攀西三个镁铁-超镁铁质岩体的地球化学及其对源区的约束

在峨眉山大火成岩省的攀西地区的南北向断裂带内分布着一系列层状镁铁-超镁铁质岩体,它们在时空上与峨眉山玄武岩有着密切的联系,代表了岩浆管道系统.本文选择了3个代表性岩体,含钒钛磁铁矿的攀枝花岩体,含铜镍硫化物矿床的力马河岩体以及同时舍钒钛磁铁矿和铜镍硫化物铂族元素矿床的新街岩体进行了主要元素、微量元素和Sr-Nd同位素地球化学研究.总体上新街岩体在地球化学特征上均介于攀枝花岩体和力马河岩体之同.在主要元素特征上,攀枝花岩体相对富Fe、Ti、Ca、Al,而力马河岩体则相对富Mg.3个岩体的稀土和微量元素标准化由线均与丽江苦橄岩相似,均显示出LREE和LILE的相对富集,但是力马河岩体有明显的负Nb、Ta和Ti异常,反映了源区有地壳物质或岩石圈地幔的混染.在log(Th/Yb)PM vs. log(Ta/Th)PM图解上,3个岩体昱示出线性关系,其中攀枝花岩体具有高的(Ta/Th)PM和低的(Th/Yb)PM值,而力马河岩体则显示出相反的特征,并且该图解也暗示了攀枝花岩体有岩石圈地幔的混染,力马河岩体有上地壳物质的混染,而新街岩体则有下地壳物质的混染.在Sr-Nd同位素特征上,3个岩体也有明显的区别,其中新街岩体具有较均一的(87Sr/86Sr)t(0.70610～0.70636)和εNd(t)值(1.01 to 1.75),力马河岩体则具有高的(87Sr/86 Sr).(0.70631～0.70930)和低的εNd(t)值(-0.85 to -4.13),而攀枝花岩体则与丽江苦橄岩的Sr-Nd同位素组成(0.70434～0.70510,1.1～3.2)相似.然而,3个岩体的Sr-Nd同位素成分(除力马河岩体部分样品外)均落在峨眉山玄武岩和洋岛玄武岩(OIB)内,因此这3个岩体可能均来自于地幔柱,但地幔柱熔体在上升过程中受到了不同物质的混染,其中,攀枝花岩体的源区为地幔柱和岩石?圈地幔,新街岩体为地幔柱和下地壳,而力马河岩体则为地幔柱和上地壳,其源区的特征可能反映了地幔柱熔体的演化过程.     

一个开放的岩浆房系统：攀西新街镁铁-超镁铁质层状岩体

新街镁铁-超镁铁岩体是与峨眉山溢流玄武岩同期共生的层状岩体之一,可分为三个火成堆积旋回,包括六个岩相带,各旋回下部主要由超镁铁岩组成,上部主要由辉长岩、橄长岩等组成。对第一旋回和第二旋回下部主量元素、微量元素和同位素分析结果表明,其总体特征与峨眉山玄武岩中的低钛玄武岩特征相似,其^87Sr/^86Sr,εNd（t）,^206Pb/^204Pb,^207Pb/^204Pb和^208Ph/^204Pb分别为0.70610-0.70636,1.01-1.75,17.895-18.935,15.563-15.639,38.345-39.037,这种相似性显示了新街岩体与峨眉山玄武岩具有成因联系,并且其同位素比值和高场强元素的原始地幔标准化图解和洋岛玄武岩（OIB）的相似性说明岩浆的源区可能为地幔柱。MgO和其它氧化物的相关性指示了橄榄石、斜方辉石和少量磁铁矿的分离结晶作用。另外,部分样品的（La/Nb）PM和（Th/Ta）PM大于1说明有地壳物质的混染或岩石圈地幔的混染。同时对O同位素值的测定结果表明,第二旋回和第一旋回上部的样品具有高δ^18O的特征（〉6‰）,说明岩浆房的上部遭受了地壳物质的混染,而下部则没有受到地壳物质的混染。另外δ^18O与SiO2不存在正相关关系,指示了混染物不是上地壳,而是SiO2较低的下地壳。其Nd同位素和O同位素模拟计算结果表明,其平均混染程度大约为12％-15％。可能正是由于下地壳物质的混染导致了岩浆中FeO含量的降低,从而导致硫化物发生熔离作用,并由此导致铂族元素的富集。     

新疆北部镁铁-超镁铁质岩的PGE成矿问题

铂族元素(PGE)矿化主要与镁铁-超镁铁杂岩有关,成矿类型主要为岩浆型矿床,这类PGE矿床的形成主要依赖两个条件:一是岩浆中富含PGE;二是具备PGE从岩浆中分离和富集的机制,主要是在岩浆演化过程中硫达到饱和。新疆北部镁铁-超镁铁质杂岩发育,并产有喀拉通克、黄山、黄山东、图拉尔根4个大型铜镍矿床和香山、土墩、葫芦、白石泉等中、小型铜镍矿,以及香山西、尾亚等中型钒钛磁铁矿矿床,但迄今尚未发现成型的PGE矿床。文中通过对PGE矿床的形成机制与镁铁-超镁铁杂岩源区特征研究,探讨了北疆地区PGE矿床的成矿问题。综合分析认为,新疆北部后碰撞镁铁-超镁铁质岩的岩石类型为经过了分离结晶形成的铁质岩石系列,是PGE矿床的有利容矿岩石;矿床的Sr、Nd、Pb、O、Os和S同位素和含矿岩石地球化学特征表明,铜镍硫化物矿床含矿岩浆在岩浆演化和成矿过程中有地壳物质加入并可导致硫化物熔离作用,说明在成矿机制上也存在形成岩浆型PGE矿化的条件。新疆北部PGE矿化微弱的原因可能在于该区广泛发育的亏损型地幔源(具正的εNd值特征),这一亏损型地幔可能部分源于洋壳熔融,与产于后碰撞造山带环境、发育于"洋壳"或"不成熟"陆壳基底之上有关,由此决定了原始岩浆为贫PGE的源区,因此不利于PGE的富集成矿。     

攀枝花地区辛阶含钛铬铁矿的层状超镁铁-镁铁岩岩体的矿化特征

Recently, the Xin Jie layered intrusive body has been recognized in the Trap Province of SW China, which can be divided into three igneous cumulate cycles. It shows considerable similarities with the Hong Ge titanmagnetitebearing layered intrusive body in petrography and mineralization although the ore beddings near the footwall are much higher in the grade of chromium and platinum. It is suggested that the Lu Ku Intrusive Crowd, to which the Hong Ge and Xin Jie intrusives belong, in the Trap Province of SW China is probably formed in;such an environment as Palaeozoic An Ning River rift.     

四川攀西地区几个小型镁铁-超镁铁岩体含矿性的铂族元素示踪

峨眉山大火成岩省内带,四川攀西地区的杨合伍、黄草坪和清水河等镁铁-超镁铁岩体分布在南北向的安宁河断裂和磨盘山-元谋断裂之间。分析表明,这些岩体无矿岩石与金宝山、杨柳坪、力马河等含矿岩体无矿岩石具有相似的铂族元素组成,普遍较高的Cu/Pd比值暗示这些岩体的母岩浆在侵入到目前层位前经历过硫化物熔离作用。定量模拟计算表明,原始岩浆经过大约0.01%的硫化物熔离作用形成了杨合伍岩体母岩浆,经过0.035%硫化物熔离形成了黄草坪和清水河岩体的母岩浆。根据硫化物熔离情况,认为杨合伍等岩体底部可能形成Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床,而黄草坪和清水河岩体之下及附近可能存在Ni-Cu硫化物矿化的岩体。     

攀西裂谷带中白马杂岩及其单矿物的稀土元素地球化学特征

稀土元素及锶同位素资料表明，形成白马杂岩体的母岩浆为玄武质岩浆，起源于上地幔，由被交代的上地慢橄榄岩经5％～10％部分熔融形成的；层状侵入体和正长岩为同源岩浆演化的产物；做榄石、单斜辉石和斜长石是岩浆演化早期最重要的堆积矿物；产于细粒辉长岩和层状辉长岩中的单斜辉石和斜方辉石，它们的Eu和Ce异常的差异，主要受控于矿物结晶时的氧化还原条件。     

镁铁-超镁铁层状侵入体研究现状

本文主要探讨了镁铁 -超镁铁层状侵入体的一般特征及成因机制 ,并对世界上著名的斯开利戛德、布什维尔德、斯蒂尔沃特层状侵入体和我国攀西层状侵入体的岩石学和地球化学特征进行了总结和对比。     

镁铁质-超镁铁质层状岩体基本特征及岩浆作用

镁铁质-超镁铁质层状岩体可以产于多种构造环境,岩体具有典型的层状构造和韵律结构。层状岩体形成时主要的岩浆作用有重力分异作用、双扩散对流作用、压实作用、同化混染和岩浆混合作用等,其中重力分异作用很好地解释了层状岩体垂向上岩石类型的变化和矿物组分的变化,双扩散对流作用和岩浆混合作用在韵律层理形成过程中起了很重要的作用,而压实作用对岩浆演化晚期阶段补堆晶结构的形成作用明显,同化混染作用可改变岩浆的成分,导致岩浆分异产物的组成和成分的变化。堆晶结构的不同主要依赖于粒间液体的活动性和晶粥的渗透率,补堆晶结构形成需要高渗透率,而粒间液体不活动时将有利于正堆晶结构的形成。岩石组合、岩石结构、矿物组分及其变化规律很好地记录岩浆分异过程、岩浆补给等信息,可以用来讨论层状岩体的岩石成因:温度压力条件、原生岩浆及其演化过程等。     

燕山地区超镁铁质,镁铁质岩带隐伏岩体的预测方法

对燕山地区1/100万比例尺重磁资料经数据处理后,推断出深部构造及其派生的断裂体系;再据后者对已知岩体的控制特征,用大比例尺航磁图和地质图,建立了该区已知岩体的地质、构造和地球物理场的一次标志和组合标志.确立了超镁铁质、镁铁质岩体的数学模型.初步预测了8万km~2范围内的隐伏岩体.还进行了多组判别分析、R因子分析、模糊R型因子分析以缩小靶区.     

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。     

层状岩体的成因及成矿作用

层状岩体的典型特征是其具有层状构造和韵律结构。层状镁铁质岩体不仅是研究岩浆分异演化过程和地壳混染作用的最佳天然实验室,其中还广泛赋存重要的稀有金属和贱金属矿床。文中主要总结了不同类型层状岩体形成的构造背景、基本特征、母岩浆特征和韵律层理成因,以及岩浆混合和地壳混染在岩浆演化过程中起到的重要作用。文中还介绍了层状岩体中典型矿床的成矿作用与岩浆演化过程的成因联系。     

四川攀西地区层状基性-超基性岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

应用SHRIMP锆石U-Pb测年,对攀西地区白马和太和含矿层状基性-超基性岩体的年龄进行研究,获得白马层状辉长岩体锆石U-Pb年龄为258±2Ma(95%可信度),太和层状辉长岩体锆石U-Pb年龄为262±2Ma(95%可信度)。结果表明,攀西地区的白马和太和含矿层状辉长岩体均形成于二叠纪晚期。该年龄信息显示了从层状辉长岩体的侵入到峨眉山玄武岩的喷发高峰期(250Ma)仅距5~10Ma,二者应属于同期不同阶段岩浆活动的产物。鉴于空间上层状辉长岩体与峨眉山玄武岩密切相关,基性-超基性岩体和玄武岩的形成均与晚古生代末期峨眉地幔柱活动有关。     

金宝山岩体铂族元素特征及成因意义

金宝山岩体是西南暗色岩系中的一个典型铂族元素矿化岩体，本文通过对岩体铂族元素地球化学特征的分析，探讨了岩体的成因属性。研究表明，金宝山岩体铂族元素特征与西南暗色岩区大部分铜镍硫化物型铂族元素含矿岩体基本相同，类似于典型地慢柱源的冰岛玄武岩及俄罗斯诺里尔斯克岩体，是地幔柱活动类OIB源部分熔融作用产物，成因上与峨眉山地幔柱活动相联系。     

攀西地区红格层状岩体的地球化学特征

红格岩体赋存有大型钒钛磁铁矿床，在橄辉岩相带和辉石岩相带底部有铂族元素（PEG）的矿化，是攀西层状岩体中重要的岩体之一，系统分析了红格层状岩体不同岩相带的微量元素和稀土元素特征，探讨了岩浆的结晶分异演化过程，提出岩体主体上是由一个岩浆房经正常的结晶分异形成的，底层的硫化物富集带和中上层位的钒钛磁铁矿是岩浆结晶分异产生的堆积相，并非是岩浆多次脉动式补给的结果。     

攀西裂谷南段鸡街碱性超基性岩矿物学与岩石化学

对攀西裂谷南段云南鸡街碱性超基性岩的岩相学、矿物化学和岩石化学进行了详细研究。单斜辉石和霞石是该岩体的主要造岩矿物,两者互为消长,在霞霓钠辉岩、霓霞岩和磷霞岩中以不同比例组合。辉石多见环带结构,辉石包裹橄榄石的包裹结构和反应边结构发育,共同指示岩浆的快速侵入结晶过程。橄榄石捕掳晶的Fo=75.43～77.42,明显高于同期结晶橄榄石的Fo值(72.02～72.95),可初步判定母岩浆经历了早期的橄榄石分异。通过对全岩主要化学成分及相关组合参数(M、CA、AR、SI、DI)的研究,判定母岩浆系钠质强碱性Si不饱和岩浆。在Harker图解上MgO与其他氧化物均呈良好的相关关系,指示岩浆演化过程中经历了橄榄石和单斜辉石控制的分离结晶作用。lgSI与主量氧化物成分间具有良好的相关关系,指示岩浆演化过程中很少或未受到大陆地壳混染作用。     

攀西小关河地区核桃树富铂岩浆硫化物矿床岩石地球化学特征及成矿机制研究

核桃树富铂岩浆硫化物矿床位于四川会理县小关河地区,是峨眉山大火成岩省中含较高铂族元素含量的岩浆硫化物矿床之一。本文通过对核桃树岩体及部分硫化物矿石主量元素、微量元素及铂族元素的系统分析,讨论了该岩体的岩浆源区及母岩浆性质、地幔部分熔融程度,并探讨了其成因机制。研究认为,核桃树含矿岩体属拉斑玄武岩成因系列,具有与峨眉山玄武岩相似的微量元素组成特征,是峨眉山大火成岩省构造-岩浆活动的产物;铂族元素的原始地幔标准化配分型式与金宝山铂钯矿相似,没有PGE相对于Ni和Cu的明显亏损,Pt和Pd相对Os、Ir、Ru和Rh富集,为PPGE富集的左倾型式,Pd/Ir=1.5~13.1,低于一般大陆拉斑玄武岩,与原始地幔接近。通过岩石地球化学及模拟分析表明,成矿母岩浆MgO约为11.93%、SiO_2约为49.88%、FeOT约为13.71%、TiO_2约为2.61%,为高Mg拉斑玄武质岩浆,是由类似于洋岛玄武岩岩浆源区成分的地幔经过较高程度(约20.17%)的部分熔融形成的苦橄质岩浆演化而来。与小关河地区主要的几类岩浆硫化物矿床的镍铜铂族元素组成及硫化物熔离模式对比分析发现,核桃树高的PGE含量和低的Cu/Pd比值说明了该矿床的硫化物是从PGE不亏损的玄武质岩浆中熔离出来的,类似金宝山矿床。成岩成矿机制分析认为,部分熔融形成的苦橄质岩浆在上升的过程中,发生了以橄榄石(约12.7%)为代表的镁铁质矿物堆积,并形成残余髙镁玄武质岩浆;部分残余髙镁玄武质岩浆向浅部运移过程中,由于温度降低、混染等因素的影响,导致岩浆S饱和,触发硫化物熔离作用的发生(R值为2000~50000),熔离出硫化物熔体与岩浆通道内晶出的橄榄石构成含矿"晶粥",在构造挤压作用下,在浅部岩浆房中由于重力影响发生堆积作用形成具有较富PGE的含矿岩体,R值较大变化正好与PGE含量较大变化相对应。     

攀西地区铅锌成矿地质背景——兼论峨眉山玄武岩与铅锌成矿作用

攀西成矿带具有独特的大地构造位置、复杂的地质演化和丰富的矿产资源。前人工作已基本查明了区内铅锌成矿地质背景,但关于峨眉山玄武岩与铅锌成矿作用之间的关系,仍有较多认识分歧。笔者通过综合分析前人在地质、地球化学、矿产资源等方面的研究成果,认为与成矿有关的是峨眉山玄武岩之后的印支晚期和燕山期的两次相对较弱的构造岩浆侵入作用,峨眉山玄武岩本身不提供成矿物质、流体和热动力,但其形成厚大的盖层空间使其后期成矿流体均得以保存下来富集成矿,具有重大贡献。提出该区铅锌找矿的三条件：目前（或曾经）被峨眉山玄武岩覆盖、地层为前二叠系碳酸盐岩、后期（印支晚期-燕山期）构造发育。     

内蒙古四子王旗小南山地区镁铁质-超镁铁质岩体岩石成因及含矿性评价

内蒙古四子王旗小南山铜镍矿床及外围分布几处镁铁质- 超镁铁质岩体,其成因联系及成矿潜力尚不清晰,制约了该地区铜镍硫化物矿床的找矿工作。本文对小南山、土脑包和白音敖包岩体开展了年代学、岩石学及地球化学研究,结果显示,小南山地区存在两类镁铁质- 超镁铁质岩：小南山、土脑包含铜镍硫化物岩体由辉长岩、辉石岩组成,矿物组合以斜长石、单斜辉石为主,含少量斜方辉石和橄榄石,发育次闪石化、滑石化和绿泥石化;而白音敖包辉长岩不含铜镍硫化物,矿物组合以斜长石、单斜辉石为主,发育绿泥石化和钠黝帘石化,白音敖包辉长岩锆石U- Pb年龄为277. 2±7. 3 Ma,与小南山岩体(272. 7±2. 9 Ma)同期。此外,小南山和土脑包辉长岩Mg#值为0. 56～0. 67,m/f值为1. 25～1. 98,MgO与Ni、Co负相关,Ni与Cu/Zr值正相关,稀土元素配分曲线为右倾型;白音敖包辉长岩Mg#值为0. 50～0. 51,m/f值为0. 97～1. 02,MgO与Ni、Co相关性不明显,Cu/Zr值集中在1附近,稀土元素配分曲线为平坦型。岩石地球化学数据指示小南山和土脑包岩体是源自流体交代岩石圈地幔部分熔融,原生岩浆为高镁拉斑玄武质岩浆,岩浆上升过程受到10%～20%陆壳混染,外来硫的加入和分离结晶作用导致硫化物熔离成矿;白音敖包辉长岩由派生岩浆结晶形成,其岩浆源区受到交代作用不明显,岩浆上升过程仅受到5%左右的地壳物质混染,钻探验证没有发现矿体。