峨眉山玄武岩PGE富集机理——兼论陆海玄武岩PGE成矿作用差异

【摘要】：晚二叠世峨眉山玄武岩建造是世界上前第三纪五个最大的溢流玄武岩建造之一。伴随玄武岩的大量喷发有许多基性-超基性岩体、岩脉的侵入活动，在这些侵入体中已发现较多的V-Ti-Fe、PGE、Ni-Cu等矿床。本文以攀西地区PGE在暗色岩套(具有时空及成因联系的峨眉山玄武岩、基性-超基性岩、浅成脉岩的通称)中的富集机理为研究目标，以巨量玄武岩(喷出相)PGE相对贫化而局部侵入基性-超基性岩体(侵入体)PGE相对富集为切入点，系统研究了峨眉山玄武岩分布区的控矿构造、火成岩的分布及地球化学特征对矿床的控制作用，并重点解剖了丹巴杨柳坪岩浆Ni-Cu-PGE硫化物矿床的成矿机理。 区域地球物理特征研究表明，攀西地区上地壳存在的近地表高速地体与深部物质上涌有关。裂谷的地壳内部存在高密度强磁性地质体群，表明幔源超镁铁-镁铁质岩体大量贯入于地壳中。多个玄武岩分布区下存在基性-超基性岩体，暗示了玄武岩喷发时岩浆侵入活动的普遍性。 控矿构造的遥感信息解译表明攀西地区主要的控矿因素为断裂带和火成岩体。多种构造因素的复合是控矿的关键，大量的岩浆为矿床形成提供足量的成矿元素。 出露于丹巴地区的大石包组玄武岩是峨眉山玄武岩的组成部分，Zr／TiO_2-Nb／Y岩石类型划分图显示其为亚碱性-碱性之间的过渡系列。Th／Ta-Th、Ti／Zr-SiO_2和Gd／Yb-La／Sm图解表明该段玄武岩属岩浆结晶分异演化的产物，受地壳同化混染作用较小。Pd-Cu、Pt-Mg#、Ir-Mg#关系表明，形成该段玄武岩的岩浆是S不饱和的，该岩浆极具形成岩浆PGE矿床的可能性。玄武岩PGE陆海对比研究表明峨眉山玄武岩高的PGE含量、Pd／Ir值源于地幔柱活动下的幔源高度熔融。 杨柳坪含矿基性-超基性岩体为顺层一次性侵入形成的多岩相“杂岩体”，岩体自蚀变作用强烈，其岩浆期后热液主要为富CO_2、SiO_2流体。玄武岩、基性-超基性岩体岩石化学特征具Nb、Ta、Hf负异常，具有大陆溢流玄武岩的岩石化学特征。火成岩微量元素和PGE参数的一致性表明它们之间具有成生联系。 中国海洋大学博士学位论文 杨柳坪岩浆Ni一Cu一PGE硫化物矿床按成矿作用的不同可分为岩浆熔离型、岩 浆接触交代型和热液型三种，岩浆熔离型为其主要的矿体类型，其产出受岩相控制。 从硫化物与岩体的比例来看，岩浆在最终就位之前经历过硫化物的预富集作用;东 谷一鱼海子大断裂可能为岩浆通道，矿床S同位素组成也表明其成矿物质来源于 地慢。综合矿石S同位素分析结果与岩体微量元素特征分析，岩浆的结晶分异或 不同成分岩浆的混合作用是促使岩浆发生S过饱和及其硫化物熔离作用发生的主 要机制。 研究认为，源于地慢柱作用下的具高PGE含量的慢源岩浆为矿床的形成提供 了成矿元素，岩浆演化过程中可能发生的硫化物熔离作用所形成的硫化物熔体富集 PGE并侵入于通道或构造薄弱地带就位成矿。因此PGE主要富集于基性一超基性 岩体内的硫化物中，次为该类岩体的围岩裂隙中。溢流相(玄武岩)中PGE的亏 损意味着熔岩经历了硫化物的熔离作用。