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。     

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.     

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。     

华北板块北缘中段含铜镍铂镁铁超镁铁岩地球化学特征

内蒙古中部发育一条近东西向的含铜镍铂镁铁-超镁铁质岩带, 宽30 km, 长约400 km。该含铜镍铂镁铁-超镁铁质岩带位于华北板块北缘深大断裂两侧, 横跨两个构造单元:宝音图岩浆弧和狼山-白云鄂博台缘坳陷。研究区所处地理位置相对偏僻, 研究程度较浅, 近年来发现的多处铜镍矿床(点)均分布在该岩带内, 逐渐引起地质学者的关注。本文主要通过分析、总结各含矿岩体地球化学数据, 对该含铜镍铂镁铁-超镁铁质岩带开展岩石地球化学特征研究。区内岩体形成时代主要集中在314~269 Ma, 应属华力西晚期产物。主量元素化学组成表明, 该含铜镍铂镁铁-超镁铁质岩主要为拉斑玄武岩系列, 部分为钙碱性系列。辉长岩、辉石岩稀土配分模式分两类:轻、重稀土分馏不明显的相对平坦型和轻稀土相对富集、重稀土比较平坦的右倾型(LaN/YbN为1.49~20.08), Eu为正异常或负异常(δEu为0.56~1.66);辉橄岩稀土元素配分呈轻稀土相对富集、重稀土比较平坦的右倾型(LaN/YbN为5.56~13.57), Eu为负异常(δEu为0.57~0.83)。岩石稀土配分模式总体表现出轻稀土相对富集, 重稀土相对平坦的右倾型, 稀土总量由辉长岩→辉橄岩呈规律的降低。各类岩石微量元素也各具特色, 总体表现出亏损高场强元素Nb、Ta、Zr。岩浆在演化过程中发生了一定程度的同化混染作用。此外, 各岩体表现出高MgO、低碱的特征, 具有较高的Mg#、m/f比值, 显示较好的含矿潜力。     

新疆黄山镁铁-超镁铁岩带锆石Hf同位素特征及源区性质探讨

黄山东、香山及土墩岩体均为多阶段侵入的杂岩体,岩体与围岩为侵入接触关系,显示热侵位特征。岩石组成单元主要为超镁铁质橄榄岩和镁铁质辉长岩。岩石化学组成以拉斑玄武岩系列为主,存在部分钙碱性系列和碱性系列。稀土元素具平坦的分配型式或轻稀土略富集的分配型式。锆石Hf同位素指示岩石来源于亏损型地幔源区。黄山东、香山及土墩镁铁-超镁铁岩不是俯冲洋壳的残余或者岛弧环境的阿拉斯加型岩体,而是来源于亏损型地幔源区的岩浆底侵形成。     

新疆北山地区两个含铜镍镁铁—超镁铁质岩体铂族元素地球化学研究

对北山地区坡一和罗东含铜镍的镁铁-超镁铁质岩体铂族元素研究表明,两个岩体的铂族元素(PGE)总量较低,PPGE较IPGE富集,原始地幔标准化模式呈正斜率,均较原始地幔亏损,具Ir和Rh的弱负异常。较低的Pd/Ir比值表明岩石主要受岩浆作用控制,后期热液作用影响不明显。两个岩体的原生岩浆均为MgO 含量较高的PGE不亏损的拉斑玄武质岩浆,较高的Cu/Pd、Ti/Pd比值表明岩浆在演化过程中发生了硫化物的熔离。罗东岩体早期矿物相（橄榄石、铬铁矿）的分离结晶作用对岩浆中的硫达到饱和具有重要的贡献,而坡一岩体该作用对硫化物熔离的贡献不明显。坡一和罗东岩体的R值表明两岩体均具有达到中型Ni矿床的潜力。     

黄山东镁铁超镁铁杂岩中的辉石化学成分研究

通过对黄山东镁铁超镁铁杂岩的辉石化学成分研究，证明辉石的化学成分受寄主岩石类型的制约，从超镁铁岩相到角闪辉长岩相斜方辉石的化学成分由富ＭｇＯ、ＳｉＯ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｃｒ＿２Ｏ＿３到富ＦｅＯ、ＴｉＯ＿２、ＣａＯ、ＭｎＯ；单斜辉石化学成分由富Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｃｒ＿２Ｏ＿３、Ｎａ＿２Ｏ、ＭｇＯ到富ＦｅＯ、ＭｎＯ、ＣｏＯ。在同一寄主岩石中，单斜辉石比斜方辉石富ＴｉＯ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｃｒ＿２Ｏ＿３、ＣａＯ和Ｎａ＿２Ｏ，贫ＭｇＯ、ＳｉＯ＿２、ＭｎＯ和ＦｅＯ。根据辉石化学成分特征得出黄山东杂岩形成于岛弧环境，为上地幔石榴二辉檄榄岩部分熔融形成的拉斑玄武岩岩浆结晶分异作用的产物。     

新疆东昆仑达拉库岸镁铁-超镁铁岩的矿物化学及其属性

达拉库岸镁铁-超镁铁岩位于东昆仑造山带南带之喀拉米兰晚古生代沟弧系,由二辉橄榄岩、单辉橄榄岩、橄榄辉石岩、单辉岩、含长辉石岩和辉长岩组成。单辉橄榄岩和橄榄辉石岩中橄榄石均为贵橄榄石(Fo=84.55~89.08),其MnO含量为0.13%~0.29%,NiO含量为0.09%~0.28%;单斜辉石为透辉石和普通辉石,其MgO含量为15.12%~16.98%,Fe O含量为3.84%~5.34%,CaO含量为21.10%~22.95%;与蛇绿岩套中的同类岩石的橄榄石和单斜辉石成分存在较大差异,与夏日哈木和金川镁铁-超镁铁岩中同类岩石的矿物成分类似,表明达拉库岸岩体不是蛇绿岩套的组成部分,而是陆壳中的侵入体。单斜辉石成分表明其母岩浆为拉斑玄武质岩浆,可能形成于与俯冲有关的大陆边缘裂谷环境。达拉库岸岩体具有形成岩浆型铜镍硫化物矿床的条件。     

新疆北部Cu-N i-(PGE) 硫化物矿床成矿系列探讨

新疆北部的铜镍（铂族元素）硫化物矿床成矿系列形成于海西期,是世界上形成于显生宙的少数几个铜镍硫化物矿床成矿系列之一。它具有许多特殊性,如形成多个亚系列（喀拉通克、黄山?箐布拉克）、每个亚系列又包含多个岩体形成多个矿床、不同的亚系列及每个亚系列内部的各个岩体和矿体差别较大、成矿母岩低镁高铝富钾等等。海西期的地幔柱活动可能是形成该成矿系列的主要原因。目前对同一时期的箐布拉克亚系列及其它基性超基性岩带的     

相山铀矿田邹家山工区含铀凝灰岩的矿化特征

相山铀矿田邹家山工区 5 0m中段发现含铀凝灰岩 ,化学分析结果显示 ,这种凝灰岩铀矿石中铀含量达 7 1 3 % ;该矿石中绿泥石含量较高。笔者认为 ,在相山铀矿田中 ,花岗斑岩与凝灰岩接触部位应有富铀矿体存在。     

新疆尾亚矿区3期岩浆混合作用的初步研究

新疆东天山的尾亚钒钛磁铁矿矿区，发育3期岩浆混合作用。第一期为辉长质与花岗质岩浆混合．并生成闪长质岩石；第二期为闪长质与花岗质岩浆的混合，生成了石英二长质岩浆；第三期为石英二长岩浆与闪长质岩浆的混合。在各类岩石氧化物对SiO2的哈克图解上，尾亚3期岩浆混合岩石的投影点分别呈相关的线性关系。在稀土和微量元素方面，3期岩浆混合作用形成的岩石分别表现出相近的地球化学特征。配分曲线形态各自相似．形成的过渡岩石——岩浆混合岩类与各自的端元岩石具有继承关系。3期岩浆混合作用之间具有明显的继承性：第一期形成的岩浆混合岩，成分相当于闪长岩，与第二期岩浆混合的基性端元属同类岩石．且与第二期各类岩石具有相似的地球化学特征；第二期形成的石英二长闪长岩，与第三期的端元岩石石英二长斑岩体完全可以对比。尾亚地区的3期岩浆混合作用表明，混合作用可以是多阶段、多期次的，本区火成岩类最初的母岩浆是酸性的陆壳硅铝质和基性的幔源铁镁质岩浆。岩浆混合作用反映了本区壳幔相互作用的本质。     

东天山香山镁铁-超镁铁岩中富CH4流体包裹体的特征及其意义

香山岩体是东天山镁铁-超镁铁杂岩带的一个典型岩体，相带发育。各相带都含有韭闪石质普通角闪石巨晶，后环绕橄榄石和拉长石生长，构成包橄结构和包含结构，表明母岩浆富水。本研究的样品采自于香山岩体中岩体。拉长石和橄榄石中的流体包裹体孤立分布，或成群分布，大小不等，无明显方向性，或成串分布，平行于寄主矿物的颗粒边界和生长晶面。流体包裹体主要为原生，一部分为次生或假次生，是在以角闪石结晶为标志的岩浆流体大量出溶期间捕获的，因而代表了岩浆源区的流体。运用显微激光拉曼光谱仪，在100～4000cm。全波段范围内对拉长石和橄榄石中的50多个流体包裹体的气泡进行了分析。结果表明，流体包裹体的气体成分分为4类：a)富CH4气体；b)富H2O气体；c)H2O CH4混合气体；d)多组分(C2H6 N2 CH4，C2H6 CH4 N2 C4H6)混合气体。因而，香山岩体所携带的流体是一种富CH4等还原性挥发份和富H2O的流体。由于上地幔处于相对氧化状态，上地幔的挥发份以CO2为主。因而，香山岩体的母岩浆和流体应该来自于地幔过渡带或软流圈，这同时也表明新疆北部晚古生代的地幔过渡带或软流圈可能是未被氧化的、含C—H系列流体的圈层。俯冲板片的再循环，为地幔深处的H2O提供了来源。富CH4还原性C—H流体和富H2O流体，为地幔深处的熔融发挥了重要作用，进而产生了新疆北部造山后广泛分布的镁铁一超镁铁岩浆以及铜镍硫化物矿床。     

中国新疆矿床成矿系列类型

研究认为在不同时代、不同地质构造单元中重复出现的矿床成矿系列，可称为矿床成矿系列类型。新疆主要矿床成矿系列类型带有鲜明的古生代造山带成矿作用特点，它们联系于新疆各造山带古生代地壳发展的拉张型过渡壳－洋壳－汇聚型过渡壳－古生代新陆壳的各特定阶段，与各阶段地质构造作用密不可分。矿床成矿系列类型本身也随着地壳发展、地壳成熟度的提高而有规律地演化     

新疆西天山艾日垦其垦铜钼矿床成矿过程及其找矿潜力

艾日垦其垦矿床是近年发现的铜钼矿床,位于中国西天山东部,处在中亚成矿带腹地。主要赋矿岩石为二长花岗岩,可划分为钾化带、硅化带、青磐岩化带和绢英岩化带等4个明显的蚀变带,且成带状分布,主要受那拉提南缘断裂控制。本文对矿脉中钾长石和岩体中绢云母进行了年龄测试,结果显示热液作用时限为268.35±4.05 Ma,岩浆作用时限为321.43±4.24 Ma。主微量元素分析测试显示出赋矿岩体富Si（SiO₂=71.01%～73.94%）,富碱（Na₂O+K₂O=5.53%～7.80%）,贫钙（CaO=1.95%～2.93%）,高Sr（>417×10^-6）低Y（<12.3×10^-6）,总体上富集大离子亲石元素LILE（Ba、Th、Rb、K）,亏损高场强元素HFSE（Nb、Ta、Ti）,微量元素比值暗示曾发生下地壳加厚作用。流体包裹体测试结果显示出本矿床含矿脉体主要为变质流体包裹体,且近定向排列,具有低温低盐度特征,这与典型斑岩型矿床区别很大。研究认为本区在石炭纪岩浆侵入阶段并未形成矿床,但形成了铜钼等金属的预富集,二叠纪的热液作用是形成矿床的关键过程,与当时发生的韧性剪切作用关系密切,断裂为成矿热液上移提供动力和通道。     

西藏羌塘-金沙江区金属矿床成矿系列研究

本文依据近年西藏自治区矿产资源大调查的资料与西藏自治区矿产资源潜力评价研究获得的系统、详细的矿产资源资料,系统总结编写了西藏自治区金属矿床成矿系列及矿床成矿谱系（分4篇论文）。本文,重点（第1篇论文）论述了喀喇昆仑（羌塘）-三江成矿省（含西金乌兰-金沙江成矿带、北羌塘-昌都成矿带及喀喇昆仑-他念他翁成矿带）的矿产地质特征及成矿分布规律与成矿系列。羌塘-三江成矿区除喀喇昆仑-他念他翁成矿带（Ⅲ-37）的多龙Cu、美多Sb及当曲Fe等矿床分布在南羌塘与他念他翁地区外,其它他主要矿床都分布在藏东三江地区。羌南地区主要有与燕山中晚期岩浆作用有关（如多龙Cu铜矿）矿床成矿系列、与新生代流体-改造有关（如美多Sb锑矿）矿床成矿系列和与燕山中晚期层控热液-改造有关（如当曲Fe铁矿）矿床成矿系列。喜马拉雅期在藏东三江地区的成矿事件是最非常重要的金属矿床成矿事件。造山带产生大规模走滑-伸展、推覆-剪切及其伴生的富钾碱性斑岩（岩浆热液）、弧后前陆盆地两侧推覆形成的盆地流体系统（以热液对流系统为特征）,构成了玉龙Cu铜矿为代表的Cu-Mo-Ag成矿系列和拉诺玛Pb铅矿为代表的Pb-Zn-Sb成矿系列,及美多Sb锑矿为代表的Sb-Ag成矿系列。     

Geology and Genesis of the Mafic—Ultramafic Complexes in the Huangshan—Jingerquan（HJ） Belt,East Xinjiang

More than twenty mafic-ultramafic complexes, which host several mediumor large-sized Cu−Ni deposits, occur along the Huangshan-Jingerquan (HJ) belt in East Xinjiang. Rock types in these complexes are predominated by peridotite, pyroxene peridotite, olivine pyroxenite, gabbronorite, orthopyroxene gabbro, troctolite, gabbro and diorite. The ultramafic rocks are relatively Fe-enriched and are characterized by an assemblage of olivine+orthopyroxene+clinopyroxene+hornblende±plagioclase without obvious metamorphic textures. Chemically, these complexes are relatively Fe-enriched and show a tholeiitic trend of evolution. The complexes in this belt are intruded under the extensional environment in a Mid-Carboniferous back-arc basin. They can be considered as a new type of mafic-ultramafic complexes in orogenic belts, as designated by the name of the East-Xinjiang-type complexes. This project was financially supported by the National Natural Science Foundation of China.