新疆北部三个与岩浆型Ni-Cu硫化物矿床有关的镁铁—超镁铁质岩的地球化学特征对比研究

论文摘要

近年来,随着全球对镍需求量的不断增加,与岩浆型Ni-Cu-（PGE）硫化物矿床有关的镁铁-超镁铁质岩体的研究得到了重视。同时,镁铁-超镁铁质岩石对于研究壳幔相互作用、地球深部动力过程等具有重要的意义。新疆北部是我国,也是全球岩浆型Ni-Cu-（PGE）硫化物矿床分布最密集的地区之一,该区位于中亚造山带南部边缘。研究这些与岩浆型Ni-Cu-（PGE）硫化物矿床有关的镁铁-超镁铁质岩体的成因,对造山带内的岩浆型Ni-Cu-（PGE）硫化物矿床的找矿勘查活动以及研究中亚造山带的形成和演化具有重要的意义。前人对这些岩体的成因研究较为薄弱。本文选择位于不同构造单元的白石泉（中天山）、黄山东（东天山）和喀拉通克（阿尔泰山南缘）镁铁-超镁铁质岩体进行系统的岩石学和地球化学研究,探讨三个典型岩体的岩石成因,以期为研究区的岩浆型Ni-Cu-（PGE）硫化物矿床的找矿提供线索,同时为后造山作用过程提供约束条件。目前取得的主要认识有:1.白石泉、喀拉通克、黄山东镁铁-超镁铁质侵入体是造山后碰撞阶段岩浆活动的产物,它们具有相同的地球动力学背景。2.三个岩体的岩石组合及含矿岩石类型不同,但造岩矿物特征大体相同。白石泉岩体与黄山东岩体包括超镁铁质与镁铁质岩石,而喀拉通克岩体缺乏超镁铁质岩石。前两个岩体的主要含矿岩石为橄榄岩与辉石岩,喀拉通克岩体主要为苏长岩含矿。3.三个岩体均具有大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE）富集,高场强元素（HFSE）亏损的微量元素特征。均具有低的Sr同位素初始比值,正的εNd值和低的放射性成因Pb,高于地幔的O同位素特征。白石泉岩体与黄山东岩体均具有极低的铂族元素成分,并且铂族元素主要受结晶分异作用的影响。4.三个岩体的母岩浆性质相似,均为含有水的高镁拉斑玄武岩。但是它们的母岩浆中MgO的含量有别。5.三个岩体的源区相似,岩浆的演化特征相近。它们的源区均为受到俯冲洋壳物质混染的软流圈地幔。它们的原始岩浆均经过了两个阶段的演化。第一阶段为橄榄石的结晶与硫化物的熔离阶段,第二个阶段为富含橄榄石与硫化物“晶粥”的就地分异阶段。地壳物质混染和橄榄石的结晶是岩浆中S饱和的主控因素。关键词:岩浆型Ni-Cu-（PGE）硫化物,镁铁-超镁铁岩,地球化学,新疆北部

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 国内外与岩浆型NI-CU-（PGE）硫化物矿床有关的镁铁-超镁铁质岩体研究现状
• 1.2 新疆北部与岩浆型NI-CU-（PGE）硫化物矿床有关的镁铁-超镁铁质岩体研究现状
• 1.3 研究不足及选题依据
• 1.3.1 选题依据及意义
• 1.3.2 研究思路及研究内容
• 1.3.3 研究方法
• 1.3.4 论文完成的工作量
• 1.4 样品采集和分析
• 2 区域地质背景
• 2.1 新疆与岩浆型NI-CU-（PGE）硫化物矿床有关的镁铁-超镁铁质侵入体分布概况
• 2.2 区域地质背景
• 2.2.1 白石泉镁铁-超镁铁质岩体区域地质背景
• 2.2.1.1 区域地层
• 2.2.1.2 区域构造
• 2.2.1.3 区域岩浆活动及岩浆岩
• 2.2.1.4 区域矿产
• 2.2.2 黄山东镁铁-超镁铁质岩体区域地质背景
• 2.2.2.1 区域地层
• 2.2.2.2 区域构造
• 2.2.2.3 区域岩浆活动及岩浆岩
• 2.2.2.4 区域矿产
• 2.2.3 喀拉通克镁铁质岩体区域地质背景
• 2.2.3.1 区域地层
• 2.2.3.2 区域构造
• 2.2.3.3 区域岩浆活动及岩浆岩
• 2.2.3.4 区域矿产
• 3 岩石学特征
• 3.1 白石泉镁铁-超镁铁质岩体岩石学特征
• 3.1.1 岩体地质概况
• 3.1.2 岩相学特征
• 3.1.3 矿物化学特征
• 3.1.3.1 橄榄石成分特征
• 3.1.3.2 辉石成分特征
• 3.1.3.3 斜长石成分特征
• 3.1.3.4 角闪石成分特征
• 3.1.3.5 结晶温度计算
• 3.2 黄山东镁铁-超镁铁质岩体岩石学特征
• 3.2.1 岩体地质概况
• 3.2.2 岩相学特征
• 3.2.3 矿物化学特征
• 3.2.3.1 橄榄石成分特征
• 3.2.3.2 辉石成分特征
• 3.2.3.3 角闪石成分特征
• 3.2.3.4 结晶温度计算
• 3.3 喀拉通克镁铁质岩体岩石学特征
• 3.3.1 岩体地质概况
• 3.3.2 岩相学特征
• 3.3.3 矿物化学特征
• 3.3.3.1 橄榄石成分特征
• 3.3.3.2 辉石成分特征
• 3.3.3.3 斜长石成分特征
• 3.3.3.4 角闪石成分特征
• 3.3.4.5 黑云母成分特征
• 3.3.4.6 结晶温度计算
• 3.4 岩石学及矿物学特征对比
• 3.4.1 岩石学特征对比
• 3.4.2 矿物学特征对比
• 4 岩石地球化学特征
• 4.1 白石泉镁铁-超镁铁质岩体岩石地球化学特征
• 4.1.1 主量元素特征
• 4.1.2 微量元素特征
• 4.1.3 稀土元素特征
• 4.1.4 铂族元素（PGE）特征
• 4.1.5 同位素特征
• 4.2 黄山东镁铁-超镁铁质岩体岩石地球化学特征
• 4.2.1 主量元素特征
• 4.2.2 微量元素特征
• 4.2.3 稀土元素特征
• 4.2.4 铂族元素（PGE）特征
• 4.2.5 同位素特征
• 4.3 喀拉通克镁铁质岩体岩石地球化学特征
• 4.3.1 主量元素特征
• 4.3.2 微量元素特征
• 4.3.3 稀土元素特征
• 4.3.4 同位素特征
• 4.4 岩石地球化学特征对比
• 4.4.1 主要元素特征对比
• 4.4.2 微量元素特征对比
• 4.4.3 同位素特征对比
• 5 岩体的形成和演化过程探讨
• 5.1 白石泉镁铁-超镁铁质岩体的形成及演化
• 5.1.1 岩浆性质
• 5.1.2 源区特征
• 5.1.3 岩浆的分异及演化
• 5.2 黄山东镁铁-超镁铁质岩体的形成及演化
• 5.2.1 岩浆性质
• 5.2.2 源区特征
• 5.2.3 岩浆的分异及演化
• 5.3 喀拉通克镁铁质岩体的形成及演化
• 5.3.1 岩浆性质
• 5.3.2 源区特征
• 5.3.3 岩浆的分异及演化
• 5.4 本章小结
• 6 岩石成因及其对NI-CU-（PGE）硫化物矿床形成机制的约束
• 6.1 岩体形成的地球动力学过程
• 6.2 岩浆型NI-CU-（PGE）硫化物矿床的形成机制探讨
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 图版及说明
• 附录