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锂（Li）同位素体系是示踪镁铁-超镁铁质岩成岩成矿过程（如结晶分异、地壳混染和熔/流体-矿物相互作用等）的全新工具.通过实例研究综述了原位Li同位素在镁铁-超镁铁质岩中应用的主要进展,主要包括:（1）美国Yellow Hill阿拉斯加型杂岩体Li同位素研究揭示弧岩浆早期堆晶过程可发生明显的Li同位素分馏;（2）土耳其和西藏蛇绿岩的Li同位素研究证明其在示踪蛇绿岩地幔序列岩石成因及豆荚状铬铁矿演化过程中的潜力;（3）Stillwater层状岩体超镁铁岩带Li同位素研究揭示流体对于大型层状岩体各矿物形成及铬铁岩中矿物元素交换的作用;（4）橄榄石Li含量与同位素分析在揭示岩浆铜镍矿床成矿过程的应用. 相似文献
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塔里木克拉通东北缘坡北、磁海等地二叠纪幔源岩浆活动形成了镍钴硫化物矿床和铁钴氧化物矿床，两者赋矿镁铁 超镁铁岩体的年龄相近(290~260 Ma)，主、微量元素和Sr Nd Hf同位素组成相似，分配系数接近的微量元素比值分布于相同趋势线，揭示两者岩浆源区相同，可能为俯冲板片流体交代的亏损地幔或软流圈地幔。两类矿床镁铁 超镁铁质岩中Co与Ni含量正相关，Co主要富集在基性程度高的岩石中；块状硫化物与磁铁矿矿石中Co与Ni相关性差，Co和Ni具有不同的富集机制，Co热液富集作用明显。北山镁铁 超镁铁杂岩体是地幔柱相关软流圈上涌，诱发俯冲板片交代的亏损岩石圈地幔发生部分熔融，形成的高镁母岩浆演化过程中经历壳源混染、硫化物饱和富集镍钴形成铜镍钴硫化物矿床，富铁母岩浆氧逸度高、富水，岩浆分离结晶磁铁矿、叠加热液作用富集钴，形成铁钴氧化物矿床。 相似文献
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新疆北部幔源岩浆矿床的类型、时空分布及成矿谱系 总被引：6，自引：1，他引：5
新疆北部与幔源岩浆有关的矿床种类齐全,成矿环境复杂,时代和类型繁多,在中国乃至世界颇具特色。主要矿床类型包括铬铁矿矿床、钒钛磁铁矿矿床、铜镍硫化物矿床、铂族元素(PGE)矿床、铜镍-钒钛铁复合型矿床、含钴磁铁矿矿床、玄武岩自然铜矿床、热液型钴-多金属矿床,以及非金属矿床等。按照含矿地质体的类型,可分为6种类型:蛇绿岩型、层状杂岩型、小侵入体型、阿拉斯加型、浅成岩型和喷出岩型。这些幔源岩浆矿床可划分为3个成岩成矿系列:铜镍系列、钛铁系列和铬铁系列。钛铁系列以碱性层状岩体型钒钛磁铁矿、铁磷矿为代表,岩石具有明显的富Fe特征,属于碱性富铁质的高钛玄武岩系列;铜镍系列以小侵入体型铜镍矿、阿拉斯加型铜镍-PGE矿为代表,岩石属于铁质的拉斑玄武岩-钙碱性系列;铬铁系列主要为蛇绿岩型铬铁矿,岩石具富Mg贫Fe特征,属于镁质系列。3个系列的岩浆都具有亏损地幔源特征,可能都与地幔柱活动有关;岩浆源区富含相应的成矿元素,是形成3个系列矿床相应成矿地质体的主要条件。3个系列矿床的成矿机制可分为深部熔离/岩浆分异、就地分凝、矿浆贯入、岩浆热液等过程。根据各系列矿床之间存在的紧密联系,建立了与幔源岩浆作用有关的3个系列矿床综合模式: 亏损地幔部分熔融产生的幔源岩浆在上升过程中发生熔离/分异,分离为3个系列,由于外部物质加入在地壳深部发生分异和熔离,在不同深度富集形成铬铁矿、钒钛磁铁矿和铜镍硫化物矿床,临近地表时流体富集和分离成含矿流体,分别形成浅成岩型磁铁矿和喷出岩型自然铜矿。新疆北部各类幔源岩浆矿床从早到晚主要产于3期构造阶段/构造类型: 大陆裂解期、板块俯冲期、碰撞/后碰撞造山期(又分3个阶段: 碰撞后伸展阶段、幔柱叠加造山阶段、后碰撞结束阶段)。 相似文献
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铂族元素的地球化学行为及全球主要铂族金属矿床类型 总被引：2，自引：0，他引：2
全球铂族金属矿床主要有6种类型,分别为：（1）镁铁质-超镁铁质层状岩体铂族金属矿床;（2）镁铁质-超镁铁质Cu-Ni硫化物矿床伴生的铂族金属矿床;（3）Urals杂岩体型铂族金属矿床;（4）蛇绿岩型铂族金属矿床;（5）与热液相关的铂族金属矿床;(6）外生型铂族金属矿床。除第4类型外其他类型的铂族矿床都具有经济意义。铂族金属矿床的形成主要与幔源岩浆性质及岩浆演化过程密切相关。大规模的幔源岩浆活动及在岩浆演化过程中具有产生硫饱和的条件是形成铂族金属矿床的有利条件,同时岩浆期后的热液作用能使铂族元素迁移并在特定条件下富集,对铂族金属矿床的形成有利。镁铁质-超镁铁质层状侵入体形成铂族金属矿床的有利条件是岩浆分异作用强,并且具有能产生高R因子的环境;镁铁质-超镁铁质Cu-Ni硫化物矿床中形成铂族金属矿床的有利条件是硫化物熔体的结晶分异作用;Urals型杂岩体中,由于岩浆在早期演化过程中硫的不饱和,形成的主要铂族矿物为Pt-Fe、Pt-Ir合金,且主要与铬铁矿共生,在岩浆演化硫饱和阶段可形成富Pd的铂族矿物,且与Cu-Fe-V-Ti-P金属共生;蛇绿岩型杂岩体中,主要形成的铂族矿物为含Ir- 、Os- 、Pt- 的合金或少量硫化物矿物,且主要赋存于铬铁矿中。 相似文献
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近年来铬(Cr)同位素体系在示踪地幔部分熔融、岩浆结晶分异及俯冲带流体相关的地质过程中均取得了重要进展。本文通过实例研究综述了Cr同位素在铬铁矿成矿作用方向的主要进展,包括:(1) Stillwater层状岩体橄榄岩带和K?z?ldaˇg蛇绿岩壳幔过渡带内铬铁矿及共生硅酸盐矿物的Cr同位素研究,揭示了层状/似层状铬铁矿成矿过程中可能发生明显的Cr同位素分馏,且主要受结晶分异和岩浆补给过程控制;(2) K?z?lda?蛇绿岩豆荚状铬铁矿床的Cr同位素研究,证明了俯冲带地幔橄榄岩中尖晶石的部分熔融,可能是豆荚状铬铁矿床主要的成矿物质来源之一,同时俯冲带流体也可能直接参与成矿;(3)层状岩体及蛇绿岩中普遍存在矿物间的Cr同位素不平衡分馏现象,不仅可用以记录岩浆作用的冷却时间,同时也证明了铬铁矿成矿过程中释放的流体对矿物间的元素交换具有明显促进作用。 相似文献
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中国西部探明了一系列与新元古代以来幔源岩浆有关的镍铜铂族元素(platinum group elements, PGE)岩浆矿床,华北克拉通新元古代金川镍铜铂族硫化物矿床、峨眉山二叠纪大火成岩省金宝山铂族元素矿床等记录了不同构造环境幔源岩浆PGE超常富集成矿过程。亲铁性的铂族元素高度富集于地核,深部地幔起源、高程度部分熔融形成的镁铁质岩浆中PGE含量较高,地幔岩浆系统不同条件下铂族元素以纳米态元素簇、合金、硫化物熔体或超临界流体运移-聚集成矿,在阶段性岩浆房多阶段、多途径富集,成矿作用类型丰富。华北-华南克拉通岩石圈地幔PGE含量均略高于原始地幔值;华北克拉通岩石圈地幔PGE含量从古生代到中新生代略有降低,表明存在PGE抽取岩浆事件。中国西部新元古代以来的幔源岩浆源区PGE不亏损、岩浆活动时间长、岩浆-硫化物相互作用PGE多阶段富集及地幔柱岩浆动力学背景是PGE超常富集成矿的有利地质条件,其控制因素及动力学背景的认识对查明PGE成矿潜力和拓展资源储量具有重要意义。 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2018,(6)
为了厘清铬铁矿床母岩浆的含水性及水在铬铁矿成矿中的作用,本文从岩石矿物学角度对与铬铁矿床有关的三类岩体进行了对比。蛇绿岩和大型层状镁铁-超镁铁岩体是铬铁矿床的主要载体,而弧岩浆堆晶成因的阿拉斯加型岩体则以铬铁矿化为主,少有经济价值的铬铁矿床。前两者均缺少独立产出的含水矿物,表明为典型的贫水体系,与其铬铁矿中含水矿物包裹体和流体包裹体所推测的母岩浆富水特征相悖;贫矿的阿拉斯加型岩体产出大量的含水矿物,与其产出于富水-高氧逸度的俯冲构造背景相一致。因此,岩浆的高含水量并不是铬铁矿成矿的关键。结合实验岩石学结果,我们认为铬铁矿的结晶应与岩浆演化过程中的水饱和及流体不混溶有关,铬铁矿的表面吸附水对铬铁矿的运移富集起到了重要作用。这些表面吸附水最主要是造成了铬铁矿周边橄榄石的蛇纹石化,形成铬铁矿体的选择性蚀变,有时可以进入橄榄石甚至是铬铁矿晶格,发生矿物出溶现象,亦可与演化的熔体混合形成结晶粒间矿物(以辉石为主),也有可能被生长的铬铁矿所包裹形成包裹体。 相似文献
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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。 相似文献
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新疆哈密黄山东铜镍硫化物矿床成岩成矿作用 总被引：7，自引：1，他引：6
黄山东铜镍硫化物矿床赋存于橄榄岩、苏长岩、辉长岩和闪长岩组成的镁铁-超镁铁质杂岩体中,赋矿岩体包含至少4套岩石组合。不同类型岩石微量元素和稀土元素原始地幔标准化配分模式指示,该矿床明显亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素和Cr元素,富集Sr及大离子亲石元素;(La/Yb)N=1.08～2.70,δEu=0.50～2.57;含矿岩石Cu/Pd比值和Ti/Pd比值大于原始地幔值,表明不同类型岩石是高镁玄武质岩浆在深部分异结晶演化的产物。根据橄榄石和全岩化学组成可估算出母岩浆MgO含量约为12%。成矿岩浆深部演化过程中,富硅的地壳混染组分和外来流体的加入可能促成了岩浆中的硫饱和;深部熔离的不混溶硫化物珠滴被上升岩浆携带,富集在橄榄岩和苏长岩的底部。 相似文献
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试论与布什维尔德杂岩体有关的铂族元素-铬铁矿矿床成矿系列及其对中国西南部的意义 总被引：12，自引：0，他引：12
布什维尔德杂岩体中铂族元素成矿作用具有多样性的特点,既有主岩体岩浆结晶分异形成的UG2和Merensky层,有晚期小岩体结晶分异产生的块状铜镍硫化物矿石中伴生的铂族元素矿床（如Nkomati）,也有岩体侵入过程中产于接触带的热液成因硫化物-铂族元素矿床（如Potgietersrust）,以及岩筒型矿床（如Mooihoek和Driekop）、剪切带热液型硫化物矿床（如TweefonteinHill）和石英脉型铂族元素矿床.这些矿床虽然产出部位不同（矿体可以分布在岩体内部也可以出现在接触带甚至远离岩体）,矿石类型也不同（有的是铬铁矿型,有的是硫化物型,有的是硅酸盐型,甚至还有石英脉型）,但铂族元素的富集都与布什维尔德基性超基性岩杂岩体密切有关,实际上构成一个完整的由布什维尔德地幔柱形成的矿床成矿系列。类似的矿床成矿系列在深受峨眉地幔柱影响的我国西南部地区也存在,这对于在我国寻找多种类型的铂族元素矿床无疑具有重要的启示意义.除了金宝山和杨柳坪等地的岩浆型铂矿外,近年来在杨柳坪、大岩子等地也先后发现了热液型铂族元素矿床. 相似文献
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铂族元素矿物共生组合(英文) 总被引：1，自引：2，他引：1
由于铂族元素能有效地降低汽车尾气的污染 ,其需求量日益增加 ,对铂族元素矿床的寻找已是当务之急。着重从矿物矿床学角度对铂族元素的矿物共生特点进行了探讨。铂族元素可呈独立矿床产出 ,主要产于基性超基性层状侵入体、蛇绿岩套及阿拉斯加式侵入体中。铂族元素也伴生于铜镍矿床中 ,该类铜镍矿床主要与苏长岩侵入体、溢流玄武岩及科马提岩有关。产于基性超基性层状侵入体中的铂族矿物有铂钯硫化物、铂铁合金、钌硫化物、铑硫化物、铂钯碲化物、钯砷化物及钯的合金。这些铂族矿物可与硫化物矿物共生 ,也可与硅酸盐矿物共生 ,还可与铬铁矿及其他氧化物矿物共生。产于蛇绿岩套中的铂族矿物主要是钌铱锇的矿物 ,而铂钯铑的矿物则较少出现 ,这些铂族矿物可呈合金、硫化物、硫砷化物以及砷化物 4种形式出现。产于阿拉斯加式侵入体中的铂族矿物主要有铂铁合金、锑铂矿、硫铂矿、砷铂矿、硫锇矿及马兰矿等少数几种 ,其中铂铁合金与铬铁矿及与其同时结晶的高温硅酸盐矿物共生 ,而其他的铂族矿物则与后来的变质作用及蛇纹岩化作用中形成的多金属硫化物及砷化物共生。产于铜镍矿床中的铂族矿物主要是铂和钯的矿物。产于基性超基性层状侵入体、蛇绿岩套及阿拉斯加式侵入体中的铂族矿物的共同特点是它们均与铬铁矿? 相似文献
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The Rietfontein platinum group element (PGE)–Cu–Ni sulfide deposit of the Eastern Limb of the Bushveld Complex hosts disseminated contact-style mineralization that is similar to other economic magmatic sulfide deposits in marginal settings within the complex. The mineralization at Rietfontein consists of disseminated PGE-bearing base metal sulfides that are preferentially located at the contact between a distinct package of marginal norites overlain by a thick heterogeneous unit dominated by gabbronorites with lesser norites and ultramafic rocks. Down-hole composite data and metal scatterplots indicate that the PGE correlate well with Ni, Cu and S and that only minor metal remobilization has taken place within the basal norite sequence. Plots of (Nb/Th)PM vs. (Th/Yb)PM indicate that the melts that formed the Rietfontein intrusive sequence were strongly crustally contaminated prior to emplacement at Rietfontein, whereas inverse relationships between PGE tenors and S/Se ratios indicate that these magmas assimilated crustal S, causing S-saturation and the formation of immiscible sulfides under high R-factor conditions that generated high PGE tenor sulfides. Reverse zoning of cumulus minerals at Rietfontein suggests that fresh primitive melts were introduced to a partially fractionated staging chamber. The introduction of new magmas into the chamber caused overpressure and the forced evacuation of the contents of the chamber, leading to the emplacement of the existing magmas within the staging chamber at Rietfontein in two separate pulses. The first pulse of magma contained late-formed cumulus phases, including low Mg# orthopyroxene and plagioclase, was emplaced between footwall unreactive and S-poor Pretoria Group quartzites and a hangingwall sequence of Rooiberg Group felsites, and was rapidly chilled to form the basal norite sequence at Rietfontein. The second pulse of magma contained early formed cumulus phases, including olivine, chromite, and high Mg# orthopyroxene, and was emplaced above the chilled norite sequence as a crystal mush to form gabbronorites and ultramafic rocks. This second pulse of magma also contained PGE-bearing base metal sulfides that accumulated at the contact between this second batch of magma and the already chilled basal norite sequence. The formation of Platreef-type mineralization outside of the Northern Limb of the Bushveld Complex confirms there are a number of areas within the Bushveld Complex that are prospective for this style of mineralization. 相似文献
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《Journal of African Earth Sciences》2005,41(3):165-191
PGE mineralization has been identified in various rock types and at various stratigraphic levels in layered intrusions of any age, size and magmatic lineage, but the most important deposits occur as relatively narrow stratiform reefs in the lower to central ultramafic–mafic portions of large tholeiitic intrusions of late Archean to early Proterozoic age. One of the main challenges in exploration is that the reefs tend to be sulfide-poor. In many chromitites, magnetitites and silicate-hosted ores, the rocks contain no visible sulfides, possibly due to (late) magmatic sulfide resorption. As a result, some deposits may have been overlooked, particularly those in the upper portions of the intrusions that were in the past considered to be relatively unprospective. Amongst lithogeochemical tools, Cu/Pd ratios have proven to be particularly useful to evaluate the PGE potential of intrusions and to delineate the position of the reefs within the intrusions.The origin of the PGE mineralization remains controversial. A possible explanation for the low sulfide contents of many PGE-rich intrusions is that most of their parental magmas were strongly undersaturated in sulfur and at least partially derived from the S-poor and PGE-enriched sub-continental lithospheric mantle. Sulfide saturation upon emplacement in the crust may have been reached during differentiation. Empirical evidence supports theoretical considerations that chromite and magnetite precipitation may be particularly conducive to trigger sulfide melt saturation, due to a pronounced decrease in FeO content of the magma. The importance of magma mixing in triggering sulfide supersaturation remains unclear. The same applies to contamination; some intrusions show a distinct crustal component, but many others do not, and there is little if any correlation between sulfide content and crustal component. Together with the general paucity of sulfides in the intrusions this could suggest that contamination is not critical in reef formation and may indeed be a negative factor.Other processes may also be relevant to reef formation. Data from the well-studied Bushveld Complex suggest that the magmas had reached sulfide saturation prior to emplacement, and that sulfides were entrained in the magma during ascent and emplacement. Sulfide entrainment has previously been recognised as one of the key factors in the formation of massive Ni–Cu sulfide deposits, and it is suggested here that it is also relevant to the formation of PGE deposits. 相似文献
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煎茶岭与金川硫化镍矿床的铂族元素地球化学特征对比及其意义 总被引：4，自引：0，他引：4
采用ICP—MS方法分析了煎茶岭和金川硫化镍矿床岩石、矿石的铂族元素含量,煎茶岭岩体蛇纹岩的Cu／Pd比值低于原生地幔岩浆,说明岩浆熔离作用较弱,矿石的Pd／Ir比值较小,指示其多数矿石属于岩浆型,以岩浆成矿作用为主;而金川岩体的平均Cu／Pd比值远大于原生地幔岩浆,表明岩浆熔离作用强,矿石的Pd／Ir比值较大,体现了钯族元素矿化及成矿物质以幔源为主的特征。煎茶岭在成矿过程中有壳源物质的混染,整体上岩石、矿石铂族元素含量较低,这与岩浆熔离作用弱、铂族元素成矿作用不发育等因素有关;金川在成岩成矿过程中也有少量地壳物质的混染,但岩石、矿石铂族元素含量较高,反映了以岩浆深部熔离成矿作用为主的特征。 相似文献
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Yuwang Wang Jingbin Wang Lijuan Wang Lingli Long Zhen Liao Huiqiong Zhang Pingzhi Tang 《地学前缘(英文版)》2011,2(2):187-198
Platinum group element(PGE) mineralization is mostly related to mafic—ultramafic complexes of the dominant magmatic deposit type.Mineralization of this type mainly relies on two conditions:the abundance of PGE in magma,and the presence of mechanisms favorable to PGE enrichment and separation from sulfur-saturated magma during magmatic evolution.Mafic—ultramafic complexes are widely developed in North Xinjiang,including(1) the large-scale copper-nickel deposits of Kelatongke,Huangshan,Huangshan East,and T... 相似文献
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Sheng-Hong Yang Mei-Fu Zhou Peter C. Lightfoot Ji-Feng Xu Christina Yan Wang Chang-Yi Jiang Wen-Jun Qu 《Mineralium Deposita》2014,49(3):381-397
A number of mafic–ultramafic intrusions that host Ni–Cu sulfide mineralization occur in the northeastern Tarim Craton and the eastern Tianshan Orogenic Belt (NW China). The sulfide-mineralized Pobei mafic–ultramafic complex is located in the northeastern part of the Tarim Craton. The complex is composed of gabbro and olivine gabbro, cut by dunite, wehrlite, and melatroctolite of the Poyi and Poshi intrusions. Disseminated Ni–Cu sulfide mineralization is present towards the base of the ultramafic bodies. The sulfide mineralization is typically low grade (<0.5 wt.% Ni and <2 wt.% S) with low platinum-group element (PGE) concentrations (<24.5 ppb Pt and <69 ppb Pd); the abundance of Cu in 100 % sulfide is 1–8 wt.%, and Ni abundance in 100 % sulfide is typically >4 wt.%. Samples from the Pobei complex have εNd (at 280 Ma) values up to +8.1, consistent with the derivation of the magma from an asthenospheric mantle source. Fo 89.5 mol.% olivine from the ultramafic bodies is consistent with a primitive parental magma. Sulfide-bearing dunite and wehrlite have high Cu/Pd ratios ranging from 24,000 to 218,000, indicating a magma that evolved under conditions of sulfide saturation. The grades of Ni, Cu, and PGE in 100 % sulfide show a strong positive correlation. A model for these variations is proposed where the mantle source of the Pobei magma retained ~0.033 wt.% sulfide during the production of a PGE-depleted parental magma. The parental magma migrated from the mantle to the crust and underwent further S saturation to generate the observed mineralization along with its high Cu/Pd ratio at an R-factor varying from 100 to 1,200. The mineralization at Poshi and Poyi has very high γOs (at 280 Ma) values (+30 to +292) that are negatively correlated with the abundance of Os in 100 % sulfide (5.81–271 ppb) and positively correlated with the Re/Os ratios; this indicates that sulfide saturation was triggered by the assimilation of crustal sulfide with both high γOs and Re/Os ratios. When compared to other Permian mafic–ultramafic intrusions with sulfide mineralization in the East Tianshan, the Poyi and Poshi ultramafic bodies were formed from more primitive magmas, and this helps to explain why the sulfide mineralization has high Ni tenor. 相似文献
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扬子地块北缘周庵超镁铁质岩体矿物学特征及其对铜镍矿化的启示 总被引：2，自引：0，他引：2
扬子地块北缘~635 Ma周庵超镁铁质岩体是一个新发现的含铜镍硫化物矿化的隐伏岩体,主要由二辉橄榄岩组成。文章通过研究周庵岩体中橄榄石、铬铁矿和辉石的矿物成分变化探讨了岩浆演化过程和含矿岩体成因。根据岩石的矿物组合和蚀变程度,岩体从上到下分为3个部分:上部绿泥石-蛇纹石化二辉橄榄岩相带、中部二辉橄榄岩相带和下部绿泥石-角闪石化二辉橄榄岩相带。根据岩体中部带橄榄石和铬铁矿的成分,计算得到母岩浆的Mg#值为0.63,MgO/FeO摩尔比值为1.72,w(Al2O3)为10.2%~11.7%,w(Ni)为476×10-6,说明其为高镁玄武质岩浆;岩体中部带原生铬铁矿和粒间相铬铁矿核部的Cr2O3和Al2O3呈正相关关系,说明铬铁矿与粒间硅酸盐熔体发生了平衡交换,铬铁矿的高w(TiO2) 和Cr#值与拉张环境中层状岩体的铬铁矿特征一致;根据辉石温压计得到岩体中部单斜辉石和斜方辉石的共结温度为1 017~1 077℃,压力为(3.6~4.5)×108 Pa,暗示形成岩体的浅部岩浆房深度约为12 km。岩体上部和中部带的橄榄石Fo值大部分集中在80 mol%~85 mol%,w(Ni)介于2 255×10-6~4 455×10-6,说明这些橄榄石是从没有经过强烈分离结晶和硫化物熔离的岩浆中结晶出来的。岩体下部带橄榄石的Fo值(67 mol%~68 mol%)和w(Ni) (1 500×10-6~2 000×10-6)都低于岩体上部和中部带的橄榄石相应值,说明岩体下部带的橄榄石可能形成于演化程度较高、并经历了硫化物熔离的岩浆。因此,笔者认为周庵岩体是由相对原始的和演化了的高镁玄武质岩浆两期侵位形成的。 相似文献
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铂族元素在地壳中的富集:以布什维尔德杂岩为例(英文) 总被引：1，自引：0，他引：1
地幔是地壳铂族元素富集的主要源库。铂族元素迁移主要有两个途径:(1)地幔部分熔融物质侵入地壳;(2)地幔板片就位于俯冲/碰撞带。前一途径比后一途径重要得多。地幔物质进入地壳造成铂族元素富集并成为可供开采的主矿产而非副产品,这一过程可包含许多成矿作用机制:(i)基性侵入体中Ni-Cu硫化物矿浆的发育,岩浆冷却与分离结晶作用导致富含Cu,Pt,Pd的硫化物矿浆的形成;(ii)层状侵入体一定层位形成高品位的铂族元素硫化物层,伴生或不伴生铬铁岩;(iii)富铂族元素及硫化物的岩浆沿着层状侵入体的边缘就位;(iv)直至层状侵入体结晶分异作用晚期的硫化物不混溶滞后分离;(v)不发育硫化物不混溶作用的铬铁矿结晶作用;(vi)低程度硫化物浸染带中的热液作用与铂族元素富集;(vii)乌拉尔-阿拉斯加型侵入体重结晶过程中的铂族元素与铬铁矿的次生富集作用,岩体在风化过程中形成砂矿床;(viii)黑色页岩形成过程中Pt的富集。南非布什维尔德火成杂岩蕴藏世界Pt资源的75%,Pd资源的54%,Rh资源的82%,并具有(ii)、(iii)、(iv)、(v)、(vi)成矿作用的实例。在这些作用中,作用(ii)形成的现有经济储量和资源量占90%,作用(iii)占9%。Merensky矿层(占总资源量30%)是一个铂族元素富集层位,它含1~3铬铁矿薄层,在可采宽度内硫化物平均含量为1%~3%(质量分数)。硫化物一般被认为是铂族元素的主要聚集体。该矿层由两个或两个以上含硫化物的基性热岩浆上升汇聚而成。这些岩浆的汇聚造成超镁铁质堆晶岩的厚度(主要是斜方辉石岩,某些地区包括橄榄岩)变化于50cm至数米之间。开采通常集中在厚度不到1m的地带。矿层的成因至今仍存在争议,一些观点认为铂族元素来自下部上升的热液流体,另一些观点认为铂族元素来自上部岩浆的硫化物沉降作用,并形成了Merensky辉石岩。已经知道矿层上覆的辉石岩、苏长岩和斜长岩中矿物来自两种岩浆类型:一种富含MgO(12%,质量分数)和Cr,而贫Al2O3(12%);另一种含典型的粒玄岩成分。UG-2铬铁岩含有全部经济资源量的58%,由一0.6~1m厚的铬铁岩层(有时见辉石岩夹层)和上覆的1~3层由铬铁矿所构成的薄层。虽然硫化物被认为至少是某些情况下对铂族元素的富集起作用,但UG-2的硫化物含量(0.5%~1.5%)显著低于Merensky矿层。UG-2层之下共有13个铬铁岩层位,所有的都含铂族元素,虽然铂族元素总含量和(Pt+Pd)/(Ru+Ir+Os)比值远低于UG-2。UG-2内所含的辉石岩"夹层"具高的87Sr/86Sr比值,说明与顶部熔融岩石的混合促进了铬铁岩和硫化物的形成。作用(iii)的主要实例是Platreef。目前它占总资源量的9%。不过,沿该带正积极开展找矿勘探工作,这一比例将来还会提高。这一矿层的厚度比Merensky和UG-2都要大,目前开采厚度达50多米。Platreef呈带状,上部为斜方辉石岩的堆晶岩;下部为辉石岩、长石辉石岩和苏长岩,它们与页岩、铁矿层和白云岩强烈相互作用,直接形成了底盘岩石。笔者认为Platreef是不同期次岩浆作用的结果,这些作用形成了不同的单元产物,包括布什维尔德主岩浆房的UG-2和Merensky矿层。新的岩浆进入主岩浆房会造成先存岩浆移位、岩浆错动并会冲破岩浆房的壁。圆筒状、带状岩管中的超镁铁岩含极高的Pt品位,在布什维尔德杂岩的下部切穿堆晶层,被认为是热液再活化的产物。它们现在未被开采,只是构成存封的铂族元素资源,对整个杂岩体资源没有重要的贡献。 相似文献