一种罕见的岩石——富铁玄武岩/富铁苦橄岩研究进展

高铁镁质岩石(Ferrobasalts/Ferropicrites)较正常镁质岩石高FeO(通常在14%以上)、贫硅、低碱,具独特主量元素特征,属富铁拉斑玄武岩—富铁苦橄岩。在自然界中与普遍发育的具Bowen趋势的低铁富硅熔体不同,高铁贫硅岩浆(Fenner趋势)非常罕见,也没有直接的现代类比物可以对比以解释其岩石成因。为了解释其岩石成因,前人做过大量的研究,归纳起来主要有以下几种可能的成因类型:①普通洋脊型玄武岩在封闭系统中简单的分离结晶作用;②低压条件下俯冲板片的大比例部分熔融;③地幔柱头前锋富铁组分(Fe richstreaksinmantleplumestarting heads)的部分熔融。其成因机制的研究对于理解其岩浆深部构造背景、早期壳—幔演化、下地幔组成不均一性和核幔相互作用有着重要意义;同时,对于最近在我国南太行山地区及其它地区发现的具有高铁镁特征岩石的研究具有极其重要的意义。

西昆仑地幔柱活动线索及对找矿方向的启示

基于对地幔柱的认识,采用地球物理、地球化学和来自地热学的信息,展示了谷顶雪山地球化学“环”呈围绕某一热点向外的分带特征,环内发育异常地热泉和一维延伸磁异常地质体,环外围发育辉绿岩及高铁、高钛玄武岩。电磁断面显示,其下20 km深处,有高导层(低密度层)。热模拟结果表明,莫霍面温度偏高。地震层析显示,上地幔物质活动剧烈,熔融物质上升。以TiO_(2)含量2%为界,区内玄武岩可分为高钛和低钛,二者呈共存特征。研究区玄武岩为板内碱性系列,多落入洋岛玄武岩和地幔柱玄武岩区域。矿物成分、产状、地球化学等方面均与典型地幔柱成因玄武岩相似,暗示其成因可能与地幔柱活动有关。参照地幔柱相关成矿系列,结合成矿地质背景、地球化学特征及矿化线索认为,研究区内铅-锌、稀有金属、铜-镍-铂族、银、锡-钨、金刚石具较大找矿潜力。

宁芜南段钟姑矿田的深部矿浆-热液系统

钟姑矿田作为宁芜盆地南部重要的矿集区,发育一系列以姑山矿浆熔离型和白象山高温气液型为代表的大型玢岩铁矿,这些铁矿均主要产于闪长玢岩岩体和沉积围岩的接触带。根据野外观察和地球化学研究,文中认为,闪长玢岩岩体和沉积围岩均不是铁质的主要来源,富铁矿体的成因主要来自矿田深部的矿浆-热液系统,姑山式铁矿的铁质主要是液态不混溶作用形成的铁矿浆,白象山式铁矿的铁质主要来源于深部残浆分离出的Na-Fe-Cl络合物。在对铁质和岩体估算的基础上,提出形成铁矿的原始母岩浆很可能是富铁的玄武质岩浆,形成于大规模的岩石圈减薄、软流圈上涌的构造背景下,由变质洋壳(榴辉岩)和软流圈地幔(橄榄岩)反应后的橄榄岩部分熔融形成,其在上升的过程中发生了AFC过程。