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

• 作者: 焦建刚 王梦玺 陈炳龙
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 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
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 页码范围: 2223-2244
• 页数: 22页
• 分类号: P575.1|P588.124|P588.125|P611
• 语种: 中文

摘要

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SiO2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,同时坡东岩体不合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TiO2含量为0.21％～0.83％,阳离子中呈四次配位的A1(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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	焦建刚	长安大学地球科学与资源学院	66	816	14.0	26.0
7	陈炳龙	长安大学地球科学与资源学院	2	4	1.0	2.0
8	王梦玺	长安大学地球科学与资源学院	3	10	1.0	3.0