新疆阿尔泰库卫铜镍硫化物-钛铁氧化物复合型矿化镁铁-超镁铁质杂岩体成因

库卫镁铁-超镁铁质杂岩体位于新疆阿尔泰南缘,兼具铜镍矿化岩体和钒钛铁矿化岩体的双重特征,主要组成岩石类型有中粒辉长岩、条带状橄榄辉长岩、橄榄苏长辉长岩、角闪辉长岩和含橄辉长岩等。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法,获得中粒辉长岩、橄榄苏长辉长岩和含橄辉长岩的加权平均年龄分别为398.7±3.7Ma、397.5±2.3Ma和385.2±1.6Ma,表明库卫岩体是早中泥盆世构造-岩浆活动的产物。岩体的主量元素显示其属亚碱性系列,并具有向拉斑系列岩石演化的趋势。具有Ba、U、Ta、Pb、Sr、Ti和Eu的正异常,Th的负异常,显示了相似的LREE相对富集的右倾型配分模式,表明它们可能为同源岩浆演化的产物。结合地球化学特征和区域地质背景,推测库卫岩体为早中泥盆世俯冲消减环境的产物,其原始岩浆可能来源于受俯冲物质交代的地幔楔和软流圈的混合体,不同的岩石类型是相似来源的岩浆经强烈分异的结果。库卫岩体兼具铜镍矿化岩体和钒钛铁矿化岩体的双重特征,但形成铁钛矿床的潜力略显不足。     

西天山特克斯地区哈拉达拉基性岩体LAICPMS锆石UPb定年及其地质意义

哈拉达拉基性岩体位于西天山特克斯县东北部,主要由橄长岩、橄榄辉长岩、角闪辉长岩和辉长岩组成。作为西天山造山带出露规模最大的基性-超基性侵入杂岩体,其形成时代及构造环境的意义一直是关注的焦点。岩浆演化过程中,通过早期橄榄石和斜长石结晶分离后,残余岩浆侵位形成了辉长岩。笔者对辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,表明辉长岩年龄为（304.5±2.6）Ma（MSWD=0.59,n=25）,时代为晚石炭世。通过地球化学分析,表明哈拉达拉辉长岩属于钙碱性系列,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,是地幔基性岩浆上侵与地壳发生混染,同时受流体作用影响形成的产物。结合区域地质资料,认为西天山晚石炭世处于伸展构造环境,哈拉达拉岩体可能与天山造山带后碰撞裂谷演化有关。     

CuNi-VTiFe复合型矿化镁铁-超镁铁杂岩体岩相学及岩石地球化学特征:以新疆北部为例

铜镍硫化物矿床和钒钛磁铁矿矿床是镁铁-超镁铁杂岩重要的矿床类型,但二者共生的情况在国内还不多见。新疆北部这类铜镍-钒钛铁复合型矿化岩体较为发育,目前已发现有香山、牛毛泉、土墩南和哈拉达拉等4个岩体属于此类。它们的成岩时代多集中在早二叠世,出露面积在2.8～22km~2,介于通道型铜镍矿化小岩体和大型层状岩体之间,韵律构造发育;岩石组合为超基性-基性-中性岩类,以出现浅色的闪长岩或淡色辉长岩为特点,岩石中金属矿物氧化物(钛铁矿、磁铁矿)和硫化物(黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿,有时有镍黄铁矿)共存和共生;含矿岩石组合和岩石化学特征与典型铜镍硫化物矿床和钒钛磁铁矿矿床相比,具有重叠和过渡特征;稀土和微量元素特征反映出杂岩体不同岩石类型可能具有相同或相似岩浆来源,是经过强烈分异和演化的产物。新疆北部这类复合型矿化,与北疆地区典型铜镍矿床和典型钒钛磁铁矿矿床,共同构成了新疆北部后碰撞幔源岩浆矿床成矿谱系。     

西天山大哈拉军山组火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其构造意义

新疆早石炭世大哈拉军山组火山岩由西向东表现出由早到晚的演化规律。伊宁县博尔博松河孟玛热勒林场附近大哈拉军山组底部的英安质晶屑岩屑凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为359±2Ma,表明西天山西段该组底界时代为晚泥盆世末期—早石炭世之间。岩石地球化学数据统计表明,大哈拉军山组火山岩主要受岩浆结晶分异作用控制,是泥盆纪末期—石炭纪时期洋壳消减、壳幔混熔的产物。其岩石组成、时空分布的变化与天山洋由西向东的俯冲―碰撞过程相对应,不需要对其进行解体。     

新疆西天山呼斯特杂岩体岩石学、锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

呼斯特岩体是新疆西天山博罗科努岛弧带上的一个与矽卡岩成矿有关的复式杂岩体,由二长花岗岩、花岗闪长岩、正长花岗岩、花岗细晶岩、闪长玢岩、辉长岩和中基性包体等组成。本文对该岩体不同岩相岩石开展了岩石学、锆石LAICP-MS U-Pb同位素定年和Hf同位素研究,探讨岩石成因及构造意义。锆石U-Pb定年结果表明,正长花岗岩、闪长玢岩、花岗闪长岩和二长花岗岩加权平均年龄分别为380.2±4.6Ma、372.8±5.9Ma、367.7±4.5Ma和366.2±4.5Ma,岩体侵位时代为晚泥盆世,在大约15Myr期间,至少发生了3~4次岩浆侵入。在地球化学组成上,除辉长岩外,岩体为准铝质-弱过铝质、高钾钙碱性-低钾(拉斑)系列的I型花岗岩,轻重稀土分馏明显,具Eu负异常;富集Th、U,亏损Ba、P和高场强元素(如Nb、Ta、Zr、Ti),为晚古生代北天山洋向南俯冲于伊犁地块背景下岩浆活动的产物。二长花岗岩锆石Hf同位素组成较为均一,εHf(t)值为1.3~3.0,二阶段Hf模式年龄为1171~1280Ma,远大于成岩年龄,说明原始岩浆从地幔分异后经历了较长时间的地壳滞留。研究认为,高钾中酸性岩(花岗岩、闪长玢岩和中基性包体)由元古代新生基性下地壳部分熔融而成,伴有受俯冲沉积物熔体交代的幔源岩浆混合。低钾花岗闪长岩高Sr、低Y和Yb,属O型埃达克岩,与同源的辉长岩一起由俯冲的大洋板片部分熔融形成,源岩为低钾的拉斑玄武岩。     

新疆准噶尔北缘乔夏哈拉铁铜金矿床成岩成矿时代

乔夏哈拉铁铜金矿位于新疆准噶尔北缘,矿体赋存于中泥盆统北塔山组第三岩性段凝灰质砂岩、粉砂岩、大理岩、凝灰岩、玄武岩及安山岩中。铁矿体呈似层状、扁豆状或透镜状,铜金矿体产于铁矿体内及铁矿体下盘的绿帘石蚀变岩中,空间上与矿区广泛出露的闪长玢岩密切相关。对矿区闪长玢岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及绿帘石磁铁矿矿石、黄铜矿磁铁矿矿石中辉钼矿Re-Os年龄进行了研究,闪长玢岩的206Pb/238U加权平均年龄为（377.6±1.4）Ma（MSDW=0.20）,4件样品的Re-Os同位素模式年龄为（377.7±5.9）^383.1±5.4Ma,加权平均值为（380.1±2.7）Ma（MSDW=0.66）,等时线年龄为（377.4±4.3）Ma（MSDW=0.36）,表明乔夏哈拉铁铜金矿成矿时代与闪长玢岩侵入时代一致,均为中泥盆世晚期,矿床的形成与闪长玢岩有成因关系。辉钼矿样品的w（Re）为383.1¹ 928μg/g,指示成矿物质主要来源于地幔,可能有地壳物质的加入。     

东天山过渡型矿化镁铁—超镁铁岩年代学与地球化学特征

新疆东天山地区发育一系列与铜镍硫化物矿化和与钒钛磁铁矿矿化相关的过渡型镁铁—超镁铁质岩体,初步统计这些岩体有香山西岩体、牛毛泉岩体、土墩南(二红洼)岩体和红梁子岩体.本文主要通过锆石U-Pb法对牛毛泉岩体和红梁子岩体进行定年工作,并利用角闪石40Ar/39 Ar热年代学方法对牛毛泉岩体和二红洼岩体的侵位年龄进行约束.测试结果表明,牛毛泉岩体年龄为289.7±2.4 Ma,红梁子岩体年龄为309.7±1.5 Ma,二红洼岩体年龄为274.2 ±5.7Ma.此外,本文还对这类杂岩体进行了主量、微量元素和同位素测试工作.结果表明,岩石系列既有碱性也有钙碱性和拉斑系列,m/f比值0.44 ～4.76,属铁质基性岩;MgO、FeO、CaO、Na2O+ K2O、TiO2、SiO2成分及相关岩石化学参数,均表现具有含钒钛磁铁矿化和含铜镍矿化岩石的双重和过渡特征;岩石的稀土分馏,曲线的倾斜程度变化较大,轻、重稀土比值(∑LREE/Σ HREE)为1.39 ～ 5.47,(La/Yb)N比值变化较大,在0.79 ～4.65之间,铕异常变化较大(0.85 ～2.33),经原始地幔标准化大离子亲石元素和高场强元素的富集程度相差不大,总体上样品中普遍具有Th、Ta、Nb、Ti等亏损,Sr、Ba富集趋势;εNd(t)值绝大多数为正值,[n(87Sr)/n(86Sr)]i值普遍较低,显示这类岩体源区为亏损岩石圈地幔,并经历较强的分异作用.     

新疆西天山可克萨拉艾木斯呆依铁铜矿床成岩-成矿年代学及其地质意义

可克萨拉艾木斯呆依铁铜矿床是新疆西天山北缘博罗科努多金属成矿带上的一个典型夕卡岩矿床,产于海西期呼斯特中酸性侵入体与上奥陶统碳酸盐岩的接触带,其成岩成矿时代此前尚无确切的年代学资料。文中通过对矿区呼斯特岩体二长花岗岩中锆石的LA ICP MS U Pb同位素测定,获得等时线年龄为（368.0±3.6） Ma,加权平均年龄为（365.6±3.2） Ma,表明其侵入时代为晚泥盆世晚期,代表了晚古生代北天山洋向南俯冲于伊犁板块之下诱发的岩浆作用产物。夕卡岩矿石中辉钼矿Re Os同位素等时线年龄为（295±11） Ma,加权平均年龄为（288.3±1.5） Ma,指示矿化作用可能发生于早二叠世早期碰撞后的陆内伸展构造背景。成岩、成矿的时间跨度大,约为80 Ma,可能的原因包括：（1）呼斯特岩体是个多期次侵入的复式岩体,辉钼矿化和夕卡岩型铁铜矿化均与该杂岩体于早二叠世的一次岩浆侵入和接触交代作用有关;（2）两期成矿作用叠加,即在早期（晚泥盆世）与中酸性岩浆接触交代有关的夕卡岩型铁铜矿化基础上,后期（早二叠世）又叠加了一次钼的矿化作用。     

新疆西天山备战铁矿花岗岩锆石U-Pb年龄及其构造成因

西天山阿吾拉勒成矿带是中国重要的铁成矿带之一,但目前对该成矿带上的铁矿成因类型和成矿构造环境仍存在争议,主要原因是对赋铁矿火山岩和侵入其中的花岗岩缺乏深入研究,特别是对可能与成矿有关的花岗岩研究更少。通过对该成矿带中的备战铁矿区花岗岩进行锆石U-Pb测年和岩石地球化学研究,探讨其成因及构造环境,为西天山地区铁矿成因提供新信息。对备战矿区花岗岩进行LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得正长花岗岩年龄为321.5±3.6 Ma,花岗斑岩年龄为308±1.2 Ma,均形成于晚石炭世。岩石地球化学特征显示,该区花岗岩具有高钾钙碱性、准铝质特征;稀土元素球粒陨石标准化分布图表现为左陡右缓,Eu强烈负异常;微量元素分析结果显示,富集Rb、K、Th、Sr、U等,亏损Ba、Nb、Ta、Ti、P等元素,结合构造环境判别图解,认为其形成于后碰撞环境。εHf（t）值分别介于5.7~13.3和7.5~12.5之间,平均值为10.91和10.06,为较高的正值,Hf二阶段模式年龄分别介于479~947 Ma和526~843 Ma之间,平均值为700 Ma和679 Ma。综合前人研究成果,认为晚石炭世西天山阿吾拉勒铁成矿带主要形成于由汇聚向伸展演化的后碰撞造山的构造转折期,此时由于岩石圈拆沉导致地幔物质底侵下地壳发生部分熔融作用,最终形成了晚石炭世备战铁矿花岗岩。     

斜锆石U-Pb定年应用于内蒙古东北部镁铁-超镁铁岩带的讨论

斜锆石作为一种岩浆锆石产于镁铁-超镁铁岩中,是测定其形成年代的理想对象。目前斜锆石定年应用最广泛的三种方法包括ID-TIMS法、SHRIMP法和LA-ICP-MS法,各自有其适用的范围及局限性。内蒙古东北部乃至兴蒙造山带的镁铁-超镁铁岩的斜锆石定年研究相对欠缺,该地区好老鹿场-牤牛海镁铁-超镁铁岩带由于锆石成因的复杂性造成其年代学研究出现了较大分歧。通过与前人研究进行对比分析在杜尔基镁铁-超镁铁岩定年样品CL图像中识别出斜锆石,结合斜锆石U-Pb定年研究现状分析认为在内蒙古东北部镁铁-超镁铁岩带采用LA-ICP-MS法斜锆石U-Pb同位素定年工作可行,有望取得良好的效果,可以为古亚洲洋构造域演化提供准确可靠的年代学依据。     

西南天山哈拉达拉岩体的锆石SHRIMP年代学及地球化学研究

西南天山哈拉达拉侵入体由橄长岩、橄榄辉长岩和辉长岩组成,橄长岩和橄榄辉长岩具有典型的堆晶结构,堆晶矿物以斜长石和橄榄石为主。辉石、角闪石和金云母主要为堆晶间隙矿物。辉长岩发育辉长—辉绿结构。结晶分异作用在岩浆演化过程中起重要作用。对从辉长岩中分选出来的锆石进行的SHRIMP年代学研究表明,辉长岩形成于308.3±1.8Ma （MSWD=0.86,n=15）。哈拉达拉岩体稀土元素配分模式与E-MORB相似,具有高Rb、Cs、Ba及Sr的特点,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始比值0.7040~0.7050。这些特征表明,岩浆源区具有富集地幔的特征(古南天山洋俯冲流体交代形成了富集地幔)。根据平坦的稀土元素配分模式以及Gd、Sm、Nb、Zr等微量元素的地球化学行为判别,岩浆源区岩石为含角闪石的尖晶石二辉橄榄岩。批式熔融模拟计算显示,地幔岩10%~15%的部分熔融能够形成哈拉达拉岩体的母岩浆。母岩浆通过48%~50%的结晶分异作用则能够形成哈拉达拉岩体。早期结晶的橄榄石和斜长石通过堆晶作用形成橄长岩和橄榄辉长岩,剩余岩浆结晶形成辉长岩。     

新疆尾亚含矿岩体锆石U-Pb年龄、 Sr-Nd同位素组成及其地质意义

东天山尾亚钒钛磁铁矿矿床是北疆地区最大的钒钛磁铁矿矿床,其含矿岩系为一套偏碱性的镁铁-超镁铁质杂岩.含矿岩石主要造岩矿物橄榄石、辉石、角闪石、黑云母和斜长石的化学成分与铁质系列的镁铁.超镁铁岩成分相似或相同;辉石、角闪石、黑云母等矿物以富钛为特点,这些矿物中Ti、Fe等在早期形成的岩石(辉橄岩、橄榄辉长岩)中较晚期岩石中有明显富集.含矿辉长岩的锆石LA-ICPMS U-Pb同位素定年结果为236±3Ma,主要成岩时代为中三叠世,代表后碰撞结束阶段的成矿作用.这套含矿镁铁.超镁铁杂岩的Sr-Nd同位素特征以εNd(t)均为正值,(87Sr/86Sr)i值较低为特征,与原始地幔相近,但在岩浆上移过程中可能有陆壳物质加入.     

东天山圪塔山口镁铁-超镁铁质岩体地球化学、锆石U-Pb年代学及其对Ni-Cu成矿的指示

新疆新近发现的圪塔山口镍铜硫化物矿床位于东天山康古尔-黄山镍铜硫化物成矿带的东端。矿区包含4个镁铁-超镁铁质岩体,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号岩体均见镍铜硫化物矿化。本文利用SIMS锆石U-Pb法测得Ⅰ号矿化岩体辉长岩年龄为282.6±1.9Ma,不仅与东天山地区其它含Ni-Cu矿化的镁铁-超镁铁质岩体形成时代一致,而且与塔里木玄武岩、镁铁质岩墙及北山地区的镁铁-超镁铁质岩体形成时限相一致。其形成可能与造山后伸展背景下的地幔柱叠加作用有关。地球化学数据表明圪塔山口岩体具有高Mg特征,除2个辉长岩样品m/f值较低外,其余14个样品集中于2.73~5.05之间,属铁质超基性岩。岩石稀土元素配分模式为右倾式,轻、重稀土比2.64~3.39;含长角闪辉橄岩及部分含长角闪橄辉岩和含长橄辉岩δEu具正异常,可能与这3个岩相中存在斜长石的结晶有关。微量元素蛛网图表明岩石富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、K、Sr,富集高场强元素U、Pb,亏损高场强元素Th、Nb等特征。主量元素SiO₂-（Na₂O+K₂O）与（FeO^T/MgO）-FeO^T图解、微量元素相关图及微量元素比值相关图说明圪塔山口岩体成岩物质为来源于亏损地幔的钙碱性玄武质岩浆,成岩作用以岩浆结晶分异为主导,并受到地壳的混染作用,具有较好的镍铜硫化物矿床成矿潜力。     

哈拉达拉辉长岩以及其中磁铁矿-辉石脉的岩石学和地球化学研究

西南天山哈拉达拉杂岩体主要由橄长岩、橄榄辉长岩和辉长岩组成,岩浆通过早期橄榄石和斜长石结晶分离后,残余岩浆侵位形成了辉长岩.辉长岩中单斜辉石(Cpx-Ⅰ)的稀土元素含量低(REE ＜51 × 10-6),Eu负异常不明显,其他微量元素(如Sc、Cr)的含量和Mg#值(80～ 95)变化大(透辉石-普通辉石).磁铁矿-辉石脉穿切辉长岩,其中单斜辉石(Cpx-Ⅱ)的成分比较均一(透辉石).与Cpx-Ⅰ相比,Cpx-Ⅱ的稀土元素含量明显高(REE＞ 100× 10-6),且Eu负异常非常显著.与晚期富Fe基性岩浆的快速侵位不同,辉长岩的形成经历了复杂的演化过程.Cpx-Ⅰ和Cpx-Ⅱ均发育出溶结构,表明晚期富Fe基性岩浆快速侵位形成磁铁矿-辉石脉之后,哈拉达拉岩体或者经历了快速抬升(或者快速降温)的过程.岩浆过程结束后,低温热演活动形成了含金方解石-磁铁矿脉.研究这种热液脉,对本地区开展金矿找矿勘探有重要意义.     

西藏冈底斯带西部达雄岩体的岩石成因:锆石U-Pb年龄和Hf同位素约束

对出露于冈底斯西部地区措勤北部达瓦错东侧的达雄岩体进行了锆石U-Pb定年、全岩主量元素、微量元素、Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究,以约束其岩石成因.达雄岩体的主体岩性为花岗闪长岩,其中发育大量闪长质包体.花岗闪长岩的锆石LA-ICP MS年龄为107±1Ma,该年龄代表了岩体结晶年龄.花岗闪长岩锆石εNd(t)值变化于-1.0～3.0,两阶段模式年龄变化于974～1226Ma.花岗闪长岩富硅(SiO2=70.65%～71.10%),富钙(CaO=3.21%～3.26%)、贫钾(K2O=2.81%～2.99%)、低P2O5(0.09%),铝饱和指数(A/CNK)为1.01～1.02,属于偏铝质花岗岩或弱过铝质花岗岩.闪长质包体SiO2含量为57.84%,与寄主岩相比,闪长质包体更富CaO、MgO、TFe2O3和TiO2.花岗闪长岩和闪长质包体均属中钾钙碱性系列,εNd(t)值分别为-4.6和-3.2,两阶段模式年龄(tDM2)相近(分别为1277Ma和1166Ma),并与锆石Hf同位素模式年龄一致.岩相学、年代学和地球化学研究表明闪长质包体可能是由岩浆混合作用形成的镁铁质微粒包体.我们的初步研究成果似乎表明,冈底斯中西部地区在早白垩世晚期(～110Ma)很可能存在一次重要的岩浆混合作用,这一初步认识对研究冈底斯中北部地区规模宏大的白垩纪岩浆作用的深部动力学过程具有重要意义.     

西天山昭苏北部大哈拉军山组火山岩中辉长岩体的形成时代、地球化学特征及地质意义

西天山昭苏北部侵入于大哈拉军山组火山岩层上部的辉长岩体具有富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba)、亏损高场强元素(Nb、Ta)、轻重稀土分馏等地球化学特征,与火山岩围岩具有相似的不相容元素和Sr-Nd同位素特征,其母岩浆可能由俯冲流体交代的富集岩石圈地幔部分熔融形成,晚石炭世之前南天山洋盆向伊犁-中天山板块之下的俯冲可能导致了岩石圈的富集作用。利用不相容元素进行地球化学模拟计算,结果表明辉长岩成分由50%~80%的堆晶矿物(单斜辉石、斜长石)与50%~20%的玄武质熔浆组成。辉长岩体的Cameca锆石U-Pb年龄为311.3±2.3Ma,与伊犁-中天山板块晚石炭世伊什基里克组火山岩的时代大致相当,略晚于西天山榴辉岩的峰期变质时间。辉长岩的时代进一步限定该地区大哈拉军山组火山活动应在早石炭世晚期结束,下石炭统阿克沙克组沉积岩应形成于320~311Ma之间。与辉长岩同时期的岩浆岩在伊犁-中天山板块广泛分布,形成于俯冲结束之后挤压环境向拉张环境过度的构造环境。     

新疆西天山科克赛岩体年代学、地球化学及地质意义

新疆西天山科克赛岩体位于赛里木地块北部,岩石类型为二长花岗斑岩,属高钾钙碱性系列.元素地球化学组成表明,该二长花岗斑岩主量元素SiO2 、Al2O3和MgO含量分别为70.56％ ～71.46％、15.27％ ～16.01％和0.77％ ～ 1.02％;轻稀土元素富集,(La/Yb)N为14.99 ～23.69,重稀土元素亏损,δEu值显示弱负异常或正异常(0.88 ～1.21);微量元素Sr、Y和Yb含量分别为363×10-6 ～577×10-6、7.40×10-6～8.50×10-6和0.60×10-6 ～0.72×10-6.上述特征显示二长花岗斑岩具有埃达克岩的地球化学特征.同位素地球化学特征表明该二长花岗斑岩具有较低的锶初始值(ISr=0.705078 ～0.705572)、正的εNd(t)值(2.82 ～3.56)和相对年轻的两阶段Nd模式年龄(774 ～ 835 Ma).锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄为301.9±1.8Ma,表明岩体形成于晚石炭世末期.元素地球化学和同位素地球化学特征显示科克赛岩体为新元古代增生的地壳物质部分熔融的产物,形成于晚石炭世后碰撞初期阶段.