北祁连西段双龙镁铁质-超镁铁质岩地球化学特征及构造意义

北祁连西段双龙一带出露的镁铁质-超镁铁质岩主要由蛇纹石化二辉橄榄岩、辉长岩、辉绿岩及玄武岩组成,这些岩石单元与构造卷入的前寒武纪变质岩系和深海沉积的硅质岩一起构成蛇绿混杂岩带。辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为464±2 Ma(MSWD=1.3)。Zr/TiO_2-Nb/Y图解显示辉绿岩为拉斑玄武岩系列,玄武岩为碱性系列,两者均具有低的MgO和相容元素Cr、Ni含量,指示在岩浆作用过程中发生过橄榄石、辉石的分离结晶作用。球粒陨石标准化稀土元素配分模式图显示,辉绿岩呈平坦型,(La/Yb)_N=1.35~1.45,无Eu异常(δEu=1.0~1.1),以及Lu/Yb(~0.15)、Zr/Y(~2.5)、Y/Tb(~39)比值等均类似于N-MORB;但它们又相对富集Ba、Sr,亏损Nb、Ta、Pb,以及Nb/U(~21)、Zr/Nb(~16)、Th/Ta(~5.7)比值则显示了岛弧玄武岩或弧后盆地玄武岩的特征,推测辉绿岩应源于受俯冲流体交代的尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物。玄武岩地球化学特征明显不同于辉绿岩,表现为相对富集LREE,~8.48,轻微负Eu异常(δEu=0.91),以及Zr/Y(~8)、Y/Tb(~30)、Ta/Yb(~0.6)、Th/Yb(~2.5)比值等类似于OIB,指示玄武岩应源于富集地幔部分熔融的产物,但岩石又表现出富集Rb、Ba、Th、U、Pb、Sr、Zr、Hf,亏损Nb、Ta、Ti、P,以及Th/Ta(~4.8)、Zr/Nb(~14)、Nb/Yb(~10)、Nb/U(~11)比值又具有岛弧或弧后盆地玄武岩的亲缘性,显示了玄武岩应源于地幔深部流体交代的石榴石二辉橄榄岩或尖晶石+石榴石二辉橄榄岩部分熔融的产物,表明早古生代北祁连古大洋在俯冲闭合过程中具有洋岛或海底高原的增生作用。结合区域地质背景,利用全球大数据建立的构造判别图解综合研究认为,北祁连西段熬油沟-玉石沟-双龙-小龙孔-卡瓦-东沟等镁铁质-超镁铁质岩共同构成一条重要的SSZ型蛇绿岩带,为北祁连古大洋向南俯冲形成的弧后盆地的残留体。     

川南平川镁铁质-超镁铁质岩锆石U-Pb年龄及地质意义

为探讨镁铁质-超镁铁质岩的岩石学特征及成岩成矿作用时间序列, 完善区域成岩成矿年代学格架, 对平川地区的镁铁质-超镁铁质岩进行了元素地球化学分析和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年.测试结果显示, 黄草坪辉长岩成岩年龄为259.7±1.2 Ma, 其捕获锆石结晶年龄为269.8±2.4 Ma, 辉绿(玢)岩等次火山岩参考成岩年龄为248± Ma, 其变质锆石年龄为67± Ma.研究结果表明, 平川地区的镁铁质-超镁铁质岩产出于大陆裂谷环境, 岩浆源区来自上地幔尖晶石相二辉橄榄岩, 为一套同源异相有利于铁矿化形成的富钠质拉斑玄武质岩石系列.岩浆活动开始孕育时间不晚于269.8±2.4 Ma, 大规模岩浆活动发生于259.7±1.2 Ma, 其约束了岩浆分异型和火山喷发(溢)沉积型矿化的成矿时间, 次火山岩的成岩年龄约束了次火山热液型矿化的成矿时间上限, 变质锆石U-Pb年龄记录了平川地区经历了喜马拉雅期陆内造山作用.平川地区构造岩浆活动具有爆发性、阶段性和成矿专属性等特点, 镁铁质-超镁铁质岩的形成可能与岩石圈的大规模减薄作用有关, 攀西地区海西-印支期的成岩-成矿作用为同源岩浆受区域统一深部地球动力学背景约束演化的异相产物.      

甘肃北山四顶黑山镁铁、超镁铁质岩地球化学特征及其地质意义

四顶黑山镁铁、超镁铁质岩分布于黄山东—镜儿泉铜镍硫化物矿床北偏东约100km处,位于甘、新交界处。主要由橄榄岩、角闪橄榄岩、辉橄岩、辉石岩、辉长岩、角闪辉长岩、橄榄辉长岩等组成。研究认为该区镁铁、超镁铁质岩是同一岩浆源在不同阶段分异的产物。超镁铁质岩属玄武质科马提岩,镁铁质岩为拉斑玄武岩;镁铁质岩的TiO2含量1.2%,Nb含量2.0×10-6,Nb/Lapm=0.25～0.50,Th/Lapm=0.25～0.46,Ti/Ti*=0.37～0.88。镁铁质岩的εNd(t)值普遍大于+3,说明其起源于软流圈地幔,为富集地幔向亏损地幔过渡类型。在原始地幔标准化曲线上镁铁质岩、超镁铁质岩均相对富集大离子亲石元素Rb、Ba、K、U,且出现Nb、Ti的负异常。表明华力西中期哈萨克斯坦板块出现俯冲—增生的岛弧体制,在该体制下岩浆沿断裂多期次脱离地幔而上侵,为古亚洲洋闭合之前俯冲增生的产物,并非形成于碰撞后伸展环境。     

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。     

新疆阿尔金长沙沟超镁铁质岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过1∶50000地质填图,表明新疆长沙沟(蛇绿)构造混杂岩带超镁铁质岩主要岩石类型为斜长辉石角闪岩、辉石橄榄岩、强蛇纹石化辉石橄榄岩等;总体贫SiO2、CaO、K2O、Na2O,富含MgO、FeO特征,分异指数DI=0.35~14.45,固结指数SI=47.82~70.05,表明岩浆分异不明显,固结程度较高;里特曼指数σ=0.97,属钙性系列;M/F=1.94~4.39,属镁铁质超基性岩类;其中,辉石橄榄岩TiO2含量接近洋中脊地幔(TiO2=0.10%~0.40%),稀土元素、微量元素特征与地幔橄榄岩近似,认为属原始地幔分离产物,为蛇绿岩套组成部分;斜长辉石角闪岩可能为超镁铁质杂岩。首次获得了辉石橄榄岩206 Pb/238 U加权平均年龄为(510.60±1.40)Ma(MSWD=0.11),形成时代为寒武纪,其可能代表了南阿尔金洋盆早期的产物。     

吉林永吉县头道沟地区镁铁—超镁铁质岩U-Pb年代学研究及地质意义

吉林省永吉县头道沟地区出露许多与头道沟岩组相伴产出的镁铁—超镁铁质岩,鉴于其处于长春-延吉构造带附近而受到业内关注,但由于缺少高精度年代学资料,制约了对区域大地构造的深入研究。本文采用锆石U-Pb(LA-ICP-MS)方法,对镁铁—超镁铁质岩进行了年代学研究。变质辉绿岩年龄为270±5 Ma,变质橄榄岩中捕获锆石最小年龄为297 Ma,考虑岩石组合及二者紧密相伴产出,认为二者均形成于中二叠世。镁铁—超镁铁质岩中捕获的锆石记录了华北克拉通及其北缘多次重要的构造热事件。其中,变辉绿岩中获得446±6 Ma的年龄与变质橄榄岩中获得的不一致线下交点434±240 Ma年龄共同对应了华北克拉通北缘早古生代的重要构造岩浆热事件;大量的1.8~2.4Ga年龄对应古元古代辽吉造山带热事件;1377 Ma、1542 Ma与蓟县系建造时代对应;869~997 Ma与青白口系建造时代对应;在变质辉绿岩中还存在众多3.0~3.2Ga锆石年龄。分析上述年龄结构及龙岗陆块北缘古生代地质体分布特征,推测研究区深部可能存在古老的变质基底,同时也表明研究区出露的镁铁—超镁铁质岩形成于陆内构造环境,而非蛇绿岩的组成成分,这对深化区域大地构造研究具有重要意义。     

东昆仑都兰可可沙地区镁铁-超镁铁质杂岩的发现及其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

东昆仑地区是在经历晋宁、加里东、海西、印支等多期构造旋回之后形成的一个复合大陆造山带,其中包括多条重要的构造缝合带。近来,在东昆仑地区东段清水泉以西约15km的可可沙及其以南地区进行1∶5万区域地质调查的过程中,发现了一套镁铁-超镁铁质杂岩。对该镁铁-超镁铁质杂岩中的辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得(509.4±6.8)Ma(MSWD=1.4)的同位素年龄。该年龄与东昆中断裂附近的清水泉蛇绿岩的时代可以很好地对应起来,这为清水泉蛇绿岩带向西的延伸方向及东昆仑地区东段早古生代的构造演化提供了新的年代学证据。     

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。     

大别山北部变质镁铁-超镁铁质岩带中的英云闪长岩及其地质意义

依据地质及地球化学（常量元素、微量元素和稀土元素）特征,大别山北部变质镁铁－超镁铁质岩带中的英云交长岩具幔源型（Ｍ型）花岗岩类特征,它属于与蛇绿岩有关的浅色组分。     

吉林红旗岭镁铁-超镁铁质岩的地球化学特征及地质意义

吉林红旗岭钼镍矿的岩石类型主要包括橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩和辉长岩等。岩体的主量元素显示拉斑玄武岩岩浆分异演化的趋势。岩石中∑REE=39.48×10-6~53.86×10-6,LREE/HREE=1.07~3.89,(La/Yb)N=1.14~10.00,轻稀土富集,重稀土亏损,无明显的负铕异常。微量元素以明显富集大离子亲石元素(Rb、Ba),亏损高场强元素,有Nb、Ti的负异常为特征,显示出俯冲带幔源岩石的成分特征。该区岩石可能为受到俯冲带流体交代过的岩石圈地幔经减压部分熔融所产生的岩浆在上侵过程中,同化混染了部分壳源物质组分的产物。     

新疆西准噶尔达尔布特蛇绿岩套柳树沟镁铁质杂岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及地球化学特征

对新疆西准噶尔达尔布特蛇绿岩套柳树沟镁铁质杂岩中橄榄辉长岩、蛇纹石化橄榄辉长岩、辉长岩和蚀变辉长岩地球化学分析表明:辉长岩和蚀变辉长岩具有钙碱性和拉斑玄武岩的双重特征,橄榄辉长岩和蛇纹石化橄榄辉长岩属镁铁质堆积岩,为蛇绿岩组成单元;稀土总量较高,具微弱正Eu异常,稀土元素配分模式为略左倾平坦型,与SSZ型镁铁质堆晶岩稀土配分模式相同;微量元素蛛网图上,富集大离子亲石元素Cs、K、Th、U,相对亏损高场强元素Nb、Ta,可能代表俯冲板片的流体交代上覆地幔楔使地幔岩石发生部分熔融。地球化学构造环境判别柳树沟镁铁质岩石岩浆源区为亏损型地幔向富集型地幔过渡的适度富集型地幔,其形成的最佳模型是在成熟岛弧基础上裂谷化形成的一个不成熟的类似边缘海性质弧后盆地,不具成熟大洋或盆地那样的洋壳-上地幔结构,在盆地扩张初期岩浆具岛弧特征,随着盆地被进一步打开,镁铁质岩石具N-MORB特征。对辉长岩采用SHRIMP锆石U-Pb同位素年龄测试,获得特柳树沟镁铁质岩石的结晶时间为314.9±1.7 Ma。     

沂水杂岩中超镁铁质岩的岩石地球化学特征

主要以捕虏体形式存在于沂水岩浆杂岩和变质杂岩中的超镁铁质岩石不发育鬣刺结构,岩石化学组成以高MgO和低SiO2、TiO2、K2O含量为主要特征。按岩石中是否含有橄榄石大致可以分为橄榄辉石岩和尖晶角闪二辉石岩两种,前者以强烈发育蛇纹石化为特征,矿物组合以单斜(透)辉石+橄榄石为主(偶见斜方辉石),蚀变矿物组合为蛇纹石±铬铁矿+磁铁矿±角闪石±尖晶石等;后者以局部发育滑石化为特征,矿物组合以斜方(古铜)辉石+单斜(透)辉石+尖晶石为主,其次是角闪石+磁铁矿±滑石等。岩石总体以稀土元素总量(∑REE)相对较低、LREE/HREE=1.64~4.40为特征,稀土元素的球粒陨石标准化配分图解显示所有样品均具Eu和Ce的负异常,除3个橄榄辉石岩样品外,多数样品无明显的轻稀土元素、轻重稀土元素和重稀土元素分异。岩石的微量元素组成以不相容元素Rb、Ba、U、Nb、Sr、Zr等具有明显不同的异常为特征:Ba、Nb呈现负异常,而Rb、U呈现正异常,Sr部分呈正异常,Zr和Ti负异常出现在橄榄辉石岩中,其他样品无Zr异常。样品YS0631的SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示其变质锆石年龄值为2 560~2 605 Ma;另有一颗结晶锆石的年龄值为2 719 Ma,εHf(t)值为8.2,亏损地幔模式年龄为2 680 Ma。综上所述,该超镁铁质岩石源于地幔,形成于新太古代早期,随后遭受深熔及岩浆作用影响,经历了变质作用的改造。     

镁铁-超镁铁岩的分类及其构造意义

镁铁-超镁铁岩分类是镁铁-超镁铁岩研究最基本的问题之一。镁铁-超镁铁岩（不包括金伯利岩、煌斑岩和碱性超镁铁岩等）按照产出的构造背景、岩石组合、伴生矿产大体可分为5类,即：蛇绿岩、义敦型岩体、阿拉斯加型岩体、层状侵入体和橄榄岩-闪长岩型岩体。蛇绿岩代表大洋岩石圈地幔及其分异物,义敦型代表大陆岩石圈地幔及其分异物,阿拉斯加型岩体来自岛弧、活动陆缘环境或具岛弧之下地幔特征的源岩,层状侵入体来自板内伸展构造背景,橄榄岩-闪长岩型岩体的构造背景与阿拉斯加型类似,但是也有产于板内环境的。蛇绿岩是学术界最关注的问题之一,笔者认为,1972年彭罗斯会议确定的蛇绿岩的定义仍然是适用的,斯泰因曼三位一体的概念仍然是有效的,而Delik的蛇绿岩定义和分类是不可取的。笔者认为,义敦型的概念是合适的和有用的。蛇绿岩与义敦型岩体有许多相似之处,但是,它们的构造含义不同。它们之间的区别不是依靠岩石组合本身,也不依靠地球化学,而是依靠野外产出位置和伴生的围岩性质以及构造情况。不同类型的镁铁-超镁铁岩形成的构造背景不同,伴生的矿产类型不同,具有不同的大地构造意义。在野外实践和室内研究中注意它们之间的区别,无论对于理论研究还是找矿研究都是非常重要的。     

新疆哈密四顶黑山地区镁铁质-超镁铁岩特征及其构造意义

采用LA-ICP-MS法获得新疆四顶黑山地区镁铁质-超镁铁岩中辉长岩的锆石U-Pb年龄为(351.5±1.9)Ma,与采用39Ar/40Ar法和Sm-Nd等时线法获得的年龄值存在明显的差异,同时也与同一构造带上的早二叠世黄山东及图拉尔根等含矿杂岩体的形成时间明显不同。岩石学及地球化学特征显示,四顶黑山杂岩体以辉长岩为主,含强分异的斜长岩和闪长岩,以高SiO2、Al2O3、CaO,低TiO2、m/f、ΣREE及不相容元素,具明显的Nb、Ta负异常为特征,并以此区别于相邻的图拉尔根杂岩体。结合该区花岗质岩石的定年结果,认为该杂岩体形成于早泥盆世的岛弧花岗岩和晚泥盆世的碰撞花岗岩之后,与(357.7±3.5)Ma的A型花岗岩共生,应是碰撞后伸展背景的产物。     

南阿尔金山清水泉镁铁-超镁铁质侵入体LA-ICP-MS 锆石U-Pb同位素定年及其意义

清水泉镁铁-超镁铁质层状侵入体位于南阿尔金山阿帕—茫崖构造带中-北部的清水泉地区,其北部与南阿尔金山超高压变质带紧邻。该岩体包含有3～4个由辉石橄榄岩-角闪辉长岩构成的岩浆旋回,与元古宙变质沉积岩系呈侵入接触关系。对其中的角闪辉长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,其206Pb/238U表面年龄为(461±2)Ma～(471±2)Ma,其加权平均值为(467.4±1.4)Ma(n=21,MSWD=2.5),所测锆石具有明显的岩浆振荡环带,Th/U比值为0.32～1.16(平均0.64)。测年结果显示,清水泉镁铁-超镁铁质岩体的形成时代晚于南阿尔金山超高压变质岩的峰期变质时代(504～487 Ma),而老于该地区A型花岗岩的时代(425 Ma左右)。分析认为,伴随着同时代的"双峰式"岩浆侵入作用及广泛的变质热事件,大约465 Ma时的南阿尔金山已经由前期的陆-陆碰撞造山阶段转入到了碰撞后的裂谷伸展作用阶段。     

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。     

东昆仑夏日哈木铜镍矿镁铁质超镁铁质岩体岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学及其构造意义

文章报道了东昆仑夏日哈木铜镍矿成矿岩体的岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学以及锆石Hf同位素资料,以确定该岩体的形成时代、岩石成因及其形成的构造环境。夏日哈木Ⅰ号镁铁质超镁铁质岩体位于昆中基底隆起花岗岩带中段,北侧靠近昆北断裂。岩体走向NEE,剖面呈平缓的“岩盆状”,地表出露面积约0.7 km2。该杂岩体主要由辉长苏长岩、斜方辉石岩、橄榄辉石岩、斜长二辉橄榄岩和方辉橄榄岩组成,橄榄岩相和辉石岩相是主要的Cu、Ni赋矿岩相。镁铁质超镁铁质岩体主量元素具有低硅(w(SiO₂)=36.68%~52.58%)、低钛(w(TiO2)=0.13%~0.47%)、高镁(w(MgO)=10.91%~35.81%)、贫碱(w(K₂O+Na₂O)=0.26%~1.95%)的特征,属亚碱性系列岩石,m/f为3.88~6.29,属铁质超基性岩类(m/f=2~6.5)。岩石稀土元素球粒陨石标准化配分模式为轻稀土富集型,(La/Yb)N=1.44~2.98,Eu异常不明显,相似的稀土元素配分模式说明岩体的同源性。岩石富集大离子亲石元素(Rb、Th、U、K),相对亏损高场强元素(Nb、Ta)。岩体中存在新元古代花岗岩的捕虏体以及La/Yb、Ce/Yb、Th/Yb、Nb/La、La/Sm比值显示岩体经历了有限的地壳混染。辉长苏长岩锆石的LA-MC ICPMS、U-Pb年代学研究表明,岩体形成年龄为(423±1) Ma,MSWD=0.14,属晚志留世。锆石的176Hf/177Hf比值为0.282 628~0.282 833,相应的εHf(t)均为正值(4.0~10.9),Lu-Hf的单阶段模式年龄(tDM1)为610~875 Ma,平均值为788 Ma,大于锆石U-Pb年龄。研究认为,岩体的岩浆源区主要为亏损地幔,可能有早期流体交代的富集岩石圈地幔组分的加入和地壳物质的混染。结合区域构造演化,文章认为岩体形成于碰撞后伸展的构造环境,可能与俯冲板片的断离作用有关。岩浆演化过程中橄榄石和斜方辉石的分离结晶作用和地壳中硫的加入可能是促使岩浆体系达到硫饱和的主要机制。