塔里木北部兴地Ⅲ号镁铁-超镁铁质岩体岩浆演化与成矿作用

The Xingdi mafic-ultramaifc intrusion belt in the Kuruktag plate of North Tarim Basin is one of the important Precambrian mafic - ultramafic intrusion belts at ancient cratons in China. The Xingdi intrusion belt consists of four intusions, and the Xingdi No.3 intrusion is the smallest one and the Zircon U-Pb age of the intrusion is 752 ± 4Ma. The Xingdi No.3 intrusion develops many rock types and has strong alteration. The mineralization has both droplet-like sulfide and net-structured sulfide in lherzolite and hydrothermal stage mineralization. These show good prospects of mineralization, which providing a good opportunity to study the genesis and mineralization for the ancient continental margin mafic - ultramafic rocks. Hence, based on an integrated mineralogical, petrological and geochemical study, and combined with PGE and Nd-Sr-Pb-Os isotopic study, the objectives of this study are to estimate the parental magma composition and the magma source, to systematically demonstrate magmatic evolution process, the relationship between magma evolution and sulfide segregation; to seek for the magmatic and pulp migration process and looking for possible bonanza positions. Thereby combined with the regional geological setting to analyze the mantle dynamics mechanism.

兴地镁铁-超镁铁质岩带位于塔里木北部库鲁克塔格地块, 是我国产于古老克拉通区重要的前寒武纪镁铁-超镁铁质岩带之一。兴地岩带主要由四个岩体组成，其中Ⅲ号岩体出露面积最小，锆石U-Pb协和年龄为752±4Ma。兴地Ⅲ号岩体岩石类型丰富，蚀变较强，二辉橄榄岩中见有乳滴状和海绵陨铁状硫化物，局部还可见热液期矿化，显示出很好的成矿前景。这对于研究古老克拉通区前寒武纪镁铁-超镁铁质岩石成因及成矿作用具有重要意义。本项目将以岩石学、矿物晶体化学、岩石地球化学研究为基础，结合铂族元素和Nd-Sr-Pb-Os同位素的方法厘定Ⅲ号岩体的岩浆源区和原生岩浆性质，论证岩浆演化与硫化物熔离的关系，探索岩浆/矿浆运移过程，寻找可能的富矿部位。在此基础上，结合区域地质背景，分析研究区地幔动力学机制。

兴地镁铁-超镁铁质岩带位于塔里木北部库鲁克塔格地块, 是我国产于古老克拉通区重要的前寒武纪镁铁-超镁铁质岩带之一，这对于研究古老克拉通区前寒武纪镁铁-超镁铁质岩石成因及成矿作用具有重要意义。兴地岩带主要由四个岩体组成，其中Ⅲ号岩体出露面积最小，面积仅为1.7km2。兴地Ⅲ号镁铁-超镁铁质岩体的岩石类型丰富、岩相分带清楚，岩浆分异充分；该岩体的侵位年龄为752±4.2Ma，属新元古代成冰纪。岩石多属铁质基性-超基性岩，对形成铜镍矿有利；岩石富集大离子亲石元素（Cs、Rb、Sr、Ba等）和轻稀土元素，相对亏损相容元素和高场强元素（HFSE），亏损Nb、Ta、P和Ti。岩石的Nd-Sr同位素均显示出较大的变化范围，其(87Sr86Sr）i值为0.705~0.7113，（143Nd/144Nd）i值为0.511183~0.511793。岩相学和地球化学特征表明，形成兴地Ⅲ号岩体的岩浆源自大陆岩石圈地幔，在其上升过程中遭受了地壳混染，在岩浆演化过程中主要发生了橄榄石、铬尖晶石、斜方辉石、单斜辉石、斜长石等的分离结晶作用。模拟计算表明该岩体的原生岩浆的组成为：SiO2 50.16wt%；TiO2 0.91 wt%；Al2O3 14.12 wt%；MgO 10.78 wt%；FeO10.17 wt%；Fe2O3 1.00 wt%；MnO 0.13 wt%；CaO 8.90 wt%；Na2O 2.63 wt%。在兴地Ⅲ号岩体辉石岩相与橄榄岩相接触处的二辉橄榄岩中，发现六处孔雀石化、褐铁矿化、镍华、赭土等矿化蚀变现象，岩石新鲜面可见原生的硫化物。矿化范围东西长约500米，宽几米到15米，呈似层状或透镜状。矿石矿物主要有磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿。铜镍硫化物矿体/矿化体是岩浆自身演化和同化混染共同作用的结果。从质量平衡方面、岩石组合、矿化情况、橄榄石成分、地球化学特征和原生岩浆成分等都显示出兴地III号岩体成矿前景良好。该项研究丰富和发展了古老克拉通区镁铁-超镁铁质岩石成因理论，也为区域找矿提供了理论依据。