新疆东准噶尔扎河坝蛇绿岩地球化学特征及地质意义

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作者刘泓佑
来源中国地质大学(北京)
出版年2020
摘要
蛇绿岩是大地构造演化和成矿地质背景的重要研究对象,国内外地质学者围绕着蛇绿岩开展过大量的研究。新疆东准噶尔地区是十分重要的铜-金-钴-镍-铬多金属成矿带,扎河坝地区位于东准噶尔东北缘,近年来,在该区开展了大量的地质、矿产调查和研究工作,取得了丰硕的成果。本文对扎河坝蛇绿岩进行了岩石、岩相调查和岩石地球化学特征分析研究,在对该区超基性岩原岩恢复及蛇纹石化强度判别的基础上,通过对组成蛇绿岩的主要基性-超基性岩的元素地球化学测试分析,了解其主、微量元素的迁移特征,进一步探讨了各主要成岩及成矿元素的迁移与扎河坝地区成矿作用之间的联系。扎河坝蛇绿岩带受断裂带控制,区内地层大部分为古生界地层,其中泥盆系、石炭系地层分布广泛,次为奥陶系、二叠系地层,分布于研究区的中部及东南部。新生界地层广泛分布于研究区以东及西南部。区内超基性岩-基性岩出露的较为完整,主要有两个镁铁-超镁铁质单元:(1)超铁镁质岩:该单元岩石主要为强蛇纹石化的斜辉橄榄岩,少量纯橄岩、斜辉辉橄岩、二辉辉橄岩、二辉橄榄岩、单辉橄榄岩。其下部为纯橄岩,向上渐变过渡为斜辉橄榄岩。(2)铁镁质岩:该单元岩石主要为玄武岩,包含少量辉长岩、细碧岩及穿插其中的辉绿岩。通过构造图解分析和与前人研究认识对比,扎河坝蛇绿岩为典型的SSZ型蛇绿岩,其轻稀土元素(LREE)较为亏损,重稀土元素(HREE)相对富集,大部分样品的轻重稀土分异程度较高,呈现出Eu的负异常,轻重稀土分异不明显的样品呈现出Eu正异常。具有和N-MORB轻稀土亏损REE相似的配分模式,大离子亲石元素富集,可能形成于弧前增生的地球动力学背景。通过分析主微量元素迁移特征,Al元素在单辉橄榄岩、含辉纯橄岩及二辉橄榄岩样品中呈迁入状态,低压有利于Al元素的迁入,因此随着蛇纹石化强度,温压条件也在一直降低。随着蛇纹石化程度加深,除Tm、Lu等稀土元素没有明显迁移特征,其余稀土元素全部迁入,整体呈现富集状态,不过轻重稀土的迁移程度不同,在三种不同蛇纹石化橄榄岩中都体现为LREE/HREE的值渐增,表明岩体的演化分异程度越来越高。在成矿元素上,超基性岩-基性岩的Fe、Mg元素整体呈现迁出趋势,在单辉橄榄岩、含辉纯橄岩、二辉橄榄岩样品中随着蛇纹石化程度的加深,Fe、Mg元素呈现迁出趋势。对于Cr元素,在超基性岩样品中富集,且整体呈现出迁入趋势。在辉长岩及玄武岩样品中,整体呈现出迁出趋势,Cr的富集程度随着蛇纹石化的加深逐渐减少,弱蛇纹石化的区域更容易富集铬铁矿。铁族元素与亲铜元素V、Co、Ni、Cu、Zn等,除Ni外,其余元素在超基性岩样品中均呈现出迁入趋势。而在辉长岩与玄武岩样品中,除Ni外,其余元素均呈现出迁出趋势。因此,该区Cu、Co成矿元素很可能是在热液活动中从研究区的基性岩迁移到超基性岩中。此外,Au元素在超基性岩中呈现出迁出状态,很有可能该区的金矿在成因上与蛇绿岩带具有一定的关系。

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