新街镁铁—超镁铁侵入体的铂族元素地球化学特征

采用镍硫试金预处理中子活化分析方法,系统测定了新街层状侵入体镁铁－超镁铁岩和与其有成因联系的玄武岩及正长岩的铂族元素含量,探讨了岩浆作用过程中铂族元素的地球化学行为。结果表明,新街岩体的铂元素分异特征与布什维尔德等铁质超镁铁岩相似,而明显不同于科马提岩和阿尔卑斯型橄榄岩,二叠系峨眉山玄武岩的铂族元素分异特征与新街岩体相似,再次证实二者为同源岩浆分异产物。     

新疆磁海铁矿区镁铁-超镁铁岩地球化学特征及其地质意义

磁海铁矿床地处塔里木盆地北缘北山成矿带内, 为一与镁铁-超镁铁岩有关的岩浆分异-矿浆贯入-热液交代型复成因铁矿床。对磁海矿区镁铁-超镁铁岩的岩石学特征和岩石地球化学特征等进行了较为系统的研究, 认为这套镁铁-超镁铁岩石属于铁质钙碱性玄武岩系列。稀土及微量元素特征与原始地幔成分接近,表明岩浆上升侵位过程中局部遭受陆壳混染。结合前人的研究成果, 认为该矿床形成于后碰撞拉张构造环境。原始岩浆的结晶分异和后期热液蚀变对磁海铁矿形成和富集起重要作用。     

桂北元宝山宝坛地区约825Ma镁铁-超镁铁岩的地球化学及其地质意义

镁铁－超镁铁岩的岩石学和地球化学特征表明，元宝山超镁铁岩中橄榄石的Fo为78－83，岩石具有明显的包橄结构，具有LREE亏损，低Th/Nb和La/Nb比值以及高（t)值（约＋5），是来源于亏损地幔低程度部分熔融的岩浆堆晶的产物；宝坛地区镁铁－超镁铁岩富集LREE，具有高的Th/Nb,La/Nb比值和低的（t)值（－0．45－7．01），是镁铁质岩浆上升，结晶过程中与地壳物质混染（AFC）的结果，超镁铁岩与澳大利亚Garidner岩脉群具有相似的不相容元素分布型式和Nd(t) 值，是导致新元古代Rodinia超大陆裂解的地幔柱熔融的产物。     

新疆中天山白石泉含铜镍矿镁铁-超镁铁岩体地球化学特征与岩石成因

白石泉含Cu-Ni硫化物镁铁-超镁铁侵入体位于中天山地块,其主要岩石类型有辉石橄榄岩、橄榄辉石岩、橄长岩、辉长岩及角闪辉长岩等,具有明显的堆晶结构.对岩体的主要、微量及稀土元素地球化学特征研究表明,岩体属铁质镁铁-超镁铁岩,具有拉斑玄武质岩浆的分异趋势;并相对富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr等)、亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf),以及具有LREE富集((La/Yb)n=1.27～9.95)的右倾型稀土元素分布模式.Pb同位特征表明母岩浆与软流圈地幔和EM Ⅱ地幔物质有关.综合地球化学特征表明,母岩浆为来源于受早期俯冲物质混染的软流圈地幔的高镟拉斑玄武岩浆.岩浆在上升过程中,没有受到上地壳及围岩的混染.原生岩浆形成后,经过了橄榄石、辉石、斜长石及铬铁矿的分离结晶作用和硫化物的熔离作用.目前出露的岩体为富含橄榄石及硫化物的“晶粥“在高位岩浆房中演化的产物.     

东天山黄山南镁铁-超镁铁质岩体锆石U-Pb年龄及岩浆演化过程探讨

黄山南镁铁-超镁铁质岩体位于东天山造山带觉罗塔格构造带内,与构造带内一系列镁铁-超镁铁质岩体构成了东天山镁铁-超镁铁质岩带。黄山南岩体锆石U-Pb同位素定年得到293.7±3.1Ma的加权平均年龄,显示其形成年龄为早二叠世。岩石样品镁铁比值m/f比值介于4.45~6.37之间,属于铁质超基性岩;利用橄榄石最高Fo值计算得到黄山南岩体母岩浆的Mg~#值为0.70,表明其母岩浆成分与原生岩浆较为接近,具有高镁拉斑玄武岩质岩浆的性质,且演化程度较低或母岩浆有过剩橄榄石堆晶的加入。Ba/La、Ba/Nb、Ba/Th、Rb/Nb、Th/Nb和Sm/Yb等微量元素比值表明黄山南岩体的岩浆源区可能为一被俯冲板片沉积物和流体改造过的较富集的岩石圈地幔。主量元素变化特征显示了岩浆结晶分异作用的一般特征;较高的Ba/Nb比值,相对高的La/Nb和低La/Ba值以及Ni-Ta-(Ti)元素的负异常表明岩浆上升过程中可能经历了地壳物质的混染作用。黄山南岩体年龄及岩石地球化学特征综合表明其能够代表东天山地区地幔岩浆演化早期阶段的产物,具有较好的成矿潜力。     

桂北中—新元古代镁铁质—超镁铁质岩的岩石地球化学

桂北中、新元古代镁铁质－超镁铁质岩主要属钙碱质岩系，镁铁质岩的Nb/Lapm=0.13-0.51,Th/Lapm=0.85-3.3,Ti/Ti^*=0.29-0.61，在原始地幔标准化曲线上出现明显的Nb,Ti负异常，中元古代镁铁质岩εNd(t)值低（＝－1．99－5．13），新元古代镁铁质岩εNd(t)值相对较高（＝－0．74－2．4），它们都具有岛弧火山岩系的地球化学特征，是会聚板块边缘岩浆作用的产物，不具有地幔柱来源的岩浆的特性，不能作为Rodinia超大陆裂解的标志。     

新疆北部镁铁-超镁铁质岩的PGE成矿问题

铂族元素(PGE)矿化主要与镁铁-超镁铁杂岩有关,成矿类型主要为岩浆型矿床,这类PGE矿床的形成主要依赖两个条件:一是岩浆中富含PGE;二是具备PGE从岩浆中分离和富集的机制,主要是在岩浆演化过程中硫达到饱和。新疆北部镁铁-超镁铁质杂岩发育,并产有喀拉通克、黄山、黄山东、图拉尔根4个大型铜镍矿床和香山、土墩、葫芦、白石泉等中、小型铜镍矿,以及香山西、尾亚等中型钒钛磁铁矿矿床,但迄今尚未发现成型的PGE矿床。文中通过对PGE矿床的形成机制与镁铁-超镁铁杂岩源区特征研究,探讨了北疆地区PGE矿床的成矿问题。综合分析认为,新疆北部后碰撞镁铁-超镁铁质岩的岩石类型为经过了分离结晶形成的铁质岩石系列,是PGE矿床的有利容矿岩石;矿床的Sr、Nd、Pb、O、Os和S同位素和含矿岩石地球化学特征表明,铜镍硫化物矿床含矿岩浆在岩浆演化和成矿过程中有地壳物质加入并可导致硫化物熔离作用,说明在成矿机制上也存在形成岩浆型PGE矿化的条件。新疆北部PGE矿化微弱的原因可能在于该区广泛发育的亏损型地幔源(具正的εNd值特征),这一亏损型地幔可能部分源于洋壳熔融,与产于后碰撞造山带环境、发育于"洋壳"或"不成熟"陆壳基底之上有关,由此决定了原始岩浆为贫PGE的源区,因此不利于PGE的富集成矿。     

新疆磁海铁矿区镁铁质岩及正长岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征:对成岩、成矿作用的制约

对新疆磁海铁矿区镁铁-超镁铁质岩与铁成矿关系、正长岩与镁铁质岩关系的解剖,是认识磁海矿区成岩、成矿过程及构造背景的关键。本文利用SIMS锆石U-Pb测年法,获得磁海辉绿岩、辉长辉绿岩、磁南辉长岩、磁海北角闪石英正长岩的206Pb/238U-207Pb/235U谐和年龄分别为275.1±2.2Ma、281.9±3.2Ma、273.0±1.9Ma和273.0±1.8Ma,这与北山乃至北疆地区主要含铜镍-钒钛磁铁矿的镁铁-超镁铁质岩年龄一致。岩石地球化学特征研究显示,从辉石岩到辉长岩,再到辉绿岩,经历了Ti逐渐富集、Mg#和m/f值先增加后降低的过程,角闪石英正长岩具有A型花岗岩特征,与辉长岩、辉绿岩在成因上存在互补关系。综合年代学和地球化学特征,磁南辉石岩、辉长岩、磁海辉绿岩、辉长辉绿岩以及磁海北边的角闪石英正长岩为同源岩浆演化的产物,岩浆演化过程中受地壳混染作用微弱,在岩浆演化的早期,磁铁矿的结晶分离主导着岩浆成分的改变,当岩浆演化到辉长岩阶段,岩浆开始以结晶分异作用为主;磁铁矿的分离结晶时间早于钛铁矿,岩浆型的金属硫化物为磁铁矿和钛铁矿结晶过渡阶段的产物。磁海镁铁-超镁铁质岩石在成岩及成矿作用上可能与在时间和空间上相邻近的塔里木早二叠世大火成岩省有密切关系。     

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。     

阿尔金山南缘长沙沟镁铁-超镁铁质层状杂岩体的发现与地质意义——岩石学和地球化学初步研究

阿尔金山南缘地区,侵入于新太古界—新元古界变质地层中的长沙沟镁铁-超镁铁质岩由四个呈断层接触的镁铁-超镁铁质岩块组成,形成年龄为462~470Ma。不同岩块内岩石的地球化学特征虽有差异,但均以LREE及强不相容元素的富集和高的Zr/Y比值（＞4.1）为特征,形成于大陆裂谷环境。其中,清水泉北段可以划分出3~4个主体由辉橄岩-角闪辉长岩构成的岩浆旋回,具有层状岩体的特征,其母岩浆的Mg^#=53.7~55.9,为演化型母岩浆,暗示其经历了富镁矿物的分离结晶,且(Th/Nb)_N＞1.0、Nb/La比值＜1.0、以及发育的矿物逆序包裹现象等表明经历了明显的地壳混染和岩浆混合作用;而清水泉南和长沙沟中段镁铁-超镁铁质岩的(Th/Nb)_N＜1.0、Nb/La比值＞1.0,基本未遭受地壳混染,并且此Mg^#与FeO^T、TiO₂负相关、与SiO₂正相关,呈现良好的Fenner演化趋势特征;清水泉南纯橄岩-辉橄岩具有极高的Mg^#（90.6~84.5）,而赋存有钛-磁铁矿工业矿体的长沙沟中段镁铁-超镁铁岩的Mg^#值较低（75.8~49.2）,推测它们是同一母岩浆（Mg^# =78.2）经Fenner演化趋势后分别形成的早期富Mg矿物堆晶相和稍晚期的富Fe-Ti残余岩浆相。长沙沟中奥陶世裂谷型层状镁铁-超镁铁质杂岩体的发现,意味着这一时期阿尔金山南缘地区处于伸展背景下,具有形成岩浆型PGE-Cu-Ni硫化物矿床和V-Ti-Fe氧化物矿床的地质背景和重要的成矿物质载体。作为该地区一种新的找矿思路,该地区同一构造带内其它镁铁-超镁超镁铁质岩体的性质及可能的金属矿化作用等也是值得进一步研究探索的。     

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。     

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。     

与镁铁－超镁铁质岩石有关的矿床类型

本文综述了近年来的研究成果,介绍了与镁铁质-超镁铁质岩有关的矿床类型和成矿作用。重点讨论的矿种有钒钛磁铁矿、铜-镍、铬铁矿、磁铁矿、铂族、钴、金、镁、磷灰石、金刚石、石棉、蛭石、宝玉石等,涉及的矿床成因类型主要有:岩浆型(包括岩浆熔离、贯入、分异和爆发型)、热液型、矽卡岩型、变质型、火山喷溢型、风化型(包括风化壳和砂矿)以及复合型等。从勘查找矿考虑,可从含矿镁铁-超镁铁质岩石类型入手,结合矿床成因类型和产出构造环境因素,将矿床分为与深成岩、浅成岩和喷出岩有关的三大类和若干亚类矿床,并详细介绍了各类的主要矿床类型、成矿地质特征、成因特点和矿床实例。在此基础上,对与镁铁-超镁铁质岩有关的成矿作用进行了4个层次讨论,包括单一矿床的复合成矿作用、杂岩体本身的不同矿床类型和矿种的组合、不同镁铁-超镁铁质岩套之间的伴生,以及与非超镁铁质岩套的共生与组合。     

龙首山岩带典型镁铁-超镁铁质岩体岩石地球化学特征

通过龙首山岩带中几个典型镁铁-超镁铁质岩体样品的岩石地球化学分析,对金川超镁铁质岩体与其外围镁铁-超镁铁质岩体的形成演化关系进行探讨,结果发现:这些岩体处于相同的构造环境,样品点整体为亚碱性拉斑玄武岩系列,随M g#值的增加,C aO,A l2O3,N a2O,K2O值具有连续减少的趋势,指示了它们存在连续的岩浆演化关系;稀土与微量元素分析,蛛网图整体具有右倾特征,龙首山岩带中段岩体有明显δEu负异常,东、西段岩体样品有δEu正异常或无异常,暗示中段岩体较外围岩体经历了更完全的分离结晶作用;结合前人对金川所做的S r-N d同位素等资料,证明金川岩体的岩浆源区为富集型地幔。     

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。     

松树沟超镁铁岩成因的地球化学证据

主元素和稀土元素地球化学特征表明,松树沟超镁铁岩中可确定地幔残余(R)趋势和岩浆结晶(M)趋势。M趋势进一步鉴别为玄武质岩浆(M_1,F=25—30％)和超镁铁质岩浆(M_2,F<20％)的分离结晶趋势。上述化学趋势记录了同源上地幔的部分熔融和结晶分异的演化历史。因此松树沟岩体属复合成因岩体。     

东天山黄山东和黄山西铜镍硫化物矿床含矿超镁铁岩的成岩-成矿作用机制:来自斜长石成分的约束

东天山黄山东和黄山西镁铁-超镁铁岩是区域早二叠世大规模幔源岩浆作用的产物,赋存有两个大型岩浆铜镍硫化物矿床.黄山东和黄山西矿床的主要矿体均赋存于超镁铁岩中,其含矿超镁铁岩的成因机制研究对揭示区域铜镍硫化物成矿作用机制具有重要意义.本文对黄山东和黄山西含矿超镁铁岩进行了详细的电子背散射图像研究,发现其斜长石斑晶存在显著的不平衡结构,并系统进行了电子探针成分剖面分析.结果显示斜长石具有剧烈变化的成分环带,其中黄山东超镁铁岩斜长石An值介于48.6~75.6,黄山西含矿超镁铁岩斜长石An值介于44.9~79.2,表明两个矿床含矿超镁铁岩的母岩浆在侵位过程中发生过显著的成分变化.结合黄山东和黄山西镁铁-超镁铁杂岩体地质特征,本文认为高分异镁铁质岩浆的加入导致了低分异超镁铁质岩浆成分发生显著变化,致使岩浆硫化物熔离,以及黄山东和黄山西大型铜镍硫化物矿床的形成.      

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。     

内蒙古中部地区镁铁质-超镁铁质岩形成时代及地质意义

为探讨内蒙古中部地区镁铁质-超镁铁质岩形成时代及地球化学特征,完善区域成岩成矿年代学格架,本文对克布、黄花滩和小南山岩体进行了锆石U-Pb年代学及全岩地球化学分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得克布和黄花滩镁铁质-超镁铁质岩结晶年龄分别为258±2 Ma(MSWD=2.3)和262±1 Ma(MSWD=0.51),属于中-晚二叠世,小南山辉长岩应形成于中-晚二叠世(～273 Ma)。全岩地球化学分析表明,三个岩体样品m/f值介于0.96～3.54之间,主要为镁铁质-超镁铁质岩,其稀土和微量元素曲线基本表现为轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)相对亏损的相似性特征,但也有明显的区别,显示各岩体岩浆演化或分异程度可能不尽相同。综合区域研究资料表明,内蒙古中部地区晚古生代镁铁质-超镁铁质岩浆活动可能至少始于早二叠世(294Ma),持续至中-晚二叠世(273～258Ma),且二叠纪时期中亚造山带南缘较大范围内均发育较为活跃的幔源岩浆活动。克布、黄花滩和小南山岩体应形成于后碰撞伸展环境,其岩浆源区可能混染了俯冲流体交代改造的地幔楔物质,使3个岩体的岩石样品均显示具有富含大离子亲石元素和轻稀土元素,贫高场强元素等部分岛弧岩浆特征的信号。     

青海省阿什贡含镍矿镁铁-超镁铁岩体形成时代及其对成矿机制的启示

通过对阿什贡岩体的野外实地调查,发现其是由橄榄岩相、辉石岩相、角闪石岩相及辉长岩相组成的镁铁-超镁铁岩体,并且在辉长苏长岩中发现有原生硫化镍矿体。利用LA-ICP-MS方法对岩体进行测年,获得锆石U-Pb年龄为(436.1±1.2)Ma(MSWD=0.13),为加里东期。岩石地球化学特征分析及区域对比研究揭示,阿什贡镁铁-超镁铁岩体以低Ti、亏损Nb和Ta、富集轻稀土元素和大离子亲石元素为特征。结合带内其他同时代镁铁-超镁铁岩体地球化学特征及其同位素组成,启示我们包括阿什贡在内的化隆镁铁-超镁铁岩带的形成与祁连山及其邻区460~440 Ma时期俯冲向碰撞转换的作用有关,其成矿作用与岛弧岩浆作用相关。这对于青海省化隆一带区域铜镍找矿具有重要指示意义,同时对丰富发展完善早古生代镁铁-超镁铁岩体及所含的岩浆铜镍硫化物矿床成因研究和形成机制具有借鉴作用与研究价值。