峨眉山大火成岩省含钒钛磁铁矿镁铁-超镁铁质侵入体中磷灰石主量元素地球化学特征及成岩成矿条件

峨眉山大火成岩省红格、攀枝花及太和镁铁-超镁铁质侵入体赋存有超大型Fe-Ti-V氧化物矿床,对其磷灰石主量元素地球化学特征的研究可以揭示其成岩成矿条件。红格、攀枝花及太和侵入体磷灰石晶体具有富F(0.94%~1.83%)、贫Cl(0.10%~0.66%)、贫SO_(3)(<0.25%)的特征。F含量与Cl含量呈负相关,与F/Cl比值呈正相关;而SO_(3)含量与F之间的相关性不明显。与攀枝花及太和侵入体含矿辉长岩样品中磷灰石晶体相比,红格侵入体含矿橄榄单斜辉石岩和单斜辉石岩样品中磷灰石晶体F含量和SO_(3)含量较高,Cl含量较低。根据磷灰石中卤素组分和硫含量可推算与之平衡的岩浆熔体中的相应值。研究表明攀枝花侵入体与磷灰石平衡的岩浆中Cl含量最高;红格母岩浆中S含量高于攀枝花及太和。红格侵入体单斜辉石岩与橄榄单斜辉石岩相比,Cl含量较低,表明红格侵入体中发生了脱气作用。由于不同侵入体磷灰石δCe与SO_(3)含量之间没有明显的相关性,因此峨眉山大火成岩省不同侵入体磷灰石中SO_(3)含量高低可能与熔体中的S含量相关。磷灰石F/Cl比值较高,揭示峨眉山大火成岩省地幔源区存在俯冲沉积物质的混入。

武夷-云开造山带早古生代镁铁-超镁铁质岩富钪风化壳的首次发现及其意义

本文首次报道华南古生代武夷-云开造山带东南缘的兰排镁铁-超镁铁质岩体富钪(Sc)风化壳,初步计算获得区域内钪的潜在资源为524~566 t,为一潜在大型风化壳型钪矿。兰排岩体呈小型岩株侵入到永和闪长质岩体内,主要由橄榄岩、辉石岩和辉长岩组成,辉石岩锆石^(206)Pb/^(238)U年龄为(428.3±2.0)Ma(MSWD=0.92)。镁铁-超镁铁质岩全岩w(TFe_(2)O_(3))为12.1%~18.7%,其中辉石岩钪含量为44×10^(–6)~97×10^(–6),总体高于橄榄岩(20×10^(–6)~89×10^(–6))和辉长岩(28×10^(–6)~48×10^(–6))。兰排这类富钪岩石组合与以往认为富钪的碳酸岩-碱性岩体和阿拉斯加型岩体都存在较大差异,可能代表了一种新的钪成矿母岩类型,推测碰撞后陆内伸展诱发富钪地幔源区熔融可能是富钪母岩浆形成的重要机制。镁铁-超镁铁质岩体上部发育完整的风化壳剖面,可分为全风化层和半风化层。全风化层的上部富集铁(氢)氧化物(磁铁矿、赤铁矿、针铁矿),而中下部以高岭石等黏土矿物为主。半风化层除了包含蒙脱石等黏土矿物,还包括铁钛氧化物及辉石等硅酸盐矿物或相关蚀变矿物。风化壳样品的Sc含量为21×10^(–6)~304×10^(–6),富集程度最高可达相应基岩的3倍以上。其中,钪含量最高的样品主要分布在铁氧化物最富集的全风化层上部,其钪含量多数超过100×10^(–6)。风化壳钪含量与红土化指数(IOL)呈明显的正相关性,表明红土化过程对风化壳钪的富集有显著影响。初步研究认为钪在风化壳红土化过程中经历了活化-迁移-沉淀的多阶段富集过程:1)风化早期钪以类质同象替换的形式赋存在蒙脱石等黏土矿物中;2)风化后期磁铁矿和蒙脱石溶解,钪赋存在以铁(氢)氧化物为主的矿物中,并达到最高程度的富集(Sc>100×10^(–6));3)风化晚期铁(氢)氧化物溶解,一部分钪向下迁移到特定层位。兰排镁铁-超镁铁质岩体富钪风化壳的发现弥补了我国高品位风化壳型钪矿床的空白,丰富了成矿母岩的类型,为华南早古生代成矿作用的理论研究和战略性矿产的找矿勘查提供了一个新的方向。

铁同位素分馏机理以及在镁铁-超镁铁质岩浆作用和成矿作用中的应用

镁铁-超镁铁质侵入体包含了大量来自地球深部的信息,与其具有成因联系的岩浆矿床具有重要的经济价值。铁作为直接参与成矿的元素,其同位素组成在示踪成矿物质来源与反演成矿过程方面有着天然的优势。近年来,随着MC-ICP-MS的出现与发展,诸多学者对镁铁-超镁铁质侵入体及相关的岩浆矿床开展了一系列铁同位素研究,并取得了重要的研究进展。本文通过总结镁铁-超镁铁质岩浆作用及成矿作用中铁同位素的组成,探讨了镁铁-超镁铁质侵入体中铁同位素的分馏机制。研究表明不同地质储库的铁同位素组成不同,其中球粒陨石代表地球最初始的铁同位素组成,其他岩体均因遭受不同程度的后期地质作用的改造而产生铁同位素分馏。铁同位素的分馏机制包括热力学平衡分馏和动力学分馏,在自然界矿物中,Fe3+形成的化学键一般强于Fe2+,因此富Fe3+的矿物相(如磁铁矿)相对于富Fe2+的矿物相(如磁黄铁矿、镍黄铁矿)更富集重同位素。多种动力学过程包括部分熔融、分离结晶、氧化还原过程和扩散等均会导致铁同位素产生动力学分馏。由于其独特的地球化学性质,铁同位素在与镁铁-超镁铁质侵入体相关的铜镍铂族元素硫化物矿床、钒钛磁铁矿矿床和铬铁矿矿床等领域有着非常广泛的应用及前景。与其他稳定同位素,如锂、硫、镁、镍同位素等相结合,可以有效地用来示踪沉积物质的同化作用,反演硫化物熔体冷凝结晶过程和揭示矿床成因。

东昆仑古生代镁铁质岩浆镍钴成矿条件——希望沟地区超镁铁质岩C-He-Ne-Ar同位素制约

东昆仑造山带广泛发育古生代以来的镁铁质岩浆作用,不同的镁铁质岩浆在镍钴关键金属成矿潜力方面存在显著差异,希望沟地区出露的玄武岩及406.9Ma和270.7~264.9Ma两期镁铁-超镁铁质岩的Ni-Co成矿规模不同,是对比认识镍钴富集成矿条件差异的理想地区。本文测定了超镁铁质岩单矿物中流体挥发份的稀有气体和碳同位素组成,橄榄石、辉石和斜长石释出CO _(2)和CH4的δ^(13)C值变化范围大,δ^(13)CCO _(2)和δ^(13)C_(CH4)位于有机质热裂解成因及地壳值的范围内,δ^(13)C_(CH4)值具有I型有机质来源特征,CH4同系物的碳同位素组成随碳数呈正序及局部反序的分布特征,3He/4He与40Ar/36Ar指示大气饱和流体与大陆地壳端元,3He/4He与δ^(13)CCO _(2)揭示Ⅰ型沉积有机质与蚀变洋壳。3He/4He与4He含量负相关表明放射性成因4He~*的大量积聚,扣除掉4He~*后含镍钴成矿的406.9Ma岩体的3He/4He值达1.8Ra,揭示岩浆来源于岩石圈地幔。大陆地壳和沉积有机质可能来自围岩的沉积有机质热裂解组分,Ⅰ型沉积有机质、蚀变洋壳及大气饱和流体揭示岩浆地幔源区的俯冲洋壳板片携带再循环地壳组分。希望沟镁铁-超镁铁质杂岩体的地壳混染比例(32%)高于夏日哈木矿床,不是制约硫化物饱和熔离镍钴成矿的条件,270.7~264.9Ma岩体低的Ni-Co含量及成矿规模可能与深部岩浆房硫化物的熔离有关。

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。

甘-新北山地区二叠纪镁铁-超镁铁质岩体造岩矿物化学特征及其岩石学指示

二叠纪镁铁-超镁铁质岩体在北山造山带广泛分布,其中多发育铜镍硫化物矿化,并集中在新疆北山坡北和甘肃北山柳园地区。本文对柳园地区二叠纪骆驼山(283Ma)和西南山(277Ma)矿化岩体中早期结晶的造岩矿物开展矿物化学分析,并对甘-新北山地区矿化岩体的主要造岩矿物进行系统对比研究。骆驼山和西南山岩体主要由单辉橄榄岩、二辉橄榄岩、橄榄辉石岩、橄榄辉长岩和辉长岩组成,主要造岩矿物为橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、斜长石和角闪石,及少量铬尖晶石和金云母。铬尖晶石Cr~#值范围为52.2~70.4,TiO_(2)含量为1.1%~4.0%,Al_(2)O_(3)含量为8.1%~18.9%。橄榄石Fo值范围为78~86,Ni含量为856×10^(-6)~2121×10^(-6),Ca含量为71.3×10^(-6)~720×10^(-6)。斜方辉石主要为顽火辉石和少量古铜辉石;单斜辉石为透辉石和普通辉石,Mg~#范围为86~88,Al~Ⅳ/Al~Ⅵ比值范围为1.42~3.49。矿物成分计算结果表明岩体的母岩浆为高Mg拉斑玄武质岩浆,结晶温度范围为1132~1323℃,结晶压力为0.23~0.25GPa,氧逸度范围为FMQ+1.0~+1.7,具有富集LREE以及Nb-Ta-Zr-Hf负异常的特征。富含含水矿物及母岩浆含水量反演结果显示骆驼山和西南山岩体单斜辉石结晶时其岩浆含水量分别为3.4%和3.6%,表明岩体原始岩浆形成于富水源区,可能与俯冲交代作用有关。与坡北地区岩体对比,骆驼山和西南山岩体母岩浆结晶温度略低,较高的单斜辉石Al~Ⅳ/Al~Ⅵ值以及压力计算表明岩体形成于相对低压环境,岩浆氧逸度范围略高于坡北地区岩体,可能与含水的镁铁质岩浆分异演化作用相关。结合区域地质资料认为柳园地区二叠纪岩体形成于碰撞后伸展构造环境,母岩浆所具有的岛弧岩浆特征来源于地幔源区曾经历的俯冲板片来源熔/流体的改造作用。

东昆仑浪木日镁铁质-超镁铁质岩成因:锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素特征

浪木日镁铁质-超镁铁质岩体位于东昆仑造山带东段,临近昆中断裂,主要由橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩和辉长岩组成,且局部发育星点状和浸染状硫化物矿化。辉石岩和橄榄辉石岩获得的锆石U-Pb年龄分别为(421.2±1.2)Ma和(421.10±0.96)Ma,表明岩体侵位于晚志留世。岩石地球化学特征显,浪木日镁铁质-超镁铁质岩具有较高的Mg#(Mg#>80),富集LILE(Rb、Th、U等),亏损HFSE(Nb、Ta、Ti等),轻、重稀土元素分馏程度较强((La/Yb)N=6.28~50.91,(La/Sm)N=1.45~4.15,(Gd/Yb)N=1.43~9.71),具有弱的负Eu异常(δEu=0.226~0.824)。锆石Lu-Hf(εHf(t)=-2.9~-10)和全岩Sr-Nd(εNd(t)=-10.3~-8.9)同位素特征显示,其岩浆源区主要来自富集地幔,与俯冲洋壳脱水交代上覆地幔楔活动有关。综合研究表明,浪木日镁铁质-超镁铁质岩体是原特提斯洋洋壳俯冲晚期的产物,随着俯冲的深入,板片最终断离形成板片窗,导致软流圈上涌促使地幔楔发生部分熔融形成镁铁质-超镁铁质岩浆,岩浆上升过程中与地壳发生混染最终形成浪木日岩体。

南祁连化隆地区镁铁-超镁铁质侵入岩地质、地球化学特征与铜镍成矿

南祁连化隆地区的镁铁-超镁铁质侵入岩带是青海省重要的含镍矿岩带,铁质系列良好的岩相分异及较高的Ni、Cu、Co元素含量表现出了很好的成矿条件与找矿潜力。通过对区内裕龙沟、亚曲、阿什贡及下什堂等岩体地质特征、岩石地球化学特征及区域对比分析研究,表明稀土元素的球粒陨石和微量元素的原始地幔蛛网图表现出轻稀土元素相对富集的右倾模式,并且富集大离子亲石元素(Sr、Rb、Ba)、相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Hf、Zr)。γOs值表现为大的正值且变化范围较大(+80^+1183),连同普遍存在的Nb、Ta亏损,进一步说明可能也与地壳同化混染密切相关。这些表明带内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,这些共同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板片俯冲有关。化隆群富硅地层为硫化物的不混溶创造了同化混染的条件,并最终导致富硅物质的加入,致使岩浆中硫化物的不混溶作用发生,从而可形成不同品位不同类型的岩浆铜镍硫化物矿床。

苏北-胶南高压变质超镁铁质岩的初步研究

苏北-胶南构造混杂岩带中高压变质超镁铁质岩为石榴橄榄岩和石榴辉石岩,它们具残斑结构、糜棱结构和斑状变晶结构。橄榄石发育低密度自由位错和{110}[101]滑动条带,矿物(如贫铝辉石)的化学成分,矿物形成的平衡条件(P=3050～5130MPa,T=627～842℃),都反映岩石经历高压低温的变质历史。石榴橄榄岩中低含量贫铝辉石和高含量石榴石可能是在大于5000MPa条件下辉石-石榴石相转变的结果。

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。

大别造山带超高压变质岩和镁铁质岩浆岩锆石U-Pb年代学的TIMS和SIMS法定年结果比较

大别山已报导的锆石U-Pb年龄数据的综合对比表明大别山超高压变质岩的变质锆石的ID-TIMS年龄变化范围为212～238Ma(平均值为225.8Ma),SHRIMP单个样品年龄平均值变化范围219～231Ma(平均值为224.2Ma),二者吻合得很好。已报导的Cameca IMS 1270锆石U-Pb年龄显示较大变化。瑞典及美国有关实验室用Cameca IMS 1270得到的年龄值与ID-TIMS法给出的结果一致,但法国CNRS-CRPG离子探针国家实验室用Cameca IMS 1270获得的两个年龄值(248±16Ma,254±38Ma)的中心值显著高于其它ID-TIMS和SHRIMP的测定结果。对大别山镁铁-超镁铁岩岩浆锆石U-Pb年龄的统计结果表明,用ID-TIMS法得到的年龄均集中在123～130Ma,SHRIMP年龄变化范围为125～129Ma,二者仍吻合很好。而在法国CNRS-CRPG离子探针国家实验室得到的年龄平均值为144.5Ma,也显著高于ID-TIMS和SHRIMP法的定年结果。因此已报导的法国CNRS-CRPG实验室用Cameca IMS 1270得到的大别山U-Pb锆石年龄结果可能存在偏高的系统偏差,其年龄数据不适于用来讨论地质事件中的精细年代学问题。此外,锆石SHRIMP单点分析年龄值具有较大的随机误差,在一个符合正态(高斯)分布的数据群中,只有平均值才有意义。

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。

东天山镁铁质-超镁铁质岩带岩石特征及铜镍成矿作用

东天山地区分布有众多镁铁质-超镁铁质岩体,岩体成群成带状分布,从北向南可划分为7个区带,受区域性韧性剪切带和断裂构造控制。从岩相学来看,本区含矿岩体可分为多期次侵入的复式杂岩体和单期次侵入的超镁铁质单式杂岩体,显示出深源岩浆充分分异的特征。含矿岩体具有高镁、低碱、低钙、低铝、低钛特征,具有较高的Mg#、m/f和m/s比值,兼具岩浆硫化物熔离作用与岩浆结晶分异作用。根据TiO2-10P2O5-10MnO图判别出本区岩浆具有拉斑玄武岩到钙碱玄武岩过渡的性质,岩浆源具有钙碱性玄武岩浆特征,富含含水矿物,预示了早期俯冲洋壳对幔源岩浆的交代作用。岩体矿化分为3种成矿作用和5期成矿步骤,且岩浆成矿作用与热液作用几乎同时进行,岩浆分异作用提供热液来源,而热液作用促进硫化物的饱和与熔离,造成岩石的热液蚀变结构并对岩浆期成矿进行改造。晚期岩体隆升后,矿体出露地表遭受氧化淋滤作用,形成特有的地表氧化带找矿标志。

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/La_(pm)=0.13～0.51,Th/La_(pm)=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ε_(Nd)(t)值低(=-1.99～-5.13),新元古代镁铁质岩ε_(Nd)(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。

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、TiO_2负相关、与SiO_2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。

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。

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0.7km2。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-ICP-MS 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176 Hf/177 Hf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610-875Ma,平均值为788Ma,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。

一个开放的岩浆房系统:攀西新街镁铁-超镁铁质层状岩体

新街镁铁-超镁铁岩体是与峨眉山溢流玄武岩同期共生的层状岩体之一,可分为三个火成堆积旋回,包括六个岩相带,各旋回下部主要由超镁铁岩组成,上部主要由辉长岩、橄长岩等组成。对第一旋回和第二旋回下部主量元素、微量元素和同位素分析结果表明,其总体特征与峨眉山玄武岩中的低钛玄武岩特征相似,其^(87)Sr/^(86)Sr、ε_(Nd)(t)、^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb和^(208)Pb/^(204)Pb分别为0．70610-0．70636、1．01-1．75、17．895-18．935、15．563-15．639、38．345-39．037。这种相似性显示了新街岩体与峨眉山玄武岩具有成因联系,并且其同位素比值和高场强元素的原始地幔标准化图解和洋岛玄武岩(OIB)的相似性说明岩浆的源区可能为地幔柱。MgO和其它氧化物的相关性指示了橄榄石、斜方辉石和少量磁铁矿的分离结晶作用。另外,部分样品的(La/Nb)_(PM)和(Th/Ta)_(PM)大于1说明有地壳物质的混染或岩石圈地幔的混染。同时对O同位素值的测定结果表明,第二旋回和第一旋回上部的样品具有高δ^(18)O的特征(＞6‰),说明岩浆房的上部遭受了地壳物质的混染,而下部则没有受到地壳物质的混染。另外δ^(18)O与SiO_2不存在正相关关系,指示了混染物不是上地壳,而是SiO_2较低的下地壳。其Nd同位素和O同位素模拟计算结果表明,其平均混染程度大约为12%～15%。可能正是由于下地壳物质的混染导致了岩浆中FeO含量的降低,从而导致硫化物发生熔离作用,并由此导致铂族元素的富集。

东天山四顶黑山地区545Ma层状镁铁质-超镁铁质岩体的发现及其大地构造学和成矿学意义

在东天山四顶黑山地区元古代深变质地层中发现层状镁铁质-超镁铁质岩体,研究了它的产状、岩石类型、结构构造、矿物组成、稀土微量元素地球化学、年代学等特征及其发现的地质意义。层状镁铁质-超镁铁质岩为后侵位的镁铁质杂岩体和花岗岩所穿切与破坏,其正堆晶结构发育,并可划分出两个结晶与演化旋回。四顶黑山层状钱铁质-超镁铁质岩的稀土微量元素含量和配分结构与该地区镁铁质杂岩、及图拉尔根镁铁质-超镁铁质岩体明显不同,具低∑REE、正δEu 异常、高 Sr 低Rh、高 Nb/U 值、及 Nb、Zr 和 Hf 亏损等地球化学特征,该特征与裂谷成因的攀枝花层状辉长岩和曹家村层状岩体非常相似,这意味着四顶黑山层状镁铁质-超镁铁质岩可能也形成于裂谷构造环境。选择层状镁铁质-超镁铁质岩体下部韵律层顶部辉石角闪石岩、镁铁质杂岩体闪长岩和角闪花岗岩中的角闪石开展^(39)Ar/^(40)Ar 定年,结果显示3种岩体分别形成于545±5Ma、263.8±2.6Ma 和200.8±0.91Ma。四顶黑山545Ma 裂谷成因层状镁铁质-超镁铁质岩体的发育,意味着早寒武世是天山地区镁铁质-超镁铁质岩型 Cu-Ni 矿的成矿期之一,天山地区在元古宙变质岩为基底的古大陆在早寒武世出现了雏形裂谷构造,545Ma可能是古天山洋形成的初始期。

镁铁质-超镁铁质层状岩体基本特征及岩浆作用

镁铁质-超镁铁质层状岩体可以产于多种构造环境,岩体具有典型的层状构造和韵律结构。层状岩体形成时主要的岩浆作用有重力分异作用、双扩散对流作用、压实作用、同化混染和岩浆混合作用等,其中重力分异作用很好地解释了层状岩体垂向上岩石类型的变化和矿物组分的变化,双扩散对流作用和岩浆混合作用在韵律层理形成过程中起了很重要的作用,而压实作用对岩浆演化晚期阶段补堆晶结构的形成作用明显,同化混染作用可改变岩浆的成分,导致岩浆分异产物的组成和成分的变化。堆晶结构的不同主要依赖于粒间液体的活动性和晶粥的渗透率,补堆晶结构形成需要高渗透率,而粒间液体不活动时将有利于正堆晶结构的形成。岩石组合、岩石结构、矿物组分及其变化规律很好地记录岩浆分异过程、岩浆补给等信息,可以用来讨论层状岩体的岩石成因:温度压力条件、原生岩浆及其演化过程等。