塔里木板块东北部笔架山东基性-超基性岩体地球化学特征与岩石成因

笔架山东基性—超基性岩体位于塔里木板块东北部的新疆北山地区,是笔架山岩带中最东边的一个岩体,岩体形态为椭圆状,出露面积约5 km2.由含长单辉橄榄岩、橄榄辉长岩、含橄辉长岩、辉长岩以及辉绿岩组成.含橄榄石较多的岩石属拉斑玄武岩系列,而辉长岩属钙碱性系列.岩相学、岩石化学和微量元素地球化学特征表明岩浆演化过程中经历了橄榄石、辉石、斜长石的分离结晶作用.Nd、Sr、Pb同位素组成和岩石地球化学特征反映出岩浆与围岩之间存在物质交换.笔架山东岩体的岩浆源区为OIB型地幔源区,原生岩浆为高镁拉斑玄武岩浆[w(MgO)=11.2％],这些性质与塔里木板块东北部其他基性-超基性岩体的特征相似,表明塔里木板块东北部二叠纪基性—超基性岩体的源区主要为OIB型地幔,可能与地幔柱有关.     

甘肃北山地区骆驼山镁铁--超镁铁岩体岩石成因

骆驼山镁铁--超镁铁岩体主要岩石类型有单辉橄长岩、橄榄辉长苏长岩、橄长岩、辉长苏长岩、辉长岩。橄榄石Fo为76~83,为贵橄榄石。辉石化学特征以及主量元素特征表明其属拉斑玄武岩系列,稀土元素配分曲线总体表现为轻稀土稍富集、重稀土微分异的特征。微量元素具有大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr)相对富集,高场强元素Ta、Hf、Th相对亏损的特征。岩浆演化过程中分离结晶作用主要受单斜辉石控制。Nb/U、Ce/Pb值更接近于地壳值以及敏感元素比值协变关系表明岩浆演化过程发生了同化混染作用。Th/Yb-Nb/Yb、La/Ba-La/Nb之间的关系指示岩浆源区可能为流体交代改造的富集型岩石圈地幔。     

新疆北山地区罗东镁铁质-超镁铁质层状岩体岩石成因

罗东镁铁质-超镁铁质岩体位于塔里木板块东北部的新疆北山地区,岩体平面形态为眼球状,出露面积约2.1 km2.由纯橄岩、单辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、方辉辉石岩、橄长岩、橄榄辉长岩、辉长岩、苏长辉长岩和淡色辉长岩组成,堆晶结构和堆晶韵律发育,属于层状岩体.岩浆演化过程中主要分离结晶/堆晶相是橄榄石和单斜辉石,此...     

新疆北山地区红石山镁铁-超镁铁岩体的岩石矿物学特征:对同化混染和结晶分异过程的启示

结晶分异和同化混染是侵入岩体形成过程中控制岩相成分和分异程度的主导因素。探讨这两个因素在岩浆演化过程中的作用阶段及对矿物成分变化的影响对揭示岩体成因和成矿具有重要意义。新疆北山地区的红石山镁铁-超镁铁岩体钻孔剖面上岩相和各种矿物含量的渐变特征反映了岩浆演化的结晶分异过程。长石中Si、Na、Al、Ca和单斜辉石中Si、Al、Ti、Ca、Mg的系统变化揭示不同程度的同化混染作用。橄榄石和尖晶石对同化混染作用的反应较为迟缓,但其Fo、Ni和Cr^#、Ti对新鲜岩浆注入较为敏感。这些矿物化学对岩浆演化过程的推断与全岩成分变化的指示相一致。因此,矿物化学在研究岩浆演化方面将会发挥重要作用。     

新疆北山地区坡北镁铁-超镁铁岩体单斜辉石的矿物学特征及其地质意义

单斜辉石是坡北镁铁-超镁铁杂岩体的主要造岩矿物之一,在各岩相中普遍存在。本文对岩体各岩相中单斜辉石的矿物化学组成进行了电子探针和LA-ICPMS分析,以探明岩体性质、形成的构造背景及演化过程。分析表明,单斜辉石主要氧化物含量为:SiO21.05%~54.00%、MgO 13.95%~17.64%、CaO 19.87%~23.56%、FeO3.44%~6.58%、TiO20.13%~1.36%、Al2O32.17%~4.21%、Na2O 0.17%~0.50%、Cr2O30.01%~1.27%。岩石判别图解表明寄主岩浆为亚碱性拉斑玄武岩,形成于岛弧环境。单斜辉石的结晶温度范围介于1 141~1 221℃。∑REE和(Ce/Yb)N值表明从(异剥)橄榄岩和橄榄单辉辉石岩到橄榄辉长岩和角闪辉长岩,岩浆结晶作用增强。与岩浆正常结晶演化相比,(异剥)橄榄岩和橄榄单辉辉石岩中单斜辉石的SiO2、Na2O含量有所增大,角闪辉长岩和橄榄辉长岩中单斜辉石的CaO含量略有富集,结合前人研究成果和围岩性质,初步认为成岩过程中,可能发生过地壳同化混染作用,其中大理岩为角闪辉长岩和橄榄辉长岩提供了部分Ca元素,而黑云母石英片岩则为(异剥)橄榄岩和橄榄单辉辉石岩贡献了Si、Na等。(异剥)橄榄岩和橄榄单辉辉石岩具较低的FeO含量,此外黑云母石英片岩混入其中,这可能是引起硫化物熔离的重要因素。     

甘肃北山地区怪石山含铜镍矿化镁铁质－超镁铁质杂岩体的地球化学特征及成因机制

甘肃北山怪石山镁铁质－超镁铁质杂岩体为一具铜镍矿化的基性岩体。岩石地球化学数据显示, 基性岩相Mg#为74, 超基性岩相为84～90, 表明其具有原生岩浆及早期堆晶的特征。稀土和微量元素特征为ΣREE偏低; 球粒陨石标准化配分曲线属轻微右倾的平坦型, (La /Sm) _N为0.99～1.95, (La / Yb) _N为1.13～2.96, (Ce /Yb) _N为1.16～2.37, δEu为0.93～1.02, δCe为0.91～0.95, 基本无异常。结合该岩体产出的构造环境分析, 认为这一岩体应产于活动大陆边缘的构造背景下, 锆石SHRIMP U-Pb测年确定为泥盆纪。甘肃北山地区古生代的俯冲活动可能持续到泥盆纪, 在这一过程中上地幔的尖晶石橄榄岩相发生部分熔融, 产生的上升岩浆并未受到明显混染作用, 从而形成了怪石山镁铁质－超镁铁质岩体, 并伴随有铜－镍矿化。     

安徽庐枞盆地中巴家滩岩体的岩石地球化学特征及成因

巴家滩岩体位于长江中下游庐枞中生代火山岩盆地的中心地带,出露面积约4km2.岩性主要为辉石二长岩和含英辉石二长岩,发育黄铁矿化和黄铜矿化.野外及室内证据表明该岩体可分为两期,第一期表现为闪长质岩石包体;第二期主要为旱阶段的辉石二长岩和晚阶段的含石英辉石二长岩.巴家滩岩体随着由早到晚的演化,其SiO2含量、总碱含量(Na2O K2O)和岩石的氧化度不断增高.稀土配分整体呈右倾趋势,轻稀土富集,重稀土分馏不明显.岩石学、稀土和微量元素地球化学特征表明巴家滩岩体成岩物质来源于富含金云母的富集地幔Ⅱ.巴家滩岩体属于橄榄玄粗岩系,形成于伸展构造环境.巴家滩岩体具有高Al2O2、Sr、St/Y、La/Yb,低Y、Yb、Sr正异常,Eu弱负异常,与沙溪岩体的特征相似,早期包体的Cu含量高达0.8402,推断在其深部可能有可能有类似沙溪岩体的矿化岩浆存在.     

新疆库鲁克塔格地区兴地Ⅱ号镁铁-超镁铁质岩体的地球化学特征与岩石成因

兴地Ⅱ号镁铁-超镁铁质岩体位于塔里木盆地东北缘的库鲁克塔格地区,形态为不规则的漏斗状岩盆,出露面积约10km²。岩石类型主要有方辉橄榄岩、二辉橄榄岩、(含长)单辉橄榄岩、橄榄辉石岩、方辉辉石岩、二辉辉石岩、单辉辉石岩、橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩、橄榄辉长岩、辉长岩等,岩石类型属拉斑玄武岩系列。岩体的稀土元素含量低(∑REE=10.73×10^-6~77.44×10^-6),富集轻稀土元素(La/Yb)_N=4.06~7.73和大离子亲石元素(Cs、Rb、Sr、Ba),亏损高场强元素尤其是Nb、Ta、Ti、P等,δEu为0.90~2.46多数岩石显示出正铕异常。岩相学及地球化学特征表明,岩浆运移过程中主要发生了橄榄石、斜方辉石、单斜辉石的分离结晶作用以及斜长石的聚集/堆晶。原生岩浆为富镁拉斑玄武岩,岩浆源区为富集型岩石圈地幔,岩浆上升侵位过程中局部遭受了陆壳的同化混染。兴地Ⅱ号岩体与金川岩体具有很多的相似之处,而且兴地Ⅱ号岩体已见有铜镍矿化。因此,兴地Ⅱ号岩体具有很好的找矿前景。     

东天山红包山-碱泉-带镁铁超镁铁质岩体的地球化学特征与岩石成因

红包山-碱泉一带镁铁-超镁铁质岩体位于东天山卡瓦布拉克地区,岩体呈脉状或透镜状产出,出露面积约8km2。岩石类型主要为纯橄榄岩、橄榄岩、单辉橄榄岩等。地球化学数据表明,该区岩体具高Mg#的特征,属镁质超基性岩。岩石稀土元素为平缓右倾型配分模式,稀土元素总量(0.96×10-6~10.02×10-6)较低,轻重稀土元素组间分馏较强((La/Yb)N=2.14~4.08),δEu变化于0.63~1.08,可能与斜长石的结晶有关。微量元素蛛网图表明,岩石具富集大离子亲石元素Rb、Sr和高场强元素U、Pb及LREE,而亏损高场强元素Nb(Ta)、Hf、Ti的特征。主微量元素等地球化学相关图解说明,红包山-碱泉一带岩体原生岩浆为幔源的钙碱性玄武质岩浆,成岩作用以岩浆结晶分异为主导,并受到壳源物质的同化混染作用。     

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。     

新甘交界北山地区早二叠世红柳河群的建立

经1：5万区域地质调查研究,北山地区原红柳河组规模巨大,岩性、岩相差异明显,按岩石地层划分原则,应进一步分组。原红柳河组内部有4套岩性、岩相差异较大的岩石组合,以3次砾岩事件和1次火山岩事件为标志,代表了4个不同的沉积阶段,与之对应出现了4个重要的沉积（不整合）界面。依据这4个界面对早二叠世红柳河组进行了重新划分,即下二叠统河西组（P1h）、红柳村组（P1hl）、芦苇井组（P1l）和红柳井组（P1hj）。在河西组采集到大量的腕足、苔藓虫等海相动物化石,在芦苇井组第二岩性段舍炭粉砂岩中获孢粉化石组合,其时代属于二叠纪。本区新建的4个组实际上是由一个规模较大的老组再分组的结果。按岩石地层单位修定的要求,建议原红柳河组上升为群。     

新疆北山小常山铁矿矿物电子探针分析及矿床成因探讨

小常山铁矿位于新疆北山裂谷带西段,矿体赋存于辉长岩、辉长岩和大理岩接触带中,部分赋存于花岗闪长岩和大理岩接触带。前人研究辉长岩年龄为276±1.2Ma,与坡北铜镍硫化物岩浆矿床形成年龄一致,同属早二叠世。小常山铁矿中可见有明显的岩浆贯入现象。矿体主要呈透镜状、块状、脉状、薄层状。金属矿物主要为磁铁矿,含极少量的褐铁矿和黄铁矿;近矿围岩蚀变较弱,主要有石榴子石化、绿帘石化、大理岩化。电子探针研究表明,磁铁矿FeOT含量范围较大,主要分布在85%范围以上,Al_2O_3含量相对较高,TiO_2-Al_2O_3-(MgO+MnO)图解、TiO_2-Al_2O_3-MgO图解均显示热液接触交代成因特点,表明小常山铁矿的形成和岩浆热液的交代作用有关。石榴子石属于钙铝榴石-钙铁榴石系列,与典型矽卡岩矿床的石榴子石端员组分组成有一定差别。结合小常山铁矿体地质特征以及电子探针分析测试等研究,认为小常山铁矿是多成因的复合型矿床,具有岩浆成因和热液成因特征,但后者是主要成因。     

新疆北山二叠纪大型镁铁-超镁铁质岩体的动力学背景及成矿潜力

新疆北山地区聚集着坡北、罗东、红石山、漩涡岭和笔架山等众多的二叠纪大型镁铁-超镁铁质杂岩体,主要由橄榄岩、辉石岩和辉长岩组成,具有堆晶韵律层,其形成年龄(260.7~289 Ma)与塔里木大火成岩省年龄接近。岩体橄榄石Fo值与Ni含量正相关;与原始地幔相比,微量元素富集Rb、Sr和Pb,亏损Nb、Ta、Ti、Zr和Hf;稀土元素具LREE亏损-平坦型球粒陨石标准化配分曲线。岩石PGE含量低、具IPGE亏损型原始地幔标准化配分型式。SrNd同位素位于亏损地幔(DM)与OIB范围之间,Re-Os同位素组成与地幔柱岩浆作用形成的Noril'sk铜镍硫化物矿床和峨眉山溢流玄武岩重叠。模拟计算表明,母岩浆Mg O含量高,岩浆初始液相线温度及结晶温度高,岩浆演化过程中经历了分离结晶作用、地壳混染以及早期的硫化物熔离。由此推断北山大型镁铁-超镁铁杂岩体可能是在后碰撞伸展环境叠加地幔柱作用,诱发软流圈上涌、岩石圈底侵,导致俯冲流体交代的岩石圈地幔在高温条件下高程度部分熔融形成的,具有较大的岩浆矿床成矿潜力。     

甘蒙北山地区小红山一带变质侵入岩体的时代厘定及其地质意义

在塔里木板块北缘甘蒙北山地区小红山一带赋存一套变质侵入岩体,测定锆石U-Pb年龄值2 656±146 M a,时代厘定为新太古代晚期-早元古代早期,岩浆成因类型属Ⅰ型,物质来源于下地幔和地壳经局部熔融而成,是吕梁期前造山基底发育阶段的产物。该套变质侵入岩体的时代厘定,对于塔里木板块结晶基底的深入研究及甘蒙北山早期构造岩浆演化具有重要意义。     

新疆北山地区旋窝岭镁铁-超镁铁岩体的年代学、岩石矿物学和地球化学研究

新疆北山地区的旋窝岭岩体侵位于下石炭统红柳园组变质砂岩中,辉长岩的锆石SIMSU-Pb定年结果为260.7±2.0Ma,晚于区域上其它岩体的成岩年龄。该岩体由橄榄岩、橄长岩、橄榄辉长岩和辉长岩组成,岩石较新鲜,具有典型的包橄结构和辉长结构,各岩性中均可见斜长石,而斜方辉石仅在辉长岩中出现。橄榄石的Fo值在80～85之间,NiO含量介于0.1%～0.2%之间;单斜辉石主要为普通辉石和透辉石,斜方辉石为古铜辉石。这些镁铁质矿物和斜长石成分与全岩的地球化学特征具有很好的相关性,说明该岩体母岩浆的演化过程主要受控于结晶分异作用。全岩的MgO含量在9.5%～21.8%之间,具有平坦的稀土配分型式和正Eu异常以及微量元素Nb、Zr、Hf的负异常等。因此,旋窝岭岩体可能是在北山裂谷形成过程中由于岩石圈地幔高程度部分熔融形成的高镁玄武质岩浆分异演化的产物,具有一定的铜镍硫化物矿床的成矿潜力。     

新疆北山地区坡十镁铁-超镁铁岩体的岩石学特征及其对成矿作用的指示

新疆北山地区的坡十镁铁-超镁铁岩体在钻孔剖面上主要由辉长岩、纯橄岩和二辉橄榄岩组成,各岩相在矿物含量上具有渐变过渡的关系,主要组成矿物橄榄石、单斜辉石和尖晶石的化学成分显示系统的变化,而底部的二辉橄榄岩中的矿物成分具有“边缘反转”现象.这些特征表明坡十岩体的形成主要受结晶分异作用控制,亦有明显的壳源混染痕迹.以反应边形式出现在辉石边部的角闪石的出现,尖晶石的分解现象,以及角闪石和金云母化学成分剖面上的系统变化揭示该岩体经历了堆晶后自上而下程度减弱的蚀变反应.在早期结晶的矿物相(橄榄石和尖晶石)中发现有硫化物颗粒或细脉产出,表明在岩浆演化的早期阶段确实发生了硫化物熔离的现象.硫化物总与含水矿物(金云母)或蚀变矿物(角闪石和蛇纹石)相伴生的特点显示铜镍硫化物的形成和沉淀不仅与壳源混染有关,而且也与堆晶后的蚀变反应密切相关.     

新疆北山西段裂谷演化及金矿成矿规律

新疆北山裂谷构造带,呈北东东—北西西向展布,是在塔里木地块太古界、元古界的基础上开裂演化而成,总体呈两地块夹裂谷的构造格局,经历了-C、O—S、C—P3次大规模的裂开与闭合、由南向北迁移的演化模式。在该裂谷带晚古生代沉积盖层中分布着一系列不同类型的金矿(点),并划分了多个Au成矿亚带。笔者所论为新疆北山晚古生代金(铜)级成矿带金矿的成矿规律。根据赋矿岩系划分为6类,矿石建造划分为4类,分别为石英脉型、破碎蚀变岩型、破碎蚀变岩型+石英脉型、中酸性岩浆热液型,以石英脉+破碎蚀变岩型为主。控矿因素为沉积建造(火山岩-碎屑岩及碳质岩系)、韧-脆性断裂、岩浆岩等;成矿时代为华力西晚期、印支期、燕山期和喜马拉雅期,成矿作用与各期构造活动同步或准同步。     

新疆北山矛头山东早二叠世火山岩喷发活动时代厘定及地球化学特征分析

本文对新疆北山矛头山东一带火山岩野外地质特征、岩石学、岩石地球化学和锆石U-Pb年龄进行了系统研究。该区火山岩岩石组合为玄武岩、玄武安山岩、安山岩和同成分的火山碎屑岩。该套火山岩中锆石SHRIMP U-Pb年龄表明,其形成时代为早二叠世。其岩石地球化学特征显示为一套钙碱性火山岩,富集轻稀土元素,无明显的负铕异常;大离子亲石元素Rb、Th、U相对富集,Ba、Sr略有波动,高场强元素Nb略有亏损、Ta亏损明显。综合分析,笔者认为该套早二叠世的火山岩形成于已经充分收缩的残余海盆环境;此时北山的构造属性更与残余海盆的陆缘火山盆地相似,而不具有裂谷的特征。