床类型分为 3 类 : (1) 岩浆硫化物矿床, 如白马寨 ( 宋谢炎等,2005; Zhou et al, 2002b; Wang et al, 2005) ;(2)V-Ti 磁铁矿矿床 ( 骆耀南,1981 ; 李德惠和茅燕石,1982 ; 卢记仁等,1988) ;(3) 玄武岩型铜矿 ( 朱炳泉等, 2002, 2003 ) 峨眉山大火成岩省的岩浆硫化物矿床分布较广, 据宋谢炎等 (2005) 和胡瑞忠等 (2005) 的研究, 峨眉大火成岩省境内已发现岩浆硫化物矿床和矿点有 40 余处, 其中包括杨柳坪大型 Ni-Cu-(PGE) 矿床, 金宝山大型 Pt-Pd 硫化物矿床, 力马河大型和白马寨中型 Ni-Cu 硫化物矿床等, 累计探明储量 Ni 超过 160 万吨, Cu 超过 45 万吨, PGE 约 100 吨 这些矿床的典型代表 含矿岩体岩石组合和矿床主要特征见表 4 对这些矿床的综述见胡瑞忠等 (2005) 宋谢炎等 (2005) 和朱炳泉等 (2002), 等等 世界其它地区 MLIPs 中的成矿作用 岩浆硫化物矿床岩浆硫化物矿床主要存在于基性 - 超基性层状侵入体 席状杂岩 大陆溢流玄武岩和太古代科马提岩中 (Naldrett, 1997,1999) 例如 :1) 赋存在基性 - 超基性层状侵入体中的富 Cu-Ni-PGE 硫化物 铬铁矿和 Fe-Ti-V 氧化物矿床 ( 如 Bushveld 杂岩, 南非大岩脉 );2) 与玄武岩和辉长岩有关的 Cu- Ni 硫化物矿床 ( 如美国的 Duluth, 俄罗斯的 Noril, sk- Talnakh) ;3) 太古代科马提岩 Ni 硫化物矿床 ( 如澳大利亚西部的 Kambalda) 根据金属矿物组合的分类, 岩浆硫化物矿床可以分为含 PGE 的 Ni-Cu 矿床 ( 如西澳 Kambalda, 俄罗斯的 Noril, sk, 加拿大的 Voisey, s Bay) 和含 Ni-Cu 的 PGE 矿床 (Bushveld 杂岩中的 UG-2 铬铁矿和 Merensky Reef, 津巴布韦的大岩脉 美国 Stillwater 杂岩的 J- M Reef)(Li et al, 2001) 科马提岩是一种超基性岩, 含有 MgO >18 %, 无水条件下 TiO 2 <1% 和 Na 2 O + K 2 O <1% (Le Maitre, 2002) 科马提岩是太古代绿岩带中重要的 Fe-Ni-Cu 硫化物矿化的载体, 如澳大利亚 加拿大 津巴布韦和巴西 科马提岩中的 Ni-Cu (±PGE) 矿床可分为两类 (Lesher and Keays, 2002): 一类是科马提熔岩流底部呈港湾状或槽状堆积的 Fe-Ni-Cu 硫化物 ( 如西澳 Kambalda) 另一类是厚层纯橄榄岩堆积岩中 与地幔柱的关系矿化类型代表性矿床和矿点含矿岩体 ( 岩石 ) 组合 与地幔柱直接相关的岩浆硫化物和氧化物矿床 岩浆熔离 Ni-Cu-(PGE) 硫化物矿床 V-Ti 磁铁矿矿床 表 4 峨眉山大火成岩省的成矿作用 Table 4 Ore deposits associated with the Emeishan LIP 白马寨 金宝山 迎风 丹巴杨柳坪 力马河 大槽 杨合五 清矿山 清水河 秧田沟 黄草坪 丹桂 垭口 核桃树 朱布 猛林沟等 攀枝花 红格 白马 太和 基性 - 超基性侵入岩组合 层状镁铁 - 超镁铁质杂岩带, 与峨眉山玄武岩 正长岩 ( 或碱性花岗岩 ) 密切共生 玄武岩型铜矿滇黔交界处的威宁 昭通地区 峨眉山玄武岩顶部的熔岩和火山碎屑岩 间接相关的热液矿床和沉积矿床等 Pb-Zn 矿床会泽 宣威玄武岩 石炭纪碳酸盐岩地层 卡林型金矿滇黔桂三省接壤地区三叠纪不纯碳酸盐岩 油气桂西百色盆地古生代沉积地层

6 2 期肖龙等 : 试论大成岩省与成矿作用 153 浸染状硫化物矿床 ( 如西澳的 Mt Keith) 太古代绿岩带中的科马提岩 - 拉斑玄武岩序列是地幔柱活动的产物 (e.g. Tomlinson et al, 1998), 也可能是被肢解的 与地幔柱活动有关的洋底高原, 与显生宙 Gorgona Island 科马提岩类似 (Storey et al, 1991) 太古代 Abitibi-Wawa 花岗 - 绿岩带 ( 加拿大 Superior Province) 是洋底高原与岛弧岩浆拼接在一起形成的, 构成了完整的地幔柱活动 - 俯冲 - 增生系统 (Wyman et al, 2002) Campbell and Hill (1988) 和 Hill et al (1991) 提出西澳 Yilgarn 克拉通内的东部金田晚太古代绿岩带序列是地幔柱岩浆作用的产物, 可以视为太古代溢流玄武岩省 (Hill et al, 1991) 镁铁质岩浆为主的大火成岩省中镁铁质和长英质侵入体成矿系统镁铁质岩浆为主的 LIPs 也表现为双峰式的岩浆活动, 形成包括 A 型花岗岩 流纹岩和英安质火山岩区 例如南非 Karoo LIP 除玄武岩和粗玄岩 / 辉绿岩岩床外, 还有厚层的长英质熔岩 (Lebombo Monocline), 局部与破火山口构造有关 ( 如 Bumbeni 杂岩 )(Bristow, 1983; Bristow and Duncan, 1983; Cox, 1988) Lebombo Monocline 是 Tuli-Sabi-Lebombo 三联裂谷系统的一部分, 可能与 Karoo 地幔柱活动有 关 (Pirajno, 2000) 这一地区主要有碱性侵入体组成, 包括碳酸盐岩和环状侵入体, 与广泛分布的钾化和赤铁矿热液蚀变 断层控制的低硫化低温热液石英脉 树枝状和席状脉, 以及热泉泉华和玉髓脉中的金矿化等有关 在同一地区, 著名的默西那 (Messina) 角砾岩筒有 Cu 硫化物矿化 许多以镁铁质岩石为主的大火成岩省也有多种非造山 A 型岩浆作用 非造山碱性杂岩存在于多个 MLIPs 中 ( 如 Deccan, Siberian traps, Paraná- Etendeka, Keeweenawan) 这些非造山岩浆富集不相容元素 ( 如 Ti, P, Y, Nb, K, Th, U, F, Ba, REE) 并产生过铝质和过碱性花岗岩类, 它们通常与 Sn, W, Zn, Cu, U, Nb 矿化有关 (Pirajno, 2000,2004) 图 2 是基于南澳 Gawler Range 火山岩和 Hitalba 岩套和矿床建立起来的一个描述非造山岩浆作用与主要成矿系统之间关系的地质模型 非造山岩浆作用的性质是复杂和多样的, 与矿化有关的主要有三类 :1) 板内 A- 型岩浆杂岩, 2) 钙长岩 - 辉长岩 - 橄长岩杂岩,3) 金伯利岩 煌斑岩和碳酸盐岩 辉长岩 - 钙长岩 - 橄长岩杂岩体通常形成于裂谷和 / 或地体边界环境, 主要形成岩浆矿床 大量的钙长岩岩浆作用 (Massif-type anorthosite magmatism) 在 15~13 亿年间广泛分布, 形成了长 km 和宽 Fig. 2 图 2 非造山岩浆作用背景下镁铁质大火成岩省和成矿系统简图 ( 据 Blissett et al, 1993 改编 ) Schematic model showing the geological setting of anorogenic magmatism associated with a mafic large igneous provinces and related mineral systems (modified after Blissett et al, 1993)

7 154 高校地质学报 1 3 卷 2 期 km 的岩带, 它跨越了 Laurentian 地盾 (Windley, 1995) 这些钙长岩侵入体形成了重要的 Fe-Ti-V 和 Ni-Cu-Co 矿床, 但其成因还不太清楚 Windley (1995) 提出这一火成岩省是地幔柱头上方伸展作用导致下部地壳熔融的产物 Fe-Ti-V 矿石 ( 钛铁矿 - 磁铁矿 ) 形成于岩浆熔离作用, 可能是由于氧逸度的提高导致 Fe- Ti 氧化物液滴被捕获在斜长石和单斜辉石的晶体裂隙中 这类 Fe-Ti-V 矿床见于澳大利亚中部 Musgrave 杂岩体圣伊来斯 (Giles) 侵入体中 (Pirajno et al, 2006) 圣伊来斯基性 - 超基性侵入体是 Warakurna 大火成岩省的一部分, 该火成岩省形成于 Ma, 东西延长 km, 横跨西澳和澳大利亚中部 (Wingate et al,2004; Morris and Pirajno, 2005) 圣伊来斯侵入体在时间和空间上与 Bentley 超组双峰式火山岩和各种 A 型环斑花岗岩类有关 Warakurna LIP 提供了一个很好的多种岩浆作用的实例, 该 LIP 包含有岩墙群 基性岩床杂岩体 双峰式火山岩 A- 型花岗岩类和大量的基性 - 超基性侵入体 (Pirajno et al,2006) Warakurna LIP 可能的成矿系统应该包括基性 - 超基性层状侵入体和岩床杂岩中的原生岩浆矿床 (Noril, sk 型和 / 或 Voisey, s Bay 型 ) 和热液矿床 ( 图 3) 包括在非造山岩浆作用中的还有金伯利岩 煌斑岩和碳酸盐岩 这些岩石具有洋岛玄武岩的同位素特征 (He, Os, Sr, Nd, Pb, O) 而被认为与地幔柱活动有关 (Bell, 2001) 它们可能代表了地幔柱活动晚期的岩浆作用 众所周知金伯利岩和煌斑岩可能与金刚石的成矿有关, 而碳酸盐岩可能含有重要的稀有金属 REE 和 Cu 矿 (Pirajno, 2000) 此外, 西澳 Pilbara 地体有地球上最老的 (35 亿年 ) 火山岩块状硫化物矿床 (VHMS), 包含有 Whim Creek-Mons Cupri 和 Panorama 两个热液成矿系统 (Brauhart et al, 2000; Huston, 2006) Pilbara A: 早期基性岩浆的底侵, 以及基性侵入岩和玄武岩岩浆作用 ;B: 持续的底侵作用和下地壳开始部分熔融, 形成 A- 型花岗岩和长英质火山岩 ;C: 下地壳强烈的部分熔融导致岩基的形成和长英质破火山口的形成 A: Early stage of mafic underplating, with mafic intrusions and basaltic volcanism; B: Underplating continues with beginning of lower crust partial melting, resulting in A-type granitic intrusions and eruption of felsic volcanics; C:extensive partial melting of the lower crust leads to generation of batholiths and formation of silicic calderas; IOCG type mineralisation is associated with this event 图 3 横跨西 - 中澳大利亚的 Warakurna LIP 东西方向的区域构架和矿化类型分布 ( 据 Blissett et al, 1993; Morris & Pirajno, 2005 and Pirajno, 2007) Fig. 3 Schematic longitudinal section (not to scale) depicting the interpreted regional architecture of the Warakurna LIP in west-central Australia ( After Blissett et al, 1993; Morris and Pirajno, 2005 and Pirajno, 2007)

8 2 期肖龙等 : 试论大成岩省与成矿作用 155 地体东部有以科马提岩和相关的长英质岩石单元为主的绿岩岩石组合, 形成于多个早太古宙地幔热柱事件, 是多个洋底高原叠加在一起形成的 (Hickman and Van Kranendonk, 2004; Smithies et al, 2005) 东 Pilbara 地体状硫化物矿床形成于洋底高原热液环境 这种 VHMS 成矿系统也可能在后太古宙洋底高原中的双峰式火山地体中存在 东 Pilbara 地体中也有几个 35.5 亿年左右的斑岩和 Cu-Mo 成矿系统 其中 Spinifex Ridge 矿床有 500 Mt 矿石, 品位为 0.09% Cu 和 0.06% Mo (Huston et al,2007) Spinifex Ridge 斑岩成矿系统存在于花岗闪长岩侵入体中, 它侵位于洋底高原层序的镁铁质和长英质火山岩中, 侵位年龄为 3314±3 Ma Van Kranendonk and Pirajno (2004) 论述了 Panorama 群中的一个热液系统, 它是 Warrawoona 地幔柱事件 (3.52~3.42 Ga) 的产物 (Huston et al, 2007) 4.2 与长英质大火成岩省有关的成矿作用长英质大火成岩省 (SLIPs) 是近年来刚刚被认识的大火成岩省 (Bryan et al,2002a,b) 对它们的成矿作用研究程度较低 Bryan (2007) 评述了与长英质大火成岩省有关的成矿系统, 主要包括低硫化型贵金属浅成低温热液矿床, 如墨西哥 Sierra Madre Occidental 有超过 800 个浅成热液矿床 (Camprubi et al,2003) 另外一个具有重要经济意义的是阿根廷 Chon Aike 低温热液 Au-Ag 矿区 Bryan (2007) 还指出长英质热液系统产于火山塌陷构造 火山口周遍断裂和沿着裂谷构造的伸展性断层中 Bryan (2007) 还指出上述 Sierra Madre Occidental 裂谷系统与盆岭式的伸展构造有关 其中的热液矿床分布于边缘断裂中 在世界范围内, 华南 SLIPs 中的成矿作用的研究程度相对较高 该 SLIP 中, 中生代花岗岩省产生了大规模的 W-Sn-Sb-As 矿化及铅锌 稀有 稀土矿床的成矿集中区 ( 毛景文等,1998 ; 贾大成等,2004) 华仁民等 (2002,2003, 2005) 对华南中 - 新生代大火成岩省的形成背景 成矿作用特点作了很好的总结 在该火成岩省中, 按时间先后将中生代花岗岩与成矿作用的关系分为三个阶段, 即 (1) 南岭地区与燕山早期 (180~170 Ma) 岩浆活动相关的成矿作用主要是湘南与高钾钙碱性岩石 ( 花岗闪长质小岩体 ) 伴生的铜铅锌多金属成矿作用, 并形 成了一批大 中型矿床, 如水口山 宝山 铜山岭等, 但这些矿床精确的成矿年龄数据很少 与此相伴随的金矿化也颇具规模, 典型例子是在水口山铅锌矿田发现的康家湾 Au-Ag-Pb-Zn 矿床 ; 在宝 ( 山 )- 黄 ( 沙坪 ) 成矿带西部发现的大坊金矿, 其矿体产在花岗闪长斑岩体内及其与灰岩的接触带上 此外, 赣南一些准铝质的 A 型花岗岩与稀土矿化的关系比较密切, 这些岩体一般富含稀土元素, 尤其是重稀土 赣南地区广泛分布的大规模风化淋积型稀土矿床往往与这些 A 型花岗质岩石关系密切 ;(2) 燕山中期 (170~140 Ma) 的成矿作用以湘南 赣南等地的部分 W(Mo) 多金属等为主, 如柿竹园 漂塘等, 且主要发生在该阶段的稍后期 (150 Ma 左右 ); 晚阶段 (150~140 Ma) 则是南岭地区 W, Sn ( 尤其是 Sn) 等有色 - 稀有金属矿化大规模发生的阶段 ; (3) 燕山晚期 (139~100 Ma) 中酸性岩浆活动十分强烈 赣江以东至东南沿海地区明显受太平洋板块活动的影响, 火山岩发育, 伴随 Au,Ag,Cu,Pb,Zn 等金属的成矿作用 而南岭的主体则以花岗质火山 - 侵入杂岩的发育及基性岩脉的贯入为主, 壳 - 幔作用的增强主要导致了 Sn,U 等金属的重要成矿作用 主要成矿岩体和矿床类型见表 5 5 大火成岩省成矿系统和成矿系列 大火成岩省独特的巨量岩浆活动无疑是引起多层次物质和能量交换的重要场所 成矿物质的聚集导致成矿作用和矿床的形成是必然的 因此大火成岩省本身就是一个大成矿系统, 在这个成矿系统中由于物源 温度 压力 流体和氧逸度等条件的差异性, 就必然形成不同种类的矿化和矿床, 并构成一定的成矿系列 MLIPs 和 SLIPs 有着不同的成因机制和岩浆类型, 因此所构成的成矿系统与成矿系列也不一样 5.1 MLIPs 成矿系统 MLIPs 与地幔柱构造密切相关, 因此其成矿系统受地幔柱动力学过程和化学结构等要素制约 地幔柱头部中心和周边的熔融过程和形成的化学结构是不一样的, 岩浆房 岩浆通道和溢流玄武岩的成矿条件也大不相同 总体来看,MLIPs 中心部位多形成岩浆硫化物矿床, 向外依次形成岩浆热液矿床 中 - 低温热液矿床和沉积矿床等 Cu-Ni 硫化物

9 156 高校地质学报 1 3 卷 2 期 表 5 华南长英质大火成岩省成矿作用小结 ( 据华仁民等,2003, 2005) Table 5 A summary of ore-system of Southern China SLIP (data from Hua et al, 2003, 2005) 主要岩体岩体年龄矿床类型典型矿床 燕山早期 (180~170 Ma) A 型花岗岩及相关的正 = 长岩 - 花岗岩岩套 高钾钙碱性岩石 ( 花岗闪长质小岩体 ) 176,178 Ma( 陈培荣等,1998; 范春方和陈培荣,2000) 181~172 (Wang et al, 2002) 风化淋积型稀土矿床 铜铅锌多金属矿床 赣南寨背和陂头的稀土矿床 湘东南水口山 康家湾 Pb-Zn-Au-Ag 矿床, 宝山 Pb-Zn 矿, 大坊金矿 燕山中期 (169~140 Ma) 重熔型花岗岩类 165~150 Ma W-Sn-Nb-Ta 等金属 补体花岗岩 139 Ma ( 李华芹等,1993) W,Sn 及其他稀有金属 柿竹园 黄沙坪 漂塘等 W-Vsn(Mo) 多金属矿床 西华山钨矿, 大吉山 W-Nb-Ta 矿床 燕山晚期 (139~100 Ma) 钙碱系列和橄榄安粗岩系列火山 - 侵入杂岩 134 Ma ( 陈小明等,1999) Au, Ag, Pb-Zn,U, Cu, (Sn) 等矿床 江西岩背锡矿, 福建紫金山 Cu-Au 矿 和 PGE 的岩浆分凝作用是由于硅酸盐岩浆与硫化物流体相之间的不混溶性决定的 这种不混溶性可能是由于地壳中的硫添加到原先硫不饱和的岩浆中产生的 不混溶的硫化物流体充分地萃取了岩浆中的 PGE,Ni 和 Cu Fe-Ti-V 氧化物也趋向于同层侵入体中, 但在不同成分的岩浆分层中 通常所见的层序为高 Mg/Fe, 贫 Ca 和碱金属的岩浆与 Cr 和 PGE± Ni-Cu 矿有关, 而富铁和碱金属及钙的岩浆与 Ti-Fe-V 氧化物有关 因此, 硫化物和 Cr 的矿化通常位于层状岩体的底部超基性岩层中, 而 Fe-Ti-V 的矿化位于顶部基性岩层中 Pirajno (2000) 对地幔柱成矿系统进行了总结, 认为靠近地幔柱轴部或中心的部位是 Cu-Ni-PGE 矿床集中区, 向外依次形成 Pb-Zn,V-Ti,(Wu-Sn), As-Sb,REE-U 和 Ag-Au 等其它低温矿床 我国峨眉山 MLIPs 的情况也与之吻合, 在其中心部位形成 Cu- Ni 岩浆硫化物矿床, 向外形成了 V-Ti 磁铁矿矿床 Pb-Zn 矿床 玄武岩型铜矿床 卡林型金矿床和油气等 ( 卢记仁,1996 ; 朱炳泉,2002,2003 ; 胡瑞忠等, 2005 ; 宋谢炎等,2005) 5. 2 SLIPs 成矿系统 SLIPs 明显不同于 MLIPs 的是其形成背景不同, 主要形成于会聚板块边缘 受俯冲板片释放流体交代地幔导致熔融 岩浆底侵和诱发地壳物质熔融形成的 SLIPs, 在空间上呈带状分布, 所构成的岩浆 - 成矿系统被划分为多个中心或矿化集中区 在华南, 燕山期岩浆作用和矿化作用都十分突出, 围绕这些花岗岩形成了以柿竹园钨多金属矿床 大厂和个旧超大型锡多金属矿床和锡矿山锑矿床为代表 的一大批稀有 稀土 铜 钨锡锑铅锌及金矿床 华仁民等 (2003,2005) 系统总结了华南长英质大火成岩省中与中 - 新生代花岗岩类有关的成矿作用, 并将华南地区与中新生代花岗岩类有关的矿床分为 4 个成矿系统, 即 (1) 与钙碱性火山 - 侵入岩浆活动有关的 斑岩 - 浅成热液金 - 铜成矿系统 ; (2) 与陆壳重熔型花岗岩有关的 W-Sn-Nb-Ta- 稀有金属成矿系统 ;(3) 与富钾花岗岩有关的铜多金属成矿系统 ; 以及 (4) 与 A 型花岗岩类有关的金铜及稀土成矿系统 对于华南花岗岩省及其成矿作用也有研究者提出与地幔柱活动有关, 因为从空间上展示出以南岭中部为核心向四周具有金属元素的分带性, 即稀土 稀有 钨锡, 锡钨铅锌银, 锑金钨 ( 毛景文, 1998) 其中更次一级的矿化区也被认为与地幔柱活动有关, 如湘东南是钨 锡 锑及铅锌 稀有 稀土矿床的成矿集中区 ( 贾大成等,2004) 有关问题还有待进一步研究 5.3 MLIPs 与 SLIPs 成矿作用的差异迄今为止, 对两类大火成岩省的研究程度很不相同, 尚难以全面概述它们在成矿作用方面的差异 本文只能从它们的成岩成矿机制方面的差异和现有的研究资料进行简要的小结 MLIPs 是地幔物质在异常高温条件下大面积熔融形成的, 产生的是基性和超基性火成岩, 相应的矿床主要是岩浆硫化物型 Cr-Cu-Ni-PGE 矿床和 Ti-Fe 氧化物型 V-Ti-Fe 矿床, 热液型的 Cu-Pb-Zn-Au-Ag 矿床等 SLIPs 是中基性地壳物质熔融的产物, 形成的

10 2 期肖龙等 : 试论大成岩省与成矿作用 157 是中酸火成岩, 相应的矿床主要是 Cu-Pb-Zn-Au-Ag, W-Sn,U-Th-REE 矿床, 以及 Sb-As 矿床等 我国境内 的峨眉山 MLIPs 和华南 SLIPs 在成矿作用方面的差 异可以作为很好的例证 6 结论 大火成岩省是地球深部物质和能量强烈作用 和交换的产物, 对大火成岩省的研究不仅具有地球 动力学意义, 也有十分重要的矿床学意义 巨量物 质和能量交换使得大火成岩省同时成为大成矿省 二者的主要特征和相关性表现为 : 镁铁质大火成岩省是地幔柱活动的产物, 是重 要的物质渗透 - 交换 - 聚集区, 形成的矿床类型有 岩浆硫化物型 Cr-Cu-Ni-PGE 矿床和 Ti-Fe 氧化物型 V-Ti-Fe 矿床, 热液型的 Cu-Pb-Zn-Au-Ag 矿床, 以及远 程低温热液矿床等 长英质大火成岩省主要分布与汇聚板块和增 生造山带边缘, 与地幔楔熔融岩浆底侵和导致的地 壳升温熔融有关, 形成的矿床类型为岩浆交代型 热液型 Cu-Pb-Zn-Au-Ag,W-Sn,U-Th-REE 矿床, 以及 Sb-As 矿床等 参考文献 [References]: Adam s C J, Graham I J, Seward D, et al Geochronological and geochemical evolution of late Cenozoic volcanism in the Coromandel Peninsula, New Zealand. New Zealand Journal of Geology and Geophysics, 37: Agui rre-díaz G J, Labarthe-Hernandez G Fissure ignimbrites; fissure-source origin for voluminous ignimbrites of the Sierra Madre Occidental and its relationship with basin and range faulting. Geology, 31: Ali J R, Thompson G M, Zhou M F, et al Emeishan large igneous province, SW China. Lithos, 79: Bain J H C, Draper J J North Queensland Geology. Queensland Geology, 9: Bell K Carbonatites: relationship to mantle plume activity. Geological Society of America Special Paper, 352: Bliss ett A H, Creaser R A, Daly S J, et al Gawler Range Volcanics. In: Drexe JF, Preiss WV, Parker AJ (eds). The geology of South Australia. Geological Survey of South Australia Bulletin, 54: Brau hart C W, Huston D I, Andrews A S Oxygen isotope mapping in the Panorama VMS district, Pilbara Craton, Western Australia: applications to estimating temperatures of alteration and to exploration. Mineralium Deposita, 35: Brist ow J W A general account of Karoo vulcanicity in southern Africa. Geologische Rundschau, 72: Brist ow J W, Duncan R A Rhyolitic dome formation and plinian activity in the Bumbeni Complex, southern Lebombo. Transaction Goel. Soci. South Africa, 86: Bryan S E Silicic large igneous provinces. Episodes, 30: in press. Brya n S E, Constantine A E, Stephens C J, et al Early Cretaceous volcano-sedimentary successions along the eastern Australian continental margin: implications for the break-up of eastern Gondwana. Earth Planet. Sci. Lett., 153: Bryan S E, Ewart A, Stephens C J, et al The Whitsunday Volcanic Province, central Queensland, Australia: Lithological and Stratigraphic investigations of a silicic-dominated large igneous province. J. Volcano. & Geotherm. Res., 99: Bryan S E, Ferrari L, Reiners P W, et al New insights into large volume rhyolite generation at the mid-tertiary Sierra Madre Occidental Province, Mexico, revealed by U-Th/Pb-He zircon geochronology. Earth Planet. Sci. Lett. (under reviewing). Bryan S E, Holcombe R J, Fielding C R. 2002b. Revised Middle to Late Palaeozoic tectonic evolution of the northern New England Fold Belt, Queensland. Geological Society of New Zealand Miscellaneous Publication, 112A, p. 9. Bryan S E, Riley T R, Jerram D A, et al. 2002a. Silicic volcanism: an under-valued component of large igneous provinces and volcanic rifted margins. In: Menzies MA, Klemperer SL, Ebinger CJ, Baker J (eds) Magmatic Rifted Margins. Geol. Society Am. a Special Paper, 362: Camp bell I H, Griffiths RW Implications of mantle plume structure for the evolution of flood basalts. Earth Planet. Sci. Lett. 99: Camp bell I H, Hill R I A two-stage model for the formation of granite-greenstone terrains of the Kalgoorlie-Norseman area, Western Australia. Earth Planet. Sci. Lett., 90: Camp rubi A, Ferrari L, Cosca M A, et al Ages of epithermal deposits in Mexico: regional significance and links with the evolution of Tertiary volcanism. Economic Geology, 98: Carte r L, Shane P, Alloway B, et al Demise of one volcanic zone and birth of another; a 12 m.y. marine record of major rhyolitic eruptions from New Zealand. Geology, 31: 陈培荣, 章邦桐, 孔兴功 赣南寨背 A 型花岗岩体的地球化学特征及其构造地质意义. 岩石学报, 14 : [Che n Peirong, Zhang Bangtong, Kong Xinggong, et al Geochemical characteristics and tectonic implication of Zhaibei A-type granitic intrusives in South Jiangxi Province. Acta Petrologica Sinica, 14: ( in Chinese with English abstract) ] 陈小明, 王汝成, 刘昌实, 等 广东从化佛岗 ( 主体 ) 黑云母花岗岩定年和成因. 高校地质学报, 8 (3) : [Chen Xiaoming, Wang Rucheng, Liu Changshi, et al Isotopic dating and genesis for Fogang biotite granites of Conghua area, Guangdong Province. Geological Journal of China Universities, 8(3): ( in Chinese with English abstract) ] Coffin M F, Eldholmo O Large igneous provinces: crustal structure, dimensions, and external consequences. Rev. Geophys, 32: Cond ie K C Mantle Plumes and Their Records in Earth History. Cambridge University Press, 306. Court illot V, Anne D, Jean B, et al Three distinct types of hotspots in the Earth, s mantle. Earth Planet. Sci. Lett., 205: Court illot V, Jaupart C, Manighetti I, et al On causal links between

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