论文部分内容阅读
塔里木大火成岩省是我国继峨眉山大火成岩省之后又一个被国际地学界普遍承认的大火成岩省。本论文选择位于塔里木大火成岩省西北部与岩浆矿床有关的镁铁-超镁铁质岩体为研究对象,试图通过对瓦吉里塔格和普昌两个杂岩体的岩石矿物学、年代学、元素及同位素地球化学等方面的研究,以揭示其成矿效应,为该大火成岩省的岩浆作用、成矿作用及其深部动力学过程提供重要信息。本次工作取得的主要成果如下:(1)首次对瓦吉里塔格地区金伯利质岩石中的钙钛矿和斜锆石进行了SIMSU-Pb年龄测定,显示其形成时间约为300Ma。结合前人所测定的地球化学数据,在详细的岩相学观察的基础上,通过对金云母的Nd同位素和斜锆石的Hf同位素组成测定发现,其源区可能为一个适度亏损的大陆岩石圈地幔,且经受过早–中古生代板块汇聚产生的俯冲物质交代。然而通过与典型含矿金伯利岩的综合对比,提出瓦吉里塔格金伯利质岩浆不利于金刚石的保存。(2)瓦吉里塔格和普昌杂岩体中镁铁–超镁铁质岩石的锆石SIMS和LA-ICP-MS U-Pb测年结果表明,其形成年龄分别为283Ma和275Ma。上述两个杂岩体很可能源自受到早–中古生代俯冲物质交代的岩石圈地幔。Fe–Ti氧化物矿石的形成与富铁玄武质母岩浆中Fe–Ti氧化物矿物的正常分离结晶和堆晶作用过程有关。普昌杂岩体中发育块状Fe–Ti氧化物矿石可能是在一个近于密闭的岩浆系统中,岩浆与围岩碳酸盐岩反应,以及极度富Fe玄武质岩浆较漫长的分离结晶过程共同作用的结果。(3)瓦吉里塔格和普昌杂岩体中硅酸盐岩及Fe–Ti氧化物矿石中铂族元素的特征表明,在岩浆的演化过程中发生了一定程度的硫化物熔离。大量的磁铁矿分离结晶也可导致在岩浆演化晚期发生硫化物饱和,此过程指示,在诸如瓦吉里塔格和普昌杂岩体中,以及类似的镁铁–超镁铁岩体的中下部具有发现富有经济价值的Cu–Ni硫化物矿床的潜力。(4)对塔里木大火成岩省的岩浆活动的深部地球动力学背景提出了新的解释,研究表明,该大火成岩省岩浆作用持续时间相对较长。大约在300Ma,地幔柱抵达较厚的塔里木岩石圈底部,并导致岩石圈地幔易熔组分发生低程度的部分熔融,形成了金伯利质岩石。292–275Ma,该区发生了强烈的地幔柱–岩石圈相互作用,导致富集的古老岩石圈地幔发生了大规模的部分熔融,形成了巨量溢流玄武岩和大量镁铁–超镁铁质岩石,且二者的源区存在一定的差异。