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新疆西准噶尔地区蛇绿岩与豆荚型铬铁矿床的成因研究

郝梓国  
【摘要】: 本文将西准噶尔地区蛇绿岩分为两类:一类是变质橄榄岩+橄长岩+辉长岩岩石组合(简称PTG系列);另一类则是变质橄榄岩+辉石岩+辉长岩岩石组合(简称PPG系列)。前者以达拉布特,和布克赛尔蛇绿岩带为代表;后者以唐巴勒,玛依勒山蛇绿岩(带)为代表。依据变质橄榄岩中铝饱和系数的大小可将变质橄榄岩分为高AL型(AL′>1)与低AL型(AL′<1)两类;PTG系列对应于高AL型,PPG系列对应于低AL型。PTG系列遵循富AL的演化趋势PPG系列则遵循富Ca的演化趋势。因此,两类蛇绿岩在岩石组合、矿物学、岩石化学、REE地球化学及所含矿床类型与种属上以及蛇绿岩形成时代与推覆时代上均有明显的差异。 本文还证明西准噶尔的两类蛇绿岩中发育两类豆荚型铬铁矿床;PTG系列发育耐火型铬矿床,而PPG系列则发育冶金型铬矿床。前者以萨尔托海、鲸鱼、洪古勒楞为代表,后者则以唐巴勒、萨雷诺海为代表。耐火型矿床中造矿与副矿物铬尖晶石以高AL低Cr为特征,冶金型矿床中的造矿与副矿物铬尖晶石则以高Cr低AL为特征,两类矿床中造矿铬尖晶石成分有明显的区分范围。两类矿床中副矿物铬尖晶石的成分从二辉橄榄岩至纯橄岩均显示出富Cr贫AL的演化趋势。表明它们有相似的成矿作用。 形成西准噶尔蛇绿岩及豆荚型铬铁矿的主要机制是原始上地幔岩的部分熔融及熔出物(玄武岩浆)上升侵位后的结晶分异作用。两类蛇绿岩之间的差异则与原始地幔岩的部分熔融程度、岩浆房的形成深度及氧化状态有关;而其中发育的两类铬铁矿床除受部分熔融程度、形成深度控制外,原岩成分和晚期地幔的交代作用亦是重要的因素。纯橄岩与豆荚型铬铁矿床的出现代表了原始地幔岩的高度熔融的残余,而冶金型铬铁矿床形成时的熔融程度稍高于耐火型铭铁矿床形成时的熔融程度。 对西准噶尔地质条件的分析表明:西准噶尔的蛇绿岩与铬铁矿形成于弧后扩张盆地环境,洋壳形成阶段从晚寒武(唐巴勒)直至中泥盆统(达拉布特),而盆地沉积阶段则从中奥陶延续到中石炭;洋壳推覆时代不一致,在唐巴勒为早志留,玛依勒山为晚泥盆,达拉布特与和布克赛尔则晚于中石炭。显示出从南到北洋壳形成与推覆时代由老到新的差别。西准噶尔蛇绿岩中岩墙杂岩(包括堆积杂岩)的极不发育则与整个盆地的慢速扩张(<2厘米/年)有关。


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