造山带铜镍硫化物矿床的岩浆起源:以东天山黄山南铜镍矿床为例

位于中亚造山带南缘的新疆东天山地区因其出露大量的二叠纪镁铁质-超镁铁质岩体并产出一系列铜镍硫化物矿床而成为近年来地质学界关注的焦点.选择新疆东天山地区黄山南含铜镍矿镁铁质-超镁铁质岩体为研究对象,对其开展了系统的岩石学、矿物学和地球化学研究,以探讨造山带铜镍硫化物矿床的岩浆起源与性质.黄山南岩体主要由方辉橄榄岩、二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、(橄榄)辉长苏长岩和闪长岩组成.各岩相显示富集大离子亲石元素和轻稀土元素、强烈亏损Nb-Ta、Ti,类似于典型岛弧火山岩特征.黄山南镁铁质-超镁铁质岩具有较大变化范围的εNd(t=282.5 Ma)值(-1.31～4.22)和(87Sr/86Sr)i比值(0.7032～0.7069)以及高的(206Pb/204Pb)i比值(17.67～18.90),暗示其来源于一个适度富集的亏损地幔并经历了5％～20％新生地壳物质混染和～5％上地壳物质混染.根据橄榄石最高Fo牌号(摩尔含量为86.6％)计算的黄山南母岩浆为苦橄质岩浆(MgO=12.11％、FeOTotal=11.14％、Ni=306×10-6),指示其岩浆源区应为软流圈和交代地幔楔共同熔融的源区.黄山南橄榄石低的Ca(<725×10-6)和100×Mn/Fe(1.18～1.38)、高的Ni(1451×10-6～2813×10-6)和Mn/Zn(11.09～23.53),暗示黄山南母岩浆来源于含有辉石岩的不均一橄榄岩地幔源区.因此,我们推测黄山南岩体的原始岩浆来源于早期经历过俯冲流体改造的含有辉石岩的交代岩石圈地幔源区.