新疆北山地区漩涡岭镁铁质—超镁铁质层状岩体岩石学与矿物学研究

位于新疆北山地区的漩涡岭岩体是一堆晶层理发育的镁铁质-超镁铁质层状岩体。岩石类型主要有纯橄岩、橄长岩、橄榄辉长岩和辉长岩等。主要的造岩矿物有橄榄石、辉石、斜长石、铬尖晶石,岩相学特征表明岩浆在演化过程中经历了橄榄石、尖晶石、斜长石、斜方辉石和单斜辉石的分离结晶,结晶次序依次为橄榄石+尖晶石→斜长石→辉石,表明结晶时压力较低。漩涡岭岩体的纯橄岩中橄榄石的Fo高达90.1,这不同于新疆北部黄山岩带、喀拉通克岩体群以及甘肃金川岩体的橄榄石Fo组成,利用橄榄石最高Fo值估算得到漩涡岭岩体的母岩浆的Mg#为0.73~0.75,岩浆的液相线温度高达1330~1350℃,其岩浆为高温高Mg的苦橄质岩浆,这为塔里木东北部二叠纪地幔柱活动提供了新的证据。     

蛇绿岩中铬铁岩母岩浆的富Ca特征:矿物包裹体证据

铬铁矿作为蛇绿岩中的重要矿产,其成矿母岩浆性质及演化一直存在较大争议.铬铁矿的矿物包裹体同时或先于铬铁矿结晶,其成分和类别能很好地记录成矿母岩浆性质和演化过程.土耳其Pozant?-Karsant?蛇绿岩不同类型铬铁岩的铬铁矿中发现了多种类型包裹体:不含水硅酸盐矿物（如橄榄石和单斜辉石）、含水硅酸盐矿物（如角闪石和金云母）、复合型矿物包裹体（如蛇纹石、硅灰石和单斜辉石的复合型包裹体）和不常见矿物（如磷灰石、铂族元素硫化物）.含水矿物包裹体的出现以及矿物的高Mg#特征（如橄榄石Fo=95.4~97.1;单斜辉石Mg#=92.0~99.9;角闪石Mg#=88.9~99.8）表明结晶铬铁矿的母岩浆具有富水、富Mg的特征.同时,除钙铬榴石和磷灰石的包裹体外,在铬铁矿中首次发现富Ca矿物方解石和硅灰石,其中方解石和菱镁矿以复合型包裹体形式产出,硅灰石则分布于蛇纹石矿物包裹体中.这些富Ca矿物的出现以及硅酸盐矿物的高CaO含量均揭示了铬铁岩母岩浆的富Ca特征.母岩浆中的Ca组分可能来源于俯冲板块中富Ca岩石/矿物的部分熔融,Ca离子的大量出现使得Cr3+在熔体中更加稳定,同时富Ca矿物的结晶促进了岩浆中Cr的进一步富集而利于铬铁矿的大量结晶沉淀.      

甘肃北山红柳沟基性-超基性岩体岩石成因及成矿条件

甘肃北山红柳沟基性-超基性岩体位于塔里木板块北缘北山裂谷带, 岩体侵位于敦煌岩群,主要岩石类型有辉长岩、橄榄辉长岩、橄榄苏长辉长岩、橄榄角闪苏长岩、橄榄辉长苏长岩、二辉橄榄岩、橄榄辉石岩和辉石岩等。橄榄石Fo介于66.97%~82.92%之间,属贵橄榄石,斜方辉石En成分范围为68.49~77.65,属古铜辉石;单斜辉石En成分范围为45.85~48.81,主要为斜顽辉石和透辉石;斜长石An为58.70~72.69,以拉长石为主;角闪石以普通角闪石为主。岩体母岩浆Mg^#值为0.59~0.62,属于高镁拉斑玄武质岩浆,岩浆演化过程中主要发生了橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和斜长石的分离结晶作用,主要分离结晶矿物受单斜辉石和斜方辉石的控制,岩浆上升侵位过程中遭受到下地壳物质混染。从构造环境、母岩浆、岩体类型、岩浆分异程度、同化混染等方面综合分析认为红柳沟岩体具有形成铜镍硫化物矿床的较大潜力。     

云南鸡街碱性超基性岩杂岩体中橄榄石的化学成分分带现象

云南鸡街碱性超基性岩杂岩体的主体岩石为岩浆结晶分异作用的产物，形成顺序为霞霓钠辉岩→霓霞岩→磷霞岩。在杂岩体的霓霞岩中发现了1粒具分带现象的橄榄石，从中心到边缘，SiO2、MgO和NiO逐渐降低，而FeO和MnO逐渐升高。MgO与SiO2和NiO之间呈正相关关系，与FeO和MnO之间呈负相关关系，中心的Fo值(最高为86．91)略高于霞霓钠辉岩中斑晶橄榄石(Fo值：85．66～86．02)，而边缘的Fo值(最低为73．82)与霓霞岩中无分带现象橄榄石(Fo值：72．18～74．72)相近。各种证据表明，发现的具分带现象橄榄石可能不是霓霞岩熔体结晶分异作用的产物，而可能是霓霞岩熔体捕获的Fo值相对较高(高于霓霞岩橄榄石的Fo值)的橄榄石晶体内部MgO和FeO等成分扩散作用的结果。     

云南鸡街碱性超基性岩杂岩体中橄榄石的矿物化学

分析了云南鸡街碱性超基性岩杂岩体主体岩石及包体中橄榄石矿物的化学成分。结果显示,不同类型岩石中橄榄石的矿物化学成分之间具有较好的线性关系;橄榄辉石岩包体中橄榄石的Fo值最高,其亚种属靠近镁橄榄石端元的贵橄榄石;从霞霓钠辉岩→霓霞岩→磷霞岩,橄榄石的Fo值逐渐降低,其亚种从靠近镁橄榄石端元的贵橄榄石→靠近透铁橄榄石端元的贵橄榄石→低铁镁铁橄榄石。这些特征表明,本区三类主体岩石为岩浆结晶分异作用的产物;橄榄辉石岩包体为Ⅱ类包体,可能为杂岩体原始岩浆早期结晶分异作用所形成的堆积岩碎块。     

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.     

新疆黄山杂岩体矿物学特征及其意义

黄山杂岩体造岩矿物有橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、斜长石、角闪石和黑云母。其中斜方辉石的多色性不是由Fe~(2+)引起,而是由Ti~(4+)引起。单斜辉石结晶后常与岩浆继续发生化学反应,形成一种岩浆岩结构——角闪反应补丁结构。橄榄石中镍含量的亏损程度反映杂岩体曾经历过硫化物熔离作用。单斜辉石Si,Al~Ⅳ,Ti的变化表明杂岩体属于拉斑玄武岩系列。超镁铁岩中K,Ba,Th,Hf等元素反常的地球化学行为是由该岩石中黑云母矿物引起。     

东天山二叠纪镁铁-超镁铁质成矿岩体造岩矿物特征及其成因意义

东天山造山带与镁铁-超镁铁质岩体有关的铜镍硫化物矿床数量多,分布集中,是我国重要的铜镍成矿带之一。成矿岩体多以小岩体群形式产出,由西向东分布有白鑫滩、黄山和图拉尔根3个岩体群,大型矿床主要赋存在黄山岩体群内。本文对3个岩体群内成矿岩体的主要造岩矿物进行了系统的对比研究。成矿岩体的主要造岩矿物为贵橄榄石、古铜辉石、单斜辉石、斜长石和角闪石以及少量的铬尖晶石和金云母。橄榄石Al温度计计算结果表明,黄山岩体群内成矿岩体的母岩浆结晶温度介于1 143~1 257℃之间,略低于白鑫滩和图拉尔根岩体群(1 283~1 301℃)。单斜辉石压力计算表明成矿岩体的结晶压力相似,介于0.31~0.33 GPa之间。成矿岩体中均富含含水矿物,且单斜辉石结晶早于斜长石,指示成矿岩体的原始岩浆形成于富水环境。成矿岩体的单斜辉石具有较高的Al/Ti值,铬尖晶石和橄榄石具有与岛弧火山岩相似的矿物学特征,结合区域构造演化,认为东天山镁铁-超镁铁质成矿岩体的原始岩浆是被消减板片交代过的地幔部分熔融的产物。矿物学特征对比显示了黄山岩体群内成矿岩体更富斜方辉石和中性斜长石,且具有较低的铬尖晶石Cr~#值和橄榄石Ca含量。结合前人研究成果和相关地球化学数据,认为相对高的混染程度导致了黄山岩体群的母岩浆富SiO_2和Al_2O_3,同时降低了岩浆的结晶温度。     

阿尔泰南缘中泥盆统北塔山组火山岩的矿物学研究

阿尔泰山南缘中泥盆统北塔山组火山岩极为发育。本文对富辉橄玄岩和玄武岩中的单斜辉石和橄榄石斑晶进行了矿物化学分析,并结合矿物的地质温压计和岩浆结晶模拟,约束了两种岩石中矿物的形成过程,推测了原始岩浆的演化过程。提出富辉橄玄岩和玄武岩的原始岩浆属于拉斑玄武系列,富辉橄玄岩中的高压单斜辉石来源于深部（40～50 km）,其结晶早于橄榄石;玄武岩中单斜辉石大多属于岩浆房结晶产物（30～40km）,其结晶晚于橄榄石;两种岩石中橄榄石均属于岩浆房结晶产物（30～40 km）。     

四川攀西地区层状侵入体中堆晶岩成因的矿物学约束

火成岩中可以包含多种晶体群这一发现具有重要意义,使得成因矿物学重新成为揭示岩浆系统演化的基本指导思想。但是,这种重要性在许多文献中都没有得到反映,其典型实例就是镁铁质层状侵入体中堆晶岩的成因。争论在于堆晶矿物是循环晶还是母岩浆的液相线相。因此,本文致力于探讨四川攀西地区镁铁质层状侵入体中堆晶岩的形成过程,重申成因矿物学的重要意义。显微镜观察表明,堆晶单斜辉石富含Fe-Ti氧化物出溶叶片(含叶片辉石),表明其形成环境明显不同于与斜长石呈共结关系的单斜辉石(无叶片辉石);无叶片辉石和斜长石中的橄榄石包裹体呈浑圆状,表明了橄榄石与结晶环境间的热力学不平衡。橄榄石与熔体间Fe-Mg分配关系分析表明,根据母岩浆成分推测的橄榄石Fo值远低于岩体中观测橄榄石化学成分变化范围(Fo₆₁-Fo₈₁)的高限,表明至少部分橄榄石不是寄主侵入体的液相线相。橄榄石的Mg^#值(100×Mg/(Mg+Fe))与微量元素(特别是Ni)的相关关系表明存在多种橄榄石晶体群,它们形成于不同的热力学环境中。晶体沉降过程分析表明,寄主岩浆析出的晶体几乎不可能发生快速重力沉降来形成堆晶岩。所有这些证据都表明,形成堆晶岩的矿物主要来自岩浆系统深部不同的岩浆房中,是被岩浆携带输运到终端岩浆房的循环晶。     

云南鸡街碱性超基性岩铂族元素地球化学特征

本文首次报道了攀西裂谷南段云南省鸡街碱性超基性岩中铂族元素(PGE)的地球化学特征。采用改进的Carius管法测定了霞霓钠辉岩、霓霞岩和磷霞岩中的低含量PGE。PPGE与IPGE呈现强烈分馏,推断幔源岩在低程度部分熔融过程中Pt、Pd表现为相似的不相容性,而Ir、Ru表现为相容性,这种分馏效应随着结晶分异作用的进行而逐渐增强。3种岩石均出现Ru的负异常及Pt、Pd的解耦,说明母岩浆经历了早期的橄榄石晶出,在结晶分异过程中Pd较Pt更不相容。由于岩浆上升过程中的压力减小和结晶分异作用导致的成份变化使岩浆可以达到硫的局部饱和而熔离,表现为部分样品中Cu/Pd远高于原始地幔值。本文通过碱性超基性岩与金伯利岩、煌斑岩和邻区碱性、过碱性玄武岩PGE特征的对比,探讨了其岩浆源区及演化特征。     

攀西裂谷南段鸡街碱性超基性岩微量元素和Sr-Nd 同位素地球化学及其成因探讨

鸡街碱性超基性杂岩体产出于攀西古裂谷南段,地处云南省境内的罗茨地区,空间上与峨嵋山玄武岩紧密伴生。岩体的主体由霞霓钠辉岩、霓霞岩和磷霞岩组成,三类岩石具有相似的微量元素和稀土元素(REE)配分,富集大离子亲石元素K、Rb、Sr、Ba,过渡族元素Sc、Cr和Ni相对亏损,Nb/Ta、Zr/Hf比值在幔源岩的范围内,Sr-Nd同位素沿"幔源趋势"线分布。鸡街碱性超基性岩中不相容元素总体亏损,含量与EMORB相当,稀土总量ΣREE=32.86～70.07偏低,(La/Yb)N=3.03～4.47,HREE亏损,指示源区的适度亏损。微量元素和同位素信息共同指示鸡街碱性超基性岩为地幔岩高压条件下低程度部分熔融的产物(<10%),岩浆演化过程中经历了橄榄石、辉石和少量磁铁矿的结晶分异。霞霓钠辉岩、霓霞岩与磷霞岩来自同一地幔源区,岩浆源区的相对亏损,可能与中-晚二叠纪大量的玄武质岩浆从深部地幔抽取有关。攀西古裂谷的多期次活动为峨嵋地幔柱提供了岩浆通道,地幔柱活动的早期阶段或晚期阶段岩石圈地幔(或混合地幔)低程度部分熔融的碱性岩浆沿此构造薄弱带上侵,形成了攀西古裂谷内呈带状分布的各碱性杂岩体。     

Magma chamber processes in central volcanic systems of Iceland: constraints from layered gabbro of the Austurhorn intrusive complex

New field work and petrological investigations of the largest gabbro outcrop in Iceland, the Hvalnesfjall gabbro of the 6–7 Ma Austurhorn intrusive complex, have established a stratigraphic sequence exceeding 800 m composed of at least 8 macrorhythmic units. The bases of the macrorhythmic units are composed of 2–10 m thick melanocratic layers rich in clinopyroxene and sometimes olivine, relative to the thicker overlying leucocratic oxide gabbros. While the overall compositional variation is limited (Mg# clinopyroxene 72–84; An% plagioclase 56–85), the melanocratic bases display spikes in Mg# and Cr₂O₃ of clinopyroxene and magnetite indicative of magma replenishment. Some macrorhythmic units show mineral trends indicative of up-section fractional crystallisation over up to 100 m, whereas others show little variation. Two populations of plagioclase crystals (large, An-rich and small, less An-rich) indicate that the recharge magma carried plagioclase xenocrysts (high An-type). The lack of evolved gabbros suggests formation in a dynamic magma chamber with frequent recharge, tapping and fractionation. Modelling of these compositional trends shows that the parent magma was similar to known transitional olivine basalts from Iceland that had undergone about 20% crystallisation of olivine, plagioclase and clinopyroxene and that the macrorhythmic units formed from thin magma layers not exceeding 200–300 m. Such a “mushy” magma chamber is akin to volcanic plumbing systems in settings of high magma supply rate including the mid-ocean ridges and present-day magma chambers over the Iceland mantle plume. The Austurhorn central volcano likely formed in an off-rift flank zone proximal to the Iceland mantle plume during a major rift relocation. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

新疆北山地区坡北镁铁-超镁铁岩体单斜辉石的矿物学特征及其地质意义

单斜辉石是坡北镁铁-超镁铁杂岩体的主要造岩矿物之一,在各岩相中普遍存在。本文对岩体各岩相中单斜辉石的矿物化学组成进行了电子探针和LA-ICPMS分析,以探明岩体性质、形成的构造背景及演化过程。分析表明,单斜辉石主要氧化物含量为:SiO21.05%~54.00%、MgO 13.95%~17.64%、CaO 19.87%~23.56%、FeO3.44%~6.58%、TiO20.13%~1.36%、Al2O32.17%~4.21%、Na2O 0.17%~0.50%、Cr2O30.01%~1.27%。岩石判别图解表明寄主岩浆为亚碱性拉斑玄武岩,形成于岛弧环境。单斜辉石的结晶温度范围介于1 141~1 221℃。∑REE和(Ce/Yb)N值表明从(异剥)橄榄岩和橄榄单辉辉石岩到橄榄辉长岩和角闪辉长岩,岩浆结晶作用增强。与岩浆正常结晶演化相比,(异剥)橄榄岩和橄榄单辉辉石岩中单斜辉石的SiO2、Na2O含量有所增大,角闪辉长岩和橄榄辉长岩中单斜辉石的CaO含量略有富集,结合前人研究成果和围岩性质,初步认为成岩过程中,可能发生过地壳同化混染作用,其中大理岩为角闪辉长岩和橄榄辉长岩提供了部分Ca元素,而黑云母石英片岩则为(异剥)橄榄岩和橄榄单辉辉石岩贡献了Si、Na等。(异剥)橄榄岩和橄榄单辉辉石岩具较低的FeO含量,此外黑云母石英片岩混入其中,这可能是引起硫化物熔离的重要因素。     

新疆东天山土墩基性-超基性杂岩体橄榄石成分特征及其成因意义

橄榄石通常是玄武质岩浆最早结晶出的矿物之一,其化学成分可以很好地反演母岩浆成分、岩浆结晶分异、硫化物熔离等成岩及成矿信息。本文以土墩镁铁质-超镁铁质杂岩体为研究对象,采用电子探针对岩体中的橄榄石矿物颗粒进行化学成分测试。利用橄榄石的Fo值和其中Ni含量,计算得到土墩杂岩体母岩浆中Mg O含量约为12.95%,是一种富镁的玄武质岩浆。同时,定量模拟结果表明,土墩杂岩体母岩浆中硫化物熔离几乎与橄榄石结晶作用同时进行,早阶段由橄榄石结晶(分离结晶程度约2%)而导致硫化物的熔离程度为0.2%。随后,橄榄石分离结晶程度在6%~7%时,硫化物熔体的熔离程度仅为0.01%。这些表明土墩杂岩体发生过一定程度的硫化物熔离,但成矿前景不是很好。此外,部分数据显示出Ni-Fo的负相关性,表明少许富铁橄榄石和晶间硫化物熔浆发生了Fe-Ni物质交换反应,这对橄榄石的成分有重要影响。     

苏北盆地隐伏早第三纪玄武岩地球化学及源区特征

早第三纪玄武岩在苏北盆地以橄榄拉斑玄武岩为主,在地表基本无出露,均为钻井揭示,呈夹层产出。对它们详细的岩相岩石学、微量元素地球化学及锶钕同位素研究表明,玄武岩原始岩浆源于受俯冲洋壳影响的陆下岩石圈地幔较高程度部分熔融并在源区经历了一定程度的单斜辉石和橄榄石的结晶分异,岩浆上升至喷出地表过程中没有发生明显地壳物质的混染,其所表现出的过渡特征暗示区域在古新世时处在一个由活动大陆边缘向大陆板内裂谷转换的关键时期。     

The petrology of the layered gabbro intrusion, eastern gabbro, Coldwell alkaline complex, Northwestern Ontario, Canada: evidence for multiple phases of intrusion in a ring dyke

The Coldwell alkaline complex is a large (> 350 km²) gabbro and syenite intrusion on the north shore of Lake Superior. It was emplaced at 1108 Ma during early magmatic activity associated with the formation of the Mid-Continent Rift of North America. The eastern gabbro forms a partial ring dyke on the outer margin of the complex and consists of at least three discrete intrusions. The largest of these is the layered gabbro that comprises a 300 m thick fine- to medium-grained basal unit overlain by up to 1100 m of variably massive to layered gabbroic cumulates which vary from olivine gabbro to anorthosite. Several xenoliths of Archaean metamorphic rocks that range in size from 10's to 100's of meters are present in the central part of the intrusion. Within discrete horizons in the layered gabbro are many centimeter- to meter-scale, gabbroic xenoliths. The main cumulus minerals, in order of crystallization, are plagioclase, olivine and clinopyroxene ± Fe-Ti oxides. Biotite and Fe-Ti-oxide are the dominant intercumulus phases. Orthopyroxene occurs not as a cumulus phase but as peritectic overgrowths on cumulus olivine. A detailed petrographic and mineral chemical study of samples from two stratigraphically controlled traverses through the layered gabbro indicates that the stratigraphy cannot be correlated along the 33 km strike of the ring dyke. Mineral compositions show both normal and reversed fractionation trends. These patterns are interpreted to record at least three separate intrusions of magma into restricted dilatant zones within the ring dyke possibly associated with ongoing caldera collapse. Calculations of parental melt composition using mineral — melt equilibria show that even the most primitive gabbros crystallized from an evolved magma with mg# of 0.42-0.49. The presence of orthopyroxene overgrowths on cumulus olivine suggests rising silica activity in the melt during crystallization and implies a subalkaline parentage for the layered gabbro.     

Petrogenetic implications of mineral chemical data for the Permian Baima igneous complex, SW China

The Late Permian Fe-Ti oxide ore-bearing Baima igneous complex (BIC) is one of three gabbro-granitoid complexes with the Emeishan large igneous province. Mineral compositions are determined for the BIC layered gabbro in order to constrain subsolidus and magma chamber processes. The averaged compositions of cumulus olivine, clinopyroxene and plagioclase within individual samples range from Fo_65-76, Mg# = 75 to 82 and An_49-64 but they are not correlative. The observed mineral compositions are consistent with those modeled using the pHMELTS program. Highly variable magnetite compositions are consistent with extensive subsolidus re-equilibration and exsolution. The occurrence of reversely-zoned granular olivine in Fe-Ti oxide ores is a manifestation of Mg transfer between Fe-Ti oxides and olivine at relatively high (<1150?°C) subsolidus temperatures. The primary oxide is inferred to be an aluminous titanomagnetite. Similar to other layered intrusions in the region, the gabbroic unit of the BIC displays Zr depletion which is consistent with loss of a residual liquid during magma differentiation. If the most Zr-rich syenites of the complex are taken into account, the Zr budgets between the combined gabbro-syenite and the basalts are similar. This indicates that the BIC most likely represents a closed system in terms of magma extraction.