塔里木巴楚小海子正长岩杂岩体的岩石成因探讨

巴楚小海子正长岩杂岩体是二叠纪塔里木大火成岩省的重要组成部分.SIMS锆石U-Pb定年显示其形成于279.7±2.0Ma,与本区辉绿岩脉和石英正长斑岩岩脉近于同时侵位.根据矿物学特征,小海子正长岩体可分为铁橄榄石正长岩和角闪正长岩两类.前者主要由碱性长石、铁橄榄石、单斜辉石、角闪石和少量石英、斜长石组成,后者主要由碱性长石、角闪石、黑云母和少量的石英、斜长石组成.小海子正长岩体为铁质、碱性系列,轻稀土相对富集,重稀土亏损,具有明显的Eu正异常,无Nb、Ta负异常,相对低的(87Sr/86Sr);(0.7033 ～0.7038)和正的εNd(t)值(+3.1～+3.8),暗示它们来自亏损的地幔源区,没有地壳物质的加入.主微量和同位素地球化学分析,暗示巴楚小海子正长岩的母岩浆为碱性的幔源玄武质岩浆经橄榄石、单斜辉石分离结晶后的残余熔体,并且含有堆晶的碱性长石.这种含有碱性长石堆晶的熔体,在相对还原的条件下结晶,形成铁橄榄石正长岩;在相对氧化的条件下结晶,并经过不同程度斜长石的分离结晶形成角闪正长岩.     

新疆北山二叠纪大型镁铁-超镁铁质岩体的动力学背景及成矿潜力

新疆北山地区聚集着坡北、罗东、红石山、漩涡岭和笔架山等众多的二叠纪大型镁铁-超镁铁质杂岩体,主要由橄榄岩、辉石岩和辉长岩组成,具有堆晶韵律层,其形成年龄(260.7~289 Ma)与塔里木大火成岩省年龄接近。岩体橄榄石Fo值与Ni含量正相关;与原始地幔相比,微量元素富集Rb、Sr和Pb,亏损Nb、Ta、Ti、Zr和Hf;稀土元素具LREE亏损-平坦型球粒陨石标准化配分曲线。岩石PGE含量低、具IPGE亏损型原始地幔标准化配分型式。SrNd同位素位于亏损地幔(DM)与OIB范围之间,Re-Os同位素组成与地幔柱岩浆作用形成的Noril'sk铜镍硫化物矿床和峨眉山溢流玄武岩重叠。模拟计算表明,母岩浆Mg O含量高,岩浆初始液相线温度及结晶温度高,岩浆演化过程中经历了分离结晶作用、地壳混染以及早期的硫化物熔离。由此推断北山大型镁铁-超镁铁杂岩体可能是在后碰撞伸展环境叠加地幔柱作用,诱发软流圈上涌、岩石圈底侵,导致俯冲流体交代的岩石圈地幔在高温条件下高程度部分熔融形成的,具有较大的岩浆矿床成矿潜力。     

云南朱布镁铁-超镁铁岩体地球化学特征及成因机理探讨

云南朱布镁铁-超镁铁岩体赋存中型铜镍铂族元素矿床,侵位于元谋群片岩和花岗片麻岩中,岩体垂直分异明显,自下而上为橄榄岩、橄辉岩、辉石岩、辉长岩等相带.矿体以底部“边缘矿”为主,上部有呈透镜状产出的少量“上悬矿”.本文报道了朱布岩体主元素、微量元素、铂族元素(PGE)和 Sr-Nd 同位素组成新的测试结果.分析表明朱布岩体具有拉斑玄武质岩浆分异演化趋势,富集 LREE 的分布模式,弱的Nb 异常和较明显的 Sr 负异常,并与峨眉山大火成岩省(ELIP)苦橄岩相类似,暗示两者可能存在成因上的联系.朱布岩体的铂族元素相对分布模式为“Pt-Pd”富集型,原始地幔标准化曲线向左陡倾.较高的(87Sr/86Sr)i (0.7096~0.7107)和较低的εNd(t)(-3.1~-2.3),表明朱布岩浆受到了地壳物质不同程度的混染.通过岩浆演化过程反演,得出其母岩浆性质为苦橄质,并估算地壳混染程度在3%~20%之间,发现在 R (岩浆与熔离硫化物的比例)值为1000~5000时比较吻合朱布样品中硫化物的实际测定值,证实了朱布岩体可能为开放系统的岩浆房,经过多级富集过程,先熔出的硫化物从后续多期次岩浆中吸收了大量 PGE,岩浆房中同时存在堆晶和岩浆演化,分别形成了底层橄榄岩和上部的辉长岩,中间过渡为橄辉岩和辉石岩     

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。     

新疆哈密白石泉含铜镍镁铁-超镁铁质岩体铂族元素特征

新疆哈密白石泉镁铁-超镁铁质岩体的铂族元素研究表明,岩体的铂族元素总含量较低,原始地幔标准化模式具镁铁质岩石的特征,并具Pt 正异常,且铂族元素的分异主要受结晶分异作用的影响.岩体的Cu/Pd、Se/S、Ti/Pd值表明其发生过硫化物的熔离作用.Pd/Ir、Ni/Cu特征表明了岩体系高镁玄武岩岩浆的产物.铂族元素特征揭示了白石泉岩体硫化物的熔离作用是由原始岩浆结晶分异导致的,岩体的形成是原始岩浆发生橄榄石等的结晶,导致硫化物的熔离作用后,其残余岩浆演化的结果.     

四川力马河镁铁-超镁铁质岩体的地球化学特征及成岩成矿分析

四川会理力马河镍矿是峨眉山大火成岩省最重要的岩浆硫化物矿床之一,成矿岩体为一小型锾铁-超镁铁岩侵入体,由含斜长石的超镁铁岩(包括舍长辉石橄榄岩和斜长橄榄辉石岩)和辉长岩类的镬铁质岩组成.矿床富含硫化物,成矿元素组合为铜、镍,铂族元素含量很低,没有铂族元素的工业富集,是蛾眉山大火成岩省中富铜镍贫铂族元素的代表性岩浆硫化物矿床.本文对力马河镍矿成矿岩体的镁铁、超镁铁岩及矿床中各种硫化物矿石进行了主量元素、微量元素及铂族元素含量分析.分析结果表明,力马河岩体的镁铁、超镁铁岩属拉斑玄武岩成因系列,岩石特征微量元素比值大致与高钛的峨眉山玄武岩相当、与低钛的峨眉山玄武岩有明显区分,但估计原始岩浆强不相容微量元素绝对含量大大低于高钛玄武岩,因此,其成矿岩体不是与一般的低钛或高钛峨眉山玄武岩(不包括苦橄岩在内)直接对应的深成相.岩体超镁铁岩及矿石铂族元素组成特征表现为无钌亏损的型式,钯/铱比值较小、在5左右,也显著不同于一般的峨眉山玄武岩,而类似于峨眉山大火成岩省苦橄岩的铂族元素组成.运用岩石地球化学研究方法计算,原始岩浆为苦橄质成分MgO含量约17%、SiO2含量约48%.估计原始岩浆形成于130公里左右的深度,由类似于洋岛玄武岩岩浆源区成分的地幔经19%左右的部分熔融形成.超镁铁岩及硫化物矿石铂族元素含量一般在10-9～10-8暑级,铂族元素相对铜镍强烈亏损,铜/钯比值高于原始地幔10～100倍,铜镍铂族元素组成的原始地幔标准化曲线呈铂族元素显著亏损的"U"型.模式分析说明,导致铂族元素亏损的原因是岩浆成矿演化过程中多阶段硫化物熔离作用造成的,早期熔离出来的硫化物被丢失并造成岩浆中铂族元素亏损,其铂族元素亏损后的岩浆(第)二次硫化物熔离富集形成铂族元素亏损的矿石.     

新疆东天山天宇、白石泉杂岩体岩石学、矿物学特征对比研究

天宇和白石泉铜镍矿区含矿镁铁-超镁铁质杂岩体是东疆铜镍成矿带的重要组成部分。天宇矿区杂岩体以角闪辉长岩、角闪单辉橄榄岩、橄榄辉石岩、二辉辉石岩为主;白石泉矿区杂岩体则以辉石闪长岩、角闪辉长岩、橄榄辉石岩、辉石辉长岩、辉石橄榄岩、橄长岩为主;天宇矿区含矿超基性岩中SiO2,Al2O3,CaO,K2O,Na2O的质量分数比白石泉岩体低,Fe2O3,MgO相对较高;两个杂岩体的主要造岩矿物均以橄榄石、辉石、斜长石为主;铜镍矿石的矿物组成都较简单,金属矿物种类基本一致;两个杂岩体基性-超基性岩的成分接近原始岩浆,均来自于地幔,均属含铜镍中等的镁铁质岩石。     

四川攀西地区几个小型镁铁-超镁铁岩体含矿性的铂族元素示踪

峨眉山大火成岩省内带,四川攀西地区的杨合伍、黄草坪和清水河等镁铁-超镁铁岩体分布在南北向的安宁河断裂和磨盘山-元谋断裂之间。分析表明,这些岩体无矿岩石与金宝山、杨柳坪、力马河等含矿岩体无矿岩石具有相似的铂族元素组成,普遍较高的Cu/Pd比值暗示这些岩体的母岩浆在侵入到目前层位前经历过硫化物熔离作用。定量模拟计算表明,原始岩浆经过大约0.01%的硫化物熔离作用形成了杨合伍岩体母岩浆,经过0.035%硫化物熔离形成了黄草坪和清水河岩体的母岩浆。根据硫化物熔离情况,认为杨合伍等岩体底部可能形成Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床,而黄草坪和清水河岩体之下及附近可能存在Ni-Cu硫化物矿化的岩体。     

新疆坡北镁铁-超镁铁质岩体地球动力学背景探讨

坡北镁铁-超镁铁质岩体位于塔里木板块东北缘的北山地区,主要由坡一、坡三、坡七和坡十等十几个侵入体组成,已发现坡一和坡十岩体赋存大型Cu-Ni硫化物矿床,目前对坡北含矿岩体成岩成矿构造背景存在不同认识。本文对坡一岩体各类岩石的矿物、主量和微量元素组成进行了系统分析,坡北岩体橄榄石Fo值范围为83.17～90.2,斜方辉石主要为古铜辉石,单斜辉石主要为普通辉石和透辉石;铬尖晶石Cr^#和Mg^#值变化范围分别为0.45～0.69和0.11～0.41,具有由富铝、富镁向富铬、富铁方向演化的趋势。微量元素具有明显的Nb、Ta和Ti负异常,Pb正异常。岩体主量元素变化特征主要受橄榄石、辉石和斜长石分离结晶/堆晶作用控制。模拟计算表明,岩体母岩浆MgO含量为16.09%,FeO含量为10.38%,岩浆结晶温度为1 331～1 411℃,为高温苦橄质岩浆。坡北岩体是早期受俯冲流体交代的岩石圈地幔在塔里木地幔柱作用下发生较高程度部分熔融的产物。     

新疆坡北杂岩体西端镁铁-超镁铁质岩体成因的稀有气体同位素制约

新疆坡北镁铁-超镁铁质杂岩体由一个辉长岩体以及二十多个超镁铁质侵入体组成,其中坡一超镁铁质岩体稀有气体同位素组成揭示存在地幔柱的贡献。坡北杂岩体西端的坡一、坡四、坡十和坡十四等几个超镁铁质岩体的稀有气体同位素对比分析结果表明,岩浆矿物的³He/⁴He值（0.26~2.79Ra）分布于地壳与地幔值之间,较高的²⁰Ne/²²Ne和较低的²¹Ne/²²Ne值分布于Ne质量分馏线（MFL）和L-K线之间,⁴⁰Ar/³⁶Ar=295~598。³He/⁴He与⁴⁰Ar/³⁶Ar比值揭示坡北杂岩体西端不同超镁铁质岩体形成过程中地幔（柱）、地壳和大气组分的贡献不同,岩体成因也可能不同。其中,坡一岩体具有地幔柱作用的贡献,其他三个岩体的岩石圈地幔及地壳流体组分的贡献较大。岩浆地幔源区由深部地幔柱物质叠加俯冲流体交代的岩石圈地幔物质所组成,大气与地壳物质组分可能由俯冲再循环洋壳带入到岩浆地幔源区以及围岩物质的混入。     

新疆北山地区罗东镁铁质-超镁铁质层状岩体岩石成因

罗东镁铁质-超镁铁质岩体位于塔里木板块东北部的新疆北山地区,岩体平面形态为眼球状,出露面积约2.1 km2.由纯橄岩、单辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、方辉辉石岩、橄长岩、橄榄辉长岩、辉长岩、苏长辉长岩和淡色辉长岩组成,堆晶结构和堆晶韵律发育,属于层状岩体.岩浆演化过程中主要分离结晶/堆晶相是橄榄石和单斜辉石,此...     

Origin of high-An plagioclase in the early Permian (~280 Ma) Xiaohaizi wehrlite,Northwest China: insights from melt inclusions in clinopyroxene macrocrysts and zircon oxygen isotopes

ABSTRACT

The Xiaohaizi wehrlite intrusion in the early Permian Tarim Large Igneous Province, Northwest China, is characterized by unusual high-An (up to 86) plagioclases. It has been suggested that H₂O may have exerted a major control on their formation, but this interpretation requires further direct evidence. Moreover, it remains unclear where the water came from. In order to unravel these questions, we present electron microprobe analyses of minerals and melt inclusions in clinopyroxene macrocrysts in the dikes crosscutting the Xiaohaizi wehrlite intrusion and in situ oxygen isotope data of zircons from the Xiaohaizi wehrlite. The homogenized melt inclusions have restricted SiO₂ (45.5–48.7 wt.%) and Na₂O + K₂O (2.4–3.8 wt.%) contents, displaying sub-alkaline affinity. This is inconsistent with the alkaline characteristic of the parental magma of the clinopyroxenes, suggesting significant modification of melt inclusions by contamination of the host clinopyroxene due to overheating. Nevertheless, the Ca/Na ratios (2.9–4.7) of melt inclusions are the upper limit of the parental magma of the clinopyroxenes due to high CaO (21.5–23.0 wt.%) and very low Na₂O (0.22–0.34 wt.%) contents in the host clinopyroxenes. Thermodynamic calculation suggests that under fixed P (2.7 kbar) and T (1000°C), and assumed H₂O (~1.5 wt.%) conditions, the Ca/Na ratio of the parental magma cannot generate high-An plagioclase in the wehrlite. The results confirm that H₂O exerts a major control. Zircon δ¹⁸O (VSMOW) values (2.99–3.71‰) are significantly lower than that of mantle-derived zircon (5.3 ± 0.6‰). Such low zircon δ¹⁸O values may be due to incorporation of large amounts of low-δ¹⁸O, hydrothermally altered oceanic crust. However, geochemical and Sr-Nd-Pb isotopic data do not support recycled oceanic crust in the mantle source of the Xiaohaizi intrusion. Alternatively this can be explained by incorporation of meteoritic water in the magma chamber. This will increase the H₂O content of the liquid that finally crystallize high-An plagioclases.     

塔里木盆地巴楚小海子二叠纪超基性脉岩的地球化学特征及其成因探讨

巴楚小海子水库南闸附近出露的橄榄二辉岩岩墙SiO2含量平均为42%,Na2O＋K2O＜1%,Mg#=0.67～0.69,Fe2O3为16.29%～19.37%,具高镁富铁型原生玄武质岩浆的地球化学特征.橄榄二辉岩稀土元素标准化值呈LREE富集的右倾平滑曲线,轻重稀土元素分馏明显,微量元素配分曲线呈大隆起型,指示板内拉斑玄武岩系列的地球化学特征.Eu异常很不明显,可能由于斜长石的弱分离结晶作用所致,Sr、K等大离子亲石元素的相对亏损缘于热液蚀变和流体交代.该超基性脉岩与其附近发现的基性脉岩具有相同的产状,相似的地球化学特征,指示它们来源于同一岩浆源区,并在相同的构造环境下产出.其Th/Ta、Nb/U、Nb/La和Zr/Ba等微量元素比值均显示岩浆源区可能为亏损的软流圈地幔,岩浆的侵位根源于深部地幔物质上涌,以及二叠纪板内区域拉张环境的有利配合.     

塔里木大火成岩省瓦吉里塔格霞石岩铂族元素地球化学特征

作为塔里木大火成岩省形成最晚的火成岩,新疆巴楚瓦吉里塔格霞石岩的岩浆源区性质的确定对于揭示塔里木大火成岩省的深部地质过程具有重要的约束作用。对瓦吉里塔格霞石岩的铂族元素地球化学特征进行了研究,铂族元素(PGE)分析结果显示,原始地幔标准化的PGE呈正斜率型分布,且Pd/Ir值高于原始地幔比值,说明霞石岩的铂族元素发生了分异。霞石岩全岩的PGE与Mg O呈正相关,Pd/Ir、Cu/Pd与Mg O则呈负相关,说明PGE的分异主要受到橄榄石的结晶分异作用控制,也是其Cu/Pd值极高及岩浆S饱和的因素之一,同时Cu/Pd值说明霞石岩岩浆为硫饱和岩浆,但是没有因素导致岩浆S过饱和进而发生硫化物的熔离。与其他大火成岩省岩石相比,瓦吉里塔格霞石岩极度亏损PGE,SCSS(硫承载量)计算结果表明母岩浆在形成之初就发生S过饱和,主要是地幔低程度部分熔融造成的,据此认为地幔源区的部分熔融程度在塔里木大火成岩省Cu-Ni硫化物铂族元素矿床形成过程中起着至关重要的作用。     

新疆北山地区坡十镁铁-超镁铁岩体的岩石学特征及其对成矿作用的指示

新疆北山地区的坡十镁铁-超镁铁岩体在钻孔剖面上主要由辉长岩、纯橄岩和二辉橄榄岩组成,各岩相在矿物含量上具有渐变过渡的关系,主要组成矿物橄榄石、单斜辉石和尖晶石的化学成分显示系统的变化,而底部的二辉橄榄岩中的矿物成分具有“边缘反转”现象.这些特征表明坡十岩体的形成主要受结晶分异作用控制,亦有明显的壳源混染痕迹.以反应边形式出现在辉石边部的角闪石的出现,尖晶石的分解现象,以及角闪石和金云母化学成分剖面上的系统变化揭示该岩体经历了堆晶后自上而下程度减弱的蚀变反应.在早期结晶的矿物相(橄榄石和尖晶石)中发现有硫化物颗粒或细脉产出,表明在岩浆演化的早期阶段确实发生了硫化物熔离的现象.硫化物总与含水矿物(金云母)或蚀变矿物(角闪石和蛇纹石)相伴生的特点显示铜镍硫化物的形成和沉淀不仅与壳源混染有关,而且也与堆晶后的蚀变反应密切相关.     

塔里木地块西北缘震旦系发现二叠纪基性岩床侵入事件

准确识别侵入岩和火山岩并厘定其形成时代是野外地质调查的一项基础工作,它们对认识区域岩浆事件序列和建立沉积地层年代格架具有重要的作用。塔里木地块西北缘阿克苏地区以出露连续的新元古界和丰富多样的新元古代岩浆岩而成为备受前寒武纪地质研究工作者关注的地区。本文通过遥感影像的识别、野外剖面地质调查和岩石学研究,发现塔里木西北缘阿克苏市西南部的震旦系中发育的基性岩具有典型的岩浆侵入特征,包括局部截切地层、包裹围岩块和内部结晶粗、边缘结晶细等特点。结合锆石U-Pb年代学研究,发现该地区震旦系发育的基性岩浆岩并不全是震旦纪玄武岩,有相当一部分是早二叠世(ca. 290Ma)侵入的辉绿岩岩床,其侵位年龄与塔里木二叠纪大规模溢流玄武岩的喷发时代接近,很可能是塔里木大火成岩省的重要组成部分。这期显著的岩浆热事件可能对该地区前寒武纪岩石重磁化产生重要影响,同时也启示今后开展塔里木北缘震旦纪岩浆作用研究时需要特别引起重视并加以仔细鉴别。     

新疆巴里坤小加山钨成矿岩体地球化学特征及找矿前景

小加山钨矿床位于新疆东准噶尔成矿区,侵入岩主要岩石类型为黑云母花岗岩,赋矿围岩主要为蚀变闪长岩和变晶屑凝灰岩。对侵入岩及其围岩主量、微量和稀土元素的地球化学特征进行分析,充分认识侵入岩浆的性质、成矿物质来源及构造背景。花岗岩蚀变过程中钾长石大量分解,W元素在热液作用下由花岗岩进入矿脉,使蚀变围岩中W含量降低。黑云母花岗岩是晚古生代海西期岩浆活动的产物。该矿床构造背景是后碰撞伸展花岗岩,岩体形成于伸展构造环境。在海西期构造活动影响下含钨花岗质岩浆侵入地层,富含W元素岩浆过渡性流体沿裂隙向上流动,在上部地层中引发硅化和绢云母化。随着大气降水的加入,成矿流体温度降低,成矿物质与石英沉淀形成石英脉型钨矿床。结合矿化富集规律、控矿断裂构造,以及异常带区域W含量等值线,分析认为矿区西部外围、深部的成矿潜力大。