天宇铜镍矿床的岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学特征:对东疆镁铁-超镁铁质岩体源区和成因的制约

摘要

天宇镁铁-超镁铁质岩体位于新疆中天山地块与觉罗塔格构造带的分界断裂--沙泉子深大断裂的南侧约5km.岩体呈向北陡倾的岩墙状,地表出露面积约O.056km2.该杂岩体主要由辉长岩、辉石岩、辉橄岩和橄榄岩相组成,橄辉岩、辉橄岩和橄榄岩是主要的Cu、Ni赋矿岩相.镁铁-超镁铁岩的主量元素含量显示,天宇岩体属拉斑玄武岩成因系列,m/f为1.44～3.61,平均值为2.25,为铁质超基性岩(m/f=2～6.5).稀土元素标准化配分模式为轻稀土富集型,Eu弱负异常或无异常,相似的稀土元素配分模式说明岩体的同源性.富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta,说明源区可能有陆壳物质的混染.Nb/Hf、Ce/Pb、Nb/U、La/Sm、Th/Nb比值显示岩体可能经受上地壳物质的混染.锆石的LA-ICP-MS U-Pb年代学研究表明,岩体形成年龄为290.2±3.4Ma,与东天山地区镁铁.超铗铁质杂岩体的形成时间一致.锆石的Lu/Hf比值比较均一,且(176 Hf/177 Hf);变化很小,说明源区性质比较单一.锆石的(176Hf/177Hf)i值为0.282625～0.282770,相应的εHf(t)均为正值(1.10～6.06),Lu-Hf的单阶段模式年龄(tDMI)为674～884.7Ma,平均年龄为799Ma,比岩体的U-Pb年龄大,显示岩浆来源于亏损地幔或者源区有壳源物质的加入.上述岩石地球化学、年代学特征,为晚古生代古亚洲洋向南俯冲提供了佐证.