新疆哈密香山西铜镍-钛铁矿床系同源岩浆分异演化产物——矿相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学证据

• 作者: 三金柱 唐冬梅 孙赫 惠卫东 曹明坚 秦克章 肖庆华 苏本勋
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 香山西 镁铁-超镁铁岩 矿相学 锆石U-Pb年代学 地球化学 铜镍矿-钛铁矿共生 新疆
• 年，卷（期）: 2010,（2）
• 页码范围: 503-522
• 分类号: P588.125|P597.3|P618.2
• 字数: 17758字
• 语种: 中文

摘要

香山西岩体是东天山地区发现的唯一的一个铜镍-钛铁复合型含矿岩体,前人对香山西铜镍-钛铁矿床成因认识一直存在争议.本次通过矿相学研究结合电子探针分析,在香山西铜镍矿石中发现了铜镍硫化物与钛铁氧化物共生的现象,并首次测定了香山西钛铁辉长岩的SIMS锆石U-Pb年龄为278.6±1.8Ma(MSWD=1.2),与前人测得香山中岩体角闪辉长岩的锆石U-Pb年龄基本一致,证实了香山西铜镍矿与钛铁矿为共生关系,两者空间上渐变过渡.岩石地球化学研究表明,香山岩体(包括钛铁辉长岩)为同源岩浆经结晶分异作用形成的一套镁铁-超镁铁质岩体,具有拉斑玄武质岩浆分异演化趋势,并且经历了与地壳物质的混染.与中段和东段岩石相比,香山西辉长岩类具有相对高的REE、SiO2(平均48.99%)、K2O+Na2O(平均3.43%)、TiO2(平均1.26%)和明显低的Mg#值(平均62.4),表现出分异演化程度高于中段和东段.经反演得出香山岩体原始岩浆含MgO约10%,FeO约9%,TiO2约1.14%,与同一成矿带内其它含铜镍矿岩体原始岩浆成份相近,应为普通的拉斑玄武质岩浆.因此,香山西钛铁矿床的形成机制可能是由普通的拉斑玄武质岩浆,经历了较高程度的分异演化导致钛铁氧化物在残余岩浆中逐步富集,岩浆在上升侵位过程中与地壳物质的混染,不仅促使了岩浆中硫化物的饱和,同时提高了岩浆体系的氧逸度,进而促使了钛铁氧化物结晶沉淀.对香山西钛铁矿床成因研究的启示意义在于,除我国攀西地区高钛的玄武质岩浆外,普通的拉斑玄武质岩浆,在有利的分异演化条件下(如初始低氧逸度、相对高度的分异演化、后期与地壳物质混染)也有可能形成大型钛铁矿床.