地幔部分熔融程度对东天山镁铁质-超镁铁质岩铂族元素矿化的约束--以图拉尔根和香山铜镍矿为例  

Constraint of mantle partial melting on PGE mineralization of mafic-ultramafic intrusions in Eastern Tianshan:Case study on Tulargen and Xiangshan Cu-Ni deposits.

作　　者：孙赫[1,2] 秦克章[1] 李金祥[1,2] 唐冬梅[1,2] 范新[1,2] 肖庆华[1,2] 

机构地区：[1]中国科学院矿产资源重点实验室,中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029 [2]中国科学院研究生院,北京100049

出　　处：《岩石学报》2008年第5期1079-1086,共8页Acta Petrologica Sinica

基　　金：中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-107);国家“十一五”科技支撑计划新疆305项目东天山铜镍矿专题资助

摘　　要：东天山二叠纪镁铁质-超镁铁质岩带发育一系列的 Ni-Cu 硫化物矿床,但铂族元素(PGE)在这些矿化的岩体中没有明显地富集,岩体中 PGE 含量普遍低于原始地幔标准值。岩体中 PGE 含量过低可能有两方面原因:(1)岩浆上升过程中硫化物过早熔离,带走了岩浆中的大部分 PGE;(2)原始地幔部分熔融程度较低,大部分 PGE 仍然保存在残留原始地幔中,导致部分熔融岩浆中 PGE 元素含量很低。本文模拟计算了原始地幔发生5%～20%部分熔融时产生岩浆中的 PGE 含量,与香山、图拉尔根为例与现有岩体中的 PGE 含量进行对比,结果显示 PGE 含量过低的原因可能是由于地幔部分熔融程度较低造成的,并推测本区的原始岩浆来自上地幔10%～20%的部分熔融。在通道系统内硫化物富集的部位可形成较好的(Pt+Pd)矿化。图拉尔根矿区 Pd-Ni 图显示在岩浆演化早期没有发生过硫化物的熔离作用,熔离的硫化物也没有经历结晶分异作用。Ni-Cu sulfide mineralization occurred in series of mafic-uhramafic complexes in Eastern Tianshan. These deposits, however, failed to reach economic level for PGE, and some of the samples have lower PGE compositions even than primitive mantle. Low PGE contents can be caused in two ways ： （ 1 ） sulfide segregation happens so early that a great deal PGE removed along with sulfide in the early stage of magma evolution; （2） because of low partial melting, large part of PGE remains in primitive mantle, so only little PGE goes into melt. In the case of Xiangshan and Tulargen, it is available to model the origin of primitive magma according to the geochemical behavior of PGE during partial melting and sulfide segregation. The results show that there is no sulfide segregation before the emplacement of the intrusions, and low degree of partial melting, about 10% to 20% , is responsible for the low PGE level in magma, for most of the PGE remains in the residual mantle after partial melting. Pd-Ni plot shows that no pre-segregation happened ever, and neither did sulfide fractionation happen. When R = 330, （Pt ＋ Pd） can reach 1.27 × 10^-6, so conduit system will be the most potential object to deposit PGE.

关 键 词：东天山 铂族元素 定量模拟 图拉尔根 香山 铜镍矿化 

分 类 号：P588.125[天文地球—岩石学] P618.53[天文地球—地质学]