研究揭示铜镍矿床的岩浆就位与结晶过程

时间:2019-07-22 来源:www.allweatherny.com

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矿物环区结构和成分记录了重要的成矿信息,如岩浆成分变化,结晶条件和冷却历史。一般来说,在具有较高冷却速率的玄武质火山岩中,橄榄石和辉石是玄武岩和发育成分区,在岩浆喷发前记录地质过程;在冷却速度较慢的侵入岩中,橄榄石和辉石以晶相的形式生成,缺少组分环。扩散平衡倾向于使堆积的橄榄石和辉石的组成均匀化。由于缺乏对环空的快速矿物成分分析,对侵入岩中正交环区的研究和深入研究极为稀缺。斜方辉石是岩浆铜镍矿床的重要组成矿物,与矿化密切相关。一些铜镍矿床开发出类似矿石的碎石微晶,其形成机理有很大差异:有学者认为原始富硅的岩浆控制,有学者认为硅质在地壳污染过程中的加成密切相关。

针对上述问题,毛雅静,中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究重点实验室副研究员,研究员秦克璋,澳大利亚联邦科学技术研究所研究员史蒂夫巴恩斯(CSIRO)通过同步辐射和M4 Tornado XRF表面扫描分析进行了深入研究。中亚造山带黄山铜镍矿床正交辉石的内部结构表明,该矿床的类似矿石的辉石一般是用铬带开发的。铬带的特征在于内部区域分区和外部正区和负区(图1),表明斜方辉石至少经历了早期快速生长和晚期缓慢生长。正交辉石辉石组分的剖面分析表明,在矿物中,铬带与铁,镁,铝和硅等元素有很好的相关性,但外部没有相关性,表明外部铁镁成分没有改变。它是由矿物质生长引起的,推断是由扩散引起的。不同深度和不同矿化度的样品系统的岩石学,原位氧同位素和微量元素分析表明,斜方辉石的含量与橄榄石的δ18O值呈正相关,与氧逸度呈负相关(图2)。类似矿石的辉石晶体与地壳污染密切相关,表明内部扇区划带区应与地壳污染引起的温度下降(过冷)和硅质(过饱和)有关(图3)。由正交辉石快速结晶引起的硅质加入和温度衰减的模式与由小入侵(<3km2)产生的造山带铜镍沉积物的宏观地质特征一致。

这项研究的科学意义是:

(1)通过识别侵入岩中斜方辉石的内环结构并探讨其形成机理,揭示黄山铜镍矿床的类似矿石的碎石岩石是由快速结晶形成的,表明该矿石 - 形成时限不到8000年; p>

(2)揭示了内环中产生的大量斜方辉石晶体与外壳硅的结合不可分割,这进一步表明向玄武质岩浆中添加硅碳和其他成分是一个重要的过程。形成含矿铜镍矿床。

本研究通过辉石的内部纬向特征揭示了侵入岩的侵位和冷却历史,为研究造山带中铜镍矿床的成矿机制提供了重要依据,对成矿过程的精细描述具有一定的参考意义。其他存款。

结果发表在对矿物学和岩石学的贡献中。

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图1黄山矿床斜方辉石中铬元素的内部扇区分区和外部正负分区(橙色和黄色分区,蓝色和紫色分区,分区分区模式取决于矿物的横截面)。

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图2黄山矿床矿物组成(a),全岩Mg#(b),橄榄石组成(c,d,e)和氧逸度(f,g)随深度变化的图

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图3黄山矿床中富含单斜辉石岩石的形成模式(单斜辉石中的扇形带状环形成于岩浆底部岩浆的快速结晶,外环形成于晶间生长)。/p>

资料来源:中国科学院地质与地球物理研究所

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