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北山地区北邻中亚造山带南缘,处于塔里木板块东北部,构造形迹复杂,长期以来是地质界研究的热点地区之一。甘肃北山地区位于北山裂谷东端,近年来因发现黑山铜镍矿床而备受关注,相继发现怪石山含铜镍矿化岩体、大山头-三个井矿化线索。另外还分布有黑山北、营毛沱北、锡林科博等镁铁质-超镁铁质岩体。已有研究证明黑山矿床、怪石山矿化岩体和大山头岩体均形成于晚泥盆世,形成背景为活动大边缘或大陆边缘裂谷环境,成岩/成矿背景不同于东天山和新疆北山(早二叠纪)。甘肃北山地区除发育泥盆纪镁铁质-超镁铁质岩体之外,还发育与塔里木二叠纪大火成岩省有关的镁铁质-超镁铁质岩体。本文选取三个井和骆驼山两处不同时代、不同构造背景的镁铁质-超镁铁质岩体,进行岩体地质特征、岩石学、矿物学及岩石地球化学研究,探讨岩浆源区、原生岩浆、岩浆演化过程与形成背景,并结合含矿指标体系进行含矿性评价,取得的主要进展如下:1、对骆驼山岩体辉长岩中锆石进行SHRIMP U-Pb测年,获得岩体形成年龄282.6±2.5Ma,为早二叠纪,与新疆坡北岩体形成年龄一致,岩石地球化学研究表明岩体为碰撞后伸展与地幔柱共同作用的产物;地质地球化学研究显示,三个井岩体与同一构造带的大山头、黑山和怪石山岩体时代应一致,为晚泥盆纪,构造背景应为活动大陆边缘环境。2、三个井岩体属典型小岩体,为铁质基性-超基性岩,岩石蚀变较强,岩石化学类型主要为贫碱质、碱质和贫铝质;骆驼山岩体规模相对较大,为铁质基性岩,岩石蚀变程度中等,岩石化学类型主要为弱碱质、低铝质。从成矿角度来看,三个井岩体更有利于成矿。3、对比研究东天山-北山地区含矿/不含矿岩体稀土元素特征表明,含矿岩体稀土元素总量、轻重稀土元素之间以及内部分馏程度相对不含矿岩体均较强。三个井岩体与骆驼山岩体稀土元素特征与东天山-北山地区主要含矿岩体相似;Cu/Zr比值暗示三个井与骆驼山岩体均有硫化物熔离作用。4、标志性造岩矿物特征显示,三个井岩体与骆驼山岩体橄榄石化学组成均具有富硅、镁、镍而贫铁特征,与含岩浆硫化物矿床岩石的橄榄石相似,但三个井岩体相对骆驼山岩体富含斜方辉石和角闪石,更有利于成矿。5、三个井岩体原生岩浆MgO含量下限为9.42%,骆驼山岩体原生岩浆MgO含量下限为9.55%,均属高镁玄武岩浆,与已知含镍铜铂矿岩体的原生岩浆相似。6、三个井岩体岩浆源区与黑山矿床相似,是由俯冲板片断离造成软流圈物质上涌,导致的软流圈和地幔楔部分熔融。骆驼山岩体同位素和微量元素特征表明,岩浆起源于亏损地幔,并明显受到俯冲流体交代。7、结合含矿指标综合对比研究,三个井岩体具有寻找黑山式铜镍硫化物矿床的潜力;骆驼山岩体与新疆坡北岩带典型成矿岩体的构造背景具有相近性,对其成矿潜力需要进一步研究。