河南周庵超镁铁质岩体的成因和铂族元素富集机理

南秦岭周庵超镁铁质岩体赋存大型铂族-铜镍矿床，矿石具明显热液成因特征。本次研究将通过测定锆石年龄和矿物Ar-Ar年龄、测定岩石和矿石铂族元素组成、主要组成矿物和矿石硫化物的微量元素和铂族元素组成、以及分析铂族矿物的成分，厘定岩体的形成时代和成矿年龄，探讨岩浆源区性质和岩体形成的岩浆演化动力学过程；查明铂族元素的赋存状态和变化规律，确定铂族矿物的种类和形成期次；研究硫化物、铂族矿物、蚀变矿物之间的置换反应结构和关系，探讨后期热液活动对铂族元素富集的作用；进而揭示周庵岩体铂族元素的富集机理，建立成矿模式，并探讨其形成的大地构造环境。本项目的开展对探讨大陆边缘和造山带环境中铜镍硫化物矿床的成因和控矿因素有重要意义，并能为找矿勘探提供理论指导。

本课题按照课题任务书的要求，进行了锆石U/Pb定年和Hf-O同位素分析、矿物成分、全岩铂族元素、Re-Os和Sr-Nd同位素分析等多项分析，基本完成了预期的研究工作，共发表论文4篇，包括矿物地质1篇，科学通报中英文（中文正式出版，英文出版中），Precambrian Research（出版中），还有两篇论文正在撰写中。主要取得了以下进展：.（1）本次研究对扬子北缘周庵岩体进行了系统的岩芯采样，查明岩体主要由二辉橄榄岩组成，不存在前人划分的三个岩相带；.（2）查明周庵岩体形成于637+/-4 Ma, 锆石δ18O值介于5.2‰~7.0‰, εHf(t)值在+1.3~+7.6 之间, 为富集地幔特点, 富集地幔源区的形成与俯冲洋壳物质交代岩石圈地幔有关. 结合区域地质情况，我们提出, 周庵岩体是裂谷环境岩浆活动的产物, ~635 Ma 的岩浆活动代表扬子板块北缘新元古代Rodinia 超大陆裂解过程最晚期的产物.该项成果发表在近期科学通报中、英文版上；.（3）矿物学和全岩地球化学研究表明，周庵岩体的原始岩浆起源于部分熔融程度低的富集地幔，岩浆上升过程中基本未经历地壳混染，硫化物残留在地幔源区，因此，周庵岩体不具铜镍硫化物矿床成矿潜力。该项工作对评价遭受俯冲物质交代的岩石圈地幔源区来源的岩浆演化与铜镍硫化物矿床成矿作用的关系具有普遍意义。该研究成果分别发表在矿床地质（2011）和Precambrian Research（出版中）。