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红石山镁铁质-超镁铁质层状岩体位于塔里木板块东北部的新疆北山地区。北山地区是我国主要的镁铁质-超镁铁质杂岩带之一,已发现该类杂岩体近百个,红石山岩体是其中最具代表性的镁铁质-超镁铁质层状岩体之一。本文通过对红石山岩体岩相学、晶体化学、稀土元素、微量元素和Nd、Sr、Pb同位素方面的系统研究,科学论证了其岩浆过程、岩浆性质、地幔源区特征。通过研究取得的了以下几点初步认识：1、红石山镁铁质-超镁铁质层状岩体存在两种岩相：橄榄岩相和辉长岩相。两种岩相是同源岩浆演化到不同阶段的产物。橄榄岩相的岩石类型有：纯橄岩、单辉橄榄岩、含长橄榄岩、橄长岩；辉长岩相的岩石类型有：橄榄辉长岩、辉长岩、斜长岩。橄榄岩相岩石化学成分明显富MgO、FeOT,贫CaO、Al2O3, m/f=5.74-8.76,属铁质-镁质超基性岩；辉长岩相岩石化学成分明显富CaO、Al2O3,贫MgO、FeOT, m/f=1.81-4.56,属铁质超基性岩。橄榄岩相与金属硫化物矿化关系密切,而辉长岩相与磁铁矿化关系密切。红石山岩体呈岩盆状,形成于早二叠世。2、红石山岩体是一堆晶层理非常发育的镁铁质-超镁铁质层状岩体。通过对2个钻孔的编录,红石山岩体至少可以划分为4个旋回,每一个旋回代表着一次岩浆贯入,各个旋回之间堆晶韵律明显,完整的堆晶韵律为“纯橄岩+单辉橄榄岩+含长橄榄岩+橄长岩+橄榄辉长岩+辉长岩+斜长岩”。3、红石山层状岩体岩石结构以正堆晶结构为主,堆晶矿物为橄榄石、尖晶石、斜长石和磁铁矿,填隙相主要为单斜辉石。岩相学和地球化学特征表明岩浆在演化过程中经历了橄榄石、尖晶石、斜长石、单斜辉石和磁铁矿的分离结晶作用,结晶次序为橄榄石+尖晶石→橄榄石+尖晶石+单斜辉石→橄榄石+尖晶石+斜长石→橄榄石+斜长石+单斜辉石→斜长石+单斜辉石+磁铁矿。4、红石山岩体稀土元素和微量元素含量都很低,为原始地幔的1-10倍。稀土元素配分曲线大体上表现为平坦型,相对富集大离子亲石元素,相对亏损TiO2、P2O5、Na2O、K20和高场强元素,具有不同程度的正铕异常。Nd、Sr、Pb同位素特征表明红石山岩体源自于亏损型地幔,局部与围岩发生了同化混染作用。5、原生岩浆属苦橄质岩浆,这种高温高镁的苦橄质岩浆是地幔柱轴部部分熔融形成的,这为塔里木东北部早二叠纪地幔活动提供了确凿的证据。