东昆仑夏日哈木镍矿区镁铁-超镁铁质岩石研究

摘要

夏日哈木镍矿床是青海东昆仑发现的首例幔源岩浆镍矿床，矿区内出露5个镁铁-超镁铁质岩体。本文以现代测试分析方法为支撑，结合铜镍硫化物矿床成矿理论和镁铁-超镁铁质岩石的研究进展，对矿区内5个镁铁-超镁铁质岩体的地质特征、岩石学、岩相学、矿物学、年代学、矿床学、地球化学及区域地质学的研究，取得如下认识：
　　（1）Ⅰ号和Ⅱ号岩体与铜镍成矿有关，属铁质系列。围岩为古元古代金水口岩群白沙河岩组的变质岩系，与围岩呈侵入接触关系。
　　（2）Ⅰ号岩体由橄榄岩相（纯橄岩、方辉橄榄岩、二辉橄榄岩）、辉石岩相（橄榄方辉辉石岩、方辉辉石岩、含长二辉岩）和苏长-辉长岩相（橄榄辉长岩、暗色辉长苏长岩、辉长岩、淡色辉长岩）组成，侵位顺序为：橄榄岩相→辉石岩相→辉长岩相。Ⅱ号岩体主要由辉长岩相岩石（辉长岩、暗色辉长岩等）和少量辉石岩相岩石（含长单辉辉石岩）组成。
　　（3）Ⅲ号、Ⅳ号和Ⅴ号岩体（块）为镁质橄榄岩，主要由蛇纹岩、糜棱岩化辉长岩、榴闪岩及榴辉岩组成，呈构造侵位于金水口岩群的白沙河岩组中，属蛇绿岩套的组成部分。
　　（4）Ⅰ号岩体的主要分离结晶/堆晶矿物为橄榄石和斜方辉石，橄榄石的结晶温度为1303～1315℃，平均值为1311℃；斜方辉石的结晶温度范围为1200～1250℃；单斜辉石的结晶温度为1101～1161℃，平均为1132.6℃。而Ⅱ号岩体的主要分离结晶/堆晶矿物为单斜辉石和斜长石，单斜辉石结晶温度为1120～1144℃，平均为1132.3℃。
　　（5）地球化学特征方面，Ⅰ号、Ⅱ号岩体和Ⅲ号、Ⅳ号岩体（块）都具有富集Rb、Sr、等大离子亲石元素，而亏损Zr、Hf、Ta、Nb、Ti等高场强元素的特征。
　　（6）夏日哈木镍矿床赋存于Ⅰ号岩体中，矿体以似层状、透镜状和不规则状位于岩体中上部。构造类型丰富，以准块状-块状、海绵陨铁状和浸染状矿石较为常见。可分为熔离型、贯入型、和热液型矿石。
　　（7）东昆仑造山带在早寒武世-早志留世为沟-弧-盆的构造格局，夏日哈木镍矿床形成于拉张型岛弧环境，是不含矿岩浆、含矿岩浆和矿浆分阶段脉动侵位形成的。岩浆源区是受俯冲交代的岩石圈地幔，其原生岩浆为MgO含量10.7％的高镁玄武质岩浆。成矿物质的硫为壳-幔混源，且以壳源硫为主。分离结晶和同化混染是促使硫化物熔离的主要因素。
　　（8）夏日哈木蛇绿岩属SSZ型岛弧蛇绿岩，受控于黑山-那陵格勒岩石圈断裂。在洋盆的俯冲-消减过程中，夏日哈木蛇绿岩套中的玄武岩通过深俯冲变成榴辉岩，而后，这些岩石又沿黑山-那陵格勒断裂折返，在折返过程中，随着温度和压力的降低，榴辉岩退变质为榴闪岩。最终，构造侵位于金水口岩群白沙河岩组。

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第一章 绪 言

1.1选题依据

1.2 研究内容与方法

1.3 主要工作量

第二章 区域地质概况

2.1大地构造位置

2.2 区域地层

2.3 区域构造

2.4 区域岩浆岩

2.5 区域矿产特征

2.6 区域构造演化

第三章 夏日哈木蛇绿岩套地质地球化学特征及成因

3.1 夏日哈木蛇绿岩套地质特征及岩石组合

3.2 夏日哈木蛇绿岩套岩相学特征

3.3 夏日哈木蛇绿岩套造岩矿物晶体化学特征

3.4 夏日哈木蛇绿岩套地球化学特征

3.5 榴闪岩原岩的讨论

3.6 夏日哈木蛇绿岩套中榴辉岩变质年龄

3.7 夏日哈木蛇绿岩构造环境及意义

3.8 夏日哈木蛇绿岩的就位方式

第四章 夏日哈木铜镍矿床镁铁-超镁铁质岩体地球化学特征及岩石成因

4.1 岩体地质特征

4.2 岩相学特征

4.3 年代学特征

4.4 造岩矿物晶体化学

4.5主量地球化学特征

4.6稀土元素、微量元素地球化学特征

4.7 Sr-Nd同位素

4.8 Re-Os同位素

4.9 S同位素

4.10 铂族元素

4.11 蚀变影响

4.12 AFC过程

4.13 造岩矿物结晶温度

4.14 岩浆源区

4.15 原生岩浆与地幔部分熔融程度

第五章 夏日哈木铜镍矿床地质特征及成矿模式

5.1 矿体特征

5.2 矿石特征

5.3 成矿物质来源

5.4 成矿模式探讨

结论

1取得的主要成果

2存在的主要问题

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

图版及说明

致谢