岩浆铜镍矿与钒钛磁铁矿的过渡类型--新疆哈密香山西矿床

铜镍硫化物矿床与钒钛磁铁矿矿床虽然同属与镁铁-超镁铁质岩有关的岩浆型矿床范畴,但在一般情况下,二者是不共生的.新疆东天山地区的香山西矿床则是一个铜镍矿与钛铁矿共生的实例.香山地区为一复式含矿杂岩体,最早期形成辉长岩(如角闪辉长岩、灰白色细粒辉长岩等)为主体的侵入;第二期侵入的是以辉橄岩、单辉橄榄岩、二辉橄榄岩等为主的超镁铁质岩,含铜镍硫化物矿化;第三期则为岩浆期后残余岩浆形成的含钛铁矿化的辉长岩(脉).香山西铜镍-钛铁矿床含矿岩石的碱度、镁铁指数、岩浆酸度、钙碱富集指数等地球化学参数,氧逸度和硫逸度等物理化学参数均介于独立的典型铜镍硫化物和典型钒钛磁铁矿矿床之间.矿床中磁铁矿较其他钒钛磁铁矿矿床(尾亚)具较高的V和Ti含量,同时黄铁矿和黄铜矿具较高的Co、Ni和Cu含量,反映出成矿过程中,Cu-Ni-Co系列与V-Ti-Fe系列的分离不够彻底.形成本区CuNi-VTi复合型矿床的原因,可能在于矿床所处独特的构造环境--产于造山带,而不是克拉通(边缘).     

红旗岭矿床茶尖矿区铂族元素地球化学特征及其意义

以红旗岭铜镍硫化物矿床茶尖矿区1号和9号岩体为研究对象,进行了岩石化学特征分析、微量元素分析和稀土元素（REE）分析,重点研究了其铂族元素（PGE）地球化学特征。REE分析结果表明,岩石富集轻稀土元素,且有微弱的铕负异常。PGE富集在硫化物含量高的岩石中,与硫化物含量呈正相关关系。岩石中PGE分异明显,富集Rh、Pt和Pd。推测该区的基性-超基性岩形成于硫不饱和玄武质岩浆的演化,岩浆有地壳物质混染的特征,其成矿物质来源于上地幔,主要成矿机制为深部熔离-贯入作用。     

与地幔柱有关的成矿作用及其主控因素

地幔柱是地球动力系统中重要的组成部分,不仅形成规模巨大的大火成岩省,也形成了众多具有重要经济价值的矿床类型。由地幔柱形成不同的岩浆系列显示了特有的成矿专属性,如镁铁-超镁铁质层状岩体与钒钛磁铁矿矿床和铜镍硫化物矿床,科马提岩与铜镍硫化物矿床,斜长岩与钒钛磁铁矿矿床,过碱性花岗岩系列与铌-钽-锆-稀土矿床,金伯利岩与金刚石矿等。在分析与地幔柱相关矿床的基础上,我们认为地幔柱结构、岩浆源区特征、结晶分异过程、硫化物饱和、地壳混染和岩浆侵位过程等是地幔柱成矿的关键控制因素。本文还对矿床成因研究中的存在问题以及几种潜在的地球化学找矿/评价指标(如橄榄石的Ni含量、单斜辉石和磁铁矿中的Cr含量,层状岩体的PGE 含量和Re-Os同位素联合示踪等)进行了评述。     

新疆北部幔源岩浆矿床的类型、时空分布及成矿谱系

新疆北部与幔源岩浆有关的矿床种类齐全,成矿环境复杂,时代和类型繁多,在中国乃至世界颇具特色。主要矿床类型包括铬铁矿矿床、钒钛磁铁矿矿床、铜镍硫化物矿床、铂族元素(PGE)矿床、铜镍-钒钛铁复合型矿床、含钴磁铁矿矿床、玄武岩自然铜矿床、热液型钴-多金属矿床,以及非金属矿床等。按照含矿地质体的类型,可分为6种类型:蛇绿岩型、层状杂岩型、小侵入体型、阿拉斯加型、浅成岩型和喷出岩型。这些幔源岩浆矿床可划分为3个成岩成矿系列:铜镍系列、钛铁系列和铬铁系列。钛铁系列以碱性层状岩体型钒钛磁铁矿、铁磷矿为代表,岩石具有明显的富Fe特征,属于碱性富铁质的高钛玄武岩系列;铜镍系列以小侵入体型铜镍矿、阿拉斯加型铜镍-PGE矿为代表,岩石属于铁质的拉斑玄武岩-钙碱性系列;铬铁系列主要为蛇绿岩型铬铁矿,岩石具富Mg贫Fe特征,属于镁质系列。3个系列的岩浆都具有亏损地幔源特征,可能都与地幔柱活动有关;岩浆源区富含相应的成矿元素,是形成3个系列矿床相应成矿地质体的主要条件。3个系列矿床的成矿机制可分为深部熔离/岩浆分异、就地分凝、矿浆贯入、岩浆热液等过程。根据各系列矿床之间存在的紧密联系,建立了与幔源岩浆作用有关的3个系列矿床综合模式: 亏损地幔部分熔融产生的幔源岩浆在上升过程中发生熔离/分异,分离为3个系列,由于外部物质加入在地壳深部发生分异和熔离,在不同深度富集形成铬铁矿、钒钛磁铁矿和铜镍硫化物矿床,临近地表时流体富集和分离成含矿流体,分别形成浅成岩型磁铁矿和喷出岩型自然铜矿。新疆北部各类幔源岩浆矿床从早到晚主要产于3期构造阶段/构造类型: 大陆裂解期、板块俯冲期、碰撞/后碰撞造山期(又分3个阶段: 碰撞后伸展阶段、幔柱叠加造山阶段、后碰撞结束阶段)。     

峨眉火成岩省岩浆矿床成矿作用与地幔柱动力学过程的耦合关系

峨眉火成岩省位于扬子地块西部,为中二叠世末地幔柱活动产物。迄今为止,峨眉火成岩省已发现超大型V-Ti磁铁矿矿床4处,大中型岩浆硫化物型Ni-Cu-(PGE)矿床近10处。这些矿床的含矿镁铁-超镁铁岩体为260Ma±,与峨眉山玄武岩为同一地幔柱的产物。系统归纳和分析上述两类含矿镁铁-超镁铁岩体在空间分布、岩体规模、岩石组合和造岩矿物组成等方面存在明显的差异:可以分为内带和外带,内带以巨厚的峨眉山玄武岩、大型层状岩体和众多小型镁铁-超镁铁岩体、低Ti玄武岩、碱性岩体和丰富的成矿作用为标志。外带则玄武岩厚度降低,以高-Ti玄武岩为主,很少有侵入岩体。在对这两类岩浆矿床的分布及其与低Ti和高Ti玄武岩地质和地球化学联系的归纳和分析基础上,结合对杨柳坪Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床成矿过程与峨眉山玄武岩岩浆起源和演化相互关系的研究结果,认为峨眉山火成岩省这些不同类型的矿床是地幔柱动力学过程不同阶段的产物。V-Ti磁铁矿矿床的形成于高Ti玄武岩浆有关,主要受控于岩浆的分离结晶作用;而Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床成矿主要取决于3个因素:高程度的部分熔融,下地壳同化混染和分离结晶。Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床是地幔柱活动早期阶段的产物,而V-Ti磁铁矿矿床则形成则晚于岩浆硫化物矿床。     

峨眉山大火成岩省Cu-Ni-PGE成矿作用——几个典型矿床岩石地球化学特征的分析

峨眉山大火成岩省岩浆型Cu-Ni-PGE矿化岩体广泛分布,构成峨眉山地幔柱成矿系统中一个非常重要的成矿系列。本文剖析了峨眉山大火成岩省该类矿床的分布及部分典型矿床的地质地球化学特征和矿化特征,揭示了成矿岩体统一的地幔柱成因,阐述了Cu-Ni-PGE成矿作用与峨眉山地幔柱岩浆活动体系的关系,探讨了由于岩浆演化过程及硫化物熔离富集过程的差异所导致的矿化类型变异。指出Cu-Ni-PGE矿床成矿岩体原始岩浆为地幔柱高程度熔融的高镁玄武岩浆,成矿岩体与峨眉山低钛玄武岩同源,矿化岩体主要产于峨眉山地幔柱活动模型的内带低钛玄武岩分布区;金宝山、朱布、力马河、杨柳坪矿床分别代表峨眉山地幔柱Cu-Ni-PGE成矿作用不同成矿机制的端员类型。     

四川省会理县青矿山Ni-Cu-PGE矿床成因机制的Re-Os同位素证据

青矿山Ni-Cu-PGE矿床位于四川会理县小关河地区,是峨眉山大火成岩省中典型含铂岩浆硫化物矿床之一。本文对该矿床开展了Re-Os同位素组成的分析研究。分析结果表明,不同类型岩矿石的初始Os同位素组成具有明显的不均一性,主要区分出三种不同Os同位素组成的岩矿石类型:不含硫化物的橄辉岩具低γOs,变化范围从15.3到40.3;致密块状和浸染状硫化物矿石相近,γOs值在260左右;海绵陨铁状矿石具有最高的放射性Os同位素组成,γOs值在1000左右。分析认为,青矿山Ni-Cu-PGE矿床是多级岩浆房演化的结果,原始岩浆具有苦橄质岩浆的性质,成矿岩体中不含硫化物的橄辉岩具有低的放射性Os同位素组成,其母岩浆不是矿石硫化物的直接母体;致密块状和浸染状硫化物矿石与海绵陨铁状矿石也具有不同的放射性Os同位素组成,是成矿岩浆演化过程中不同期次岩浆硫化物熔离形成的。模式分析认为:(1)原始岩浆在深部岩浆房受到下地壳混染(约1.8%),造成少量Cu、Ni及PGE元素进入熔离硫化物形成PGE适度亏损的成矿母岩浆;(2)海绵陨铁状矿石硫化物是PGE适度亏损的成矿母岩浆受下地壳二次混染形成的具有很高放射性Os同位素组成的岩浆(γOs_(t=260Ma)高达1000)经二次硫化物熔离(R≈1000)所形成;(3)PGE适度亏损的成矿母岩浆受上地壳二次混染(约6.7%),形成具有较高放射性Os同位素组成的岩浆(γOs_(t=260Ma)在260左右)并发生二次硫化物熔离(R≈5000),部分熔离硫化物积聚成矿浆形成块状硫化物矿石,未得到充分积聚的熔离硫化物形成浸染状硫化物矿石。Os同位素组成的不均一性表明青矿山Ni-Cu-PGE矿床为岩浆通道系统成矿,是多级岩浆房演化过程中不同期次含矿岩浆在岩浆通道系统中复合的结果。     

地幔柱成矿系统:以峨眉山地幔柱为例

地幔柱沟通了地核、地幔、地壳各个圈层之间的物质与能量交换,提供了板内构造岩浆活动及成矿作用的一种重要的动力学机制。峨眉山地幔柱是晚古生代全球最显著的地幔柱活动之一,形成了多种有重大资源经济价值的矿床类型。以峨眉山地幔柱为例,对几种典型矿床类型的产出特征及成因进行了系统分析,阐述了地幔柱成矿系统中各种成矿作用与地幔柱构造岩浆活动的关系及成矿机理。(1)通过对部分典型岩浆硫化物矿床的地质地球化学特征和矿化特征分析,揭示了峨眉山大火成岩省不同矿化特征的岩浆硫化物矿床形成于统一的地幔柱岩浆活动体系,并与峨眉山玄武岩为同源演化关系,岩浆演化过程及硫化物熔离富集过程存在的差异造成了矿化类型的变异。(2)对攀西地区4个超大型钒钛磁铁矿矿床进行了详尽的地质地球化学分析,论述了成矿岩浆的性质、与峨眉山玄武岩的关系及成岩演化过程和成矿模式,表明成矿母岩浆来自于地幔柱,但经历了较大程度的地壳混染作用,提出岩浆的多次补给混合及结晶锋面上发生的双扩散造成的液态分层导致了韵律条带矿石的形成。(3)阐述了滇黔相邻地区玄武岩型自然铜和黑铜矿铜矿化现象,指出玄武岩岩浆气液阶段的自变质作用和玄武岩构造变质热液蚀变改造作用两种方式造成铜矿化富集,岩浆气液阶段的自变质作     

华北克拉通北缘元古宙大庙Fe-Ti-P矿床的挥发份组成和C-H-O同位素研究

华北克拉通北缘~1.74Ga大庙斜长岩杂岩体赋含有大型Fe-Ti-P矿床。采用分步加热质谱法分别测定了块状Fe-Ti矿石、块状Fe-Ti-P矿石和浸染状矿石中磁铁矿、磷灰石和斜长石释出的挥发份组成、含量以及C-H-O同位素组成。依据矿物的释气总量变化特征将释气过程分为三个阶段:200~400℃、400~800℃和800~1200℃。根据不同类型矿石中矿物在不同释气阶段的挥发份组成、含量以及C-H-O同位素组成,可将含矿岩体中的流体类型分成四种:(1)斜长石800~1200℃阶段释出的变质流体,主要以H₂O、N₂+CO和CO₂为主;(2)斜长石400~800℃阶段释出的幔源流体组分,主要以H₂O、H₂、CH₄和CO₂为主;(3)磁铁矿400~800℃阶段释出的地表流体,主要以H₂O、CO₂、SO₂和H₂S为主;(4)所有矿物200~400℃阶段释出的代表后期次生包裹体的组分,以H₂O和CO₂为主。矿石中的磁铁矿相对富集H₂O和CO₂等流体组分,是在相对氧化的条件下结晶的;而斜长石释出气体中H₂和CH₄的含量较高,是在相对还原的环境中结晶的。这反映出斜长石可能是在岩浆早期相对还原的条件下结晶的,而磁铁矿是在岩浆演化晚期相对氧化的条件下结晶的,这一过程的转变可能与岩浆演化晚期,岩浆中的挥发份逐渐聚集以及地表流体的加入有关。岩浆中H₂O和CO₂等流体含量的不断增加导致岩浆的氧逸度逐渐升高,最终造成磁铁矿的大量结晶并富集成矿。     

云南金平白马寨含矿镁铁-超镁铁岩体岩石地球化学

云南金平白马寨铜镍硫化物矿床含矿岩体为侵位在奥陶系砂页岩的镁铁-超镁铁环状杂岩体。从岩体核心到边缘依次出现橄榄岩—橄榄辉石岩—辉石岩—辉长岩的岩相分带。该岩体的主量元素显示拉斑玄武岩岩浆分异演化的趋势。REE显示富集LREE的配分模式,具明显的Eu异常。微量元素蛛网图显示明显的Ta、Nb、Ti及P的负异常。具有高(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i(0.710974~0.722667)和低ε_Nd(t)(-13.17~-12.09)的特征。微量元素和同位素地球化学证据表明,岩浆源于俯冲地壳物质改造的富集地幔,岩浆上升过程中遭受了一定的地壳物质混染。岩体可能是在弧后拉张的构造环境中形成。     

岩浆Cu-Ni-PGE矿床和Fe-Ti-V矿床的关键控矿因素评述:兼论与峨眉山玄武岩的关系

峨眉山大火成岩省中广泛分布着赋存Fe-Ti-V氧化物矿的层状辉长岩体和赋存Cu-Ni-PGE硫化物矿的镁铁超镁铁岩体,系统归纳并分析了这两类成矿岩浆在控矿因素、岩浆性质、岩浆过程等方面存在的差异.对比Cu-Ni-PGE硫化物矿床和Fe-Ti-V氧化物矿床差异,认为岩浆分异程度、部分熔融程度、挥发分(S和P)以及是否存在地壳混染是造成这两类矿床成矿差异的原因.一系列的矿床实例分析表明高Ti或低Ti性质并不是玄武质岩浆成矿专属性的决定性因素,Fe-Ti-V氧化物矿床和Cu-Ni-PGE硫化物矿床的形成与各自的控矿因素有关.      

滇西金宝山铂钯矿床元素地球化学

金宝山铂钯矿床位于扬子板块西缘红河断裂东侧,宁蒗-弥渡镁铁-超镁铁岩带内,矿体呈似层状、透镜状产于辉石橄榄岩中。辉石橄榄岩和铂钯矿石均富集LREE,具有弱的Eu负异常和较强的Sr、Ba负异常;与N-MORB相比,辉石橄榄岩具有较低的(Nb/Th)PM比值和较高的(Th/Yb)PM比值,表明金宝山岩体受到了地壳物质混染;通过(Th/Yb)PM-(Nb/Yb)PM图解估算得到地壳混染程度在55%~70%之间,强烈地壳混染表明岩浆中的S达到饱和并使得硫化物发生大规模熔离。而利用硅酸盐岩浆/硫化物的质量比值(R因子)方程进行模拟计算,得到金宝山矿床R因子集中于5000~1000之间,明显大于金川、图拉尔根、白马寨等典型岩浆硫化物矿床,说明金宝山岩体形成时岩浆中的硫化物熔离程度较低。辉石橄榄岩和铂钯矿石的S/Se和Cu/Pd比值也同样反映了硫化物低程度熔离的特征。与Nb、Th等元素含量相对稳定的高场强元素相比,S、Se、Pd等元素在硫化物部分熔解以及热液作用过程中更容易发生迁移。类似于River Valley和Platreef矿床等大型层状PGE矿床,金宝山铂钯矿床的形成是一个两阶段的过程,早阶段在岩浆通道或深部岩浆房中,地壳混染使得硫化物发生强烈熔离并在有限的空间内大量聚集,产生富PGE岩浆;后由于硫化物的部分熔解,岩浆中硫化物熔体富集Se、Pd,亏损S、Fe,岩浆中的S由饱和变为不饱和。晚阶段在浅部岩浆房,少量地壳S的加入并未使得S饱和从而发生硫化物大规模熔离。金宝山岩体具有较低的Cu/Pd、Cu/Pt比值,即出现Cu/Pd比值较低的岩体也可能有较大的成矿潜力,这与传统意义上所认为的具有较高Cu/Pd、Cu/Pt比值的矿体不同。     

A reappraisal of the high-Ti and low-Ti classification of basalts and petrogenetic linkage between basalts and mafic–ultramafic intrusions in the Emeishan Large Igneous Province, SW China

Based on published data, we reappraise the classification of high-Ti and low-Ti basalt from the Emeishan large igneous province (ELIP) and the correlations between basalts and mafic–ultramafic intrusions. Because of the lack of clear spatial and temporal variations of different types of basalts, we suggest that the basalts in the ELIP cannot be classified into high-Ti and low-Ti groups, by TiO₂ contents and/or Ti/Y ratios. The distinctive characteristics of these high-Ti and low-Ti lavas probably result largely from the different fractionating assemblages. Whether or not fractional crystallization of the Fe–Ti oxides occurred probably is the key factor that controls the Ti abundances and Ti/Y ratios in the residual melts, e.g., lavas, although the nature of the mantle sources, variable degrees of partial melting of mantle and crustal contamination also influence the geochemical signatures of the lavas. Therefore, neither Ti abundance nor Ti/Y ratios in basalts can reflect the nature of their mantle source. Moreover, the different types of mafic–ultramafic intrusions in the ELIP cannot simply be attributed to be genetically related special types of basalts, either high-Ti or low-Ti basalts. It is likely that they are merely the cumulus phases, i.e. chamber or conduit of the basaltic lavas. Hence, caution should be exercised in the use of high-Ti or low-Ti basalts as prospecting vectors for ore deposits in the region. Potential implications are proposed that both the Fe–V–Ti oxide and Cu–Ni–(PGE) sulfide mineralization in the ELIP intrusions is largely due to the variable differentiation and crustal contamination during magmatic processes.     

滇东南上二叠统吴家坪阶下部铝土矿 地球化学特征及物源分析

[摘 要] 滇东南地区上二叠统吴家坪阶下部铝土矿不整合于峨眉山玄武岩或灰岩之上,查明其物质来源对铝土矿勘探具有重要意义。对铝土矿及峨眉山大火成岩省玄武岩、花岗岩及下伏灰岩的地球化学指标进行研究,结果表明:滇东南铝土矿常量元素主要由SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂ 和FeO 组成;铝土矿中富集Zr、Hf、Nb、Ta 元素,表明Zr、Hf、Nb、Ta 等高场强元素在滇东南地区铝土矿矿化过程中较为稳定,且Zr、Hf、Nb、Ta 表现出良好的相关性;铝土矿球粒陨石标准化曲线与峨眉山玄武岩配分曲线趋势一致,均富集轻稀土元素,而与下伏灰岩差异较大,且Zr-Hf、Nb-Ta 图解与峨眉山玄武岩呈线性关系,而与矮郎河过铝质花岗岩的相关性不强。据此推断滇东南地区上二叠统吴家坪阶下部铝土矿主要物质来源为峨眉山玄武岩。     

Integration of zircon and apatite U–Pb geochronology and geochemical mapping of the Wude basalts(Emeishan large igneous province):A tool for a better understanding of the tectonothermal and geodynamic evolution of the Emeishan LIP

Radiogenic isotopic dating and Lu–Hf isotopic composition using laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry(LA-ICP-MS)of the Wude basalt in Yunnan province from the Emeishan large igneous province(ELIP)yielded timing of formation and post-eruption tectonothermal event.Holistic lithogeochemistry and elements mapping of basaltic rocks were further reevaluated to provide insights into crustal contamination and formation of the ELIP.A zircon U–Pb age of 251.3±2.0 Ma of the Wude basalt recorded the youngest volcanic eruption event and was consistent with the age span of 251-263 Ma for the emplacement of the ELIP.Such zircons hadε_Hf(t)values ranging from7.3 to+2.2,identical to those of magmatic zircons from the intrusive rocks of the ELIP,suggesting that crust-mantle interaction occurred during magmatic emplacement,or crust-mantle mixing existed in the deep source region prior to deep melting.The apatite U–Pb age at 53.6±3.4 Ma recorded an early Eocene magmatic superimposition of a regional tectonothermal event,corresponding to the Indian–Eurasian plate collision.Negative Nb,Ta,Ti and P anomalies of the Emeishan basalt may reflect crustal contamination.The uneven Nb/La and Th/Ta values distribution throughout the ELIP supported a mantle plume model origin.Therefore,the ELIP was formed as a result of a mantle plume which was later superimposed by a regional tectonothermal event attributed to the Indian–Eurasian plate collision during early Eocene.     

Petrogenesis of Early Cretaceous bimodal volcanic rocks in the Fanchang Basin,SE China: an energy-constrained assimilation–fractional crystallization model

Volcanic rocks in the Middle–Lower Yangtze River Valley (MLYRV) constitute a bimodal magmatic suite, with a significant compositional gap (between 50% and 63% SiO₂) between the mafic and felsic members. The suite is characterized by a relatively wide spectrum of rock types, including basalts, trachytes, and rhyolites. The basaltic rocks have low-to-moderate SiO₂ contents of 46.00–50.01%, whereas the trachytes and rhyolites possess SiO₂ contents in the range of 63.08–77.61%. Rocks of the bimodal suite show moderate enrichment of LILEs, negative Nb, Ta, and Ti anomalies, and are significantly enriched in LREEs. The basalts were most likely generated by parental mafic magmas derived from enriched lithospheric mantle with minor assimilation of crustal materials involving coeval crystal fractionation during magma evolution. The results of energy-constrained assimilation and fractional crystallization simulations demonstrate that the felsic magma was produced by the mixing of 5–20% lower crustal anatectic melts with an evolved mafic magma (～48% SiO₂) and accompanied by extensive clinopyroxene, plagioclase, biotite, and Fe–Ti oxide fractionation. Our model for the genesis of felsic rocks in bimodal suites is different from the traditional models of crustal melting and fractional crystallization or assimilation–fractional crystallization of basaltic liquids.     

西南暗色岩铜镍硫化物矿化岩体与峨眉山玄武岩的关系--以云南金宝山岩体为例

内容提要本文以金宝山为典型实例,根据元素地球化学特征探讨了西南暗色岩铜镍硫化物矿化岩体与峨眉山玄武岩的关系。分析表明,金宝山超镁铁岩与低钛峨眉山玄武岩在元素地球化学特征上具有一致的岩浆成因属性,两者在成岩机制上互补,低钛峨眉山玄武岩普遍经历了橄榄石结晶分异和硫化物熔离亏损作用,金宝山成矿岩体则与低钛峨眉山玄武岩同源岩浆深部分异的堆晶相相对应,由堆晶橄榄石及熔离硫化物和部分残余熔体构成的“晶-糊”侵位形成,因此认为铜镍硫化物矿床成矿岩体与低钛峨眉山玄武岩为同源异相产物。     

Platinum-Group Element Geochemical Characteristics of the Picrites and High-Ti Basalts in the Binchuan Area,Yunnan Province

The Binchuan area of Yunnan is located in the western part of the Emeishan large igneous province in the western margin of the Yangtze Block.In the present study,the Wuguiqing profile in thickness of about 1440 m is mainly composed of high-Ti basalts,with minor picrites in the lower part and andesites,trachytes,and rhyolites in the upper part.The picrites have relatively higher platinum-group element（PGE） contents（ΣPGE=16.3-28.2 ppb）,with high Cu/Zr and Pd/Zr ratios,and low S contents（5.03-16.9 ppm）,indicating the parental magma is S-unsaturated and generated by high degree of partial melting of the Emeishan large igneous province（ELIP） mantle source.The slightly high Cu/Pd ratios（11 000-24 000） relative to that of the primitive mantle suggest that 0.007%sulfides have been retained in the mantle source.The PGE contents of the high-Ti basalts exhibit a wider range（ΣPGE=0.517-30.8 ppb）.The samples in the middle and upper parts are depleted in PGE and haveε_Nd（260 Ma） ratios ranging from -2.8 to -2.2,suggesting that crustal contamination of the parental magma during ascent triggered sulfur saturation and segregation of about 0.446%-0.554% sulfides,and the sulfide segregation process may also provide the ore-forming material for the magmatic Cu-Ni-PGE sulfide deposits close to the studied basalts.The samples in this area show Pt-Pd type primitive mantle-normalized PGE patterns,and the Pd/Ir ratios are higher than that of the primitive mantle（Pd/Ir=1）,indicating that the obvious differentiation between Ir-group platinum-group elements（IPGE） and Pd-group platinum-group elements（PPGE） are mainly controlled by olivine or chromites fractionation during magma evolution.The Pd/Pt ratios of most samples are higher than the average ratio of mantle（Pd/Pt=0.55）,showing that the differentiation happened between Pt and Pd.The differentiation in picrites may be relevant to Pt hosted in discrete refractory Pt-alloy phase in the mantle;whereas the differentiation in the high-Ti basalts is probably associated with the fractionation of Fe-Pt alloys,coprecipitating with Ir-Ru-Os alloys.Some high-Ti basalt samples exhibit negative Ru anomalies,possibly due to removal of laurite collected by the early crystallized chromites.