The Dexing adakitic porphyries (quartz diorite–granodiorite porphyries), associated with giant porphyry Cu deposits, are located in the interior of a continent (South China). They exhibit relatively high MgO, Cr, Ni and Sr contents, high La/Yb and Sr/Y ratios, but low Yb and Y contents, similar to adakites produced by slab melting associated with subduction. However, they are characterized by bulk Earth-like Nd–Sr isotope compositions (εNd(t) = −1·14 to +1·80 and (87Sr/86Sr)i = 0·7044 – 0·7047), and high Th (12·6–27·2 ppm) contents and Th/Ce (0·19–0·94) ratios, which are different from those of Cenozoic slab-derived adakites. Sensitive High-Resolution Ion Microprobe (SHRIMP) geochronology studies of zircons reveal that the Dexing adakitic porphyries have a crystallization age of 171 ± 3 Ma. This age is contemporaneous with Middle Jurassic extension within the Shi-Han rift zone, and within-plate magmatism elsewhere in South China, indicating that the Dexing adakitic porphyries were probably formed in an extensional tectonic regime in the interior of the continent rather than in an arc setting. Their high Th contents and Th/Ce ratios, and Middle Jurassic age, argue against an origin from a Neoproterozoic (∼1000 Ma) stalled slab in the mantle. Taking into account available data for the regional metamorphic–magmatic rocks, and the present-day crustal thickness (∼31 km) in the area, we suggest that the Dexing adakitic porphyries were most probably generated by partial melting of delaminated lower crust, which was possibly triggered by upwelling of the asthenospheric mantle due to the activity of the Shi-Hang rift zone. Moreover, the Dexing adakitic magmas must have interacted with the surrounding mantle peridotite during their ascent, which elevated not only their MgO, Cr and Ni contents, but also the oxygen fugacity (fO2) of the mantle. The high fO2 could have induced oxidation of metallic sulfides in the mantle and mobilization of chalcophile elements, which are required to produce associated Cu mineralization. Therefore, the Cu metallogenesis associated with the Dexing adakitic porphyries is probably related to partial melting of delaminated lower crust, similar to the metallogenesis accompanying slab melting.

Both adakitic and shoshonitic igneous rocks in the Luzong area, Anhui Province, eastern China are associated with Cretaceous Cu–Au mineralization. The Shaxi quartz diorite porphyrites exhibit adakite-like geochemical features, such as light rare earth element (LREE) enrichment, heavy REE (HREE) depletion, high Al2O3, MgO, Sr, Sr / Y and La / Yb values, and low Y and Yb contents. They have low εNd(t) values (− 3.46 to − 6.28) and high (87Sr / 86Sr)i ratios (0.7051–0.7057). Sensitive High-Resolution Ion Microprobe (SHRIMP) zircon analyses indicate a crystallization age of 136 ± 3 Ma for the adakitic rocks. Most volcanic rocks and the majority of monzonites and syenites in the Luzong area are K-rich (or shoshonitic) and were also produced during the Cretaceous (140–125 Ma). They are enriched in LREE and large-ion lithophile elements, and depleted in Ti, and Nb and Ba and exhibit relatively lower εNd(t) values ranging from − 4.65 to − 7.03 and relatively higher (87Sr / 86Sr)i ratios varying between 0.7057 and 0.7062. The shoshonitic and adakitic rocks in the Luzong area have similar Pb isotopic compositions (206Pb / 204Pb = 17.90–18.83, 207Pb / 204Pb = 15.45–15.62 and 208Pb / 204Pb = 38.07–38.80). Geological data from the Luzong area suggest that the Cretaceous igneous rocks are distributed along NE fault zones (e.g., Tanlu and Yangtze River fault zones) in eastern China and were likely formed in an extensional setting within the Yangtze Block. The Shaxi adakitic rocks were probably derived by the partial melting of delaminated lower crust at pressures equivalent to crustal thickness of > 50 km (i.e., ∼1.5 GPa), possibly leaving rutile-bearing eclogitic residue. The shoshonitic magmas, in contrast, originated mainly from an enriched mantle metasomatized by subducted oceanic sediments. They underwent early high-pressure (> 1.5 GPa) fractional crystallization at the boundary between thickened (> 50 km) lower crust and lithospheric mantle and late low-pressure (< 1.5 GPa) fractional crystallization in the shallow (< 50 km) crust. The adakitic and shoshonitic rocks appear to be linked to an intra-continental extensional setting where partial melting of enriched mantle and delaminated lower crust was probably controlled by lithospheric thinning and upwelling of hot asthenosphere along NE fault zones (e.g., Tanlu and Yangtze River fault zones) in eastern China. Both the shoshonitic and adakitic magmas were fertile with respect to Cu–Au mineralization.

Mineralization with exchangeable rare earth element (REE) and yttrium (MEX-REY) has been recognized in the weathering profiles in South China since the early 1970's. This type of REY mineralization occurs in weathering profiles of parent rocks ranging in composition from granite to acidic volcanic rocks and lamprophyre. The majority of the known resources occurring in the weathering profiles of granitic rocks. Total resources of this type of REY amount to millions tons of rare earth oxides, and therefore represent one of the most important types of rare earth resources in China, particularly for heavy rare earth elements (HREE) and yttrium. Accumulation of REY in the weathering profiles of granitic rocks is strongly controlled by the resistance to weathering of the principal REY-bearing accessory minerals in the parent rocks; only a limited proportion of total REY (< 30%) is incorporated in the rock-forming minerals. MEX-REY more commonly occur in weathering profiles developed on granitic rocks within which most of the REY are incorporated in accessory minerals weakly resistant to weathering (doverite, parisite, etc.). For the well-developed weathering profiles, three horizons can be distinguished from surface downwards: the lateritic horizon (A), the weathered horizon (B), and the weathering front (C). Continuous leaching, coupled with low rate of denudation, results in the accumulation of REY in the subsurface horizons (the B and C horizons), and thus results in REE differentiation within the well-developed, layered, and mature weathering profiles. Exchangeable REY, which can be replaced by cations like NH4+ and Na+ etc. in electrolyte solutions and can be removed by complexing agents such as EDTA, are commonly the major form of REE occurrence in the B horizon. Cerium is enriched in the top layer (A horizon) and depleted in the subsurface horizons of the weathering profiles, most likely due to the oxidation of Ce(III) to Ce(IV) followed by cerianite formation or absorption onto clays and/or Fe and Al oxyhydroxides.