0 引言
煌斑岩是一类富含挥发分(如H
2O和CO
2)、以暗色矿物(如角闪石、黑云母)为主的超基性—中性浅火成岩,通常以岩脉的形式出露,具有斑状结构,基质为细粒-隐晶质结构
[1 - 2]。煌斑岩广泛分布于大陆板块内部及边缘,往往与金矿
[3]、金刚石
[4]等重要矿产资源的成矿过程密切相关
[5],作为典型的幔源岩浆,煌斑岩在研究大陆岩石圈与软流圈地幔的地球化学组成、物质交换机制及壳幔相互作用等方面也具有重要的科研价值。因此,煌斑岩既是联系地幔与地壳的重要地质介质,也是探索地球深部动力学过程与资源成矿机制的关键窗口。
近年来,随着国家新一轮找矿突破战略行动的实施和研究的不断深入,煌斑岩逐渐成为地质学界关注的焦点之一
[6 - 7]。该类岩石广泛分布于我国多个重要成矿带中,如大兴安岭
[8]、秦岭
[9]、华南地区
[5]等,在金
[10]、铜
[11]多金属矿床的成矿过程中发挥关键作用。对煌斑岩物质来源
[12]、构造背景
[13]及其与成矿之间的耦合关系的研究具有重要的科学意义和经济价值。目前,煌斑岩相关研究涵盖岩石学
[14]、地球化学
[15]、同位素年代学及矿床学等多个方面,研究主题多聚焦于岩石成因判别、岩浆演化过程、地球化学特征及其与成矿的关系等方面。
然而,尽管相关研究成果日益丰富,国内外在该领域的文献分布、科研团队合作模式、研究热点及演化趋势等宏观层面仍缺乏缺乏基于宏观数据的系统性综述,亟需借助文献计量学方法揭示研究热点与演化趋势。随着信息计量学与科学可视化方法的不断成熟
[16 - 18],CiteSpace
[19 - 20]和VOSviewer
[21 - 22]等知识图谱工具
[23]为探索特定研究领域的结构、热点和前沿演进提供了有效手段。通过对作者、机构、国家、关键词、文献共被引等数据的可视化分析,能够揭示该领域的研究脉络、核心力量及发展动态,为识别主题演变和热点迁移提供理论支持与方法论依据。
因此,本文基于CNKI和Web of Science数据库中2000—2025年煌斑岩相关文献,采用CiteSpace(version 6.3.1)和 VOSviewer(version 1.6.20)软件,CiteSpace参数设置为时间切片1年,阈值Top N = 50,聚类算法采用Louvain法,关键词共现阈值为3次。VOSviewer采用全计数(Full Counting)方式用于国家与机构合作网络分析。分别从发文趋势、合作网络、共被引文献、关键词聚类与突现演化等多个维度出发,构建煌斑岩研究的知识图谱。研究内容包括:(1)分析全球煌斑岩研究力量的空间分布与演化特征;(2)核心学术群体的形成机制与合作模式;(3)梳理研究主题的演进轨迹与未来前沿方向。本研究的成果有助于构建煌斑岩领域的知识体系框架,为理解其成因机制与资源潜力提供可视化支持,也为未来研究与资源战略布局提供理论基础和数据支撑。
1 数据来源与研究方法
1.1 数据源
研究数据涵盖国内外期刊发表的煌斑岩相关研究的英文和中文文献。第一类数据来源于中国知网(CNKI)中文期刊数据库,主要包括发表在北大中文核心期刊及被EI、SCI等数据库收录的中文文献,本文以此类数据代表中文文献;第二类数据来源于Web of Science(WoS)核心合集数据库,主要包括发表在被SCI收录的国内外期刊上的英文文献,亦包含少量中文文献,本文以此类数据代表英文文献。
中文文献:在CNKI数据库中以“煌斑岩”为主题词进行检索,文献发表时间范围为2000年1月至2025年7月,共获取有效文献837篇。
英文文献:在WoS核心合集数据库中以“lamprophyre”、“lamprophyres”等主题词进行检索,文献发表时间范围为2000年1月至2025年7月,共获取有效文献1223篇。
1.2 数据清洗与研究方法
数据清洗包括字段规范化、数据去重、有效信息提取三大部分。前期的数据清洗流程包括:(1)字段规范化:针对国家/地区名称在不同文献中存在表述不一致、拼写不统一等问题,如“P.R. China”替换成为“China”等,统一规范为标准名称,以确保后续分析中各节点准确归类;(2)数据去重:根据文章标题、作者及发表年份等关键信息,识别并剔除重复文献;(3)有效信息提取:围绕研究目标,提取作者、机构、关键词、期刊来源等核心字段,构建后续分析所需的基础数据集。
本研究选用CiteSpace(version 6.3.1)和VOSviewer(version 1.6.20)对数据进行处理与可视化操作,筛除分析偏差数据,生成关键词共现图、关键词聚类、作者及机构合作网络图、文献共被引图等图谱,并结合实际研究需求进行综合研判和趋势分析。
2 结果与分析
2.1 发文量与时间分析
学术论文的年度发文量可以衡量一个研究领域的发展水平和关注度变化。基于CNKI与WoS数据库的统计数据(
图1),国内外该领域研究整体呈现出阶段性增长特征,并在特定年份出现波动式提升。
在CNKI数据库中,2000—2012年间年发文量相对平稳,基本维持在20 ~ 30篇之间,反映出国内学术界对煌斑岩的研究尚处于初级阶段。2013年起,国内发文数量逐步增长,并于2019年达到最高值(62篇),表明国内对煌斑岩关注度提高。自2020年以后,国内发文量出现连续下降,反映出研究热点的变化、阶段性研究饱和等多重因素的共同作用。
相较之下,WoS数据库中的发文趋势则更加稳定且持续增长。2000—2010年间发文量缓慢上升,年均维持在25 ~ 35篇;2011年后增长加快,2014、2018和2020年均达到高峰,其中2020年发文量高达96篇,居于较高水平。尽管2023年后略有回落,但整体研究热度仍处于较高水平。
2.2 发文国家分析
分析国家发文量及合作强度,有助于评估各国的国际参与度,识别研究的核心力量。
图2显示了煌斑岩研究领域主要国家和地区的合作网络,整体呈现以亚洲与北美为核心的国际合作格局。中国发文量达326篇,居全球首位,占总量24%,并与澳大利亚、加拿大、德国、美国等国建立了较为稳定的合作关系,是该领域研究的核心力量。加拿大和澳大利亚分别以177篇和140篇位列其后,合作网络覆盖欧美及亚太地区。俄罗斯、德国、印度等国也在该领域保持一定研究活跃度,多通过与中国、加拿大等核心国家的合作参与全球研究体系。总体来看,煌斑岩研究呈现出以中国、加拿大等为核心节点的国际合作网络,合作向多中心、多边化趋势发展。
2.3 发文机构分析
分析科研机构及其合作关系,有助于识别煌斑岩研究领域的核心力量。
图3(a)显示了基于CNKI的国内机构合作网络(238个节点,134条连线,网络密度0.0048)。依据普莱斯定律,科研成果存在显著的不均衡分布,约10%的核心机构贡献了超过50%的研究成果。国内研究已形成四大核心集群:中国地质科学院矿产资源研究所与地质研究所构成理论研究主体;中国地质调查局南京、西安、沈阳地调中心联合东华理工大学、中原地质科学研究院主导勘查技术开发;山东省第七地质矿产勘查院、山东省金刚石成矿机理与探测重点实验室及河南省地质矿产勘查开发局地球物理勘查队聚焦华北区域应用;中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室与武警黄金地质研究所合作开展成矿预测研究。
图3(b)展示了WoS数据库的国际合作网络(258个节点,670条连线,网络密度0.0202)。国际核心机构发文占比超过90%,形成以中国科学院(地质与地球物理研究所、广州地化所)和俄罗斯科学院(西伯利亚分院、矿床地质所)为双核的协作体系。中国地质大学(北京)作为重要枢纽,与麦考瑞大学、苏黎世联邦理工学院等多家国际机构保持密切合作,其中与俄科学院合作占其国际合作频次的68%,显示其在中俄地学合作中的桥梁作用。
总体来看,国内合作以省域地质勘查单位和应用研究为主,网络结构相对松散(最大连通子图占14%),而国际合作依托中俄两院的学科优势,形成高密度协作网络(最大连通子图占86%),研究更聚焦成矿机理与全球资源对比。中国地质大学(北京)是少数兼具理论研究、技术创新与国际合作的综合性科研平台。
2.4 作者合作网络分析
分析领域内作者的发文数量及合作网络,有助于识别煌斑岩研究的核心学者、科研团队及其合作关系。如
图4(a)所示,CNKI数据库中共识别出589个作者节点和866条合作连线,其中有32位学者发文数量达到3篇及以上,代表性人物包括时毓(14篇)、杨光忠(13篇)、王玉峰(9篇)和吴祥珂(9篇)等,形成了较为稳定的合作结构。这些核心作者共发表150篇文献,占全部文献总量的41.67%,尚未超过普赖斯定律中“核心作者群体应占50%文献”的标准,表明我国在该领域尚未形成高度集中的核心作者群。当前,以时毓、王新宇、吴祥珂等为代表的团队构成了国内煌斑岩研究的重要力量。
如
图4(b),WoS数据库中构建的作者共现网络包含226个节点与321条连线。发文数量较多的国际作者包括Tappe Sebastian(16篇)、Rao N.V. Chalapathi(16篇)、Pandit Dinesh(12篇)和Foley Stephen F.(18篇)等,已初步形成若干小规模合作团体。共有13位作者发文数量达到3篇及以上,共计发表69篇,占WoS总文献的48.5%,同样略低于普赖斯定律的界限。
综合国内外情况可见,煌斑岩研究尚未形成成熟稳定的核心作者群体,但近年来国际合作网络呈现出团簇化趋势,国内也出现了以部分高校和研究所为中心的小型团队,表明该领域的研究正朝着系统化、协作化方向发展,具备形成核心作者网络的潜力。
2.5 期刊共引网络分析
期刊的共被引网络可以反映煌斑岩研究领域的知识来源与核心文献依托。基于VOSviewer对241种期刊构建的共引网络分析(
图5),通过模块化聚类识别出6个核心学术群落(Modularity
Q = 0.78),具体如
表1所示,各聚类在二维知识空间中呈现显著分区:深部岩浆作用研究(Cluster 3)集中于坐标左下方(
x < 0,
y < 0),亚洲矿床与大地构造研究(Cluster 2)位于右上方(
x > 1,
y ≈ 0),而地球化学与行星科学(Cluster 4)则分布在右下象限(
x > 0,
y < 0)。这种空间分异反映了煌斑岩研究领域“理论-区域-技术”的三维知识结构。
煌斑岩研究的理论核心集中于Cluster 3(深部岩浆过程),其中Lithos(总被引723838次)与J. Petrol.(总引569293次)构成关键知识枢纽。二者通过高频共引关系串联金伯利岩、碳酸岩等地幔衍生岩石主题(平均链接强度 > 4000),共同支撑煌斑岩的“富集地幔部分熔融”成因模型。值得注意的是,中国学者主导的Cluster 2(亚洲成矿系统)表现出空间独立性(中心坐标x = 1.29,y = -0.08),其代表性期刊如岩石矿物学杂志(被引5311次)、矿床地质(被引10888次)聚焦煌斑岩在华北克拉通金矿成矿中的作用,形成区域性研究范式。知识流动路径分析表明,Cluster 3的基础理论成果渗透至应用研究领域。例如,Lithos中关于煌斑岩地幔源区的论文被Ore Geol.Rev.(Cluster 2)引用于金矿成矿模型构建,形成“深部过程-浅部资源响应”的完整证据链。同时,Geostand. Geoanal. Res.(被引15277次)作为Cluster 4与Cluster 3的桥梁期刊,为煌斑岩年代学提供高精度同位素分析方法支撑。
综上所述,期刊共引网络呈现出煌斑岩研究“理论-应用-技术”三元协同的学术生态。未来需进一步强化深部过程与地球化学技术的交叉融合,以解析煌斑岩对地幔性质的指示机制。
2.6 关键词统计分析
(1)关键词共现与密度分析。
关键词作为文献核心内容的高度概括,提取关键词并分别构建关键词共现图谱与密度分布图,有助于探讨国内外在该研究领域的主要研究焦点及差异化特征。从图谱中可见,两个数据库均呈现出以“地球化学/Geochemistry”为中心的多核心结构,体现了该领域以地球化学属性解析为研究主线的共性特征。
具体而言,在CNKI图谱中(
图6(a)),共识别关键词节点1000个,边数为1786条,网络密度为0.00357,结构整体较为稀疏但具局部聚集性(
图7(a)),主要形成“地球化学-成因-找矿标志”与“钾镁煌斑岩-金伯利岩-金刚石”两大知识集群。其中,“地球化学”“地质特征”“成因”“金矿”“钾镁煌斑岩”“找矿标志”等关键词频率较高,集中反映了国内研究者多侧重于岩石成因机制探讨
[24]与深部找矿预测的应用导向。特别是“找矿标志”“找矿潜力”“找矿远景”等术语的出现,显示出国内研究中的资源勘查导向特征。
相比之下,WoS图谱(
图6(b))结构更为紧凑,共现图谱边数为2054条,网络密度为0.00411,显示出更强的整体连通性,图谱结构呈多中心分布,关键词之间协同程度较高(
图7(b))。突出体现为三大高频集群:“geochemistry-evolution-petrogenesis”(地球化学-演化-成岩)主线、“ultramafic lamprophyres-mantle-trace element”(超基性煌斑岩-地幔-微量元素)集群,以及围绕“U-Pb geochronology-zircon-volcanic rocks”(铀铅年代学-锆石-火山岩)的技术方法轴。国外研究更强调对岩石主量元素及微量元素和同位素等地球化学特征的细致分析,结合年代学方法进行过程演化示踪,分析其地幔源区性质,呈现出更为基础研究导向的学术取向。
综合来看,国内外在研究路径与目标层面体现出差异化特征。国内研究更注重与找矿实践结合的宏观构造分析与成矿预测模型构建;而国际研究则强调从岩浆分异与微量元素行为机制分析地幔演化,深入剖析煌斑岩的地球科学意义。
关键词聚集分析有助于揭示研究领域的热点主题与知识结构,为厘清煌斑岩领域的研究重点与发展方向提供支持。如
图8(a)所示,CNKI图谱显示出7个主要聚类,涵盖“#0煌斑岩”“#1地球化学”“#2地质特征”“#3金刚石”“#4煌斑岩脉”“#5年代学”“#6岩石成因”等主题。其中,“煌斑岩”是核心聚类,强调成因机制与矿床关系;“地球化学”与“地质特征”则反映出对找矿技术与地质识别的重视;“金刚石”聚类表明研究延伸至金伯利岩与深源成矿作用。
如
图8(b)所示,WoS图谱中形成了“#0 rocks”“#1 North China Craton”“#2 Eastern Dharwar Craton”“#3 sanukitoids”“#4 liquid immiscibility”“#5 deep carbon cycle”等类群,研究更侧重于岩石成因、地幔演化与区域构造背景。其中,“rocks”聚类涵盖了岩石学与地球化学基础,“North China Craton”则凸显出煌斑岩在典型古老克拉通中研究的的重要性,“liquid immiscibility”与“deep carbon cycle”聚类体现出在岩浆作用机制与深部过程研究方面的探索。整体来看,国内研究更偏重地质特征分析与找矿应用,而国外研究则更注重理论建模与地幔过程探讨。
(3)关键词发展趋势分析。
关键词时间线图谱可以展现煌斑岩研究中不同主题在演化过程中的持续性与阶段性。2005年至2010年,CNKI图谱(
图9(a))中“金矿”“富集地幔”“成因”等关键词高度聚集,研究以资源勘查为导向,强调岩浆来源和找矿预测。2010年至2015年,“矿床成因”“构造背景”“找矿标志”等关键词逐渐活跃,表明研究开始聚焦于区域成矿规律,探索成矿与构造环境的耦合机制。2015年至2020年,“微量元素”“热液活动”“演化过程”等关键词出现频率上升,显示研究从宏观矿床过渡到成矿系统内部过程。2020年后,“地球化学”和“成矿过程”等关键词延续活跃,研究方向由矿床勘查继续向多阶段演化机制和深部成因过程拓展。
WoS图谱(
图9(b))从2000年起即以“kimberlite”“mantle”和“geochemistry”为核心,强调岩浆成因与地幔过程,基础理论研究起点更早。2008年至2015年,“trace element”“xenoliths”“continental crust”等关键词频繁出现,研究深入到地幔-地壳演化、元素分配与成因建模,学科交叉特征显著。2015年后,“sanukitoids”“deep carbon cycle”“liquid immiscibility”等关键词逐渐突出,反映研究聚焦于流体-岩浆物质交换与深部碳循环等方向。2020年起,关键词结构更为复杂,出现“partition coefficients”“phase relations”等实验地球化学相关词汇,研究内容从构造-岩浆系统延伸到物质循环和微观机制。
关键词突变分析通过识别频次变化率显著的关键词,有效揭示学科前沿动态。基于CiteSpace对CNKI(
图10(a))与WoS(
图10(b))数据库的煌斑岩文献分析,突现词演化呈现三阶段特征。
第一阶段,2000—2010年为成矿与区域聚焦期。CNKI突现词以成矿关联(金矿床,强度4.1;2000—2005年)和区域案例(云南,强度2.16;2001—2010年)为主,技术词“基础处理”(强度2.93;2004—2010年)初现方法探索需求;WoS则聚焦岩石成因(origin,强度9.17;2000—2004年)与地幔属性(mantle,强度5.7;2007—2009年),典型岩区研究崭露头角(Bohemian Massif,强度6.13;2008—2018年),凸显早期研究对区域成矿与源区过程的关注差异。
第二阶段,2011—2018年进入方法深化与年代学应用期。CNKI突现成因机制(成因,强度2.87;2008—2013年)和地幔过程(富集地幔,强度4.05;2013—2016年),技术词“年代学”(强度2.67;2014—2019年)标志测年技术应用;WoS以高精度测年主导(zircon U-Pb,强度8.24;2013—2020年),成矿作用(mineralization,强度5.53;2014—2018年)与克拉通案例(Dharwar Craton,强度5.58;2018—2022年)深化,反映国际研究更加关注煌斑岩对克拉通演化过程的制约。
第三阶段,2019—2025年转向深部过程与全球对比期。CNKI最强突现词为岩石成因(强度5.3;2020—2025年),伴以源区特征(强度2.94;2021—2023年)及岩脉实例(煌斑岩脉,强度3.38;2020—2025年);WoS突显克拉通对比(Siberian Craton,强度6.95;2020—2022年;Eastern Dharwar Craton,强度6.95;2020—2025年)与构造演化(tectonic evolution,强度5.94;2021—2025年),体现学者们对煌斑岩的研究更加系统,视野更加广阔。
3 讨 论
3.1 国内外研究热点与未来趋势分析
综合本研究的可视化图谱来看,当前国内外煌斑岩研究的热点可归纳为三个主要方向,分别是找矿导向与成矿预测、成因机制与源区演化、以及深部碳循环与壳幔相互作用。这三大方向不仅在研究内容上逐步深化,在技术方法上也持续演进,体现出煌斑岩研究由传统区域地质调查逐步向地球深部过程探讨的转变,呈现出明显的阶段性和体系化发展特征。
找矿导向与成矿预测一直是煌斑岩研究的首要驱动因素。受经济价值推动,该方向从早期的矿化特征识别逐步扩展至成矿预测模型构建,确立了煌斑岩作为矿床成因指示体的重要地位。关键词突现图中“金矿床”“金矿化”等术语频繁出现,反映了该方向持续受到关注。国内研究区域主要集中在秦岭、云南、胶东、辽东三江地区等成矿带(区)。相关研究多依托国家地质调查项目,强调与区域成矿带的空间耦合关系。例如,涂怀奎等
[25]指出,秦岭地区蚀变煌斑岩型金矿广泛分布,主要集中在徽成盆地南侧,煌斑岩在金的预富集中具有重要作用。刘建云等
[26]研究发现,云南北衙金矿区煌斑岩脉与金矿体存在交切关系,控制了金矿体的分布及规模,是重要的找矿标志。刘燊等
[27]在研究中发现,胶北地区煌斑岩具有较高的金含量,其形成时代与金矿成矿期一致,具有明显的找矿指示意义。韩海涛等
[28]研究指出,甘肃李坝—赵沟金矿床的煌斑岩与金矿在时间、空间及成因上密切相关,是寻找金矿的关键地质标志。万多
[29]则认为,辽宁丹东四道沟金矿床煌斑岩是成矿物质的重要来源,且其分布与矿区导矿与容矿构造密切相关,有助于金矿的成矿。符德贵等
[30]研究表明,滇中小水井金矿床的煌斑岩与金矿化在空间、成因及时间上密切相关,是寻找金矿的重要标志。
值得注意的是,秦岭、云南、胶东、辽东等地区的煌斑岩在实际找矿中多次展现出显著的成矿指示作用,研究频次远高于其他地区,呈现出明显的空间集中趋势。这一现象表明,这些地区的构造背景、频繁且强烈的岩浆活动,以及金矿成矿作用的叠加效应,共同造就了矿床的集中分布。秦岭、云南、胶东、辽东等地区的煌斑岩研究各具特点,均与区域地质背景、岩浆活动和矿床特征密切相关
[31 - 33]。秦岭地区位于华北与扬子克拉通的碰撞带,断裂系统复杂,岩浆活动频繁,煌斑岩与金矿床具有显著的空间耦合关系,是金矿的重要指示体
[25]。云南地区地质构造复杂、岩浆作用强烈,煌斑岩主要由幔源岩浆上升形成,与金矿脉多呈交切关系,可能为金矿体的形成提供了部分成矿物质、热能和成矿场所,为以北衙金矿为典型代表
[26]。胶东、辽东地区位于华北克拉通东部至东缘,岩浆活动强烈且持续,受地壳减薄与地幔上涌共同作用的影响,形成了大量煌斑岩,这些岩体与金矿床的空间分布高度一致,常作为金矿及多金属矿床的导矿体和成矿标志,具有重要的成矿指示意义
[25,27]。故这些地区在未来的地质勘查和深部资源开发中仍然具有持续的研究潜力。一方面,煌斑岩的成因机制尚未完全厘清,特别是其深部岩浆系统的演化过程和物质来源仍需要进一步精确约束;另一方面,尽管这些地区的大部分金矿已进入开发阶段,外围和深部区域仍可能蕴藏丰富的找矿潜力,亟需建立更为精确的成矿预测模型。因此,预计这些地区的煌斑岩将在未来的找矿实践和成矿过程研究中,继续作为关键的金矿指示区域,为深部资源勘探提供重要的科学依据。
与国内研究侧重于实地找矿实践和矿化特征识别不同,国外学者在探讨煌斑岩的成矿指示性时,更加强调其与金矿的空间分布关系及其在成矿系统中的导矿和供源功能。Singh等
[34]发现在印度Chotanagpur片麻岩杂岩中煌斑岩脉走向与金矿体走向一致,且邻近区域存在金刚石矿点,认为该类煌斑岩与区域矿化过程存在密切联系,具有重要的找矿意义。Sereenen等
[35]通过Rb-Sr年龄测定,认为蒙古Tsagaan Tsahir Uul金矿的煌斑岩脉与金矿的成矿时间一致,具有成因关联。Li等
[36]指出始新世煌斑岩脉在成矿过程中遭受强烈蚀变,成为金矿化流体的主要通道,并与成矿流体共享深部源区,显示出重要的导矿作用。
综合来看,国内研究主要聚焦于煌斑岩与金矿的空间分布及其在找矿中的应用价值,强调煌斑岩作为金矿成因指示体的重要性;而国外研究则侧重于煌斑岩在成矿系统中的导矿和供源作用,关注其在成矿过程中的空间关系和成矿时间等方面。这种研究方向的差异提供了互补的视角。未来研究应着重深化煌斑岩成因机制与金矿成矿过程之间的耦合关系,推动找矿预测模型从经验驱动向机制驱动的转型。
随着地球化学与年代学分析技术的不断进步,煌斑岩的成因机制与源区演化问题逐渐成为研究的核心内容。从早期的Sm-Nd、Ar-Ar和K-Ar同位素分析到近年来锆石U-Pb测年,以及Lu-Hf、Pb、Sr-Nd-Hf等多同位素联合分析手段的广泛应用,学者们对煌斑岩的源区性质、演化路径和构造背景的认识不断深化,并逐步向定量化与精细化迈进。在国内,煌斑岩研究主要集中于华北克拉通和扬子克拉通边缘地区,关注点集中于岩浆是否来源于富集岩石圈地幔、是否受到俯冲流体交代,以及其与岩石圈减薄和克拉通演化之间的关系。例如,陈松岭等
[37]通过对山东招远原疃金矿区煌斑岩的地球化学与K-Ar定年研究,指出该类岩体源于富集地幔,受到苏鲁洋板块俯冲流体和太平洋洋壳熔融产物的共同改造,其形成与华北克拉通中生代岩石圈减薄及构造体制转折密切相关。张朋等
[38]则认为辽东青城子煌斑岩的形成与扬子克拉通与华北克拉通板片断离过程密切相关。此外,牛晓露等
[39]和杨浩田
[40]分别通过铂族元素和多同位素体系研究,揭示大同和鲁西地区煌斑岩分别体现出低程度部分熔融与强烈壳幔混合的成因特征。贾宏翔等
[41]进一步确认辽东煌斑岩的岩浆源区与俯冲流体改造密切相关,是华北克拉通东部早白垩世岩石圈减薄背景下的岩浆活动的产物。
国外在煌斑岩成因机制研究中,强调的构造背景相对多样,尤其注重前裂谷作用、幔柱活动和造山后伸展环境的影响。例如,Hauser等
[42]对阿根廷东科尔迪耶拉侏罗纪煌斑岩的研究,表明其成因受控于前裂谷背景下富集型岩石圈地幔部分熔融与岩浆混合作用;Lundmark等
[43]通过U-Pb和Hf同位素分析,认为苏格兰Orkney地区的煌斑岩与区域伸展或幔柱早期活动有关;Ubide等
[44]在加泰罗尼亚的研究中建立了矿物-熔体分配系数数据库,强调岩浆在深部注入、混合与上升分异过程中体现开放体系演化;Kargin等
[45]在西西伯利亚的研究揭示伊尔博基奇煌斑岩与金伯利岩在空间分布和构造背景上可能存在解耦特征;而Naushad等
[46]和Pankaj等
[47]则分别通过对印度索拉什特拉和东达尔瓦尔克拉通地区的研究,确认煌斑岩源自富石榴石的富集型岩石圈地幔,且保留了深部富集事件的记录。Mellado等
[48]则提出Les Guilleries地区二叠纪煌斑岩为造山后伸展作用的产物,是该区造山运动结束的标志。
整体而言,中外在煌斑岩成因机制与源区演化的研究虽方法趋同,均依赖高精度年代学与多同位素体系,但在研究重点和理论模型上存在差异。中国研究多集中于华北及扬子克拉通边缘,强调岩石圈减薄背景下富集地幔受俯冲流体改造的复合成因过程;而国外研究则更强调区域构造背景(如裂谷、幔柱、造山后伸展)对煌斑岩成因的制约。未来研究应加强两者的整合,特别是在全球构造框架下探讨煌斑岩源区演化与岩石圈演变之间的关系。
在对煌斑岩成因机制和源区演化认识的基础上,近年研究进一步拓展至深部碳循环与壳幔相互作用层面。煌斑岩因其复杂的成因背景,通常包含多种幔源的捕掳体和包裹体,特别是其中的碳酸盐矿物,为研究碳在地球内部的分布、存储和循环提供了关键窗口。该方向结合了地球化学、同位素年代学、矿物学和地球物理学等多学科手段,探索碳在地幔中的分布、赋存状态及其循环路径。国内学者较早之前就关注到了煌斑岩与碳循环问题,并进行了初步的研究
[49-50]。虞凯章等
[51]通过研究指出,煌斑岩中的碳酸盐矿物可能是地幔交代的产物,反映了深部碳输入的地球化学特征。王万能等
[52]在对滇中楚雄盆地富稀土煌斑岩的研究中发现,这些岩石不仅源自深部幔源岩浆,还揭示了壳幔相互作用的过程,并进一步指出,这些岩浆活动与扬子西缘新生代的构造背景及稀土元素富集之间可能存在潜在联系。刘嘉文等
[53]利用钾同位素技术研究了三江地区的煌斑岩,认为沉积物的交代作用可能参与了深部物质循环,为理解深部碳循环提供了新的视角。
与国内的研究逐步展开相比,国际研究体系更为成熟,尤其在碳循环机制建模与壳幔相互作用的过程模拟方面成果显著。Pandey等
[54]分析印度Nuapada煌斑岩,发现有深部碳酸盐熔体参与;Cruciani等
[55]通过研究意大利撒丁岛三叠纪煌斑岩的成因,表明其岩浆源区位于E-DMM与BSE地幔端元之间,揭示了在上地幔与古生代基底之间发生的物质混合和元素交换,反映了欧亚板块裂解背景下深部壳幔相互作用的演化过程。Culí等
[56]对加泰罗尼亚海岸山脉的白垩纪煌斑岩进行研究时发现,岩浆在上升过程中经历了多期脉动混合作用,反映了板内裂谷环境下深部地幔至下地壳之间复杂的壳幔相互作用。Hong等
[57]则通过研究西藏邦布勒地区的超钾煌斑岩,揭示其源自被俯冲的印度大陆熔体交代的岩石圈地幔,且在岩浆形成过程中经历了岩浆混合与补给,体现了开放型岩浆系统的演化特征以及壳幔物质交换的动态过程。
总体来看,煌斑岩为探讨深部碳循环与壳幔相互作用提供了关键岩石证据。国内研究正在从识别碳酸盐矿物和分析同位素组成等基础工作出发,逐步揭示深部碳输入与壳幔物质交换的途径和过程,显示出典型区域(如滇中、三江等)中幔源岩浆与沉积物交代、区域构造之间的耦合关系。曹俊等
[58]在塔里木大火成岩省瓦吉里塔格方解霞黄煌斑岩中揭示碳酸盐交代地幔的低度部分熔融过程,指出大陆板内岩浆作用与深部碳循环的内在联系。但整体上仍以个例性研究为主,尚缺乏跨区域的过程模型和系统认知框架。相比之下,国际研究已在深部碳酸盐熔体参与
[59]、地幔端元混合、裂谷及俯冲环境下的岩浆系统演化
[60]等方面形成了较为完善的研究路径,强调构造背景与壳幔物质交换的动态过程。特别是在裂谷与俯冲环境下,对壳幔相互作用与碳循环过程的建模和过程重建已趋于成熟。因此,未来应围绕煌斑岩典型发育区开展系统化剖析,结合微区原位分析与多同位素体系,提升对壳幔物质交换与碳循环过程的解析能力。同时,融合数值模拟与端元建模等手段,构建适应不同构造背景的深部碳循环动力学模型。随着多学科技术的交叉融合与全球碳研究的持续推进,该方向有望成为煌斑岩领域的前沿研究热点。
3.2 局限性
本研究通过文献计量学方法系统梳理了煌斑岩领域的研究脉络,分析了当前研究热点与发展趋势,取得了一定的研究成果,但在数据覆盖和关键词选取方面仍有进一步完善的空间。首先,数据来源的覆盖范围存在一定限制。本文所选用的CNKI和WoS数据库包含大量中英文核心期刊文献,已能较好代表主流研究方向,但部分特定区域、语种或早期文献的覆盖可能不够全面,某些研究成果或具有代表性的案例分析可能被遗漏,并且本研究基于2000—2025年7月前的文献数据,部分2025年数据尚未完全收录,因此对该年度的趋势分析仅反映阶段性特征,未来数据更新后结果可能略有调整。其次,由于关键词选取本身具有局限性。以“煌斑岩”、“lamprophyre”等为核心主题词进行检索,难以完全涵盖所有相关研究。未来可以结合自然语言处理方法自动提取相关文献内容,以减少对关键词的依赖,从而提升研究的全面性与准确性。
4 结论
本研究通过全面的文献分析和可视化方法总结了煌斑岩领域25年的发展趋势。我们系统地分析了全球研究动态,并确定了有影响力的作者、机构和期刊。通过关键词共现、密度、突现分析,确定了国内外关于煌斑岩研究的热点包括成因机制、成矿预测和深部碳循环与壳幔相互作用。基于现有研究成果,未来煌斑岩研究可进一步探索裂谷、造山带、古老克拉通等构造环境下成因演化的多样性,聚焦壳幔碳循环耦合机制。随着人工智能快速发展,知识图谱、大数据分析和机器学习等将成为未来煌斑岩研究的有效手段,可以为煌斑岩的成因机制与成矿潜力预测提供新的理论支持,使我们更深入、更精确地了解煌斑岩的成岩过程和演化规律,进一步指导找矿勘查。
国家自然科学基金项目(JBB138002)
民营企业委托项目“内蒙古中东部地区非煤矿产地质调查及找矿靶区优选”(HBD209)