新疆坡北镁铁-超镁铁杂岩体中橄榄石成分特征及其成因意义

橄榄石的矿物化学成分可以很好的反映母岩浆成分、岩浆分异结晶及硫化物熔离作用等信息.坡北镁铁-超镁铁杂岩体中橄榄石电子探针成分分析表明:橄榄石均为贵橄榄石,其化学成分与寄主岩石类型密切相关,其中橄榄辉长岩中橄榄石的Fo值在74～81之间,橄长岩或橄榄单斜辉石岩中橄榄石Fo=75～82.7,异剥橄榄岩或橄榄岩中橄榄石Fo值为83.6～86.3,暗示橄榄岩结晶早于橄榄辉长岩.橄榄石Ni含量变化范围为(174～2281)×10-6.利用最高Fo含量的橄榄石成分计算得到坡北岩体母岩浆MgO=14.38％,为高镁玄武岩浆.橄榄石分离结晶和硫化物熔离模拟显示:坡北岩体主要发生了～25％的橄榄石分离结晶,在橄榄石结晶程度为2％～4％的过程中,发生过硫化物熔离作用,但熔离程度较低(～0.2％).总体来看,该区成矿远景不佳.     

甘肃北山二叠纪镁铁- 超镁铁质岩体地质、地球化学特征及铜镍成矿潜力

北山造山带是中亚造山带南缘镁铁- 超镁铁质岩体的集中分布区之一，因其赋含二叠纪铜镍硫化物矿床而受到广泛关注。以往的研究多集中在北山造山带西部的新疆坡北地区，近年来随着对甘肃北山地区二叠纪镁铁- 超镁铁岩体认识逐渐深入，新发现的矿化岩体有逐渐向东延伸的趋势。本文选择北山造山带中东部柳园地区骆驼山和西南山两个典型含铜镍硫化物岩体进行地质年代学、岩相学和岩石地球化学及同位素地球化学研究。岩体主要岩相包括橄榄岩相、辉石岩相、橄榄辉长岩相、橄长岩相和辉长岩相，其中硫化物主要出现在橄榄岩相和辉石岩相中。骆驼山岩体辉长岩锆石的U- Pb年龄为282. 6 Ma，与坡北地区矿化岩体的形成时代一致。骆驼山和西南山岩体母岩浆稀土元素配分模式为轻微右倾型，富集大离子亲石元素，强烈亏损高场强元素Nb- Ta，中等亏损Zr- Hf，与坡北和东天山地区同时代矿化岩体母岩浆特征相似。岩体具有较高的全岩εNd(t)值(+0. 42~+6. 10)和锆石εHf(t)值(+7. 9~+14. 1)的特征，与坡北地区矿化岩体类似，表明具有相似的亏损地幔源区。橄榄石Fo值与Ni含量的关系和母岩浆微量元素Cu/Zr比值特征表明岩浆在橄榄石结晶过程中发生了硫化物熔离。同位素模拟计算表明母岩浆在上升侵位过程中发生了约5%~15%的地壳物质混染，可能是岩浆硫饱和的主要原因。相同的成岩成矿时代、相似的岩石地球化学特征、母岩浆特征及硫化物饱和机制，表明甘肃北山地区二叠纪镁铁- 超镁铁质岩体具有与坡北地区类似的成矿潜力，为在北山地区中东部进一步寻找铜镍硫化物矿床提供了重要信息。     

新疆坡北基性超基性岩带控岩构造特征及成矿专属性

新疆坡北基性，超基性岩带位于塔里木板块东北部北山裂谷带内，受裂谷内部白地洼深断裂控制，走向北东东。该断裂西北侧为地幔隆起区，东南侧为一向南倾斜的地幔斜坡，岩带正好位于幔隆与幔坡之间，据同位素年龄资料及侵位地层时代，该岩带应为中，晚石炭世的产物。岩带至少有４－５个侵入期次的辉长岩、橄榄辉长岩、橄榄单辉岩及单辉橄榄岩构成。基性岩以富铝钙、低碱、镁铁比值较高为特征，超基性岩以低铝钙，贫碱的超镁铁质岩为特     

铁钛氧化物及其平衡温度

本文主要对新街层状超镁铁岩体中的铁钛氧化物的化学成分及其形成温度进行了较详细研究。新街岩体位于川滇南北构造带中段,处于大型钒钛磁铁矿矿床层状辉长岩等杂岩的东南缘,呈北西-东南向分布,为一单斜层状构造。岩体分为二个大的堆积旋回,九个小的韵律层。每个旋回下部均为超镁铁岩组成,由下而上为单辉橄榄岩、单辉辉石岩、橄榄辉长岩、浅色辉长岩等。     

新疆黄山镁铁-超镁铁岩带锆石Hf同位素特征及源区性质探讨

黄山东、香山及土墩岩体均为多阶段侵入的杂岩体,岩体与围岩为侵入接触关系,显示热侵位特征。岩石组成单元主要为超镁铁质橄榄岩和镁铁质辉长岩。岩石化学组成以拉斑玄武岩系列为主,存在部分钙碱性系列和碱性系列。稀土元素具平坦的分配型式或轻稀土略富集的分配型式。锆石Hf同位素指示岩石来源于亏损型地幔源区。黄山东、香山及土墩镁铁-超镁铁岩不是俯冲洋壳的残余或者岛弧环境的阿拉斯加型岩体,而是来源于亏损型地幔源区的岩浆底侵形成。     

二红洼镁铁-超镁铁杂岩体特征及成因

新疆哈密二红洼镁铁-超镁铁杂岩体地表分南北两个岩体,深部可能连为一体,可划分为两个侵入期、四个岩相.第一侵入期构成岩体的主体部分,分异良好,由重力结晶分异形成自橄揽岩相、橄榄辉长岩相向含石英苏长辉长岩相的分异趋势,基性程度依次降低.岩浆多次贯入使得纵向上橄榄岩相和橄榄辉长岩相重复出现.第二侵入期辉长苏长岩相分异程度低,岩性稳定,为岩浆快速冷凝的产物.岩浆属于拉斑玄武岩系列,发生过金属硫化物熔离,有利于铜镍硫化物成矿.     

红格层状岩体岩浆混合与结晶分异对钒钛磁铁矿成矿的指示意义

红格镁铁-超镁铁层状侵入体位于峨眉山大火成岩省中部,赋存的超大型钒钛磁铁矿矿床是仅次于攀枝花矿床的我国第二大岩浆型钒钛磁铁矿矿床.该矿床主要的含矿层位为下部超镁铁岩带部分,与世界其他典型的含磁铁矿层状岩体如Skaergaard侵入体和Bushveld杂岩体存在明显的区别(磁铁矿矿层位于岩体上部辉长岩带).     

新疆坡北基性超基性岩带控岩构造特征及成矿专属性

新疆坡北基性、超基性岩带位于塔里木板块东北部北山裂谷带内，受裂谷内部白地洼深断裂控制，走向北东东。该断裂西北侧为地幔隆起区，东南侧为一向南倾斜的地幔斜坡，岩带正好位于幔隆与幔坡之间。据同位素年龄资料及侵位地层时代，该岩带应为中、晚石炭世的产物。岩带至少有４～５个侵入期次的辉长岩、橄榄辉长岩、橄榄单辉岩及单辉橄榄岩构成。基性岩以富铝钙、低碱、镁铁比值较高为特征，超基性岩以低铝钙、贫碱的超镁铁质岩为特征，是地幔物质分熔程度稍高或较高情况下的产物。该岩带具有铜镍硫化物矿床的良好成矿前景。     

北秦岭四方台基性-超基性杂岩的地球化学特征及其成因

四方台杂岩体是沿北秦岭商-丹带出露的最大的基性-超基性杂岩体,出露面积约40 km2,由超基性-基性-中性岩石组成,侵入到丹凤群中.该岩体样品SiO2含量在45%～54%之间,在AFM图中则显示出钙碱性系列和拉斑系列共存的特征.与普通幔源岩相比,全岩富集稀土元素,尤其富集轻稀土元素,具有明显的Rb、Th、Nb、P、Zr负异常和Ba、Pb、K、sm正异常.辉长岩是该岩体的主体,灰黑色,中粒,地球化学特征显示其经历壳-幔物质交换.与典型岛弧辉长岩相比,具有Rb、Th负异常,结合特殊的岩石组合和紧邻商-丹断裂的地质特征,认为四方台镁铁-超镁铁质杂岩体可能是沿商-丹带发生俯冲板块断离或者山根拆沉,扰动软流圈,发生下地壳部分熔融和壳-幔物质交换形成的.普遍的Eu正异常表明成岩过程中受到斜长石堆晶作用的影响.     

北澜沧江缝合带白济汛堆晶岩的初步研究

北澜沧江缝合带白济汛堆晶岩由吉岔镁铁-超镁铁岩和俄咱辉长岩组成.吉岔镁铁-超镁铁岩由蛇纹岩-辉长岩-斜长花岗岩以构造岩片的形式组合在一起,形成于澜沧江洋盆扩张期,是澜沧江洋的洋壳残片,属蛇绿岩的组成单元.俄咱辉长岩则不属于澜沧江蛇绿岩带的组成单元,岩体具就地分异现象,边缘相中见辉长岩-闪长岩-斜长花岗岩堆晶系列,是澜沧江洋盆闭合、陆-陆碰撞后(燕山晚期),在板内拉张环境下侵位的基性岩体.     

塔里木板块东北部坡十侵入体铂族元素地球化学特征及成矿作用

坡十侵入体位于塔里木板块东北部坡北岩体内,是该岩体第三阶段岩浆活动形成的十几个小侵入体中的一个。现有钻探资料显示其主要岩石类型有:纯橄岩、二辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、正堆晶辉长岩。其中,含矿岩石主要为二辉橄榄岩。矿石构造以星散浸染状-稀疏浸染状为主,局部具稠密浸染状构造。铂族元素(PGE)地球化学特征表明,原生岩浆为高镁玄武质岩浆,演化过程中深部发生了约0.012%硫化物熔离,使得侵入体现有岩石和矿石的PGE含量总体偏低。综合坡十侵入体的岩体特征、矿体在侵入体中赋存的部位、矿石类型和矿石结构/构造分析,现阶段评价的矿(化)体主要为含有少量硫化物的上悬矿体,侵入体深部找矿潜力较大。     

新疆坡北杂岩体西端镁铁-超镁铁质岩体成因的稀有气体同位素制约

新疆坡北镁铁-超镁铁质杂岩体由一个辉长岩体以及二十多个超镁铁质侵入体组成,其中坡一超镁铁质岩体稀有气体同位素组成揭示存在地幔柱的贡献。坡北杂岩体西端的坡一、坡四、坡十和坡十四等几个超镁铁质岩体的稀有气体同位素对比分析结果表明,岩浆矿物的³He/⁴He值（0.26~2.79Ra）分布于地壳与地幔值之间,较高的²⁰Ne/²²Ne和较低的²¹Ne/²²Ne值分布于Ne质量分馏线（MFL）和L-K线之间,⁴⁰Ar/³⁶Ar=295~598。³He/⁴He与⁴⁰Ar/³⁶Ar比值揭示坡北杂岩体西端不同超镁铁质岩体形成过程中地幔（柱）、地壳和大气组分的贡献不同,岩体成因也可能不同。其中,坡一岩体具有地幔柱作用的贡献,其他三个岩体的岩石圈地幔及地壳流体组分的贡献较大。岩浆地幔源区由深部地幔柱物质叠加俯冲流体交代的岩石圈地幔物质所组成,大气与地壳物质组分可能由俯冲再循环洋壳带入到岩浆地幔源区以及围岩物质的混入。     

塔里木东北缘坡十Ni矿化侵入体中橄榄石和铬尖晶石对成岩成矿及源区特征的约束

坡十Ni矿化超镁铁侵入体的矿化岩相主要为第二侵入期次的（斜长）单辉橄榄岩、（斜长）二辉橄榄岩、 纯橄岩等岩相。坡十超镁铁岩的橄榄石成分变化范围较大, 橄榄石的Fo值在76.8～89.6之间, Ni含量为767×10^-6～4 580×10^-6。铬尖晶石的Mg^#值和Cr^#值变化范围分别为19.4～41.9和49.8～64.8, 原生铬尖晶石中Cr₂O₃和Al₂O₃表现为负相关, 蚀变改造的铬尖晶石则表现为正相关。橄榄石成分剖面显示坡十母岩浆处于一个动态的岩浆系统中, 成分稳定的新鲜岩浆的补给、 持续向上的动力及浅部橄榄石快速分离结晶,造成了不同深度橄榄石成分的不同变化。坡十侵入体母岩浆估算结果为MgO=14.49％, FeO=10.01％,模拟结果显示橄榄石中Ni含量的变化主要受橄榄石结晶分异和硫化物不混溶作用共同控制,其中橄榄石与硫化物熔体发生明显的Fe-Ni交换反应。坡十母岩浆中橄榄石分离结晶造成的硫饱和,是坡十硫化物熔离的重要因素。橄榄石高Fo值、母岩浆高MgO、超镁铁岩中斜长石发育、矿物高结晶温度和铬尖晶石成分的弧岩浆特征显示,塔里木东北缘坡十侵入体是俯冲交代的岩石圈地幔部分熔融形成的母岩浆的产物,表现出低压高温的演化特征,其中源区熔融机制可能与塔里木二叠纪地幔柱提供的热源或该区大规模拆沉作用造成的软流圈上涌有关。     

Re–Os isotope and platinum-group element geochemistry of the Pobei Ni–Cu sulfide-bearing mafic–ultramafic complex in the northeastern part of the Tarim Craton

A number of mafic–ultramafic intrusions that host Ni–Cu sulfide mineralization occur in the northeastern Tarim Craton and the eastern Tianshan Orogenic Belt (NW China). The sulfide-mineralized Pobei mafic–ultramafic complex is located in the northeastern part of the Tarim Craton. The complex is composed of gabbro and olivine gabbro, cut by dunite, wehrlite, and melatroctolite of the Poyi and Poshi intrusions. Disseminated Ni–Cu sulfide mineralization is present towards the base of the ultramafic bodies. The sulfide mineralization is typically low grade (<0.5 wt.% Ni and <2 wt.% S) with low platinum-group element (PGE) concentrations (<24.5 ppb Pt and <69 ppb Pd); the abundance of Cu in 100 % sulfide is 1–8 wt.%, and Ni abundance in 100 % sulfide is typically >4 wt.%. Samples from the Pobei complex have εNd (at 280 Ma) values up to +8.1, consistent with the derivation of the magma from an asthenospheric mantle source. Fo 89.5 mol.% olivine from the ultramafic bodies is consistent with a primitive parental magma. Sulfide-bearing dunite and wehrlite have high Cu/Pd ratios ranging from 24,000 to 218,000, indicating a magma that evolved under conditions of sulfide saturation. The grades of Ni, Cu, and PGE in 100 % sulfide show a strong positive correlation. A model for these variations is proposed where the mantle source of the Pobei magma retained ~0.033 wt.% sulfide during the production of a PGE-depleted parental magma. The parental magma migrated from the mantle to the crust and underwent further S saturation to generate the observed mineralization along with its high Cu/Pd ratio at an R-factor varying from 100 to 1,200. The mineralization at Poshi and Poyi has very high γOs (at 280 Ma) values (+30 to +292) that are negatively correlated with the abundance of Os in 100 % sulfide (5.81–271 ppb) and positively correlated with the Re/Os ratios; this indicates that sulfide saturation was triggered by the assimilation of crustal sulfide with both high γOs and Re/Os ratios. When compared to other Permian mafic–ultramafic intrusions with sulfide mineralization in the East Tianshan, the Poyi and Poshi ultramafic bodies were formed from more primitive magmas, and this helps to explain why the sulfide mineralization has high Ni tenor.     

塔里木板块东北部坡一镁铁质-超镁铁质层状侵入体岩石成因

坡一侵入体位于塔里木板块东北部坡北岩体内,是该岩体第三阶段岩浆活动形成的十几个小侵入体中的一个,锆石U-Pb年龄为278±2Ma。该侵入体属于以超镁铁质岩石为主的层状岩系,堆晶结构与韵律性堆晶层理非常发育。岩浆分异充分,形成了从纯橄岩到石英闪长岩的多种岩石类型。在超镁铁质岩石中,所有的橄榄石和大部分斜方辉石是堆晶相,少量斜方辉石是填隙相,大部分单斜辉石、褐色普通角闪石和黑云母是填隙相。在镁铁质岩石中,橄榄石和斜方辉石全部是堆晶相,单斜辉石与斜长石既可以是堆晶相,也可以是填隙相;褐色普通角闪石、黑云母和石英均为填隙相。超镁铁质岩石属拉斑玄武岩系列,镁铁质岩石属钙碱性系列。侵入体中大量存在的捕掳体、微量元素地球化学、Nd-Sr同位素组成的EMⅡ型演化趋势,充分证明了同化混染作用伴随岩浆演化过程而逐渐增强,并不断促进了岩浆的分异,而且导致了岩石化学系列的转化。PGE和亲硫元素地球化学以及硫同位素组成证明,硫主要来自于岩浆,硫化物形成于岩浆阶段,岩浆未经历过早期硫化物熔离作用,硫化物熔离起始于橄榄岩相结晶的晚期阶段,并伴随着此后的岩浆演化过程而继续熔离。硫化物熔离是岩浆自身演化和同化混染共同作用的结果。橄榄石Fo分子含量和全岩FeO含量显示,原生岩浆是苦橄质岩浆;源区物质应该是石榴石辉石岩;岩浆生成于地幔柱轴部。在塔里木板块东北部还存在分别来自于软流圈和亏损型大陆岩石圈地幔的二叠纪岩浆岩,它们都应该是塔里木大火成岩省的组成部分。     

塔里木克拉通东北缘二叠纪镁铁质岩浆氧化物与硫化物成矿条件对比

塔里木克拉通东北缘坡北、磁海等地二叠纪幔源岩浆活动形成了镍钴硫化物矿床和铁钴氧化物矿床，两者赋矿镁铁 超镁铁岩体的年龄相近(290~260 Ma)，主、微量元素和Sr Nd Hf同位素组成相似，分配系数接近的微量元素比值分布于相同趋势线，揭示两者岩浆源区相同，可能为俯冲板片流体交代的亏损地幔或软流圈地幔。两类矿床镁铁 超镁铁质岩中Co与Ni含量正相关，Co主要富集在基性程度高的岩石中；块状硫化物与磁铁矿矿石中Co与Ni相关性差，Co和Ni具有不同的富集机制，Co热液富集作用明显。北山镁铁 超镁铁杂岩体是地幔柱相关软流圈上涌，诱发俯冲板片交代的亏损岩石圈地幔发生部分熔融，形成的高镁母岩浆演化过程中经历壳源混染、硫化物饱和富集镍钴形成铜镍钴硫化物矿床，富铁母岩浆氧逸度高、富水，岩浆分离结晶磁铁矿、叠加热液作用富集钴，形成铁钴氧化物矿床。     

新疆坡北基性-超基性岩带1号岩体地质特征及其含矿性研究

坡北1号岩体是幔源基性岩浆以深部分异多次侵入和结晶分异两种方式形成的基性-超基性复式岩体。该岩体属于橄榄辉长岩—橄榄单辉岩—单辉橄榄岩型,规模较大,分异良好,地表发现铜镍硫化物矿化带。与国内已知含矿岩体对比,1号岩体的类型、岩石化学特征、有用组分含量和地表矿化特征都在含铜镍硫化物矿体的变化范围之内。物探测量结果显示深部存在低阻高激化体。因此,1号岩体是坡北岩带中寻找铜镍硫化物矿床远景很好的岩体。     

新疆北山地区坡十镁铁-超镁铁岩体的岩石学特征及其对成矿作用的指示

新疆北山地区的坡十镁铁-超镁铁岩体在钻孔剖面上主要由辉长岩、纯橄岩和二辉橄榄岩组成,各岩相在矿物含量上具有渐变过渡的关系,主要组成矿物橄榄石、单斜辉石和尖晶石的化学成分显示系统的变化,而底部的二辉橄榄岩中的矿物成分具有“边缘反转”现象.这些特征表明坡十岩体的形成主要受结晶分异作用控制,亦有明显的壳源混染痕迹.以反应边形式出现在辉石边部的角闪石的出现,尖晶石的分解现象,以及角闪石和金云母化学成分剖面上的系统变化揭示该岩体经历了堆晶后自上而下程度减弱的蚀变反应.在早期结晶的矿物相(橄榄石和尖晶石)中发现有硫化物颗粒或细脉产出,表明在岩浆演化的早期阶段确实发生了硫化物熔离的现象.硫化物总与含水矿物(金云母)或蚀变矿物(角闪石和蛇纹石)相伴生的特点显示铜镍硫化物的形成和沉淀不仅与壳源混染有关,而且也与堆晶后的蚀变反应密切相关.     

基性-超基性侵入岩中-大比例尺专题地质填图实践——以塔里木板块东北部坡北岩体为例

目前,1∶5万地质填图规范中缺少对基性-超基性侵入岩填图方法的系统总结。以塔里木东北部坡北基性-超基性岩体为例,开展专题地质填图实践,在岩体地质、地球物理、遥感和地球化学综合调查的基础上,建立了科学问题、地质填图、矿床预测相结合的填图方法。将坡北基性-超基性岩体作为一个岩浆序列,根据岩浆性质与含矿性特征划分为2个岩浆亚序列,5个岩浆单元,分别对应不同的岩性组合。与岩浆亚序列相对应存在2类岩浆矿床,其中赋存铜镍矿化的岩相主要为橄榄岩相,含磁铁矿、钛铁矿的岩相主要与辉长岩、辉长苏长岩、辉石岩相有关。从野外踏勘、实测剖面等多个角度探讨了基性-超基性侵入岩1∶5万专题地质填图的方法,为此类工作提供了有益探索。     

Origin of the picrite blocks in the Marginal Border Group of the Skaergaard Intrusion,East Greenland

New evidence shows that the picrite blocks in the margins of the Skaergaard intrusion, East Greenland are gabbro-contaminated xenoliths of ultramafic rock. Earlier studies suggested that the picrite blocks were cumulates formed in the Marginal Border Group or in the Hidden Zone. However, there are no known occurrences of undisturbed picrite or ultramafic rocks in the Skaergaard intrusion, and an extensive Hidden Zone is not supported by geophysical data. The picrite blocks are most abundant near a body of wehrlite in Precambrian rocks near Watkins Fjord. The wehrlite, which has a composition and mineralogy similar to the most mafic of the picrite blocks, lies structurally below the northern margin of the intrusion. It is possible that the refractory precursors of picrite in the Skaergaard intrusion may have been ultramafic xenoliths and are not representative of the earliest differentiated pan of the intrusion.