攀西裂谷南段碱性超基性岩铂族元素及Os同位素地球化学研究

碱性超基性岩是世界上出露较少的幔源岩石之一，是研究地幔地球化学性质的"探针"岩石，对大地构造环境有特殊的指示意义。我国碱性超基性岩的研究程度相对较低，同时利用铂族元素（PGE）及Re-Os同位素地球化学探讨碱性超基性岩的成因在国内外研究程度都较低。本申请拟系统地分析我国攀西裂谷南段水口阱岩体中各类碱性超基性岩的PGE含量和Os同位素组成，结合相关地质、微量元素、稀土元素和Sr-Nd同位素地球化学资料，探讨PGE在碱性超基性岩中的组成特征、岩浆起源及演化过程中的活动规律，控制PGE分异的因素及其对岩石成因的指示意义。同时对比峨嵋山玄武岩的PGE研究成果，利用PGE示踪的特性，揭示碱性超基性岩与峨嵋山玄武岩的成因联系。为深入研究峨嵋山大火成岩省的岩浆演化及构造背景提供新的科学依据。

鸡街碱性超基性杂岩体产出于攀西古裂谷南段，地处云南省境内的罗茨地区，空间上与峨嵋山玄武岩紧密伴生。本次工作对攀西裂谷南段云南鸡街碱性超基性岩体的主由霞霓钠辉岩、霓霞岩和磷霞岩，开展岩相学、矿物化学、岩石化学、微量元素、Sr-Nd同位素和铂族元素地球化学进行了详细研究。单斜辉石和霞石互为消长在霞霓钠辉岩、霓霞岩和磷霞岩中以不同比例组合。辉石包裹橄榄石的包裹结构和反应边结构发育，共同指示岩浆的快速侵入结晶过程。橄榄石捕掳晶的Fo=75.43 ~ 77.42，明显高于同期结晶橄榄石的Fo值(72.02~72.95)，结合岩石化学计算指示岩浆演化过程中经历了橄榄石和单斜辉石控制的分离结晶作用。.三类岩石具有相似的微量元素和稀土元素（REE）配分，富集大离子亲石元素K、Rb、Sr、Ba，过渡族元素Sc、Cr和Ni相对亏损，Nb/Ta、Zr/Hf比值在幔源岩的范围内，Sr-Nd同位素沿“幔源趋势”线分布。鸡街碱性超基性岩中不相容元素总体亏损，含量与EMORB相当，稀土总量偏低， HREE亏损，指示源区的适度亏损。微量元素和同位素信息共同指示鸡街碱性超基性岩为地幔岩高压条件下低程度部分熔融的产物（<10%），岩浆演化过程中经历了橄榄石、辉石和少量磁铁矿的结晶分异。.本研究首次采用改进的Carius管法测定了霞霓钠辉岩、霓霞岩和磷霞岩中的低含量PGE。PPGE与IPGE呈现强烈分馏，推断幔源岩在低程度部分熔融过程中Pt、Pd表现为相似的不相容性，而Ir、Ru表现为相容性，这种分馏效应随着结晶分异作用的进行而逐渐增强。3种岩石均出现Ru的负异常及Pt、Pd的解耦，说明母岩浆经历了早期的橄榄石晶出，在结晶分异过程中Pd较Pt更不相容。由于岩浆上升过程中的压力减小和结晶分异作用导致的成份变化使岩浆可以达到S的局部饱和而熔离,表现为部分样品中Cu/Pd远高于原始地幔值。本文通过碱性超基性岩与金伯利岩、煌斑岩和邻区碱性、过碱性玄武岩PGE特征的对比，探讨了其岩浆源区及演化特征。霞霓钠辉岩、霓霞岩与磷霞岩来自同一地幔源区，岩浆源区的相对亏损，可能与中-晚二叠纪大量的玄武质岩浆从深部地幔抽取有关。攀西古裂谷的多期次活动为峨嵋地幔柱提供了岩浆通道，地幔柱活动的早期阶段或晚期阶段岩石圈地幔（或混合地幔）低程度部分熔融的碱性岩浆沿此构造薄弱带上侵，形成了攀西古裂谷内呈带状分布的各碱性杂岩体。