论文部分内容阅读
北山增生型造山带位于中亚造山带南缘,是岩浆铜镍硫化物矿床较为发育地区之一。黑山大型铜镍硫化物矿床为甘肃北山地区目前发现的泥盆世唯一一个大型铜镍硫化物矿床。本文选取黑山岩体周边泥盆纪两处镁铁-超镁铁质岩体(大山头和怪石山)为研究对象。运用岩石学、矿物学、岩石地球化学及年代学等方法,通过岩浆源区、母岩浆性质、分离结晶作用、同化混染作用及硫化物熔离研究,探讨了大山头和怪石山岩体的成岩成矿过程和构造背景,与黑山铜镍矿床进行对比。主要取得了以下几点认识:1)大山头镁铁-超镁铁质岩体由辉长岩、橄榄辉长岩、橄榄辉长苏长岩、橄榄二辉岩及角闪橄榄岩组成;怪石山岩体主要由伟晶状角闪辉长岩、中粒辉长岩、含长橄榄辉石岩、橄榄辉石岩及角闪橄榄岩组成。两个岩体中硫化物赋存在超镁铁质岩相中,主要由镍黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿及黄铁矿组成。2)大山头超镁铁质岩体中橄榄石主要为贵橄榄石(Fo=76.00-87.03);辉石主要由单斜辉石和斜方辉石组成,单斜辉石主要由透辉石和顽火辉石组成,斜方辉石主要由古铜辉石组成;斜长石具有较高的牌号(An=76.80-90.67),主要由倍长石和钙长石组成;角闪石在各类岩相中均有少量出现。矿物结晶顺序为橄榄石-斜长石-(斜方辉石+单斜辉石)-角闪石。3)岩石地球化学研究表明大山头北岩体稀土元素配分曲线右倾,轻稀土较重稀土元素间分馏明显,δEu正异常明显;富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)。怪石山和黑山岩体稀土元素配分曲线整体右倾,无明显δEu异常;富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba),亏损高场强元素(Nb、Ta),无明显Zr、Hf负异常,说明大山头北岩体的成岩成矿过程不同于怪石山和黑山岩体。4)大山头北岩体橄榄辉长苏长岩和浅灰色细粒辉长岩中锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb定年,测试结果为404.9±3.1Ma和403.8±3.3Ma,为早泥盆世岩浆活动产物;大山头南(359~374Ma)、黑山(358~377Ma)和怪石山(358.6Ma)岩体为中-晚泥盆世岩浆活动产物。5)岩石地球化学、年代学、成岩成矿过程及构造背景研究表明,早泥盆世大山头北岩体所处大地构造背景为岛弧俯冲环境;晚泥盆世黑山和怪石山岩体形成构造背景为活动大陆边缘或岛弧俯冲环境。