中天山地块科马提质超镁铁岩体的发现:新疆峡东岩体

新疆和甘肃交界处的峡东岩体是以纯橄岩为主的超镁铁质杂岩体,经过全岩主量元素分析和橄榄石的探针分析,发现纯橄岩具有很高的MgO含量(36%～39%),橄榄石的镁值(Fo值)在90～96之间。通过反演原始岩浆成分的方法得到原始岩浆中MgO=28%、FeO=9%,属于科马提质岩浆。通过模拟初始岩浆的结晶分异过程,峡东岩体是科马提质岩浆发生高程度结晶分异的产物。利用MELTS软件计算原始岩浆的演化过程,得到初始岩浆的液态温度为1703℃,在1649℃和1555℃时分别开始结晶铬尖晶石和橄榄石,在1093℃开始结晶单斜辉石,这一结晶顺序与峡东岩体的矿物组合是一致的,也说明峡东岩体是科马提质岩浆高度结晶分异的产物。通过计算得到初始岩浆为原始地幔发生24%的高度部分熔融形成,如此高程度的部分熔融是否与地幔柱有关还有待进一步研究。鉴于橄榄石中的Ni含量未发现有与硫化物发生交换反应的证据,因此对于其铜镍硫化物成矿条件是不利因素,其他控制硫化物熔离的因素还需要进一步探讨,但铬尖晶石充分结晶分异为发育铬铁矿矿化提供了有利的条件。

河北矾山杂岩体中单斜辉石的研究

河北矾山杂岩体属于二氧化硅不饱和的超钾质碱性-过碱性岩浆系列,由单斜辉石岩、辉石正长岩和碱长正长岩等不同类型岩石组成。各类型岩石主要组成矿物为单斜辉石、黑云母、石榴石和正长石。本文利用电子探针对单斜辉石进行了详细研究,发现所有单斜辉石属于高钙透辉石,随着岩浆的演化,主要表现为Fe^(2+)对Mg^(2+)的替代关系,结晶趋势为透辉石→钙铁辉石,这揭示矾山杂岩体岩浆体系的特点是高温、中等大小的氧逸度、贫硅、富碱(尤其是钾)。辉石中的Al~Ⅳ含量取决于岩浆的硅饱和度,硅越不饱和,Al~Ⅳ含量越高;Al~Ⅵ含量则与体系中的Al含量呈正相关关系。由Al对Si的替代引起的电荷不平衡主要由八面体位置的Fe^(3+)来补偿,其次为少量的Ti^(4+)和更少量的Al^(3+)。体系中的Ti含量与体系的温度呈正相关关系,而Na含量则与辉石中的Ti和Fe^(3+)含量成正相关关系。不同类型岩石中单斜辉石从核部到边部随着Mg~#的降低,Al、Ti含量呈现不同的演化趋势,这是因为它们于岩浆演化的不同阶段开始结晶,经历了不同的岩浆演化史。碱性岩中高钙辉石的出现和成分环带的普遍发育是由岩浆的贫硅富钾特征决定的。单斜辉石的成分不仅受控于结晶时的温度、压力务件,也受控于岩浆的总成分及其变异。