新疆东天山图拉尔根铜镍硫化物矿床超镁铁质岩熔融包裹体的探索研究

以图拉尔根岩浆铜镍硫化物矿床中超镁铁质侵入岩中熔融包裹体为研究对象。在成矿相关的岩相系统的平面上、剖面上的野外采样的基础上，运用光学显微镜、电子探针、高温热台、离子探针和LA-ICP-MS等现代分析测试手段，直观的确定熔融包裹体的微观形态、赋存状态；定量化的查明岩浆温度、硫、P、Cl等挥发份的含量，直接指示其形成的深度、压力及其对成矿金属元素的运移能力；查明熔融包裹体的主量及微量元素含量，判别母岩浆的性质、部分熔融及混染程度，在此基础上，推断其形成的构造背景；结合寄主矿物的主要成分及特征元素在矿物颗粒中的变化规律，探讨元素在熔融包裹体和熔体中的扩散演化过程，进而指示矿物结晶过程和成矿演化。

针对东天山觉罗塔格构造带内早二叠图拉尔根矿床二辉橄榄岩中橄榄石内的熔融包裹体进行初步研究，发现其主量元素成分为硅铝质，并不能代表最初始的岩浆性质。因此扩展至同一构造单元内早二叠纪的镁铁-超镁铁岩岩浆铜镍硫化物矿床的研究。发现香山中镁铁-超镁铁岩岩浆铜镍硫化物矿床中产出较早结晶的堆晶结构的橄榄单辉岩相，其单斜辉石具有高Mg#、低TiO2和Cr2O3含量、低而相对集中的CaO含量。橄榄单辉岩、单斜辉石和通过单斜辉石微量元素含量反算的母岩浆中均亏损Nb、Ta、Zr和Hf等元素，指示母岩浆经受了俯冲洋壳交代作用。单斜辉石反算的母岩浆的稀土和微量元素分配模式、北疆岩体的Sr-Nd同位素特征均与区域上所有二叠纪玄武岩中的吐哈盆地玄武岩最相似，同时吐哈玄武岩与东疆地区岩体在空间位置上也最接近，因此推断吐哈盆地玄武岩与北疆侵入岩体为同源岩浆演化的产物。吐哈盆地玄武岩的主量元素成分投图显示其为含水玄武岩浆结晶分异的结果，东天山矿带和阿尔泰南缘的喀拉通克含铜镍侵入岩的母岩浆富含含水矿物-角闪石与金云母，因而与其同源的镁铁-超镁铁侵入岩的母岩浆也含水。吐哈盆地玄武岩橄榄石斑晶中熔融包裹体的微量和稀土元素显示MORB的特征。上述含水、亏损Nb、Ta元素、微量元素MORB特征都揭示北疆镁铁-超镁铁岩体的母岩浆遭受了俯冲作用的影响。岩体全岩εNd(t)和Th/Nb比值及锆石的Hf-O同位素模拟进一步判别出：阿勒泰南缘和东天山觉罗塔格构造带内岩体受俯冲流体和洋壳沉积物影响程度小于中天山和北山地区的岩体。尖晶石的TiO2和Al2O3和辉石的稀土元素成分也揭示觉罗塔格构造带内的岩体源区为更加亏损性质的地幔。源区不同程度的俯冲流体加入，降低了熔点，使得北疆地区岩体源区部分熔融程度增高，形成富含Cu-Ni等成矿元素的母岩浆，有利于形成岩浆铜镍硫化物矿床。