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。     

滇西剑川OIB型苦橄玢岩:俯冲板块断离的产物?

滇西剑川地区出露小规模的OIB型苦橄质次火山岩,主要由橄榄石、单斜辉石和斜长石组成,其中橄榄石主要为贵橄榄石,Mg^#最高可达88.8。全岩SiO₂含量为43%~48%,MgO含量为12%~24%。根据橄榄石-熔体平衡原理,恢复的原始岩浆为苦橄质岩浆(MgO=13%,FeO=10%)。苦橄玢岩的微量元素标准化图解与洋岛玄武岩(OIB)相似,具有相对富集轻稀土(LREE)和大离子亲石元素(LILE)的特点。此外,斑晶橄榄石中普遍含有熔融包裹体和尖晶石包裹体。尖晶石属于富铬尖晶石,Cr^#最高可达69.0,且尖晶石具有较低的Al₂O₃(12.5%~18.6%)和较高的TiO₂(0.2%~1.7%)含量。微量元素模拟结果表明,苦橄质岩浆是高温高压(T≈1470℃,P≈2.7GPa)条件下石榴子石相橄榄岩低度部分熔融(4%~7%)的产物。结合苦橄玢岩的分布特征,推测苦橄质岩浆的形成可能与中新世时印度板块向欧亚板块高角度深俯冲过程中板片的断离导致软流圈物质沿着板片窗上涌而发生熔融有关。     

四川木里地区二叠纪苦橄岩和玄武岩成因及源区性质

前人对峨眉山玄武岩的研究已经取得大量的研究成果,但对于一些关键科学问题如岩浆源区组成、源区温压条件等还存在分歧,或有待进一步探讨。本文报道了四川木里地区二叠纪苦橄岩和相关玄武岩的岩石学、地球化学和Sr-Nd同位素特征,并进一步探讨了苦橄岩和相关玄武岩的岩浆源区性质、岩浆形成条件。研究表明:四川木里地区二叠纪火成岩主要岩石类型为苦橄岩、高钛玄武岩和低钛玄武岩;苦橄质岩浆来源于地幔柱头部中心的高温区域(地幔柱轴部),岩浆主要起源于石榴石稳定域;高钛和低钛玄武质岩浆来源于地幔柱尾部,高钛玄武质岩浆主要起源于石榴石稳定域,而低钛玄武质岩浆起源于石榴石稳定域和尖晶石稳定域的过渡带;苦橄质和玄武质岩浆在上升过程中都不同程度混染了大陆岩石圈地幔物质,其中低钛玄武质岩浆可能有少量地壳物质的混染。     

峨眉山大火成岩省西部苦橄岩及其共生玄武岩的地球化学：地幔柱头部熔融的证据

丽江地区的苦橄岩位于峨眉山大火成岩省的西部，其与辉斑玄武岩、无斑玄武岩和玄武质火山碎屑岩共生。苦橄岩中的斑晶主要为富镁橄榄石，其F0含量最高达91．6％，CaO含量最高达0．42％，其内含有少量玻璃包裹体，指示了橄榄石是在熔体中结晶形成的。苦橄岩中的铬尖晶石具有高的Cr#值（73-75）。计算的初始岩浆的MgO含量大约为22wt％，初始熔融的温度为1630-1680℃。研究结果表明，玄武质岩石是苦橄质岩浆通过橄榄石和单斜辉石分离结晶形成的。苦橄岩和玄武岩的Nd-Sr-Pb同位素比值差别不大，只落在一个很小的范围内（如εNd（t）=-1．3 to＋4．0）。高的εNd（t）值以及抗蚀变不相容元素的原始地幔标准化图解与洋岛玄武岩相似，并且其重稀土元素特征指示了源区有石榴子石的残余，而且是低部分熔融的产物。同位素比值与抗蚀变不相容元素比值（如Nb／La）的相关性表明，岩浆形成过程中有少量的大陆地壳物质或者相对低εNd（t）组分的大陆岩石圈地幔的混染。因此，总体上，苦橄岩的地球化学特征的研究结果支持了峨眉山大火成岩省是地幔柱头部熔融的成因模型。     

青藏高原东南木里地区二叠纪苦橄岩的Os-Sr-Nd同位素地球化学研究

本文报道了在青藏高原东南木里地区发现的二叠纪苦橄岩和与其共生玄武岩的主微量元素地球化学特征以及Os-Sr-Nd同位素组成。苦橄岩和与其共生玄武岩受地壳混染作用影响较小。根据苦橄岩的Ti/Y比值和初始的Os同位素组成,将木里苦橄岩分为两类:高Ti/Y型苦橄岩和低Ti/Y型苦橄岩,其中高Ti/Y型苦橄岩具有高的γ_(Os)= 5.3～ 10.7和ε_(Nd)= 5.9～ 6.4,与全球典型洋岛玄武岩的Os和Nd同位素组成接近,代表了地幔柱源区的同位素特征;而低Ti/Y型苦橄岩具有低的γ_(Os)=-4.1～ 1.2和ε_(Nd)= 3.2～ 5.0,可能表明受到了SCLM(大陆岩石圈地幔)源区物质的混染。与其共生的玄武岩具有低的γ_(Os)=-3.5～-1.6和ε_(Nd)=-0.6～ 0.7,表明其来自于不同于低Ti/Y型苦橄岩也有异于高Ti/Y型苦橄岩的地幔源区,但是也可能受到了SCLM物质的混染。基于Nd-Os同位素的地幔柱与SCLM的二端元混合模型显示:低Ti/Y型苦橄岩可能是SCLM物质组分与地幔柱起源的苦橄质原始岩浆混合形成的;与苦橄岩共生的玄武岩可能是由地幔柱来源的玄武质岩浆与SCLM小比例熔融的熔体混合形成的。     

峨眉山大火成岩省中的苦橄岩:地幔柱活动证据

峨眉山大陆溢流玄武岩省中新发现的苦橄质熔岩中的橄榄石和铬尖晶石分别以富镁和富铬为特征。利用橄榄石熔体平衡原理恢复得到原生岩浆的MgO含量约为22％．表明该地区既有代表原生岩浆成分的苦橄岩,也有代表演化和堆晶成因的苦橄岩,根据有关实验估算其形成的T=1600℃,p=4．5GPa。如此高的温度指示了苦橄岩的形成与地幔柱作用有关。其稀土和微量元素配分模式以轻稀土富集和高场强元素(HFSE)相对亏损．不存在Nb、Ta负异常,而以P和K负异常为特征。其La／Ta、La／Sm、(La／Nb)PM、(Th／Ta)PM值变化范围小,均指示其地幔柱成因,且上升过程中很少或没有受到岩石圈地幔或地壳物质的混染,是石榴二辉橄榄岩经大约7％的部分熔融的产物。地幔柱的轴部位置可能位于现今云南丽江县城一带。     

阿尔泰山南缘中泥盆统苦橄岩低钙橄榄石的成因探讨

阿尔泰山南缘中泥盆统北塔山组地层发育世界罕见的总厚度达百米的苦橄质熔岩.苦橄岩的斑晶主要为蛇纹石化的自形一半自形橄榄石.对橄榄石斑晶的电子探针分析结果表明,其成分相当均匀,其Fo含量为79.8%～81.8%,并且具有异常低的CaO含量(0～0.06%),明显比典型岛弧苦橄岩中橄榄石的Fo含量和CaO含量要低的多.根据前人对Ca在橄榄石一硅酸盐熔体中的行为实验成果推测,这种橄榄石可能是高硅、低铁、低碱的玄武质岩浆结晶形成的.     

氧逸度对攀枝花岩体成岩成矿作用的制约:来自锆石微量元素的证据

本文报道了攀枝花钒钛磁铁矿含矿岩体边缘岩相带中的苦橄玢岩和岩体中淡色辉长岩的锆石微量元素特征。结果表明二者所含锆石都具有明显的Ce正异常和Eu负异常,以及轻稀土元素亏损和重稀土元素富集的特征,其Th/U比值为0.35～3.23,都属于典型的岩浆锆石。本次研究利用最新实验标定的锆石氧逸度计对苦橄玢岩和淡色辉长岩的氧逸度进行了估算。估算结果表明苦橄玢岩和淡色辉长岩均具较高的氧逸度,分别为QFM+0.3～QFM+2.5和QFM+0.7～QFM+3(QFM为石英-铁橄榄石-磁铁矿缓冲剂)。苦橄玢岩作为来自深部岩浆房侵入到攀枝花主岩体的富橄榄石"晶粥体",其高氧逸度的特征反映出攀枝花岩体的原生岩浆以及地幔源区是相对氧化的,而导致这一结果的原因很可能与古老俯冲事件导致的地幔交代作用有关。通过地幔柱-岩石圈相互作用,在较高氧逸度下发生部分熔融形成了铁质苦橄岩及其堆晶作用产物苦橄玢岩。此外,淡色辉长岩的氧逸度也显示出较高的特征,这说明这种氧化的特征很可能是贯穿了整个成岩过程的,对钒钛磁铁矿成矿,特别是导致铁钛氧化物早期结晶起到了不可忽视的作用。     

一种判别原始岩浆的方法--以苦橄岩和碱性玄武岩为例

在前人工作基础上，利用橄榄石和熔浆的Fe—Mg分配乐数，重新制作了MgO—Fo—FeO图解，该图解的优点在于其适用范围更宽，既可用于超基性的苦橄岩，也可用于一般的玄武岩或橄榄玄粗岩系。同时介绍了该图解运用的方法，并且以峨眉山大火成岩省中苦橄岩和黑龙江镜泊湖地区全新世碱性玄武岩为例，说明如何应用该图解来恢复原始岩浆以及解释岩石的成因。研究结果表明，峨眉山大火成岩省中的苦橄岩部分代表了原始岩浆，部分有过剩橄榄石的加入，部分为演化的岩浆形成。与苦橄岩密切共生的辉斑玄武岩是苦橄质岩浆通过橄榄石的分离结晶作用形成的，而在峨眉山大火成岩省中占绝对优势的温流玄武岩则不是苦橄质岩浆简单的分离结晶作用形成。镜泊湖地区的碱性玄武岩均为演化的岩浆，而碧玄岩演化程度较低，碱玄岩则是原始岩浆高度演化的产物。     

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。     

塔里木板块东北部笔架山东基性-超基性岩体地球化学特征与岩石成因

笔架山东基性—超基性岩体位于塔里木板块东北部的新疆北山地区,是笔架山岩带中最东边的一个岩体,岩体形态为椭圆状,出露面积约5 km2.由含长单辉橄榄岩、橄榄辉长岩、含橄辉长岩、辉长岩以及辉绿岩组成.含橄榄石较多的岩石属拉斑玄武岩系列,而辉长岩属钙碱性系列.岩相学、岩石化学和微量元素地球化学特征表明岩浆演化过程中经历了橄榄石、辉石、斜长石的分离结晶作用.Nd、Sr、Pb同位素组成和岩石地球化学特征反映出岩浆与围岩之间存在物质交换.笔架山东岩体的岩浆源区为OIB型地幔源区,原生岩浆为高镁拉斑玄武岩浆[w(MgO)=11.2％],这些性质与塔里木板块东北部其他基性-超基性岩体的特征相似,表明塔里木板块东北部二叠纪基性—超基性岩体的源区主要为OIB型地幔,可能与地幔柱有关.     

西藏日喀则蛇绿岩大竹曲豆荚状铬铁矿形成机制

为了研究蛇绿岩型豆荚状铬铁矿床的成因和构造环境,对西藏雅鲁藏布构造带中段的日喀则蛇绿岩大竹曲岩体中的铬铁矿化进行了研究。通过岩相学和地球化学研究,发现大竹曲地幔橄榄岩中铬尖晶石为不规则它形,且全岩的CaO和Al_2O_3含量与铬尖晶石Cr~#分别呈正相关和负相关关系,这表明地幔橄榄岩中铬尖晶石为地幔部分熔融的残余。然而,纯橄岩和矿石中铬尖晶石显示自形-半自形,并可见橄榄石包裹自形铬尖晶石,且纯橄岩与矿石的CaO和Al_2O_3和Cr~#均无相关性,均说明纯橄岩和铬铁矿石形成于岩石-熔体反应。高Cr~#矿石和纯橄岩的母岩浆性质接近于玻镁安山质熔体,而低Cr~#纯橄岩的母岩浆则类似于MORB,表明大竹曲铬铁矿可能形成于弧后扩张中心。     

橄榄石微量元素原位分析的现状及其应用

随着高精度EMPA和LA-ICP-MS分析技术的发展和矿物微量元素测试精度的提高,利用橄榄石中的微量元素示踪地幔部分熔融、地幔交代作用、岩浆早期结晶过程等地质问题成为近年来一个新兴的研究方向。一系列开拓性的研究发现也被陆续的发表,主要涉及橄榄石中Ni、Co、Al、Cr、Zn、Ti、Li、V、Sc、Mn、Ca和P等元素的示踪使用。一些卓有成效的示踪方法为:Ca、Al、Ti、Ni及Mn能够很好的用于区分橄榄石捕掳晶和斑晶;橄榄石-尖晶石地幔演化趋势线(OSMA:olivine-spinel mantle array)图解可以用于表征岩浆源区的亏损程度;玄武岩中橄榄石斑晶的Li同位素及Li含量可以很有效地指示岩浆源区是否存在地壳物质再循环及地幔交代作用;橄榄石斑晶中Ni、Ca、Mn、Cr和Al协变关系图解可以识别岩浆的辉石岩源区;利用橄榄石捕掳晶中Zr和Sc的含量差异特征可将橄榄岩中三种最主要的类型(尖晶石橄榄岩、石榴石橄榄岩以及尖晶石-石榴石橄榄岩)区分开来;一些元素的比值或组合(例如Ni/Co、Fe/Mn、V/Sc、Zr和Sc、Ca和Ti)可以指示源区交代作用、岩浆作用过程及氧化状态;基于橄榄石中Al、Cr及Ca的地质温度计可以为推算地幔热状态提供新方法;基于橄榄石分离结晶Fo-NiO演化线的原始岩浆计算模型可以较好的推算原始岩浆成分;利用橄榄石的环带及微量元素的扩散机制可以判别更多岩石成因信息,如识别交代介质、熔体类型以及地质构造背景等。基于上述最新研究的相关资料和已有成果,本文对橄榄石微量元素的地球化学示踪方法做系统性的归纳整理,并对橄榄石微量元素赋存状况、橄榄石微量元素测试方法、橄榄石微量元素的使用条件及需注意的问题等进行讨论,为读者在做相关研究时提供参考。     

云南中甸峨眉山玄武岩中超基性－基性岩包体元素地球化学分析

峨眉山大火成岩省于滇西地区广泛发育有一系列的镁铁-超镁铁质岩体,但对于其中地幔包体的报道还相对较少。本次研究在云南中甸地区峨眉山玄武岩中发现了岩性表现为由纯橄岩→辉橄岩→橄辉岩→苦橄岩→辉长岩→辉绿辉长岩→辉绿岩变化系列的超基性-基性岩包体。通过对包体岩石开展元素地球化学分析研究,结果表明:形成包体的原始超基性岩浆属于峨眉山地幔柱活动产物,且与主岩形成背景相似,其岩浆源区位于难熔的方辉橄榄岩区与石榴二辉橄榄岩区的过渡部位,受岩石圈地壳混染程度较低。结合丽江苦橄岩性质,认为滇西地区上地幔存在早阶段峨眉山地幔柱活动。     

东昆仑浪木日铜多金属矿床成矿特征及找矿启示

位于东昆仑造山带东段的浪木日铜镍钴多金属矿床，在新近勘查工作中又圈出独立的铂矿体，对该矿床成矿特征的进一步研究有助于指导勘查找矿.通过矿床地质特征分析，结合含矿橄辉岩主微量元素、Sr‐Nd同位素及其中橄榄石、云母主量元素测试，以及黑云母花岗岩锆石U‐Pb年代学及岩石地球化学特征研究，探讨了浪木日矿床成矿特征、成矿时代及矿床成因.含矿橄辉岩中橄榄石属贵橄榄石(Fo值为86.72～88.39)，云母为金云母，其均为幔源岩浆作用产物；含矿橄辉岩稀土元素具右倾型的配分模式，富集Cs、Rb、U等元素，ε_Nd(t)值为0.66～2.66，暗示其形成过程中经历了地壳混染.获得黑云母花岗岩U-Pb年龄为414.5±8.8 Ma，其具弧岩浆地球化学特征，(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i(0.718 609～0.719 177)、ε_Nd(t)值(1.28～5.36)显示其为壳幔岩浆混合作用产物.本研究认为浪木日铜多金属矿床具叠加成矿特征，在450～439 Ma形成与橄辉岩有关的铜镍钴铂钯矿体的基础上，叠加...     

云南金宝山镁铁-超镁铁岩的地球化学特征及成因

金宝山超镁铁侵入岩赋存有超大型硫化物铂族元素矿床。单辉橄榄岩是岩区员主要的含矿岩石类型。根据单辉橄榄岩的矿物学、岩石学、岩石化学及微量元素地球化学特征，探讨岩浆的结晶分异演化过程，提出岩体的形成与岩浆结品分异有关，母岩浆成分为拉斑质玄武质岩浆。岩体高镁、高稀土总量，以及橄榄石与辉石的结构特征显示岩体是橄揽石、铬尖晶石等矿物与残留岩浆混合形成。     

四川攀枝花新元古代苦橄质岩脉的铂族元素地球化学特征

四川攀枝花地区出露有新元古代苦橄质岩脉。本文研究表明这些苦橄质岩脉的铂族元素(PGE)含量较高(19.7~29.0 ng/g),原始地幔标准化后的PGE分布模式呈Pt-Pd富集型,Pd/Ir值(5.64~11.33)与高镁玄武岩和科马提岩相似。同时,这些岩石显示在形成过程中没有经历硫化物和PGE合金矿物的熔离,其原始岩浆起源于地幔较高程度的部分熔融,可能与地幔柱的影响有关。通过扣除铬尖晶石和橄榄石结晶分异对PGE造成的影响,得到原始岩浆的PGE组成特征为Ir、Ru、Rh相对于Pt、Pd明显亏损,在源区已无硫化物存在的条件下,这很可能是由于地幔部分熔融过程中有IPGE合金矿物残留在地幔源区。攀枝花地区苦橄质岩脉可能与该地区冷水箐Cu-Ni硫化物矿床具有相似的原始岩浆组成。     

新疆阿尔泰山南缘泥盆纪弧型苦橄岩铂族元素地球化学特征及其地质意义

全球岛弧火山岩的铂族元素数据非常少。本研究对新疆阿尔泰山南缘中泥盆世北塔山组地层中的苦橄岩的铂族元素进行了分析,结果表明:其铂族元素的含量总体变化不大,其原始地幔标准化曲线总体上和已经报道的大西洋Lesser Antilles岛弧的G renada苦橄岩相似,均以富集钯组铂族元素(PPGE)为特征,但总体含量比后者高,而比大火成岩省的苦橄岩低。一些铂族元素的特征比值指示了苦橄岩和富辉玄武岩起源于软流圈地幔,而高的w(Os)/w(Ir)比值则暗示了源区中有深海沉积物的加入。w(Pd)/w(Ir)-w(N i)/w(Cu)图解说明本区的苦橄岩不是原始岩浆,而是原始的高镁玄武岩中有过剩橄榄石的加入,而w(Pd)-w(Cu)图解则说明原始岩浆硫不饱和。IPGE在俯冲带流体中相对稳定,而PPGE在俯冲带流体中的活动性相对较高。     

新疆且末县几克里阔勒镁铁—超镁铁岩体 地球化学特征及岩石成因

新疆且末县几克里阔勒镁铁—超镁铁岩体位于塔里木板块南缘活动带之喀拉米兰晚古生代沟弧系中段北侧,侵入下石炭统满达拉恰普组第三段海相碎屑岩、碳酸盐岩及中酸性火山岩建造中。主要岩石类型有纯橄岩、二辉橄榄岩、单辉橄榄岩、含长橄榄二辉岩、二辉岩、橄榄辉长岩、淡色辉长岩。岩石地球化学及岩相学特征表明:岩浆作用早期,分离结晶作用主导了岩浆演化过程和岩体形成过程,橄榄石和斜方辉石呈分离/堆晶相;矿物结晶顺序是:尖晶石/橄榄石→斜方辉石→单斜辉石→单斜辉石+斜长石→褐色普通角闪石/黑云母。原生岩浆可能来自原始地幔或中等程度熔融的高镁玄武质岩浆,属拉斑玄武岩系列,形成过程中受到了一定程度同化混染作用的影响,但硫化物熔离程度较弱。岩浆源区位于尖晶石稳定域。     

岚皋早古生代碱质煌斑杂岩地球化学特征及成因探讨

岚皋碱质煌斑杂岩主量元素呈规律性演化，REE球粒陨石标准化配分型式呈强右倾型，富集不相容元素。岩石主元素和微量元素地球化学特征表明，煌斑岩浆在演化过程中存在2个平行的结晶分异演化趋势，岩浆演化过程中受地壳混染的程度很小。LREE、不相容元素的强烈富集及Dy／Yb、La／Yb、Zr／Sm、Ce／Y等微量元素的质量分数比值变化表明，煌斑杂岩不可能由尖晶石或石榴石二辉橄榄岩、含角闪石的尖晶石或石榴石二辉橄榄岩的部分熔融形成，它的源区应为含金云母和单斜辉石的交代地幔。Sr-Nd-Pb同位素结果显示，煌斑岩浆源区的地幔主要为HIMU端元组分。地幔柱的活动与煌斑岩浆的起源密切相关，并制约了其源区的地幔交代作用。