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塔里木板块东北缘坡北杂岩体矿物成分和铂族元素特征:对硫化物熔离和构造环境的约束 被引量:3
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作者 王梦玺 陈炳龙 焦建刚 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2223-2244,共22页
坡北杂岩体位于塔里木板块东北缘北山裂谷带,主要由橄榄岩相、单辉辉石岩相、二辉岩相、辉长岩相、苏长岩相和辉长苏长岩相组成。坡一岩体中硫化物矿体赋存于超镁铁质岩中,而坡东岩体中硫化物矿体赋存于辉长苏长岩相中。坡一和坡东岩体... 坡北杂岩体位于塔里木板块东北缘北山裂谷带,主要由橄榄岩相、单辉辉石岩相、二辉岩相、辉长岩相、苏长岩相和辉长苏长岩相组成。坡一岩体中硫化物矿体赋存于超镁铁质岩中,而坡东岩体中硫化物矿体赋存于辉长苏长岩相中。坡一和坡东岩体不同岩相中单斜辉石的MgO和CaO含量、斜长石的An值和SiO_2含量连续变化且呈负相关,说明二者可能是同一原始岩浆分离结晶的产物。根据前人计算的原始岩浆成分,我们利用MELTS软件模拟了坡北杂岩体的分离结晶过程。结果表明矿物结晶顺序为:橄榄石→橄榄石+单斜辉石→橄榄石+单斜辉石+斜长石→单斜辉石+斜长石+斜方辉石,与岩相观察一致。坡北杂岩体原始岩浆经过20%分离结晶达到S饱和而发生早期硫化物熔离,形成坡一岩体中矿体。因此,在利用具有最高Fo值(90.9mol%)的橄榄石成分进行的模拟中,坡一岩体早期结晶的纯橄榄岩中橄榄石成分与分离结晶趋势线一致,而斜长橄榄岩中橄榄石成分低于趋势线,可能形成于早期硫化物熔离之后。随后岩浆中S再一次不饱和,但坡一岩体橄榄单辉辉石岩和辉长岩中橄榄石Fo和Ni含量在分离结晶趋势线之下,同时坡东岩体不含矿岩石中铂族元素总量主要在8.9×10^(-9)~29.0×10^(-9)之间,且相对于Ni和Cu明显亏损,说明在岩浆分离结晶晚期再次发生硫化物熔离,而且可能是地壳混染引起的,并形成了坡东岩体中的硫化物矿体。坡东岩体橄榄二辉岩和橄榄辉长苏长岩中橄榄石Fo值(74.5mol%~81.0mol%)较低,但变化范围较大,且Fo和Ni呈负相关关系,这可能是由于橄榄石和硫化物熔体在不平衡状态下发生成分交换造成的。坡北杂岩体超镁铁质岩石中单斜辉石Ti O2含量为0.21%~0.83%,阳离子中呈四次配位的Al(AlZ)为0.8mol%~7.8mol%,与裂谷环境堆晶岩中单斜辉石成分相似。因此,坡北杂岩体可能形成于和塔里木二叠纪地幔柱活动相关的裂谷环境。然而,超镁铁质岩石全岩Nd同位素指示其来源于亏损地幔,并不是地幔柱物质熔融的直接产物。纯橄榄岩和异剥橄榄岩La/Sm,Sm/Yb和La/Yb比值指示其源区为尖晶石二辉橄榄岩地幔。因此,坡北杂岩体源区应为浅部以尖晶石二辉橄榄岩为主的亏损岩石圈地幔,地幔柱在源区部分熔融过程中提供了大量的热。 展开更多
关键词 矿物成分 铂族元素(PGE) 硫化物熔离 坡北杂岩体 大地构造环境
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新疆坡北杂岩体西端镁铁--超镁铁质岩体成因的稀有气体同位素制约 被引量:5
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作者 冯鹏宇 张铭杰 +4 位作者 李立武 胡飞 孙凡婷 王亚磊 曹春辉 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3445-3454,共10页
新疆坡北镁铁-超镁铁质杂岩体由一个辉长岩体以及二十多个超镁铁质侵入体组成,其中坡一超镁铁质岩体稀有气体同位素组成揭示存在地幔柱的贡献。坡北杂岩体西端的坡一、坡四、坡十和坡十四等几个超镁铁质岩体的稀有气体同位素对比分析结... 新疆坡北镁铁-超镁铁质杂岩体由一个辉长岩体以及二十多个超镁铁质侵入体组成,其中坡一超镁铁质岩体稀有气体同位素组成揭示存在地幔柱的贡献。坡北杂岩体西端的坡一、坡四、坡十和坡十四等几个超镁铁质岩体的稀有气体同位素对比分析结果表明,岩浆矿物的~3He/~4He值(0.26~2.79Ra)分布于地壳与地幔值之间,较高的^(20)Ne/^(22)Ne和较低的^(21)Ne/^(22)Ne值分布于Ne质量分馏线(MFL)和L-K线之间,^(40)Ar/^(36)Ar=295~598。~3He/~4He与^(40)Ar/^(36)Ar比值揭示坡北杂岩体西端不同超镁铁质岩体形成过程中地幔(柱)、地壳和大气组分的贡献不同,岩体成因也可能不同。其中,坡一岩体具有地幔柱作用的贡献,其他三个岩体的岩石圈地幔及地壳流体组分的贡献较大。岩浆地幔源区由深部地幔柱物质叠加俯冲流体交代的岩石圈地幔物质所组成,大气与地壳物质组分可能由俯冲再循环洋壳带入到岩浆地幔源区以及围岩物质的混入。 展开更多
关键词 地幔柱 稀有气同位素 成因 坡北杂岩体西端镁铁-超镁铁质
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新疆坡北镁铁-超镁铁杂岩体中橄榄石成分特征及其成因意义 被引量:9
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作者 刘艳荣 吕新彪 +1 位作者 梅微 代玉才 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期249-256,共8页
橄榄石的矿物化学成分可以很好的反映母岩浆成分、岩浆分异结晶及硫化物熔离作用等信息。坡北镁铁-超镁铁杂岩体中橄榄石电子探针成分分析表明:橄榄石均为贵橄榄石,其化学成分与寄主岩石类型密切相关,其中橄榄辉长岩中橄榄石的Fo值在74... 橄榄石的矿物化学成分可以很好的反映母岩浆成分、岩浆分异结晶及硫化物熔离作用等信息。坡北镁铁-超镁铁杂岩体中橄榄石电子探针成分分析表明:橄榄石均为贵橄榄石,其化学成分与寄主岩石类型密切相关,其中橄榄辉长岩中橄榄石的Fo值在74~81之间,橄长岩或橄榄单斜辉石岩中橄榄石Fo=75~82.7,异剥橄榄岩或橄榄岩中橄榄石Fo值为83.6~86.3,暗示橄榄岩结晶早于橄榄辉长岩。橄榄石Ni含量变化范围为(174~2281)×10-6。利用最高Fo含量的橄榄石成分计算得到坡北岩体母岩浆MgO=14.38%,为高镁玄武岩浆。橄榄石分离结晶和硫化物熔离模拟显示:坡北岩体主要发生了~25%的橄榄石分离结晶,在橄榄石结晶程度为2%~4%的过程中,发生过硫化物熔离作用,但熔离程度较低(~0.2%)。总体来看,该区成矿远景不佳。 展开更多
关键词 镁铁-超镁铁 橄榄石分离结晶 硫化物熔离
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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 被引量:10
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作者 刘艳荣 吕新彪 +1 位作者 梅微 代玉才 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期212-224,共13页
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:S... 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。 展开更多
关键词 镁铁-超镁铁 单斜辉石 浆系列 构造背景 同化混染
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