新疆喀拉通克基性岩体的地球化学特征与岩石成因

【摘要】： 喀拉通克铜镍矿区位于阿尔泰加里东褶皱系和准噶尔海西褶皱系结合部位的准噶尔褶皱系一侧,属萨尔布拉克-萨色克巴斯陶复向斜东部,区内发育一系列次级褶皱和断裂,由11个岩体(Y1-Y9,Y10、Y11)及矿区外围的G21、G22重力异常区和AM16航磁异常区组成。虽然前人对喀拉通克基性岩体进行了大量的研究,但仍然存在一些有争议的问题。本文通过对喀拉通克岩体进行岩相学、晶体化学、稀土元素、微量元素和Nd、Sr、Pb及Re-Os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、岩体的岩石类型主要有辉绿辉长岩、黑云角闪橄榄苏长岩、辉长岩、辉长苏长岩、苏长岩、闪长岩,超基性岩数量少,主要含矿岩石为苏长岩,主要的造岩矿物有橄榄石、辉石、斜长石、角闪石及黑云母。其形成年龄为287±5Ma,为早二叠世。 2、岩体的稀土元素表现为轻稀土富集型,铕异常不明显,富集大离子亲石元素,相对亏损高场强元素。Nd、Sr、Pb同位素特征表明其源自于亏损的地幔源区。岩浆源区为软流圈,源区物质由软流圈物质与被交代的岩石圈地幔物质两部分混合形成。岩体形成于后碰撞的伸展环境中。 3、喀拉通克Y1~Y11岩体及G21岩体为同一岩体群,为同一种原生岩浆演化的结果,而AM16则不属于同一岩体群;岩体可以分为三组:第一组为Y1、Y2岩体,主要由低演化程度的岩浆组成,但也含有少量演化程度较高的岩浆;第二组为Y3、Y5岩体,主要由适度演化的岩浆组成,但也含有少量演化程度高的岩浆;第三组为Y7、Y8、Y9、G21岩体,主要由演化的岩浆组成;岩体的岩浆通道应该在Y1与Y2岩体之间。 4、形成岩体的大部分岩浆已经不是原生岩浆,而主要是由演化程度不同的岩浆组成。母岩浆为是MgO含量较高的玄武质岩浆,MgO含量为9.42%。岩浆在上升过程中受到过较低程度的地壳物质的混染,岩浆从源区上升到就位至少经历了两次岩浆房的分离结晶过程。岩浆在上升过程中由于密度关系,在深部形成深部岩浆房,在这里发生主要以橄榄石为主并有少量斜方辉石的分离结晶作用。演化的岩浆上升到高位岩浆房,在高位岩浆房中发生单斜辉石的分离结晶作用并就地分异,形成了目前的喀拉通克岩体。