夏日哈木超大型镍矿Ⅰ号岩体地幔源区性质和硫化物熔离过程:来自橄榄石成分、亲铜元素和硫同位素的约束

夏日哈木超大型镍矿I号岩体的地幔源区目前仍存在软流圈、大陆下岩石圈地幔和辉石岩地幔三种不同认识。本次研究通过对该岩体西段新近发现的隐伏矿体ZK3109钻孔中斜方辉石岩和浸染状矿石中的橄榄石进行原位成分分析,识别地幔源区性质,并结合硫化物原位S同位素和全岩亲铜元素组成,探讨硫化物熔离过程。样品中橄榄石均具有较低的Mn/Zn比值(基本小于13.5),而且斜方辉石岩中橄榄石具有较低的100×Mn/Fe比值(基本小于1.35),指示岩体源区有辉石岩地幔组分加入,与前人根据硫化物矿体富Ni特征的推测一致。橄榄石低Ca(小于300.00×10^(-6))、高Li(平均9.83×10^(-6))以及Sc与Ni正相关指示辉石岩地幔组分可能是俯冲洋壳物质交代大陆下岩石圈地幔的产物。另一方面,斜方辉石岩中橄榄石Ni、Fo值均与Co负相关且全岩S和铂族元素(PGE)相关性不明显,说明浅部岩浆房硫化物熔离发生在斜方辉石岩形成之后。浸染状矿石中橄榄石Co和Ni正相关且全岩S和PGE正相关,暗示橄榄石成分受控于硫化物熔离。样品中镍黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿δ^(34)S值(2.28‰~6.11‰)高于地幔值(0±2‰),指示壳源硫化物的选择性加入导致母岩浆在浅部岩浆房S饱和。模拟计算表明岩体东、西两段浸染状矿石和网脉状矿石中亲铜元素的差异是母岩浆在硫化物熔离过程中二者R值(硅酸盐熔体和硫化物熔体质量比)不同造成的,分别为30~3000和3000~15000。本次研究表明综合运用矿物原位成分、S同位素和全岩亲铜元素组成能够有效识别铜镍硫化物矿床赋矿岩体地幔源区性质并刻画硫化物熔离过程。

东昆仑夏日哈木镍矿床地质特征与成因

夏日哈木超大型镍矿床位于东昆仑造山带昆中岛弧带内.Ⅰ号含矿岩体主要由橄榄岩相、辉石岩相、辉长苏长岩相等多种岩石类型组成.其中,含矿岩石主要为橄榄岩相、辉石岩相和苏长岩相.矿石构造以准块状-块状、海绵陨铁状和浸染状为主,斑杂状次之,细脉状较少.岩石和矿石的铂族元素（PGE）丰度较低,岩石平均6.45×10^-9,矿石平均456.91×10^-9.岩石和矿石具有相似的PGE配分模式.矿石样品具有高的Ir丰度（0.284×10^-9～1.198×10^-9）,低的Pd/Ir比值（9.12～22.34,平均值16.41）,显示了岩浆型成矿作用特点.铂族元素（PGE）地球化学特征及岩石Ni/Cu-Pd/Ir关系表明,原生岩浆为高镁玄武质岩浆.母岩浆明显亏损PGE,而硫化物的深部熔离可能是导致母岩浆PGE亏损的主要原因.硫同位素特征显示有明显地壳硫的加入.根据铂族元素特征及矿相学、硫同位素特征分析,成矿母岩浆在深部岩浆房分异,为含少量硫化物的岩浆、含较多硫化物的岩浆和矿浆,分阶段脉动式上侵,在上侵过程中和进入终端岩浆房后硫化物继续熔离,是形成夏日哈木镍矿床的主导机制.

东昆仑夏日哈木铜镍矿床Ⅱ号岩体年代学、地球化学及其意义

夏日哈木超大型镍矿床位于东昆仑造山带昆中岛弧带内,其Ⅱ号岩体主要由辉长岩和少量辉石岩组成,局部可见孔雀石、镍华、褐铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等矿化。岩石主量元素化学特征具低硅(w(Si O2)=48.12%~50.18%)、低钛(w(Ti O2)=0.47%~0.73%)、高镁(w(Mg O)=13.15%~19.59%)的特征,属亚碱性系列岩石,m/f值为3.14~3.88,属铁质超基性岩类。岩石稀土、微量元素标准化配分模式具一致性,表现为轻稀土元素弱富集的右倾型,并具有富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti的特征。辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb年代学研究表明,岩体形成年龄为(424.1±4.6)Ma,属志留纪。笔者对夏日哈木Ⅰ号、Ⅱ号岩体的主要地质特征作了对比,认为二者同源,结合区域构造及Ⅰ号岩体形成的构造背景,认为Ⅱ号岩体形成于岛弧环境。

准噶尔盆地南缘下侏罗统三工河组地球化学、沉积环境及源区特征分析

准噶尔盆地南缘是重要的油气勘探地区,也是研究盆地构造属性、沉积环境演化的重要区域。南缘下侏罗统三工河组由上部主体浅青灰色-灰绿色长石岩屑砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和下部土黄色长石岩屑砂岩、含砾粗砂岩、砾岩组成,对上部样品进行岩石学、岩相学和地球化学研究显示:样品化学蚀变指数(CIA)为77.57,反映物源区经历中等风化作用;碎屑物质磨圆和分选较差,表明沉积物搬运距离短,成分成熟度低;Cu/Zn、V/Cr、V/(V+Ni)、Ni/Co及U/Th值指示古沉积环境为富氧的氧化环境-贫氧过渡环境;Sr/Cu、Al_(2)O_(3)/MgO值指示温暖湿润的气候特征;Li,Sr,Sr/Ba,Th/U值指示淡水环境;综合岩相学特征认为,其上部主体为浅湖亚相沉积,下部为辫状河三角洲平原亚相沉积。样品中含流纹岩岩屑,La/Th-Hf、La/Sc-Co/Th和Ni-TiO_(2)判别图指示三工河组源岩主要来自于上地壳长英质火山岩;出现少量安山岩岩屑和Th/Co、Th/Cr比值显示源岩有少量中-基性岩。通过样品与不同构造背景杂砂岩成分对比、Th-Co-Zr/10、La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10判别图显示物源区应为大陆岛弧构造背景。

河南省方城县莫沟萤石矿床地质特征及成因

方城县莫沟萤石矿床是河南省南部萤石成矿带的主要组成部分之一,产于新元古界煤窑沟组内。本文在剖析莫沟萤石矿床地质特征的基础上,开展了岩相学、岩石地球化学研究,约束了成矿物质来源,探讨了矿床成因机制。结果表明:萤石矿体呈脉状、透镜状产出,与成矿有关的蚀变有硅化、萤石化、绢云母化等,矿石构造类型主要为块状,次为条带状、条纹状、角砾状。萤石矿体与煤窑沟组大理岩、燕山期似斑状斜长花岗岩的球粒陨石标准化稀土元素配分模式基本一致,显示成矿物质来源与煤窑沟组大理岩和燕山期似斑状斜长花岗岩有关,应为富含F元素的含矿热液沿层间断层侵入并与围岩发生反应,沉淀形成萤石矿(化)体,矿床成因类型为低温热液沿层间构造充填型矿床。

塔里木克拉通北缘兴地镁铁—超镁铁质岩带铜镍成矿作用:来自铂族元素地球化学的制约

兴地镁铁—超镁铁质岩带位于塔里木克拉通北缘的库鲁克塔格地块,由兴地Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号和Ⅳ号等岩体组成。其中,兴地Ⅰ号和Ⅳ号岩体以辉长岩相为主;而兴地Ⅱ号和Ⅲ号岩体从橄榄岩相、辉石岩相到辉长岩相均有产出,岩相分带清楚。兴地Ⅱ号和Ⅲ号岩体二辉橄榄岩和二辉岩中均赋存有铜镍硫化物矿(化)体,常见矿石构造有星点状、斑点状、稀疏浸染状和稠密浸染状等,金属硫化物以磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿为主。兴地Ⅱ号和Ⅲ号岩体岩石的铂族元素(PGE)含量(质量分数,下同)((0.41~4.54)×10^(-9))低,钯组铂族元素(PPGE)含量总体高于铱组铂族元素(IPGE),IPGE/PPGE值为0.08~0.48,原始地幔标准化铂族元素蛛网图呈左倾型。岩石中铂族元素相对于Ni和Cu明显亏损,Pd/Ir值为3.28~23.33,Ni/Cu值为3.67~10.00,表明其母岩浆为高镁玄武质岩浆,这与橄榄石-熔体平衡估算的母岩浆性质一致。全岩Cu/Pd值((6.58~83.33)×10^(4))以及Cu/Zr值与Ni含量的相关性特征表明,在岩浆源区和侵位过程中均发生了硫化物的熔离作用,导致残余岩浆中显著亏损铂族元素。综合分析认为,兴地Ⅱ号和Ⅲ号岩体具有良好的找矿前景。

新疆东天山黄山东岩体岩石地球化学特征与岩石成因

黄山东岩体位于东天山北部的土墩-黄山-图拉尔根镁铁-超镁铁质岩带中段,受康古尔塔格-黄山深大断裂控制,是由辉长闪长岩、角闪辉长岩、橄榄辉长岩、辉长苏长岩及二辉橄榄岩组成的复式岩体。主量元素化学组成部分属拉斑玄武岩系列,也有部分属钙碱性系列。大部分岩石相对富集LREE、适度亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)。元素地球化学和Nd、Sr、Pb同位素体系证明,岩浆遭受了5%～8%的中-上地壳物质的同化混染作用。岩浆源区由被消减板片交代的地幔楔物质和软流圈地幔物质组成。岩石圈根部拆沉和软流圈地幔上涌过程中生成了黄山东岩体。富铁硅酸盐的分离结晶作用对硫化物富集并分凝起到了关键性作用,成矿过程应该是岩浆自身演化过程的有机组成部分。

新疆东天山葫芦岩体岩石学与地球化学研究

葫芦岩体位于康古尔—黄山韧性剪切带东段,地表出露面积0.75km^2。主要岩石类型有辉长闪长岩、辉长岩、辉石岩、辉橄岩、橄揽岩。岩相之间多呈渐变过渡关系,局部也有侵入接触。主量元素化学组成基本上属拉斑玄武岩系列。岩石相对富集 LREE、适度亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)。岩浆演化过程中发生了较弱的同化混染作用。橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和斜长石的分离结晶作用是岩浆演化的主要机制。四件样品ε_(Nd)(t)值(+6.4～+7.1),一件样品的ε_(Sr)(t)=+3.4,其余三件的ε_(Sr)(t)值(-10.1～-9.3),^(206)Pb/^(204)Pb(18.091～18.513)、^(207)Pb/^(204)Pb(15.459～15.528)、^(208)Pb/^(204)Pb(37.526～38.126)。元素地球化学和 Nd、Sr、Pb 同位素体系表明,源区软流圈来源的岩浆中混入了富集岩石圈地幔来源的岩浆。稀土元素地球化学证明,熔融作用发生于尖晶石稳定域内。由此可见,岩体是尖晶石稳定域内占主体的软流圈地幔与富集岩石圈地幔相互作用的结果。

龙首山地块的归属问题:来自地壳结构和中—新元古代地层的证据

为了弄清楚龙首山地块的归属问题,对龙首山地块地壳结构和地层特征进行研究,发现龙首山地块具有由结晶基底和沉积盖层组成的双层地壳结构。该地块结晶基底由龙首山群组成,龙首山群岩性主要为一套条带状、眼球状混合岩夹斜长角闪岩、花岗质片麻岩、黑云斜长片麻岩等,普遍经历了角闪岩相区域变质作用。龙首山地块缺失长城系、青白口系和南华系,下部沉积盖层由蓟县系墩子沟群和震旦系顶部的烧火筒沟组构成。墩子沟群经历了埋藏变质作用,粉砂岩具千枚状构造,砂岩有一定程度的重结晶,地层层理保存完整。烧火筒沟组上部为含砾千枚岩、粉砂质千枚岩,下部为冰碛砾岩,冰碛砾岩总与寒武系含磷层相伴出现。地壳整体结构与华北克拉通基本特征相同,而扬子克拉通具有结晶基底、褶皱基底和沉积盖层3层地壳结构,与华北克拉通和龙首山地块迥异。因此,龙首山地块应归属于华北克拉通。

塔里木板块东北部坡十侵入体铂族元素地球化学特征及成矿作用

坡十侵入体位于塔里木板块东北部坡北岩体内,是该岩体第三阶段岩浆活动形成的十几个小侵入体中的一个。现有钻探资料显示其主要岩石类型有:纯橄岩、二辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、正堆晶辉长岩。其中,含矿岩石主要为二辉橄榄岩。矿石构造以星散浸染状-稀疏浸染状为主,局部具稠密浸染状构造。铂族元素(PGE)地球化学特征表明,原生岩浆为高镁玄武质岩浆,演化过程中深部发生了约0.012%硫化物熔离,使得侵入体现有岩石和矿石的PGE含量总体偏低。综合坡十侵入体的岩体特征、矿体在侵入体中赋存的部位、矿石类型和矿石结构/构造分析,现阶段评价的矿(化)体主要为含有少量硫化物的上悬矿体,侵入体深部找矿潜力较大。

塔里木板块坡十侵入体地化特征及岩石成因

坡十侵入体位于塔里木板块东北部坡北岩体内,是该岩体第三阶段岩浆活动形成的小侵入体之一。主要岩石类型有纯橄岩、二辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩、橄榄二辉岩和斜长橄榄二辉岩。岩石化学组成属拉斑玄武岩系列,普遍富集大离子亲石元素,岩石εNd(t)=+1.3～+8.5,显示亏损型地幔特征。岩石学和地球化学特征表明原生岩浆为苦橄质岩浆,岩浆演化过程发生了一定程度的同化混染作用,坡十侵入体与塔里木板块东北部的二叠纪幔源岩浆岩应该是塔里木大火成岩省的组成部分。

新疆东昆仑达拉库岸镁铁-超镁铁质岩体年代学、地球化学及成矿条件

达拉库岸镁铁-超镁铁质岩体位于东昆仑造山带南带之喀拉米兰晚古生代沟弧系,主要由二辉橄榄岩、单辉橄榄岩、橄榄二辉岩、单辉辉石岩和辉长岩组成。辉长岩的锆石U-Pb谐和年龄为244.4±1.5Ma,属于中三叠世。岩石普遍弱富集稀土元素和大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr),亏损不相容元素(Nb、Ta)。岩体原生岩浆为高镁拉斑玄武质岩浆(Mg O 11.4%,Fe O10.8%)。元素地球化学和Nd、Sr同位素组成特征表明岩浆源区为富集岩石圈地幔,岩浆运移和侵位过程中遭受不同程度地壳物质的同化混染作用。依据橄榄石组分模拟获得橄榄石结晶过程中母岩浆达到硫饱和,并发生硫化物的熔离作用。从岩体特征、矿石结构、原生岩浆性质、深部硫化物熔离和物探信息等方面综合分析,岩体具有形成岩浆型铜镍硫化物矿床的良好条件。

一流本科建设中《地球科学概论》课程教学改革与探索

《地球科学概论》是高校地质学类专业学生迈入大学学习的第一门专业基础课程,持续的课程建设和教学改革意义重大。课程团队遵循以学生学习和发展为中心的教学理念,尊重学生主体性,紧扣课程目标,丰富教材资源,拓展教学空间,提升教学质量。采用线上线下混合小班教学、专题研讨、课堂及野外实践充分结合的方式,提高学生参与度和课堂实效性,强化综合素质培养。凝练专业家国情怀和科技成就,构建多维度课程思政,实现价值引领、知识教育、能力培养的有机统一。

塔里木板块东北部古堡泉岩体岩石地球化学特征与成因

古堡泉岩体位于甘肃北山裂谷带的南带,岩体呈不规则的岩株状,出露面积约1.7km2。主体岩性为辉长岩,含有较多的橄榄辉长岩、辉石橄长岩析离体,各岩相之间呈渐变过渡关系。大部分样品属于拉斑玄武岩系列,少数样品属碱性玄武岩系列。岩石中TiO2、K2O、P2O5、大离子亲石元素和稀土元素丰度很低(∑REE=5.29×10-6～17.30×10-6)。εNd(t)=+6.9‰～+8.1‰,εSr(t)=+2.3‰～+17.3‰,206Pb/204Pb=18.463～18.645,207Pb/204Pb=15.604～15.634,208Pb/204Pb=38.351～38.497。岩体源区可能为先期发生过部分熔融的亏损型地幔,岩浆在运移过程中遭受了显著陆壳物质的混染。原生岩浆为富铁贫镁的玄武质岩浆,在上侵和运移过程中主要发生了以单斜辉石和橄榄石为主的暗色矿物的分离结晶作用和不同程度斜长石的堆晶作用。岩体是地幔尖晶石橄榄岩在较低压力下发生较大程度部分熔融的产物。

塔里木板块东北部坡一镁铁质-超镁铁质层状侵入体岩石成因

坡一侵入体位于塔里木板块东北部坡北岩体内,是该岩体第三阶段岩浆活动形成的十几个小侵入体中的一个,锆石U-Pb年龄为278±2Ma。该侵入体属于以超镁铁质岩石为主的层状岩系,堆晶结构与韵律性堆晶层理非常发育。岩浆分异充分,形成了从纯橄岩到石英闪长岩的多种岩石类型。在超镁铁质岩石中,所有的橄榄石和大部分斜方辉石是堆晶相,少量斜方辉石是填隙相,大部分单斜辉石、褐色普通角闪石和黑云母是填隙相。在镁铁质岩石中,橄榄石和斜方辉石全部是堆晶相,单斜辉石与斜长石既可以是堆晶相,也可以是填隙相;褐色普通角闪石、黑云母和石英均为填隙相。超镁铁质岩石属拉斑玄武岩系列,镁铁质岩石属钙碱性系列。侵入体中大量存在的捕掳体、微量元素地球化学、Nd-Sr同位素组成的EMⅡ型演化趋势,充分证明了同化混染作用伴随岩浆演化过程而逐渐增强,并不断促进了岩浆的分异,而且导致了岩石化学系列的转化。PGE和亲硫元素地球化学以及硫同位素组成证明,硫主要来自于岩浆,硫化物形成于岩浆阶段,岩浆未经历过早期硫化物熔离作用,硫化物熔离起始于橄榄岩相结晶的晚期阶段,并伴随着此后的岩浆演化过程而继续熔离。硫化物熔离是岩浆自身演化和同化混染共同作用的结果。橄榄石Fo分子含量和全岩FeO含量显示,原生岩浆是苦橄质岩浆;源区物质应该是石榴石辉石岩;岩浆生成于地幔柱轴部。在塔里木板块东北部还存在分别来自于软流圈和亏损型大陆岩石圈地幔的二叠纪岩浆岩,它们都应该是塔里木大火成岩省的组成部分。

新疆葫芦铜镍矿床锆石U-Pb年代学、铂族元素地球化学特征及其地质意义

新疆东部葫芦岩体地表出露面积0.75km2,是由辉长闪长岩、辉长岩、辉石岩、辉橄岩、橄榄岩组成的复式岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,岩体形成年龄为274.5±3.9Ma,是东天山后碰撞伸展环境的产物。岩石和矿石的PGE总量低,其中IPGE与PPGE含量相近,PPGE略高于IPGE。岩石平均7.90×10-9,矿石平均45.57×10-9。在原始地幔标准化图解上,岩石和矿石具有相似的分配模式,PPGE和IPGE之间分异较弱。Ni/Cu-Pd/Ir关系图显示母岩浆主要为高镁的玄武质岩浆。根据矿石Cu/Pd比值114.67×103～157.42×103(平均136.05×103)和岩石Cu/Pd比值11.07×103～294.35×103(平均125.48×103)推断,葫芦矿床成矿母岩浆演化过程中经历了深部硫化物部分熔离的过程,这可能是导致该矿床PGE明显亏损的原因之一。地壳物质的混染(SiO2、S等的加入)以及橄榄石、辉石等矿物的分离结晶,是引起该矿床硫饱和并发生硫化物熔离作用而成矿的主要因素。

新疆库鲁克塔格地区二叠纪脉岩群岩石地球化学特征,Nd、Sr、Pb同位素组成与岩石成因

库鲁克塔格地区二叠纪脉岩群非常发育,主要岩石类型是辉绿岩,并有少量的斜闪煌斑岩、斜长玢岩和花岗斑岩。花岗斑岩属高钾钙碱性系列,具有A型花岗岩的稀土元素和微量元素地球化学特征;斜长玢岩的地球化学特征与花岗斑岩相似,二者都亏损U、Nb、Ta。斜闪煌斑岩的岩石化学组成属过碱性系列,显著富集轻稀土元素和大离子亲石元素。辉绿岩的岩石化学组成以钙碱性系列为主,稀土元素总量变化较大,Cs、Rb、Ba、Th元素丰度变化大,普遍亏损U、Nb、Ta。研究证明,辉绿岩脉的这些地球化学特征都与同化混染作用有关,大离子亲石元素丰度的变化还与热液蚀变有关。辉绿岩具有富集型Nd、Sr同位素组成,且变化范围大,是岩浆源区同化混染作用的结果。它们的铅同位素组成属低U(Th)/Pb值的正常铅,主要受混染物控制,并不代表源区特征。库鲁克塔格地区岩石圈地幔Nd、Sr、Pb同位素比塔里木板块西缘岩石圈地幔的富集程度更高,且变化范围大,反映了这两个地区岩石圈地幔的演化历史存在明显差异。

北天山东段阿奇山组火山岩的地球化学特征及锆石U-Pb年龄

阿奇山组分布于北天山东段觉罗塔格构造带内部的雅满苏岛弧带中,属于原雅满苏组下部的火山岩部分,而上部火山岩则属于土古土布拉克组。在阿奇山地区,阿奇山组由中-酸性火山岩、火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩组成。岩石地球化学特征显示为钙碱性岛弧火山岩系列,火山岩主体具有高Sr、Na_2O、Al_2O_3、SiO_2,低MgO、Y、Yb,及明显亏损HFSF、Nb、Ta等特征,与经典埃达克岩地球化学特征吻合,Nb、Sr、Sr/Y值显示为俯冲型埃达克岩。地球化学相关图解等表明岩浆同化混染作用弱、经历了辉石、斜长石、钛铁氧化物和磷灰石的分离结晶作用、且部分熔融发生在石榴石稳定域。与东部土屋-雅满苏地区阿奇山组火山岩的对比研究表明,东部地区的火山岩不具埃达克岩特征,说明埃达克岩分布的局限性。锆石U-Pb SHRIMP谐和年龄为341.7±2.7Ma,与首次在该组中采集的化石资料完全一致,代表了火山岩的形成年龄。与其北部大南湖岛弧带中的小热泉子组、企鹅山组形成年龄(325.1±3.2Ma、322.6±2.0Ma)对比研究暗示,准噶尔板块南缘石炭纪存在构造-岩浆活动随时间由南向北迁移。

新疆喀拉通克镁铁质岩体群的岩石成因研究

喀拉通克镁铁质岩体群位于准噶尔板块北缘,由13个小岩体组成。主要岩石类型为方辉橄榄岩、橄榄苏长岩、辉长苏长岩、辉长岩、淡色辉长岩、辉长闪长岩等。主要造岩矿物为贵橄榄石、普通辉石、紫苏辉石、斜长石和数量较多的褐色普通角闪石、黑云母等。主量元素分属钙碱性系列、岛弧拉斑玄武岩系列和具有MORB属性的拉斑玄武岩系列。大多数样品具有高LREE/HREE比值、富集大离子亲石元素,相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)。ε_(Nd)(t)=+6.2～+8.2,4件样品的ε_(Sr)(t)=-0.6～-36.3,另有1件样品为+36.5;(^(206)Pb/^(204)Pb)_i=17.784～18.008,(^(207)Pb/^(204)Pb)_i=15.400～15.555,(^(208)Pb/^(204)Pb)。=36.973～37.560。元素地球化学和Nd、Sr、Pb、Os、O、S同位素体系证明,岩浆仅在局部遭受了同化混染作用。原生岩浆为高镁的拉斑玄武岩浆(MgO=11.6%)。岩浆在上侵和运移过程中经历了以单斜辉石为主的暗色矿物的广泛分离结晶作用和斜长石的凝聚,导致了淡色辉长岩的广泛分布和超镁铁岩的严重缺失。岩浆源区由被消减板片交代的地幔楔物质和软流圈地幔物质组成,因而富集不相容元素和水,并因交代作用与岩浆生成的时差短,而保持放射成因同位素的亏损状态。在岩石圈根部拆沉和软流圈地幔上涌过程中生成了喀拉通克镁铁质岩体群。

东天山黄山东铜镍矿床铂族元素地球化学特征及其意义

黄山东岩体位于东天山北部的土墩-黄山-镜儿泉-图拉尔根镁铁-超镁铁质岩带中段，受康古尔塔格-黄山深大断裂控制，是由二辉橄榄岩、橄榄辉长岩、辉长苏长岩和辉长闪长岩组成的复式岩体。黄山东铜镍硫化物矿床镁铁质岩石和矿石中的铂族元素（PGE）含量很低，其中IPGE（Os，Ir，Ru，Rh）与PPGE（Pt，Pd）含量相近，PPGE略高于IPGE。岩石平均2×10^-8，矿石平均86×10^-9在矿石中，PGE含量与硫含量呈正相关关系。在原始地幔标准化图解上，岩石和矿石具有相似的分配模式，PPGE和IPGE之间分异很弱。Ni／CuPd／Ir关系图以及岩石地球化学资料显示，形成黄山东岩体的原始岩浆为MgO含量较高的PGE不亏损的拉斑玄武质岩浆。岩浆在上升的过程中发生过早期硫化物深部熔离，带走了岩浆中大部分的PGE，可能是造成黄山东矿床母岩浆中PGE明显亏损的主要原因。矿石低的Pd／Ir比值（为4．22～17．24，平均值为8．49）及高的Ir含量（为2．04×10^-9～21．45×10^-9，平均值为8．79×10^-9）显示黄山东矿床成矿过程中后期热液作用不明显。铂族元素地球化学特征和岩石地球化学资料显示了地壳物质的混染以及橄榄石、辉石等矿物的分离结晶是引起该矿床硫饱和并发生硫化物熔离作用而成矿的主要因素。