新疆二红洼镁铁质-超镁铁质岩体地球化学特征与岩石成因

摘要

东天山黄山镁铁-超镁铁质岩带位于新疆北天山造山带东段。二红洼岩体位于该岩带的西段,该带因发育大量镁铁质-超镁铁质岩石而倍受地学界广泛关注。其中,香山、黄山、黄山东、葫芦、图拉尔根等岩体已产出有工业矿床,在二红洼、黄山南岩体中也发现了不同程度的铜镍硫化物矿化。近年来,多位学者在该带上的大型矿床做了诸多深入研究,相对而言,二红洼等弱矿化岩体研究尚不深。本文通过对二红洼镁铁-超镁铁质岩体的岩石学、矿物学、地球化学以及同位素年代学等多方面进行了系统研究,论述了岩体的地质特征与原生岩浆性质,探讨了岩浆演化过程与同化混染作用,分析了成岩地质背景等,取得的主要成果如下:
　　1岩体由南、北两个岩体组成,呈北东-南西向展布,北岩体出露面积约1.42km2,呈耳状;南岩体呈椭圆形,出露面积约为6.25km2。岩体分为两个侵入期次,第一侵入期次岩性为含长二辉橄榄岩和橄榄辉长岩;第二侵入期次岩性为辉长苏长岩和淡色辉长岩,岩石球状风化现象显著。主要造岩矿物有橄榄石、辉石和斜长石。
　　2、岩体的岩石化学和地球化学特征表明,各类岩石的m/f值介于2.31～5.02之间,为铁质超基性岩;稀土元素丰度很低,呈弱轻稀土富集型;微量元素中相对富集Ba、Th等元素,大多数都具有Nb、Ta等元素的负异常。
　　3、利用橄榄石中最高Fo值(89.7)计算得出岩体原生岩浆中MgO含量为15.73％,为苦橄质岩浆;Fo=89.7的橄榄石不能代表与原生岩浆平衡的最初的液相线,所以,MgO=15.73%的岩浆只能约束原生岩浆Mgo含量的下限。岩相学、岩石化学和矿物晶体化学特征表明,岩体在岩浆演化过程中主要发生了橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和斜长石的分离结晶作用。
　　4、Hf-Sr-Nd同位素特征显示二红洼镁铁-超镁铁质岩体的原生岩浆具有亏损型地幔特征,并在上升过程中加入了7-32%的新生岛弧地壳物质,上升到较老上地壳之后发生了小于5%的混染作用。
　　5、La-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,橄榄辉长岩年龄为283±1.5Ma,同黄山岩带上的黄山、黄山东、葫芦、香山、图拉尔根等岩体年龄基本一致。二红洼镁铁超镁铁质岩体形成于早二叠世,是东天山后碰撞伸展环境的产物。

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第一章 绪论

1.1研究现状

1.2 选题依据及研究意义

1.3研究方法与内容

1.4 主要工作量

1.5 实验方案

第二章 区域地质背景

2.1 区域构造

2.2 区域地层

2.3 区域岩浆活动及岩浆岩

2.4 区域矿产

第三章 二红洼地质及岩相学特征

3.1岩体地质特征

3.2岩相学特征

3.3矿物晶体化学

第四章 主量、微量元素地球化学及锆石年代学特征

4.1主量元素地球化学特征

4.2稀土元素和微量元素地球化学特征

4.3 锆石年代学研究

4.4 Sr-Nd同位素地球化学特征

4.5锆石Lu-Hf同位素

第五章 二红洼岩体的岩浆源区与岩浆演化过程

5.1蚀变影响

5.2分离结晶作用

5.3同化混染作用与原生岩浆

5.4 讨论

第六章 结论

6.1主要研究成果

6.2存在的问题

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢