陕南凤凰岭南缘变质镁铁质—超镁铁质侵入岩矿物学特征——对Fe-Ti 成矿作用的指示

陕南凤凰岭南缘变质镁铁质—超镁铁质侵入岩为富含Fe、Ti等有用元素的含矿岩体。利用岩石地球化学方法、偏光显微镜和电子探针技术对该区镁铁质—超镁铁质侵入岩的岩石学、地球化学和矿物学特征进行了研究,并对Fe-Ti氧化物的形成、富集进行了初步探讨,对成岩、成矿作用具有一定的参考意义。结果表明,成矿镁铁质—超镁铁质侵入岩与非成矿镁铁质—超镁铁质侵入岩为不同岩浆源区、同期岩浆作用的产物,镁铁质—超镁铁质侵入岩类的Fe-Ti矿化作用与初始岩浆的源岩之间具有密切关系。Fe-Ti氧化物主要以钛铁矿和榍石的形式存在,局部见少量金红石。化学成分上,钛铁矿具富锰贫镁特征,本区Fe-Ti氧化物的形成和富集过程经历了岩浆结晶分异阶段和热液蚀变阶段。     

镁铁质—超镁铁质岩浆作用与成矿作用的新进展

镁铁质—超镁铁质岩浆作用与Cu、Ni、Co、PGE(铂族)、V、Ti、Cr、Fe等金属成矿作用关系密切。镁铁质—超镁铁质岩浆能否成矿主要由岩浆源区的性质、构造背景以及是否存在古老且一直活动的深大断裂等因素决定。介绍了一些世界上典型矿床的新的成矿模型及寻找与镁铁质—超镁铁质岩有关的PGE矿床的新技术与新方法。     

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。     

南祁连化隆地区镁铁-超镁铁质侵入岩地质、地球化学特征与铜镍成矿

南祁连化隆地区的镁铁-超镁铁质侵入岩带是青海省重要的含镍矿岩带,铁质系列良好的岩相分异及较高的Ni、Cu、Co元素含量表现出了很好的成矿条件与找矿潜力。通过对区内裕龙沟、亚曲、阿什贡及下什堂等岩体地质特征、岩石地球化学特征及区域对比分析研究,表明稀土元素的球粒陨石和微量元素的原始地幔蛛网图表现出轻稀土元素相对富集的右倾模式,并且富集大离子亲石元素(Sr、Rb、Ba)、相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Hf、Zr)。γOs值表现为大的正值且变化范围较大(+80~+1183),连同普遍存在的Nb、Ta亏损,进一步说明可能也与地壳同化混染密切相关。这些表明带内岩体的母岩浆来自一个曾被交代富集的地幔源区,其εNd(t)=-7.74~+8.36,这些共同表明其岩浆源区应该位于软流圈地幔,并混有一部分被俯冲板片交代的地幔楔物质。而这种交代富集事件可能与祁连、柴北缘在早古生代期间大规模的板片俯冲有关。化隆群富硅地层为硫化物的不混溶创造了同化混染的条件,并最终导致富硅物质的加入,致使岩浆中硫化物的不混溶作用发生,从而可形成不同品位不同类型的岩浆铜镍硫化物矿床。     

陕南马岭关杂岩中斜长角闪岩的矿物学特征及其对Fe-Ti矿化的启示

陕南安康地区马岭关杂岩中分布有大量的变质基性岩(斜长角闪岩),其Ti O2含量变化较大,在1.80%~5.95%之间,可划分为低钛与高钛两种类型。岩石学、矿物学、地球化学的详细研究表明,有利于Fe-Ti成矿的是高钛斜长角闪岩,其源岩为富Fe-Ti基性岩类。矿物化学研究表明,钛铁氧化物主要以钛铁矿形式存在,化学成分上具富锰贫镁特征,与攀西地区岩浆型钒钛磁铁矿中钛铁矿的特征明显不同,是海底基性火山活动形成的产物后又经区域变质作用改造形成的,其Fe-Ti矿化作用经历了原岩的初始富集、板块深俯冲过程中的进变质Fe-Ti矿化作用和后期退变质Fe-Ti矿化作用三个主要成矿阶段。     

东昆仑石头坑德镁铁-超镁铁质岩体矿物学特征及成矿指示

石头坑德镁铁-超镁铁质岩体位于东昆仑造山带东段五龙沟地区,邻近昆中大断裂,主要岩性为辉石岩、橄辉岩、橄榄岩、辉长岩等,铜镍矿体主要赋存于Ⅰ号岩体的辉石岩、橄辉岩和橄榄岩中。岩石地球化学特征表明,其镁铁比值(m/f)变化范围在2.77~6.01之间,属铁质系列的镁铁-超镁铁岩,有利于成铜镍矿。稀土总量总体较低,轻稀土元素之间分馏强,重稀土元素之间分馏弱。岩石总体富集LILE(Rb、Ba、Th、U),贫HFSE(Nb、Ta、Zr、Y),具有明显的Rb、U正异常及Nb、Ta的负异常。超镁铁岩类橄榄石中的Ni普遍亏损,指示深部存在硫化物的熔离作用,在橄榄石结晶之前,大量的Ni进入到硫化物中,极有利于形成富矿岩浆或矿浆。可见,伴随同化混染作用的发生,岩浆中S达到过饱和,进而硫化物发生不混溶作用,富含硫化物的岩浆运移至东昆仑造山带邻近昆中断裂构造薄弱的部位成岩成矿。铜镍矿体多赋存在含橄榄石的超镁铁质岩体内,指示石头坑德岩体深部存在高度富集铜镍的部位,是下一步的找矿方向。     

北大山镁铁质—超镁铁质岩体地球化学特征及形成构造环境

阿拉善地块南缘是镁铁质—超镁铁质岩体的重要分布区,自北向南可分为北大山岩带、龙首山岩带和北海子岩带。本文主要以北大山岩带为研究对象,通过对野芨里岩体、青疙瘩岩体及鄂博沟岩体的岩石学、岩石地球化学、微量元素、稀土元素等研究,探讨了北大山镁铁质—超镁铁质岩体的成因类型和形成构造环境。3个岩体主量元素特征显示Mg#=76~87,橄榄岩类w(Al2O3)=3.2%~5.2%,但辉长岩、辉绿岩类明显高于该值,说明北大山镁铁质—超镁铁质岩熔融程度整体不高,该区岩体属于镁质超基性岩,并且具有富铁趋势;稀土元素特征显示稀土总量(ΣREE)在5.68×10-6~11.5×10-6之间,野芨里岩体LREE稍富集,而青疙瘩及鄂博沟岩体LREE明显富集;微量元素特征显示北大山镁铁质—超镁铁质岩体的成岩构造环境为板内拉张环境,岩浆在侵位过程中受到上地壳的混染作用,微量元素原始地幔标准化蛛网图显示Ni明显亏损,有利于镍成矿。     

青海省化隆地区镁铁-超镁铁质侵入岩含矿特点与成矿规律

铁质系列的镁铁-超镁铁质侵入岩具有镍矿成矿专属性,但并非所有的类似侵入岩都含矿,根据镁铁-超镁铁质侵入岩含矿特点可总结成矿规律,有效指导区域找矿实践。青海省化隆地区发育114个镁铁-超镁铁质侵入岩体,其含矿性特点与成矿规律是制约该岩带找矿突破的关键因素。本文通过对区内裕龙沟、亚曲、阿什贡及下什堂等岩体地质特征、年代学、岩石地球化学特征及区域对比分析研究,发现这些岩体具有相近的成岩时代,集中于436~449 Ma,可能是同一构造背景的产物。S同位素、Re-Os同位素及Sr-Nd同位素共同揭示了岩体的母岩浆来自一个曾被交代富集的地幔源区,其εNd(t)=-7.74~+8.36,初步表明其岩浆源区应该位于软流圈地幔,并混有一部分被俯冲板片交代的地幔楔物质。而这种交代富集事件可能与祁连、柴北缘在早古生代期间大规模的俯冲有关,是弧岩浆作用的成矿表现。化隆群富硅地层S的混入为硫化物的不混溶创造了条件,致使岩浆中熔离出的硫化物液滴聚集,侵位到理想空间形成不同品位不同类型的铜镍矿体。岩相分异充分、橄榄石富集、基性程度较高的侵入岩体相对易形成镍矿体,对青海省化隆地区镁铁-超镁铁质岩体的含矿性评价具有重要指示作用。     

苏鲁超高压变质带岗上超镁铁质岩铬尖晶石形成过程——铬成矿新机制

岗上超镁铁质岩主要由纯橄岩和石榴橄榄岩组成,主要组成矿物有橄榄石、铬尖晶石、石榴子石、单斜辉石和斜方辉石等。铬尖晶石的Cr#[Cr/(Cr+Mg)×100]从51到89变化,铬尖晶石矿物表现为4期次演化的特点,反映了从岩浆期向榴辉岩相、角闪岩相和绿片岩相演化特征。随着超镁铁质岩的演化,铬尖晶石中Cr#不断增大(51增大到89),而铬尖晶石Mg#[Mg×100/(Mg+Fe2+)]不断减少,氧逸度不断增加。在绿片岩相—绿片角闪岩相退变质过程中,铬尖晶石中Cr、Mg和Al减少,Fe相对增加,产生富Cr尖晶石变质作用样式。晚期剪切变形等次生变化有利于富铬铬尖晶石矿物的形成和铬尖晶石的富集。同时,角闪岩相和绿片岩相变质作用使铬尖晶石富集呈现容易开采的条带状,降低了铬尖晶石与其他硅酸盐矿物的结合强度,降低了开采强度和成本,使原本不易于开采的铬铁矿矿体变得可以开采。这些意味着铬铁矿矿体展布要结合后期变质作用进行综合分析。     

内蒙古乌拉特中旗克布镁铁质-超镁铁质岩体年代学、矿物学和岩石地球化学

内蒙古乌拉特中旗地处华北陆块北缘西段,大地构造分区属于狼山-白云鄂博陆缘裂谷。区域上,镁铁质-超镁铁质岩呈东西向带状分布,断续出露长约300km,宽约30km。该镁铁质-超镁铁质岩带内铜镍矿床(点)较为发育,克布为该带内一个中-小型铜镍硫化物矿床。克布镁铁质-超镁铁岩体出露面积约45km2,主要由辉长岩相和橄榄岩相组成,辉长岩相为岩体的主要岩相,橄榄岩相为主要的赋矿岩石,两个相带相伴产出,呈渐变过渡关系。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测年,获得克布斜长方辉橄榄岩年龄为258.1±1.8Ma(MSWD=2.3),属于晚二叠世。岩石主、微量及稀土元素分析结果表明,岩石样品属铁质镁铁质-超镁铁质岩,具有拉斑玄武岩系列演化趋势,并相对富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti),以及具有轻稀土富集[(La/Yb)N=2.47~11.29]的右倾型稀土配分模式。以橄榄石-熔体平衡原理估算克布镁铁质-超镁铁质岩体母岩浆的MgO含量为10.1%,FeO为12.1%,应为高镁的拉斑玄武质岩浆。综合分析认为,克布镁铁质-超镁铁质岩体应形成于后碰撞伸展阶段,岩浆源区由被消减板片交代的地幔楔物质和软流圈物质组成。橄榄石和辉石等富镁铁矿物的分离结晶和富硅地壳物质的混染可能对硫化物熔离富集成矿起到了关键性作用。     

东天山镁铁质-超镁铁质岩带岩石特征及铜镍成矿作用

东天山地区分布有众多镁铁质-超镁铁质岩体,岩体成群成带状分布,从北向南可划分为7个区带,受区域性韧性剪切带和断裂构造控制。从岩相学来看,本区含矿岩体可分为多期次侵入的复式杂岩体和单期次侵入的超镁铁质单式杂岩体,显示出深源岩浆充分分异的特征。含矿岩体具有高镁、低碱、低钙、低铝、低钛特征,具有较高的Mg#、m/f和m/s比值,兼具岩浆硫化物熔离作用与岩浆结晶分异作用。根据TiO2-10P2O5-10MnO图判别出本区岩浆具有拉斑玄武岩到钙碱玄武岩过渡的性质,岩浆源具有钙碱性玄武岩浆特征,富含含水矿物,预示了早期俯冲洋壳对幔源岩浆的交代作用。岩体矿化分为3种成矿作用和5期成矿步骤,且岩浆成矿作用与热液作用几乎同时进行,岩浆分异作用提供热液来源,而热液作用促进硫化物的饱和与熔离,造成岩石的热液蚀变结构并对岩浆期成矿进行改造。晚期岩体隆升后,矿体出露地表遭受氧化淋滤作用,形成特有的地表氧化带找矿标志。     

四顶黑山镁铁质—超镁铁质岩Sm-Nd等时线年龄及其意义

四顶黑山岩体主要由超镁铁质岩和镁铁质岩组成。超镁铁质岩由橄榄岩、角闪橄榄岩、辉橄岩、辉石岩等组成;镁铁质岩由辉长岩、角闪辉长岩、橄榄辉长岩等组成。本次对辉长岩进行了全岩Sm-Nd同位素分析,得到的等时线年龄为327±9.0Ma,初始εNd（t）=＋3.97,表明镁铁质—超镁铁质岩中辉长岩形成于早石炭世末。属于富集地幔向亏损地幔过渡类型。这一年龄的确定,为探讨北山—天山结合部晚古生代镁铁质—超镁铁质岩的成因机制和该区的区域地质演化提供了有效的年代学依据。     

牛鼻子梁镁铁质-超镁铁质杂岩体岩石特征

牛鼻子梁岩体位于柴达木地块的北缘,出露面积约8 km²,平面形态呈长条状,主要由斜长二辉橄榄岩、斜长单辉橄榄岩、角闪二辉橄榄岩、角闪橄榄岩、角闪橄榄二辉岩、黑云母化二辉岩、角闪辉石岩、橄榄辉石角闪石岩、角闪橄榄辉长岩、细粒辉长岩、似斑状辉长岩、暗色辉长岩、辉长岩、淡色辉长岩、石英闪长岩和英云闪长岩组成。文章通过岩石学、矿物学、地球化学研究,得到锆石U-Pb年龄为（361.5±1.2） Ma,Sm-Nd等时线年龄为（347±26） Ma。研究认为,牛鼻子梁基性-超基性岩体含矿岩石产于大陆边缘环境。岩体形成于泥盆纪晚期。岩浆分异充分,岩石类型丰富,岩浆演化过程中主要发生了橄榄石和斜长石的分离结晶/堆晶作用。岩体的母岩浆应属于拉斑玄武岩质岩浆。从目前发现的矿化情况来看,牛鼻子梁基性-超基性杂岩体为含矿岩体,有很好的找矿前景。     

牛鼻子梁镁铁质-超镁铁质杂岩体岩石特征

牛鼻子梁岩体位于柴达木地块的北缘,出露面积约8 km2,平面形态呈长条状,主要由斜长二辉橄榄岩、斜长单辉橄榄岩、角闪二辉橄榄岩、角闪橄榄岩、角闪橄榄二辉岩、黑云母化二辉岩、角闪辉石岩、橄榄辉石角闪石岩、角闪橄榄辉长岩、细粒辉长岩、似斑状辉长岩、暗色辉长岩、辉长岩、淡色辉长岩、石英闪长岩和英云闪长岩组成。文章通过岩石学、矿物学、地球化学研究,得到锆石U-Pb年龄为(361.5±1.2)Ma,Sm-Nd等时线年龄为(347±26)Ma。研究认为,牛鼻子梁基性-超基性岩体含矿岩石产于大陆边缘环境。岩体形成于泥盆纪晚期。岩浆分异充分,岩石类型丰富,岩浆演化过程中主要发生了橄榄石和斜长石的分离结晶/堆晶作用。岩体的母岩浆应属于拉斑玄武岩质岩浆。从目前发现的矿化情况来看,牛鼻子梁基性-超基性杂岩体为含矿岩体,有很好的找矿前景。     

东昆仑山清水泉镁铁质-超镁铁质岩的地球化学特征

东昆仑清水泉地区发育一套镁铁质—超镁铁质岩块组合,玄武岩Ti2O含量平均为2.11%,∑LREE/∑HREE=4.64～7.58,(La/Lu)N平均值7.05,稀土配分曲线平缓右倾,δEu平均值1.08;玄武岩大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Th)富集,Sr相对亏损,高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Yb)为负异常,Th/Ta平均值51.03,(La/Nb)N=1.44～4.25,Zr/Nb=14.53～17.71,Zr/Y=4.68～6.79,Th/Yb、Ta/Yb和Ce/Yb平均值分别为6.50、0.20和23.61。这些特征显示大陆拉斑玄武岩的特征,不是蛇绿岩组成单元。     

胶东变质超镁铁—镁铁质岩石的地球化学特征及地幔源区性质

本文以地球化学方法为研究手段,结合野外宏观地质特征,论述了胶东地区前寒武纪变质建造中超镁铁—镁铁质岩石的地球化学性质及其成因。研究结果表明,该区超镁铁—镁铁质岩石为地幔不同程度熔融的产物,超镁铁质岩石相当于科马提岩类;镁铁质岩石为拉斑玄武岩类,并按橄榄质科马提岩→玄武质科马提岩→拉斑玄武岩演化系列的化学组成表现出连续的变化趋势。 拉斑玄武岩中的微量元素(主要是稀土元素)地球化学特征表明,其形成环境与现代板块构造的典型火山(岛)孤或孤后盆地环境相类似,并反映出地幔源区具有“富集型”地幔的特点,且存在着地幔不均一性。     

内蒙古固阳县文圪乞镁铁质—超镁铁质岩体中铂族金属矿物的特征及成因

在内蒙古固阳县文圪乞镁铁质—超镁铁质岩体中发现了砷铂矿、砷锑钯矿和黄碲钯矿等铂族金属矿物。野外观察和室内电子探针分析发现,砷铂矿与磁铁矿、绿泥石共生,砷锑钯矿和黄碲钯矿与黄铁矿共生。铂族金属主要赋存在二辉石岩中,且在镁铁质—超镁铁质杂岩体中呈脉状产出。文圪乞铂族金属的分布、产状及特征显示岩浆作用对铂族金属的富集起着关键的控制作用,岩浆期后的热液作用对铂族金属迁移、富集也起着关键作用。     

内蒙古中部镁铁质-超镁铁质岩带铜镍硫化物矿床地质特征

内蒙古中部出露1条近EW向的含铜镍镁铁质-超镁铁质岩带,宽约30km,长约400km。该岩带横跨2个构造单元:宝音图岩浆弧和狼山—白云鄂博台缘坳陷。文章按构造单元将其划分为2个成矿亚带:额布图—特颇格日图矿带和克布—小南山矿带。额布图—特颇格日图矿带构造单元为宝音图岩浆弧,主要形成以富镍为主、伴生Co元素的镍矿床(点),包括额布图、达布逊和特颇格日图;克布—小南山矿带构造单元为狼山—白云鄂博台缘坳陷,形成以富铜、镍为主,伴生Pt,Pd等铂族元素的铜-镍(PGE)矿床,包括克布、黄花滩和小南山。赋矿岩体呈似层状、透镜状、扁豆状及串珠状产出,矿石矿物以金属硫化物为主,含少量氧化物。区内不同构造单元内岩体形成2种不同类型矿床,其原因可能是古亚洲洋板块向华北板块北缘俯冲,岩石圈地幔发生部分熔融形成岩浆,在不同构造单元底侵上升,经过不同的介质及围岩,形成2种明显差异的成矿亚带。