夏日哈木镍铜硫化物矿床镁铁质成矿岩浆就位机制：稀有气体和碳同位素制约

论文摘要

东昆仑造山带的夏日哈木超镁铁质岩体是全球造山带环境中赋存镍资源量最大的超大型岩浆型硫化物矿床成矿岩体,在硫化物饱和熔离成矿过程中存在明显的地壳混染,但混染地壳组份的类型、来源没有确定,成矿岩浆侵入机制需要实际证据约束。本文对夏日哈木超铁镁质岩体岩浆矿物进行稀有气体和碳同位素组成分析,探讨夏日哈木岩体成矿岩浆混染组份来源、流体组份混入机制和岩浆侵位方向。取得以下主要认识:（1）夏日哈木超镁铁质岩体稀有气体同位素组成具有岩石圈地幔、地壳和大气来源端元混合的特征:橄榄石和辉石矿物中3He/4He变化于0.030.39Ra;40Ar/36Ar变化于291.96316.91。3He/4He和40Ar/36Ar值位于地壳与大气饱和流体端元之间。20Ne/22Ne（9.1310.16）和21Ne/22Ne（0.0230.037）沿大陆地壳及核成因演化线分布。（2）夏日哈木岩体岩浆矿物中碳同位素组成具有热成因、地壳和地幔组份的特征:CO2和CH4碳同位素组成分别为-24.808-0.2‰和-48.9-15.2‰。300℃释出CO2和CH4的碳同位素值位于有机质热裂解来源成因和甲烷氧化物组成范围内,500℃和700℃的位于热成因、地壳和地幔组成范围内。（3）确定了夏日哈木含矿岩体成矿岩浆混染组份来源:扣除放射性成因的贡献后3He/4He比值接近岩石圈地幔,表明成矿岩浆来源于岩石圈地幔源区。40Ar/36Ar比值与大气值相近,表明存在大气饱和流体的加入。烷烃碳同位素总体正序和局部样品反序的配分模式反映幔源流体挥发份中存在沉积有机质热裂解成因流体挥发份。He-Ne-Ar和C同位素均表明岩浆流体挥发份中存在明显的地壳流体组份。（4）确定了夏日哈木含矿岩体成矿岩浆不同来源组份混入机制:有机质热裂解成因来源特征的甲烷同系物碳同位素配分模式表明岩浆源区中加入了俯冲沉积物,或者在岩浆上升侵位过程中加入了围岩沉积有机质流体组份。再循环洋壳可能是携带大量的大气和俯冲板片物质加入到地幔源区的有效机制。3He/4He值、40Ar/36Ar值与Th/Nb和La/Yb比值具有协变关系表明岩浆上升侵位过程中存在明显的地壳物质混染。（5）确定了夏日哈木岩浆侵位成矿机制:岩体自西部至东部3He/4He比值降低和40Ar/36Ar比值升高,He、Ar同位素组成的空间变化特征显示4He和40Ar由西向东呈升高的趋势,推论岩浆侵入方向自西向东,即混染的围岩物质可能是在岩浆由西向东侵入过程中逐步加入的。结合碳同位素、流体组份和金属元素空间变化特征,以及C-He-Ar同位素组成与成矿元素之间的协变特征,侵位过程中地壳物质的加入是促使硫化物就地熔离的主要因素。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王小东

导师: 张铭杰

关键词: 岩浆侵位方向,碳同位素,稀有气体同位素,超镁铁质岩,夏日哈木镍铜硫化物矿床

来源: 兰州大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,地质学,地质学,矿业工程

单位: 兰州大学

基金: 国土资源部公益性行业科研专项(201511020),国家自然科学基金项目(批准号:41472070,41372095)

分类号: P612;P588.11;P597

总页数: 61

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