东昆仑浪木日镁铁质-超镁铁...Sr-Nd-Hf同位素特征_张斌武.pdf

矿床地质MINERAL DEPOSITS2023年2月February，2023第 42 卷第 1 期42（1）：211228张斌武等：东昆仑浪木日镁铁质-超镁铁质岩成因：锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素特征*本文得到国家自然科学基金项目(编号：41902074；41802080)资助第一作者简介张斌武，男，1997 年生，硕士研究生，地质学专业。Email：*通讯作者于淼，男，1987 年生，副教授，从事东昆仑岩浆岩和成矿规律研究。Email：收稿日期2022-04-08；改回日期2022-11-21。秦思婷编辑。文章编号：0258-7106（2023）01-0211-18Doi:10.16111/j.0258-7106.2023.01.013东昆仑浪木日镁铁质-超镁铁质岩成因：锆石 U-Pb 年代学和 Sr-Nd-Hf 同位素特征*张斌武1，于淼1*，杨牧1，张琛明1，陈海福2（1 中南大学地球科学与信息物理学院，湖南 长沙410083；2 青海有色地质勘查局，青海 西宁810012）摘要浪木日镁铁质-超镁铁质岩体位于东昆仑造山带东段，临近昆中断裂，主要由橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩和辉长岩组成，且局部发育星点状和浸染状硫化物矿化。辉石岩和橄榄辉石岩获得的锆石 U-Pb 年龄分别为（421.21.2）Ma 和（421.100.96）Ma，表明岩体侵位于晚志留世。岩石地球化学特征显，浪木日镁铁质-超镁铁质岩具有较高的 Mg#（Mg#80），富集 LILE（Rb、Th、U 等），亏损 HFSE（Nb、Ta、Ti 等），轻、重稀土元素分馏程度较强（(La/Yb)N=6.2850.91，(La/Sm)N=1.454.15，(Gd/Yb)N=1.439.71），具有弱的负 Eu 异常（Eu=0.2260.824）。锆石 Lu-Hf(Hf(t)=-2.9-10)和全岩 Sr-Nd(Nd(t)=-10.3-8.9)同位素特征显示，其岩浆源区主要来自富集地幔，与俯冲洋壳脱水交代上覆地幔楔活动有关。综合研究表明，浪木日镁铁质-超镁铁质岩体是原特提斯洋洋壳俯冲晚期的产物，随着俯冲的深入，板片最终断离形成板片窗，导致软流圈上涌促使地幔楔发生部分熔融形成镁铁质-超镁铁质岩浆，岩浆上升过程中与地壳发生混染最终形成浪木日岩体。关键词地球化学；镁铁质-超镁铁质岩体；锆石 U-Pb 年代学；Sr-Nd-Hf 同位素；浪木日；东昆仑中图分类号：P618.52文献标志码：AGenesis of mafic-ultramafic rocks from Langmuri area,East Kunlun:ZriconU-Pb geochronology and Sr-Nd-Hf isotope characteristicsZHANG BinWu1,YU Miao1,YANG Mu1,ZHANG ChenMing1and CHEN HaiFu2(1 School of Geosciences and Info-physics,Central South University,Changsha 410083,Hunan,China;2 Qinghai Provincial Non-ferrous Metal Geological and Minerals Exploration Bureau,Xining 810012,Qinghai,China)AbstractLangmuri mafic-ultramafic rocks are located in the eastern segment of the East Kunlun orogenic belt,adjacent to the East Kunlun central fault.They are mainly composed of peridotite,olivine pyroxenite,pyroxenite andgabbro,and are locally developed with stellate and disseminated sulfide mineralization.Zircon U-Pb geochronology of pyroxenite and olivine pyroxenite are（421.21.2）Ma and（421.100.96）Ma,indicating that the intrusionoccurred in the late Silurian.The geochemical characteristics of Langmuri mafic-ultramafic rocks show high Mg#(Mg#80),enrichment of LILE(Rb,Th,U,etc.),depletion of HFSE(Nb,Ta,Ti,etc.),and strong fractionation degree of light and heavy rare earth elements(La/Yb)N=6.2850.91,(La/Sm)N=1.454.15,(Gd/Yb)N=1.439.71),has a weak negative Eu anomaly(Eu=0.2260.824).Zircon Lu-Hf(Hf(t)=-2.9-10)and whole-rock Sr-Nd(Nd(t)=-10.3-8.9)isotopic characteristics indicate that the magmatic region is mainly derived from the enriched mantle,which is related to the activity of the subducted oceanic crust dehydrating and metasomatized upper mantle212矿床地质2023 年wedge.Based on the above discussion,we propose that the studied mafic-ultramafic rocks were the product of thelate subduction of the Proto-Tethys oceanic crust.With the deepening of subduction,the plate formed a plate window,which led to asthenosphere upwelling and partial melting of mantle wedge to form basic-ultrabasic magma.During the rising process,the magma mixed with the crust and finally formed Langmuri mafic-ultramafic rocks.Key words:geochemistry,mafic-ultramafic intrusion,zircon U-Pb geochronology,Sr-Nd-Hf isotope,Langmuri,East Kunlun铜镍钴金属作为一类广泛存在的金属，由于其物理化学性能优良，可以广泛应用于各工业领域，是保障国防安全的重要战略资源，而且对国民经济可持续发展具有重大意义（Mao et al.,2014；张国伟等，2019）。一般来讲，铜镍钴金属主要赋存在与镁铁质-超镁铁质岩有关的岩浆型硫化物矿床中，并且其形成一般与深部岩石圈地幔上涌作用有关（张照伟等,2018）。在东昆仑造山带的晚志留世早泥盆世阶段，发育有大量镁铁质-超镁铁质岩体（Song et al.,2011；Li et al.,2015；Dong et al.,2017），并局部伴生有重要的铜镍硫化物矿床，如近年来在冰沟南、石头坑德和夏日哈木等地区发现的一系列岩浆铜镍硫化物矿床（董俊等，2017；何书跃等，2017；张照伟等，2017；段雪鹏，2019），充分表明这一阶段存在重要的一期岩浆铜镍成矿事件（罗照华等，1999；莫宣学等，2007）。特别是夏日哈木超大型铜镍矿床的发现，开启了东昆仑地区寻找和研究岩浆型硫化物矿床的新时期。浪木日镁铁质-超镁铁质岩体作为区内新发现的具有铜镍矿成矿潜力的含矿杂岩体，其地质特征、形成时代、构造背景等尚未深入研究。因此，本文就浪木日地区镁铁质-超镁铁质岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学以及Sr-Nd-Hf同位素组成进行研究，探讨岩浆起源、形成环境和大地构造背景，剖析晚志留世早泥盆世岩浆活动事件的具体过程，为东昆仑地区镁铁质-超镁铁质岩体的成因和构造背景研究提供重要线索，同时为浪木日地区寻找铜镍矿床提供理论支撑。1研究区地质背景东昆仑造山带位于青藏高原的北缘，北邻柴达木盆地，南邻布青山-阿尼玛卿构造混杂岩带及可可西里-巴颜喀拉浊积岩盆地，向西以阿尔金断裂走滑断裂为界，向东与共和盆地和西秦岭造山带相邻。作为中央造山带内的重要线性构造组成部分，20世纪80年代以来，东昆仑造山带一直都是国内外的研究热点之一（Allgre et al.,1984；Cheng et al.,1986；Turner et al.,1993；Owens et al.,1997；Yin et al.,2003；许志琴等，2006；莫宣学等，2007；李文渊，2018；Yu et al.,2019）。东昆仑造山带地质演化与加里东期印支期原/古特提斯洋开合过程密切相关，这也导致了东昆仑复杂的造山拼贴隆生过程和多期构造-岩浆活动事件。已有的研究表明，东昆仑造山带共经历了5个阶段的构造演化过程，分别是太古宙古元古代古陆核形成阶段、中新元古代古大陆裂解与超大陆汇聚阶段、南华纪早古生代洋陆转换阶段、晚古生代早新生代洋陆转换阶段以及中新生代陆内造山阶段（潘裕生，1989；Yin et al.,2003；Song et al.,2006；许志琴等，2006；莫宣学等，2007；杨经绥等，2010；李文渊，2018；Yu et al.,2019；Zhanget al.,2021）。前人根据造山带内发育的典型深大断裂、蛇绿混杂带、高压-超高压变质带以及相似地层活动将其划分为多个不同构造单元（古凤宝，1994；张克信等，1997；Xu et al.,2001；潘桂棠等，2002；陆松年等，2006；Dong et al.,2017），但都强调以昆中断裂和昆南断裂2个大断裂带为界。这2个大断裂带均存在大量的构造混杂以及蛇绿混杂堆积，且构造片麻岩、糜棱岩、蛇纹岩等岩石都十分发育。昆中断裂总体北倾，倾角较陡，沿该断裂出露有较多的蛇绿岩，具多期次活动的特征，主要形成于海西期，在印支期受到了二次改造（古凤宝，1994；莫宣学等，2007；丰成友等，2012）；昆南断裂东侧南西倾，西侧北东倾，倾角较小，断裂南北两侧差异较大，主要形成于印支期（许志琴等，2006；莫宣学等，2007）。Dong等（2017）研究认为，可将东昆仑地区以昆中断裂带为界，划分为南、北2个构造单元。其中，昆南带以早古生代俯冲杂岩为主，而昆北带则以中-新元古代深变质岩为主，并发育多期花岗岩（图1a）。正是由于东昆仑造山带复杂多样的构造运动与岩浆活动，致使带内矿产资源十分丰富（李文渊，2018）。而夏日哈木、冰沟第 42 卷 第 1 期 张斌武等：东昆仑浪木日镁铁质-超镁铁质岩成因：锆石 U-Pb 年代学和 Sr-Nd-Hf 同位素特征213南、石头肯德等铜镍硫化物矿床及矿点的发现，在东昆仑造山带内形成了1条岩浆铜镍硫化物成矿带，显示出良好的成矿条件以及找矿前景（图1a）。浪木日镁铁质-超镁铁质岩体位于东昆仑东段的都兰县热水乡境内，在构造上位于昆中断裂的北侧，即早古生代洋壳向陆壳俯冲的俯冲带。该地区断裂构造发育，总体多呈北东向-东西向展布，以压性、压扭性断裂为主，构成了区域内的主体构造，同时还发育大量的张性以及张扭性等次级断裂，具有多期构造活动的特征。该地区出露的地层以古元古代白沙河组、小庙岩组为主。其中，白沙河岩组在区域内大面积出露，属于一套中、高级变质岩系列，构成了东昆仑地区的变质基底，岩性主要为片麻岩、大理岩以及角闪岩等中高级变质岩；小庙岩组在区域内少量分布，为白沙河岩组的上覆地层，属于以变质石英质岩石为主的中级变质岩系列，可见片麻岩和大理岩（陈能松等，2006）。区内以海西期的花岗闪长岩和早印支期的二长花岗岩等岩浆岩为主。超镁铁质岩体仅在浪木日地区内发现，岩体呈带状产出，长轴方向与近东西向断裂构造的走向一致，岩性以橄榄辉石岩、辉石岩、辉长岩为主（图1b）（柴永强等，2018；施根红等，2018）。2岩石学及岩相学特征浪木日地区具一定规模的镁铁质-超镁铁质岩体共两处。1号岩体位于浪木日地区的北部，地表露头较为明显，长约2 km，宽约400 m，总体上向北东展布，岩体出露面积约1.1 km2。南侧受到断层控制，北侧与花岗岩呈侵入接触，上部被二长花岗岩推覆，岩体南侵，倾角近于3040。地表主要发育有辉长岩相，深部发育有橄榄岩相，辉石岩相，岩石具粗粒结构，可见蛇纹石化和金云母化，局部发生矿化。4号岩体处在浪木日地区的中北部，地表局部可见，其余多被第四系覆盖，长约800 m，宽约40 m，岩体呈条状，近北西向展布，南侧与花岗岩侵入接图1东昆仑造山带构造格架简图(a，据段雪鹏等，2019修改)和浪木日岩体地质简图(b)1第四系；2早燕山期花岗岩；3早燕山期斜长花岗岩；4早印支期二长花岗岩；5海西期花岗闪长岩；6加里东期橄榄辉石岩；7加里东期辉长岩；8加里东期辉石岩；9古元古代片麻岩；10古元古代大理岩；11古元古代斜长角闪岩；12Cu-Ni矿体；13破碎蚀变带；14断裂；15采样编号Fig.1Structural framework diagram of the East Kunlun orogenic belt(a，modified after Duan et al.,2019)and geological diagram(b)of Langmuri pluton1Quaternary system;2Early Yanshanian granite;3Early Yanshanian plagioclase granite;4Early Indosinian monzogranite;5Hercyniangranodiorite;6Caledonian olivine pyroxene;7Caledonian gabbro;8Caledonian pyroxene;9Paleoproterozoic gneiss;10Paleoproterozoicmarble;11Paleoproterozoic plagioclase amphibolite;12Cu-Ni ore body;13Broken alteration zone;14Fault;15Sampling number214矿床地质2023 年触，倾向不明，但产状较陡，整体都隐伏发育在白沙河岩组片麻岩中。边部主要发育辉石岩相，中心部位分异为橄榄岩相，岩石具中粗粒结构，普遍可见蛇纹石化和金云母化，局部可见镍黄铁矿化。2处镁铁质-超镁铁质岩体都以产状较陡的岩墙状侵入于白沙河岩组中，其余未发现矿化的镁铁质-超镁铁质岩体则以小的透镜体状和脉状分布在地层中。浪木日矿区镁铁质-超镁铁质岩体中主要以橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩和辉长岩为主，其中辉长岩在区内地表大量分布，而橄榄岩则发育在深部，橄榄辉石岩和辉石岩中可见少量铜-镍矿化。橄榄岩具细粒结构，块状构造。岩石由橄榄石和金云母组成，含少量不透明矿物。橄榄石大多发生蛇纹石化，金云母呈半自形-他形片状（图2a）。橄榄辉石岩具中粒结构，块状构造。岩石由辉石、金云母和橄榄石组成，含不透明金属矿物。辉石为他形短柱状，金云母呈半自形-他形片状，橄榄石呈半自形-他形粒状，大多发生了蛇纹石化蚀变（图2b）。辉石岩具细粒结构，块状构造，主要由辉石和金云母组图2浪木日岩体及岩相学照片a、b.发生蛇纹石化的橄榄岩和橄榄辉石岩(正交偏光)；c.未蚀变的辉长岩(正交偏光)；df.橄榄辉石岩和辉石岩中星点状、浸染状矿化(手标本)；gi.磁黄铁矿、镍黄铁矿以及黄铜矿矿化(反射光)Ol橄榄石；Opx斜方辉石；Sep蛇纹石；Pl斜长石；Phl金云母；Ccp黄铜矿；Mag磁铁矿；Pn镍黄铁矿；Po磁黄铁矿Fig.2Rock mass samples and petrographic photos of Langmuri plutona、b.Peridotite and olivine pyroxenite with serpentinization(orthogonal polarized light);c.Unaltered gabbro(orthogonal polarized light);df.Starlikeand disseminated mineralization in olivine and pyroxene(hand samples);gi.Pyrrhotite,pentlandite and chalcopyrite mineralization(reflected light)OlOlivine;OpxOrthopyroxene;SepSerpentine;PlPlagioclase;PhlPhlogopite;CcpChalcopyrite;MagMagnetite;PnPentlandite;PoPyrrhotite第 42 卷 第 1 期 张斌武等：东昆仑浪木日镁铁质-超镁铁质岩成因：锆石 U-Pb 年代学和 Sr-Nd-Hf 同位素特征215成，含少量的不透明金属矿物。辉石为他形短柱状，金云母呈半自形-他形片状。辉长岩具细粒辉长结构，块状构造，由斜长石、辉石和金云母组成，含少量的不透明金属矿物。斜长石呈自形-半自形板柱状，辉石呈半自形粒状，主要分布在斜长石颗粒之间，金云母呈半自形-他形片状（图2c）。在橄榄辉石岩和辉石岩中，局部发育有浸染状、星点状磁黄铁矿、镍黄铁矿以及黄铜矿矿化（图2df），其中以磁黄铁矿矿化为主为，主要呈粗粒的他形粒状；镍黄铁矿呈他形粒状，粒度粗细不一；黄铜矿呈粒度不均一的他形粒状，为主要的含铜矿物；辉长岩中可见少量星点状磁铁矿与镍黄铁矿共生（图2gi）。3采样及分析方法本次用于地球化学分析的样品采于浪木日1号和4号岩体地表（图1a），样品岩性为橄榄辉石岩、辉石岩和辉长岩。全岩主微量元素测试、锆石测年、锆石Hf同位素以及全岩Sr-Nd同位素分析均在北京燕都中实测试技术有限公司完成。3.1全岩主量、微量元素主量元素测试是将粉末样品称量后加 Li2B4O7（1 8）助熔剂混合，并使用熔样机加热至1150使其在金铂坩埚中熔融成均一玻璃片体，后使用X荧光光谱（Zetium，PANalytical）测试，测试结果保证数据误差小于1%。微量元素测试将200目粉末样品称量并置放入聚四氟乙烯溶样罐并加入HF+HNO3，在干燥箱中将高压消解罐保持在190 72 h，后取出经过除酸并将溶液定容为稀溶液上机测试。测试使用 ICP-MS（M90,analytikjena）完成，所测数据根据监控标样GSR-2显示误差小于5%，部分挥发性元素及极低含量元素的分析误差小于10%。3.2锆石U-Pb定年锆石U-Pb同位素定年利用激光电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)分析完成。激光剥蚀系统为New Wave UP213，ICP-MS为布鲁克M90。激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度，二者在进入ICP之前通过一个匀化混合器混合。每个样品点分辨包括大约2030 s的空白信号和50 s的样品信号，U-Pb同位素定年中采用的锆石标准值样品为91500。3.3锆石Lu-Hf同位素锆石原位Lu-Hf同位素分析由美国热电Nepture-plus多通道接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）与New Wave UP213激光烧蚀进样系统完成测试的。锆石剥蚀使用频率为8 Hz，能量为16 J/cm2的激光剥蚀31 s，剥蚀出直径约30 m的剥蚀坑。测试时，由于锆石中的176Lu/177Hf 比值极其低（一般小于 0.002），176Lu 对176Hf的干扰可以忽略不计。每个测试点的173Yb/172Yb 平均值用于计算 Yb的分馏系数，然后再扣除176Yb对176Hf的同质异位素干扰，173Yb/172Yb的比值为1.352 74，Lu、Hf测试步骤与校准方法参考吴福元等（2007）。3.4全岩Sr-Nd同位素Sr-Nd 同位素使用 Thermo Fisher Scientific 的Neptune Plus多通道接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）分别测定87Sr/86Sr值和143Nd/144Nd值，根据88Sr/86Sr值（8.373 209）和143Nd/144Nd值（0.7218）按照指数规律对测定的87Sr/86Sr值和143Nd/144Nd值进行在线质量分馏校正。87Sr/86Sr值和143Nd/144Nd值的不确定度为2，仅包含质谱测定的不确定度，其中，Sr、Nd同位素标准值参考Bhlke等（2005）。4分析结果4.1主量、微量元素从橄榄辉石岩至辉长岩，样品的w(SiO2)逐渐上升，介 于 35.81%56.64%；w(TiO2)均 较 低，介 于0.02%0.15%，平均0.11%（表1）；w(Al2O3)变化幅度较大，辉长岩为 13.29%20.34%，而基本不含斜长石的辉石岩、橄榄辉石岩的 w(Al2O3)则明显降低，介于0.77%2.87%。与之对应的，样品w(CaO)也有相似的特征，辉长岩为 2.77%7.63%，辉石岩为1.19%1.42%，橄榄辉石岩为 0.22%3.57%；而样品的 w(TFe2O3)也有变化，辉长岩 2.23%6.00%，辉石岩7.28%9.73%，橄榄辉石岩 12.11%14.24%，从辉长岩至橄榄辉石岩逐渐升高；样品的 w(MgO)在辉长岩中较低，为 4.52%12.52%，而辉石岩和橄榄辉石岩则较高，为 31.94%37.19%；样品的 w(K2O)和w(Na2O)总和变化也较大，辉长岩的总和为 3.96%8.93%，辉石岩、橄榄辉石岩的总和基本小于1%；多数样品的w(P2O5)均小于0.05%。辉长岩的稀土元素总量REE=(881.71544)216矿床地质2023 年表1浪木日岩体主量元素(w(B)/%)和微量元素(w(B)/10-6)组成Table 1Major elements(w(B)/%)and trace elements(w(B)/10-6)data of the Langmuri pluton组分SiO2TiO2Al2O3TFe2O3MnOMgOCaONa2OK2OP2O5烧失量总和Mg#m/fVCoNiRbBaSrYNbTaZrHfThUPbLaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLuREEEu辉长岩LMR-156.640.0320.342.230.064.512.775.923.020.651.8998.060.803.9295.9841.97289.83119.44549.22544.3878.614.110.3232.771.3844.966.8915.48301.72619.6070.21259.7551.346.2848.105.7823.793.477.730.724.000.491402.980.3850.890.1513.585.870.1112.527.622.531.950.662.1298.000.814.18100.2144.85340.5494.58423.99270.1692.414.890.4438.821.6541.945.8011.97172.23370.1545.21156.0240.815.0140.215.8826.654.039.080.914.890.59881.670.37LMR-150.440.1513.296.000.1112.377.632.021.940.672.3496.960.804.04123.1744.33293.81127.36534.54672.0398.184.180.3417.001.0741.367.1317.45322.78647.2389.55337.5948.875.7942.446.1025.883.688.180.804.600.511544.00.38LMR-2辉石岩LMR-744.580.152.879.730.1132.381.240.221.160.047.73100.210.876.5872.76126.461701.871.14325.7075.812.981.400.1523.070.813.050.743.086.1813.002.097.701.400.350.960.150.730.120.330.050.310.0533.420.87LMR-540.230.142.097.690.0935.951.190.170.150.0512.40100.150.909.2448.74117.231555.219.6858.9222.572.100.830.0933.221.111.331.161.932.004.750.703.110.710.170.460.100.500.080.210.030.210.0313.060.88LMR-440.480.152.187.280.0937.071.320.200.160.0611.37100.360.9110.0541.16113.03139.6819.0974.5026.072.250.830.078.620.241.641.332.152.054.930.672.960.720.170.530.090.460.080.180.030.190.0313.090.82LMR-440.020.152.017.630.0837.191.420.150.130.0611.77100.610.919.6337.41117.61135.2815.9760.4424.862.070.760.0712.250.371.281.071.832.124.940.662.860.680.170.520.080.420.080.170.030.170.0312.930.82橄榄辉石岩LMR-837.040.051.479.680.1334.013.570.170.160.0412.7599.070.886.9224.34421.495074.739.14220.9618.151.701.350.1312.210.451.381.0812.022.184.980.733.070.710.140.480.090.480.070.190.030.210.0313.390.7035.810.132.3712.110.0631.940.220.130.710.0316.0899.590.845.2514.70221.776554.63.9727.3025.381.120.610.073.790.160.640.735.481.142.940.492.090.490.080.300.060.290.050.120.020.110.028.200.56LMR-937.610.020.7712.400.1235.142.130.160.040.0311.1799.590.855.6140.73274.924794.512.1638.9524.121.670.510.075.550.200.680.405.192.265.100.753.190.660.130.380.080.410.060.190.030.220.0313.490.73LMR-337.800.051.1614.240.1033.191.830.080.150.0511.2499.890.824.6221.20179.644829.511.4752.68140.732.211.170.148.140.360.982.102.114.098.341.315.431.060.130.680.120.580.090.240.030.230.0322.360.44LMR-6注：比值单位为1。第 42 卷 第 1 期 张斌武等：东昆仑浪木日镁铁质-超镁铁质岩成因：锆石 U-Pb 年代学和 Sr-Nd-Hf 同位素特征21710-6，远 大 于 辉 石 岩 的 稀 土 元 素 总 量（REE=(12.9433.4)10-6）和橄榄辉石岩的稀土元素总量（REE=(8.1922.37)10-6）。在稀土元素球粒陨石标准化配分曲线图（图3a）中，所有样品均表现出略微向右倾的轻稀土元素弱富集配分模式（(La/Yb)N=6.2850.91），并 具 有 弱 的 Eu 负 异 常（Eu=0.370.88）。在原始地幔标准化蛛网图（图3b）中，微量元素配分模式整体向右倾，富集大离子亲石元素 LILE（Th、U、Rb等），而亏损高场强元素HFSE（Nb、Ta、Ti等）。4.2锆石U-Pb年代学所选取的样品中，锆石多为粒状，无色透明，少数较为破碎，晶型多数为短柱状，少数为粒状，长柱状较为罕见，长轴直径为50130 m，长宽比为1 12 1。锆石边界清晰，不具有破碎的内核，呈现明显的带状，不发育振荡环带与核边结构，与典型镁铁质-超镁铁质岩锆石特征相符（图4a、b）。其中，样品LMR-3锆石的w(U)和w(Th)分别为(3882425)10-6、(55880)10-6，Th/U比值为 0.080.36，LMR-5锆石的w(U)和w(Th)分别为(4765788)10-6、(801592)10-6，Th/U比值为0.040.88（表2），基本大于0.1，表明样品锆石为基性岩浆结晶形成的(Belousova et al.,2002)。2 组锆石的206Pb/238U 加权年龄分别为 LMR-3（橄榄辉石岩）：（421.10.96）Ma（MSWD=0.96）；LMR-5（辉石岩）：（421.21.2）Ma（MSWD=0.28）。从锆石年龄谐和曲线图（图4）可以看出，2组数据都位于谐和年龄附近，因此，可以代表这2组样品的结晶年龄。4.3Sr-Nd同位素及锆石Lu-Hf同位素浪 木 日 岩 体 的 Sr-Nd 同 位 素 测 定 结果（表4），87Sr/86Sr 值 在 0.724 8940.736 532，143Nd/144Nd值在0.511 9510.512 028，计算得到的Nd(t)=-10.3-8.9，(87Sr/86Sr)i=0.716 0750.728 610（图6b）。辉石岩与橄榄辉石岩中的锆石测试分析发现，176Yb/177Hf 和176Lu/177Hf 的值分别为 0.003 6490.099 332、0.000 0960.002 695（表3），其中，176Lu/177Hf的值普遍小于0.002，表明岩浆源区有极少量的具有放射性的176Hf的积累。笔者由此认为，176Hf/177Hf的值能够代表源区的Hf同位素的组成（吴福元等，2007）。样品的176Hf/177Hf比值为0.282 1910.282 887，对应的Hf(t)=-2.8-11.2，落在了球粒陨石与下地壳Hf同位素演化线之间（图7a、b），计算得到的模式年龄tDM1=11371464 Ma。5讨论5.1岩浆分离结晶-同化混染过程分离结晶作用对于岩浆矿床，尤其是铜镍硫化物矿床的形成起着至关重要的控制因素（Hawkesworth et al.,1995；宋谢炎等，2009；Tao et al.,2015）。图3浪木日岩体稀土元素球粒陨石标准化配分曲线(a)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b)(标准化值据Boynton,1984;Sun et al.,1989)Fig.3Chondrite-normalized REE patterns(a)and primitive mantle-normalized trace earth element patterns(b)(chondriteand mantle values after Boynton,1984;Sun et al.,1989)218矿床地质2023 年在幔源的岩浆结晶分异过程中，橄榄石等矿物的分离结晶作用会导致岩浆中的硫发生过饱和，同铜、镍等金属矿物共同析出（Irvine T，1975；Lightfoot et al.,1997；Maier et al.,2010；2011）。浪木日地区部分镁铁质-超镁铁质岩体具有一定的分带性，从中心到边缘，出现了由橄榄辉石岩向辉长岩过渡的特征，基性程度逐渐降低，说明在岩浆的演化过程中可能发生了岩浆的分离结晶作用。岩石地球化学特征显示，样品Mg#普遍大于80，高于原生玄武质岩浆的Mg#（6873）（Green，1975），这表明浪木日矿区的橄榄辉石岩浆在早期发生了分离结晶作用，同时，样品的微量元素配分模式具右倾趋势，同样也表现出岩浆结晶分异的特征（钱兵等，2017）。在主量、微量元素相关图解（图5）中，主要氧化物质量分数都与 w(MgO)显示了较好的相关性。MgO与SiO2呈负相关，与TFeO、Ni、Co呈正相关，表明在岩浆运移过程中存在着橄榄石的分离结晶作用（Green，1994）。同时，MgO与Al2O3、（Na2O+K2O）、CaO的负相关关系，则证明可能发生了辉石或者斜长石的分离结晶作用。而样品 CaO/Al2O3比值与Mg#相关性不明显，表明岩浆中基本未发生单斜辉石的分离结晶作用（Dennis et al.,1998；Andreas etal.,2001）。结合多数样品都具较弱的 Eu 负异常，说明在岩浆运移过程中斜长石的分离结晶作用较图4LMR-3锆石U-Pb年龄和谐曲线图与锆石CL图像（a）和LMR-5锆石U-Pb年龄和谐曲线图与锆石CL图像（b）白色圆圈为打点位置(U-Pb定年与Hf同位素位置重合)，后面括号里面的数值为Hf(t)值Fig.4Zircon U-Pb concordia diagram and zircon CL images of sample LMR-3(a),zircon U-Pb concordia diagram and zircon CLimages of sample LMR-5(b)The white circle is the dot position(U-Pb dating coincides with the Hf isotope position),and the value in the back bracket is Hf(t)value第 42 卷 第 1 期 张斌武等：东昆仑浪木日镁铁质-超镁铁质岩成因：锆石 U-Pb 年代学和 Sr-Nd-Hf 同位素特征219表2浪木日岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb分析结果Table 2LA-ICP-MS U-Pb dating results of zircons from the Langmuri pluton样品编号LMR-3-01LMR-3-03LMR-3-04LMR-3-05LMR-3-06LMR-3-07LMR-3-08LMR-3-09LMR-3-10LMR-3-11LMR-3-12LMR-3-13LMR-3-15LMR-3-16LMR-3-17LMR-3-19LMR-3-20LMR-3-21LMR-3-22LMR-3-23LMR-3-24LMR-3-25LMR-5-01LMR-5-02LMR-5-03LMR-5-04LMR-5-05LMR-5-06LMR-5-08LMR-5-09LMR-5-10LMR-5-11LMR-5-13LMR