新疆东天山黄山东岩体橄榄石成因意义探讨

黄山东岩体位于新疆东天山造山带中段,由四次岩浆侵入形成:第一次侵入形成了岩体上部的橄榄辉长岩、角闪辉长岩和闪长岩,构成岩体的主体;第二次侵入形成辉长苏长岩,呈岩墙状分布于岩体西端和西北部;第三次侵入岩石为斜长二辉橄榄岩,位于岩体下部,为主要的赋矿岩石;第四次侵入岩石为底部角闪辉长岩。橄榄石为第三次侵入的斜长二辉橄榄岩和第一次侵入的橄榄辉长岩主要造岩矿物之一,橄榄石的镁橄榄石牌号(Fo)值介于68.5～82.5之间。其中含硫化物斜长二辉橄榄岩中的橄榄石具有较高的Fo值(79.7～82.5);斜长二辉橄榄岩中橄榄石的Fo值为78.3～79.9;而基性程度较低的橄榄辉长岩中橄榄石具有较低的Fo值(68.5～72.2)。利用橄榄石矿物成分计算得出黄山东岩体母岩浆Mg#(Mg2+/(Mg2++Fe2+))为0.59,为原生玄武质岩浆经历结晶分异作用形成。模拟计算结果显示黄山东岩体不含矿岩石中橄榄石是母岩浆经过2%的橄榄石结晶分异且硫达到饱和后,在硫化物熔离的同时岩浆发生橄榄石结晶而形成,并且橄榄石︰硫化物≈50︰1,部分橄榄石成分投点在橄榄石结晶和硫化物熔离的模拟曲线右下侧,指示它们可能受到晶间硅酸盐熔浆作用的影响。含硫化物斜长二辉橄榄岩中Fo值与Ni含量呈负相关关系,说明橄榄石与硫化物熔体之间发生了Fe-Ni交换反应。     

甘肃黑山铜镍硫化物含矿岩体的地质特征及橄榄石成因探讨

黑山铜镍硫化物含矿岩体位于中亚造山带南缘北山褶皱带东部,对该岩体的研究有助于正确理解造山带型铜镍硫化物的成矿作用。详细的野外基础地质特征表明黑山矿区仅出露单一的新元古代青白口系地层,无寒武纪地层出露。黑山含矿岩体由早期的方辉橄榄岩、二辉橄榄岩和橄榄辉长苏长岩,以及稍晚期的辉长岩脉组成。黑山岩体位于黑山背斜南翼,其初始产状应为一水平或近水平的岩床状岩体,因后期褶皱作用,岩体发生了倾斜形成现今的产状。黑山岩体中橄榄石Fo值为80.5~87.0,其Ni含量为1070×10^-6~3461×10^-6。借助"MELTS"软件,我们进一步厘定了黑山母岩浆为高镁玄武岩浆 (12.81% MgO, 10.84% FeO, 430×10^-6 Ni)。研究表明,黑山橄榄石的主要控制因素为:1)母岩浆的成分;2)后续新鲜岩浆的补充混合作用;3)硫化物熔离作用;4)晶间硅酸盐熔浆作用;5)橄榄石与硫化物之间发生的Fe-Ni交换。模拟计算表明,硫化物熔离与橄榄石结晶几乎同时发生,橄榄石与硫化物的最小质量比约为20:1。1号矿体及矿化体的橄榄石比4号矿体更富Mg和Ni,并且还呈现非常好的负相关关系,表明这些橄榄石与硫化物发生了不同程度的Fe-Ni交换,而与其发生Fe-Ni交换的硫化物更富Ni以及共生的岩浆更为原始。这很可能是因为黑山岩体形成于开放的岩浆通道系统,早期融离的硫化物与后续的新鲜的硫不饱和岩浆发生反应,使得该类硫化物含量减少但硫化物中的金属元素含量增高从而形成1号矿体及矿化体。     

金川Ⅰ号岩体橄榄石Ni-MgO相互关系及其地质意义

金川超镁铁质岩体赋存着仅次于加拿大Sudbury和俄罗斯Noril'sk-Talnakh的世界第三大在采铜镍硫化物矿床,岩体以一系列的NE向断层为界分成四个小岩体,由西至东依次为:Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ岩体.Ⅰ号岩体主要由二辉橄榄岩、含辉橄榄岩和橄榄二辉岩构成,橄榄石在各岩相中均为保存较好的主要造岩矿物.本文研究得到金川Ⅰ号岩体上部二辉橄榄岩和含辉橄榄岩中橄榄石的镁橄榄石F_o值介于83.9～85.7,而其Ni含量为1396×10~(-6)～2043×10~(-6),大多低于从S不饱和玄武岩浆中结晶出来的橄榄石的Ni含量.模拟计算结果表明橄榄石较低的Ni含量是因为橄榄石结晶的同时,发生了强烈的硫化物熔离;橄榄石的Fo-Ni关系还因与晶间硅酸盐熔浆的物质交换而发生改变.模拟计算还证明大约有30%的晶间硅酸盐岩浆与橄榄石发生Fe-Mg物质交换反应,导致早结晶橄榄石的Fo值减少了1～1.5.同时,橄榄石较小的Fo值变化表明,在橄榄石结晶和硫化物熔离过程中,不断有新的岩浆贯入和补充.     

金川铜、镍(含PGE)岩浆硫化物矿床母岩浆成分的估计

利用金川侵入体的岩石化学和铂族元素资料,根据Ｒｏｅｄｅｒ和Ｅｍｓｌｉｅ的橄榄石液相平衡原理,估计金川超镁铁质岩的母岩浆为大约含１０８％ＭｇＯ的高镁玄武岩浆;将其与不同构造背景下形成的玄武岩岩石化学成分进行对比,认为金川侵入体的母岩浆的化学成分与巴西北部Ｍａｒａｎｈａｏ低Ｔｉ玄武岩浆的化学成分相似,代表了一种大陆裂谷背景下火山活动的产物。     

吉林红旗岭镁铁-超镁铁质岩体地球化学特征及其岩石成因意义

红旗岭铜镍硫化物矿床位于兴-蒙造山带东部。矿区出露30多个镁铁-超镁铁质侵入体,主要由橄榄岩、辉石岩和辉(苏)长岩组成。本文通过对红旗岭含矿镁铁-超镁铁质岩体的主、微量及铂族元素(PGE)的研究,探讨了红旗岭岩体成矿母岩浆性质、PGE亏损的原因以及岩体形成的构造环境。全岩主、微量元素地球化学分析表明,红旗岭岩体具有高MgO(平均28.75%)、低TiO2(平均0.44%),富集轻稀土元素(LREE)、亏损高场强元素(HFSE),极低ΣPGE(平均2.08×10~(-9))和高Cu/Pd(平均2916×10~3)的特征。岩石样品显示相似的微量和PGE配分模式,表明其来源于相同的岩浆源区。根据橄榄石-熔体平衡及质量平衡原理估算出红旗岭母岩浆为高镁玄武质岩浆(MgO=10.74%、FeO=7.78%)。红旗岭母岩浆在早期演化过程中发生硫化物熔离作用导致了红旗岭含矿岩体PGE的极度亏损。结合中亚造山带东段构造演化历史,本文认为红旗岭岩体形成于晚三叠世碰撞后伸展环境,矿床的形成受到了古亚洲洋俯冲结束后板片断离的影响。     

金川铜、镍（含PGE）岩浆硫化物矿床原始岩浆成分的探讨

通过金川侵入体的岩石化学分析资料,根据Roeder和Emsliec的橄榄石一液相平衡原理估计金川超镁铁质岩的原始岩浆是大约含MgO为10.8%的高镁玄武岩浆,并且与不同构造背景下所形成的玄武岩岩石化学成分进行X比,认为金川侵入体的原始岩浆的化学成分与巴西北部Maranhao低Ti玄武岩浆的化学成分相似,代表了一种大陆裂谷背景下火山活动的产物。     

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.     

硫化物熔离对岩浆硫化物含矿岩体中橄榄石Ni含量的影响——以金川岩体为例

为探讨硫化物熔离对含矿岩体中橄榄石Ni含量的影响,在前人橄榄石结晶硫化物熔离模型的基础上,定量模似计算了分离结晶过程中橄榄石Ni含量,并将其应用于金川橄榄石成园研究。研究表明,部分橄榄石落于无硫化物熔离橄榄石结晶趋势线下方,暗示其母岩浆为S饱和。根据模拟计算S饱和母岩浆橄榄石分离结晶趋势线,指出金川深部岩浆房中母岩浆橄榄石的分离结晶程度小于或等于3％,而由橄榄石结晶所导致熔离的硫化物熔体与橄榄石之间质量比约为40。     

甘肃金川Ⅱ号岩浆硫化物含矿岩体岩浆演化过程探讨

金川矿床是我国最大的岩浆铜镍硫化物矿床,岩体主要由硫化物橄榄岩、含辉橄榄岩、二辉橄榄岩和橄榄辉石岩等岩相组成。以金川Ⅱ号岩体为例,根据岩相学观察和常量元素、微量元素地球化学特征的分析,试图对岩浆上升过程中的演化分异进行深入探讨,发现金川Ⅱ号岩体岩浆结晶分异演化过程主要包括深部岩浆房中尖晶石—橄榄石的分离结晶和浅部岩浆房辉石与斜长石的结晶,而地壳物质的同化混染发生在岩浆上升的整个过程,地壳物质的同化混染是导致母岩浆中硫饱和的主要因素。该岩浆分异演化过程间接支持了汤中立提出的"深部分异-熔离,依次贯入"成矿模式。     

金川超镁铁质岩体LA-ICPMS锆石U-Pb年龄

对金川(超)镁铁质岩体中的锆石进行了阴极发光(CL)成像观察,按特征将其分为碎屑锆石、岩浆锆石和具有重结晶生长边的变质锆石三类。应用LA-ICPMS对锆石微区U-Pb年龄和微量元素进行了测定,测得碎屑锆石不一致年龄较老,为(2692±160)Ma,可能代表岩体侵入时经过的围岩年龄;岩浆锆石获得谐和线年龄807Ma,可能是金川的成岩年龄;测得变质锆石的年龄为200 Ma,代表较晚的一次变质年龄。岩浆锆石的微量元素Th、U及Th/U特征显示其岩浆成因,并晶出于同一岩浆系统。     

新疆北山地区坡一岩体橄榄石成分特征及其对地幔源区的制约

坡一超镁铁质岩体位于塔里木板块东北缘与中亚造山带南缘拼贴处的北山地区,主要由纯橄岩、异剥橄榄岩、方辉橄榄岩、橄榄辉石岩和少量橄长岩组成,其中方辉橄榄岩和橄榄辉石岩赋含铜镍硫化物矿化。不同类型岩石中橄榄石的Fo值介于84%～89%之间,其中纯橄岩中橄榄石的Fo值最高可达89%,与幔源原生岩浆结晶橄榄石的Fo值(88%～91%)相当。岩体中异剥橄榄岩和纯橄岩中Fo大于86%的橄榄石结晶于硫化物熔体熔离之前,相比与饱满地幔熔体平衡的橄榄石,其具有更高的Ni和更低的Mn含量,指示坡一岩体母岩浆可能不是饱满地幔部分熔融形成的。利用坡一岩体纯橄岩全岩成分和其中Fo值最高的橄榄石成分估算出的母岩浆成分与夏威夷玄武岩的母岩浆成分类似,均表现为富Si和富Ni,显示其地幔源区可能存在辉石岩组分。利用橄榄石的Ni/(Mg/Fe)和Mn/Fe比值估算出地幔源区部分熔融时辉石岩组分贡献的熔体比例约为49%。     

金川超大型铜镍矿床与超基性小岩体的同源分异关系

世界级的金川超大型硫化铜镍矿床具有小岩体容大矿之特点,根据地质地球化学信息论述了其分异关系:①成矿大地构造环境为中元古代长城纪龙首山-祁连山裂谷带。②成矿岩浆性质为拉斑玄武系列苦橄质岩浆,是地幔岩较高程度部分熔融的产物。③成矿岩浆源区为富S地幔,岩浆起源时就富含成矿物质。④岩浆演化过程进一步浓集成矿物质,在地壳过渡岩浆房经深部分异再多次脉动侵入。现存的含矿岩体包括4次侵入,第一、二次侵入携带硫化物液滴与橄榄石晶体的硅酸盐熔浆,局部形成贫矿体;第三次侵入携带大量橄榄石晶体的硫化物矿浆,全部构成富矿体;第四次侵入杂质很少的硫化物矿浆,全部构成特富矿体。     

峨眉火成岩省内带岩浆硫化物含矿岩体橄榄石的成因意义

峨眉火成岩省内带出露数十个含Ni-Cu-铂族元素(PGE)硫化物矿床(或矿化)的镁铁质-超镁铁质侵入岩体.根据铂族元素(PGE)含量的不同,这些岩浆硫化物矿床可分为Ni-Cu型(如力马河和清水河)、Ni-Cu-PGE型(如清矿山和黄草坪)和PGE型(如金宝山和杨合武).不同类型含矿岩体的橄榄石电子探针分析表明,除了清矿山岩体少数几个橄榄石晶体属于镁橄榄石外(Fo90.1～Fo93.1),其余均为贵橄榄石(Fo76.8～Fo89.6).不同矿化类型的岩体的橄榄石成分差异明显.Ni-Cu型硫化物含矿岩体的橄榄石Fo为77～87,Ni含量变化范围为(976～2176)×10-6.Ni-Cu-PGE型硫化物含矿岩体的橄榄石Fo为80～86,Ni含量范围为(1024～2543)×10-6.PGE型硫化物含矿岩体的橄榄石Fo为78～84,Ni含量在(776～1755)×10-6之间变化.清矿山Ni-Cu-PGE型硫化物含矿岩体橄榄石具有高Fo(最高达93.1)和CaO含量(0.245%～1.14%)、以及非常低的Ni(266×10-6)的特征,可能是同化混染作用的结果.利用力马河岩体最高Fo含量的橄榄石成分计算表明,母岩...     

甘肃金川Ⅱ号岩体岩相学特征及分离结晶过程探讨

金川Ⅱ号岩体主要由二辉橄榄岩和硫化物橄榄岩构成,中细粒含辉橄榄岩呈"上悬体"产于岩体顶部,与中粒二辉橄榄岩呈短程渐变关系,反映出岩浆或"晶粥"多期贯入的特点.在各岩相矿物之间的岩相学关系的研究基础上,结合热力学相图分析,本文认为金川Ⅱ号岩体造岩矿物的结晶顺序为尖晶石、橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和斜长石.同时,橄榄石结晶后与母岩浆发生反应,使橄榄石颗粒变为浑圆状.此外,矿体硫化物橄榄岩、硫化物含辉橄榄岩中堆积矿物橄榄石粒度明显小于硫化物二辉橄榄岩中橄榄石粒度,暗示在"晶粥"侵入浅部岩浆房之前,深部岩浆房底部已聚集了大量的硫化物矿浆.     

甘肃北山黑山岩浆铜镍硫化物矿床橄榄石特征及成因意义

黑山铜镍硫化物矿床是近年在甘肃北山发现的大型岩浆铜镍硫化物矿床,含矿岩体主要由含矿橄榄岩相和南部边缘的角闪辉长岩相构成。研究发现含矿岩体中的橄榄石属贵橄榄石(Fo值为81.54~86.87),其w(Ni)介于(801.53~2 703.19)×10-6;利用橄榄辉长岩中最高Fo值和主量元素反演,表明原始岩浆属高镁玄武质岩浆,w(MgO)=11.65%,w(FeO)=10.12%;橄榄石分离结晶模拟计算结果表明,橄榄石结晶过程中伴随有0.12%~0.17%硫化物熔离,深部岩浆房中橄榄石分离结晶程度小于3%,橄榄石与硫化物最小质量比约14∶1;隙间硅酸盐熔浆和硫化物熔浆作用明显,是造成早期结晶橄榄石成分变化的重要原因。     

甘肃北山地区骆驼山镁铁--超镁铁岩体岩石成因

骆驼山镁铁--超镁铁岩体主要岩石类型有单辉橄长岩、橄榄辉长苏长岩、橄长岩、辉长苏长岩、辉长岩。橄榄石Fo为76~83,为贵橄榄石。辉石化学特征以及主量元素特征表明其属拉斑玄武岩系列,稀土元素配分曲线总体表现为轻稀土稍富集、重稀土微分异的特征。微量元素具有大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr)相对富集,高场强元素Ta、Hf、Th相对亏损的特征。岩浆演化过程中分离结晶作用主要受单斜辉石控制。Nb/U、Ce/Pb值更接近于地壳值以及敏感元素比值协变关系表明岩浆演化过程发生了同化混染作用。Th/Yb-Nb/Yb、La/Ba-La/Nb之间的关系指示岩浆源区可能为流体交代改造的富集型岩石圈地幔。     

东天山四顶黑山层状岩体地质特征及成矿潜力分析

东天山黄山岩带因发育众多镁铁质-超镁铁质岩体和岩浆铜镍硫化物矿床而备受地质学者关注。四顶黑山岩体位于该岩带最东端,具有层状岩体特征;岩石类型有单辉橄榄岩、橄榄辉石岩、橄榄苏长辉长岩、橄榄辉长岩、辉石角闪岩、辉长岩、角闪辉长岩、闪长岩,主要造岩矿物为贵橄榄石、古铜辉石、透辉石、普通角闪石和斜长石,岩体分异较好,蚀变较发育。通过矿物显微结构特征观察以及计算得出:四顶黑山岩体中橄榄石最先结晶,其开始结晶温度大约在1419℃左右;古铜辉石和透辉石在橄榄石之后开始结晶,结晶温度分别在1100℃左右和900～1100℃之间,两矿物相在岩石中可以共存。岩体中橄榄岩相、苏长岩相发育,以及贵橄榄石+古铜辉石的矿物组合特征,表明岩体具有形成铜镍(铂)矿床的有利条件。     

金川铜镍矿床隐伏富铜矿体成因研究及其深部找矿意义

金川矿床赋存于富橄榄石超镁铁质岩中,是目前世界第三大在采铜镍硫化物矿床.经过多年开采,如何在深、边部找到新的替代资源问题显得越来越重要.通过对金川矿床富铜隐伏矿体的矿体特征、矿石特征和矿石特殊地球化学特性等方面进行分析研究,特别是从空间立体对其矿化规律进行总结,并与其附近Ⅱ1#主矿体进行对比,指出该类型矿体既有岩浆熔离作用的特点,又有后期改造作用的特征,其形成经历了三个阶段:富含Cu、PGE岩浆深部熔离-脉动贯入、构造活化富集和后期热液叠加.同时探讨了来源于地幔深部的高镁玄武质岩浆,在深部岩浆房和阶段岩浆房熔离分异过程中,富镍岩浆和矿浆之间存在富铜岩浆.此外,Pb同位素表明,该隐伏富铜矿体形成时间为8亿年左右,早于块状特富矿;Pb、S同位素表明,该矿体主要来源于地幔,但曾被少量地壳物质混入.最后指出铜镍硫化矿床的成因是复杂多样的,在金川矿床深边部寻找新型矿体,尤其是富铜矿体的前景很大,而F_6断层可能是富铜隐伏矿体岩浆通道和Ⅱ1#主矿体岩浆的深部侵位通道之一.     

东天山四顶黑山层状岩体岩石地球化学特征

位于东天山黄山岩带最东端的四顶黑山镁铁质-超镁铁质层状杂岩体规模较大,呈北东向展布,可分为南、北2个岩体。主要岩石类型有单辉橄榄岩、橄榄辉石岩、橄榄苏长辉长岩、橄榄辉长岩、辉石角闪岩、辉长岩和角闪辉长岩,超镁铁岩相常与辉长岩相呈韵律互层。主量元素化学组成主要属拉斑玄武岩系列。岩石稀土元素配分曲线呈平坦型以及Eu的正异常,普遍富集大离子亲石元素(Rb、Ba、U),显示明显的Sr正异常以及Nb、Ta的亏损。通过橄榄石最高的Fo值(79.6)估算出母岩浆中MgO和FeO含量分别为6.23%和6.60%。岩浆在演化过程中发生了橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、斜长石的分离结晶/堆晶作用以及较弱的上地壳同化混染作用。岩石高的(La/Yb)N值1.550和1.744值表明岩浆源区的深度可能大于90km;Th/U值特征以及Th/Yb-Nb/Yb和La/Ba-La/Nb图解表明,四顶黑山岩体的岩浆源区可能为受俯冲作用改造的岩石圈地幔。     

东昆仑夏日哈木铜镍矿床Ⅱ号岩体年代学、地球化学及其意义

夏日哈木超大型镍矿床位于东昆仑造山带昆中岛弧带内,其Ⅱ号岩体主要由辉长岩和少量辉石岩组成,局部可见孔雀石、镍华、褐铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等矿化。岩石主量元素化学特征具低硅(w(Si O2)=48.12%~50.18%)、低钛(w(Ti O2)=0.47%~0.73%)、高镁(w(Mg O)=13.15%~19.59%)的特征,属亚碱性系列岩石,m/f值为3.14~3.88,属铁质超基性岩类。岩石稀土、微量元素标准化配分模式具一致性,表现为轻稀土元素弱富集的右倾型,并具有富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti的特征。辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb年代学研究表明,岩体形成年龄为(424.1±4.6)Ma,属志留纪。笔者对夏日哈木Ⅰ号、Ⅱ号岩体的主要地质特征作了对比,认为二者同源,结合区域构造及Ⅰ号岩体形成的构造背景,认为Ⅱ号岩体形成于岛弧环境。