岩浆系列与岩石组合

本节拟主要论述不同成矿地质背景中主要镍铜铂矿床赋存的岩体(带)的形态特征、岩石组合和岩石化学组成特征。由于这些含矿岩体均为显晶质，虽有不同程度的蚀变，但仍可判断出原生矿物，所以，岩石定名仍采用岩相学定名法。对于特征的蚀变矿物，以岩石名称的前缀来表述，对于原生矿物已被交代殆尽的岩石，则以蚀变矿物命名。对于岩石化学系列，首先区分为碱性系列与亚碱性系列，然后进一步将亚碱性系列区分为拉斑玄武岩系列与钙碱性系列。鉴于确定岩石化学系列的方法很多，而且不同方法之间有一定的差异，我们在处理数据过程中采用了统一的方法。由于这些岩体多为含矿岩体，计算镁铁比值(m/ƒ)时不考虑Ni，所以，m/ƒ=Mg/(Fe3++Fe2++Mn)。根据m/ƒ，将这些基性岩和超基性岩做如下区分：镁质超基性岩m/ƒ＞65；铁质超基性岩m/ƒ=65～2；富铁质超基性岩m/ƒ=2～05；铁质基性岩m/ƒ=05～2；富铁质基性岩m/ƒ=0～05。此外，为了比较和了解各岩体间分离结晶/堆晶程度还计算了Mg＃(Mg＃=Mg/(Mg+Fe))。

一、与古大陆(边缘)裂解有关的含矿岩体的岩浆系列与岩石组合

(一)龙首山岩区的岩石化学组成与岩石组合

龙首山岩区以金川岩体规模最大，长6500m，最宽处527m。该岩区岩体形态以岩墙状、脉状和透镜状为主，少部分为长扁豆状。较大岩体的岩石组合为：纯橄岩-二辉橄榄岩-橄榄二辉岩；较小的岩体为：橄榄岩-辉石岩或橄榄岩-橄榄辉石岩、橄榄岩-橄榄辉石岩-辉长岩、橄榄岩、辉石岩、辉长岩、变辉绿岩。在这些岩石类型中，以橄榄岩、橄榄辉石岩和辉石岩居绝对优势地位，辉长岩、辉绿岩仅在3个岩体中出现。在图4-2-1 上，龙首山岩区的样品大都投影于亚碱性区。在图4-2-2上，属于亚碱性的样品全都投影在拉斑玄武岩系列区。由此可见，龙首山岩区的镁铁质-超镁铁质岩石应属于拉斑玄武岩系列。在187件超镁铁岩的硅酸盐全分析中，有180件样品的m/ƒ比值界于65～20之间，其中绝大多数在587～315之间，说明本区超镁铁岩应属铁质超基性岩。有4件超镁铁岩的m/ƒ为131～199，属富铁质超基性岩。这4件样品与另1件m/ƒ=21的样品在图4-2-1上投影在Ol′角顶区亚碱性与碱性系列分界线的左侧，即属于碱性系列。这有可能是在强烈的蛇纹石化过程中加入了过量的铁质和少量的碱金属所致。另有3件超镁铁岩的m/ƒ=870～1084，它们的Mg＃=09～092。这3 件样品有可能是地幔橄榄岩，或者全都是由早期结晶的橄榄石组成的堆晶纯橄岩。

图4-2-1 金川超镁铁岩Ol′-Ne′-Q′图

Ol′=Ol+3/4 Hy；Q′=Q+2/5 Ab+1/4 Hy；Ne′=Ne+3/5 Ab

图4-2-2 金川超镁铁岩AFM图

绝大多数铁质超基性岩的 Mg＃界于086～076 之间，极个别样品的 Mg＃为073、074。根据Green(1985)的研究，与地幔橄榄岩平衡的原生岩浆的Mg＃为063～073。有鉴于此，龙首山岩区的铁质超基性岩都含有数量不等的堆晶相。富铁质超基性岩与1件m/ƒ=21的铁质超基性岩的Mg＃为055～067，其中有2件样品为066、067，属原生岩浆范围内，另外3件样品均处于适度演化的岩浆范围。但这些数据很可能是蚀变交代的结果，并不能代表蚀变前的岩石化学组成。

3件蚀变辉长岩的m/ƒ为186、199和261，仍属铁质基性岩。它们的Mg＃为066、067和073，处于原生岩浆的范围内。这些辉长岩的硅酸盐全分析数据能否准确地代表蚀变前的岩石化学组成，以及这些岩石能否代表龙首山岩区的原生岩浆，是一个值得研究的课题。

(二)扬子板块西缘镁铁质-超镁铁质岩带的岩石化学组成与岩石组合

本区含镍铜铂岩体多呈岩株、岩盆、岩床、岩墙、岩脉状产出。这些岩体总体上沿扬子板块西缘呈S-N向的带状产出，在每一个地段则成群出现。岩体的长宽比小于5：1，出露面积最大者为58 km2。呈岩盆状、岩墙状、岩脉状的岩体具有上酸下基的特征，堆晶层理发育。呈岩株状的岩体为内基外酸的复式岩体，不同岩石类型是不同侵入次的岩浆脉动产物。

这些岩体由纯橄岩、单斜(及二辉)橄榄岩、橄辉岩、辉石岩、苏长辉长岩、辉长岩、辉长辉绿岩组成。岩体，尤其是含矿岩体蚀变强烈，常见蚀变类型为蛇纹石化、次闪石化、绿泥石化、绿帘石化、滑石化、碳酸盐化等。可以划分出8种岩石组合：①含单辉纯橄岩-单辉橄榄岩-单辉辉石岩-辉长岩型；②含长纯橄岩-含长单辉(及二辉)橄榄岩-橄榄辉长岩型；③单辉橄榄岩-单斜辉石岩-辉长岩型；④单辉(及二辉)橄榄岩-辉石岩-苏长辉长岩型；⑤单斜辉石岩型；⑥含长单斜辉石岩-辉长岩型；⑦苏长辉长岩-辉绿岩型；⑧辉长岩-辉绿岩型。其中，以铂矿为主要矿种的岩体往往不含或含很少镁铁质岩石，如金宝山岩体和杨柳坪岩体。而以镍矿为主要矿种的岩体则往往含有一定量的镁铁质岩石，如白马寨岩体、力马河岩体等。这种成矿专属性的差别反映了含矿岩浆基性程度的差别，以铂矿为主的岩体岩浆基性程度更高一些，而以镍矿为主的岩体岩浆基性程度低一些。

图4-2-3 扬子板块西缘镁铁质-超镁铁质岩石

Ol′-Ne′-Q′图，Ol′=Ol+3/4Hy，Q′=Q+2/5Ab+1/4Hy，Ne′=Ne+3/5Ab

图4-2-4 扬子板块西缘镁铁质-超镁铁质岩石AFM图

在图4-2-3上，仅有少数样品投影在碱性区，绝大多数样品落在亚碱性区。在图4-2-4上，大多数亚碱性岩石投影在拉斑玄武岩系列区。由此可见，扬子板块西缘含镍铜铂矿的岩石主要属于拉斑玄武岩系列。很少一部分属碱性系列的样品可能与蚀变交代作用有关。尤其是强烈的滑石化，会明显地改变岩石的化学组成。白马寨岩体有10件样品属钙碱性系列，这可能与同化混染作用有关。在做锆石U-Pb定年分析时，已经测出了白马寨岩体中有元古宙和早古生代的锆石。由于扬子板块西缘含镍铜铂矿的侵入岩带形成于石炭纪至二叠纪初期，这些元古宙和早古生代的锆石只能来自围岩。超镁铁岩的m/ƒ比值大都界于232～495之间，有1件样品为572，另1件为218，均属铁质超基性岩。镁铁质岩石的m/ƒ比值大都界于056～186；另有2件分别为206和227，略偏高一些，这些镁铁质岩石大部分属于铁质基性岩。本区绝大多数超镁铁岩的Mg＃界于070～083之间；另有2件样品的Mg＃为085、086，还有4 件样品的Mg＃界于060～069 之间。由此可见，大部分超镁铁岩都含有一定数量的堆晶相。Mg＃为070～083之间的样品以辉石岩为主，这部分样品是否能够近似于原生岩浆的组成，是一个值得注意的问题。个别Mg＃明显偏低的样品都是蚀变强烈的岩石，主要表现为蛇纹石化和绿泥石化。Mg＃的降低应该与蚀变过程中铁质的带入有关。镁铁质岩石的Mg＃界于037～068 之间，有较大的跨度。个别含矿辉长岩的Mg＃超过070，不应视作为辉长岩原有的Mg＃值。大部分辉长岩的Mg＃都低于063，属于适度演化的岩浆。少部分辉长岩的Mg＃为066～068，这部分辉长岩是否能够代表本区的原生岩浆，值得进一步研究。

(三)兴地Ⅱ号岩体的岩石化学组成与岩石组合

兴地Ⅱ号岩体平面上呈不对称楔形，东西长5 km，南北宽2～3 km，出露面积约16 km2。横断面可能呈漏斗状。该岩体由橄榄岩、辉石岩和辉长岩组成。

兴地Ⅱ号岩体中超镁铁岩的m/ƒ大都界于366～571之间，属铁质超基性岩。另有3件样品的m/ƒ分别为68、739和744，已属镁质超基性岩。这3件橄榄岩样品中橄榄石含量已超过75%，而且辉石属斜方辉石。大部分镁铁质岩石的m/ƒ界于168～361之间，总体上明显富镁。另有1件苏长辉长岩样品的m/ƒ达739，显示了MgO含量的异常富集。在图4-2-5上，除1件样品投影在碱性区外，其余样品都投影在亚碱性区。在图4-2-6上，亚碱性样品都投影在拉斑玄武岩系列区。据此，可判断该岩体的岩浆属拉斑玄武岩系列。铁质超镁铁岩的Mg＃介于079～086，均含有相当数量的堆晶相。3件镁质超镁铁岩的Mg＃为088 和089，基本上都是由橄榄石和斜方辉石堆晶组成。镁铁质岩石的Mg＃界于078～063，明显偏高，其中辉长苏长岩的Mg＃高，而辉长岩的Mg＃低。这有可能暗示辉长苏长岩中的紫苏辉石也是堆晶。

图4-2-5 兴地Ⅱ号岩体Ol′-Ne′-Q′

图4-2-6 兴地Ⅱ号岩体AFM图

二、与褶皱带后造山伸展有关的岩浆系列与岩石组合

(一)喀拉通克成矿带侵入体的岩石化学组成与岩石组合

喀拉通克成矿带中以Ⅰ号和Ⅱ号岩体规模较大，岩体呈透镜状，不规则岩株状及脉状体产出。Ⅰ号岩体地表形态呈不规则纺锤状，深部形态呈楔形，长轴沿330 °方向延伸。地表长700m，最宽处250m，面积约01 km2。Ⅱ号岩体隐伏于地表以下120～200m之间，东部近似为一向NE陡倾的长扁状脉体，西部呈分枝脉状。主要岩石类型为：金云母角闪橄榄苏长岩、金云角闪苏长岩、辉长岩、辉长闪长岩、闪长岩和石英闪长岩。本矿带与其它主要成矿带在岩石学方面最主要的区别是没有出现超镁铁岩而出现了一定数量的中性岩。

在Ol′-Ne′-Q′图上(图4-2-7)，有6件硅酸盐全分析投影在碱性岩区，其余55件样品投影在亚碱性区。后者在AFM图上(图4-2-8)有16件样品投影在钙碱性岩区，39件样品投影在拉斑玄武岩系列区(图4-2-8)。由此可见，喀拉通克岩体以拉斑玄武岩系列为主，以钙碱性系列为附。少数投影在碱性岩区的样品应当与蚀变交代有关。喀拉通克矿床位于额尔齐斯褶皱带内部，形成于后造山伸展阶段。在这些含矿岩体侵位前，本区曾发生过B型俯冲作用。这些含矿岩体中有一部分岩石属钙碱性系列，有可能暗示其源区与削减板片上部的地幔楔有关，或者当岩浆从深部穿过地幔楔时受其影响。绝大多数样品的m/ƒ界于111～280之间，另有2件样品为099和062，大部分属铁质基性岩。各种岩石的Mg＃变化于039～075之间，其中，苏长岩的Mg＃总体偏高，而其它岩石类型的Mg＃总体上低于苏长岩。从Mg＃反映的岩浆演化程度来看，部分苏长岩可能含有很少量的堆晶，最有可能的堆晶相应当是紫苏辉石。大部分苏长岩和辉长岩的Mg＃处于原生岩浆的范围内，而闪长岩类则应属于适度演化的岩浆。

图4-2-7 喀拉通克成矿带Ol′-Ne′-Q′

图4-2-8 喀拉通克成矿带AFM图

(二)黄山岩带侵入体的岩石化学组成与岩石组合

黄山岩带中的岩体平面上呈长条状、透镜状、葫芦状、马蹄状、火炬状等多种形态，表明岩体在形成过程中和固结之后遭受过韧性剪切作用的影响。剖面上呈漏斗状或岩筒状。主要岩石类型为斜长云母角闪橄榄岩、角闪辉石岩、橄榄辉长岩、辉长苏长岩、辉石闪长岩、闪长岩和少量橄榄岩，其中，以镁铁质岩石为主。岩石普遍遭受过强烈挤压作用，矿物变形和破碎现象相当普遍。

黄山侵入岩带中超镁铁岩的m/ƒ值介于407～601之间，均属铁质超基性岩。绝大多数镁铁质岩石的m/ƒ值介于491～215之间，与同类岩石相比明显偏高。另有3件样品的m/ƒ值介于068～152之间，属铁质基性岩的范围。闪长岩类的m/ƒ值介于071～166之间，属于铁质基性岩的数值范围。在图4-2-9上，个别数据投影在碱性岩区。在图4-2-10上，属于亚碱性的样品有17件投影在钙碱性系列区，大多数样品投影在拉斑玄武岩系列。由此可见，该侵入岩带以拉斑玄武岩系列为主，钙碱性系列为副。黄山侵入岩带的构造背景与喀拉通克相同，形成钙碱性系列岩浆的原因有可能与喀拉通克一致，此处不再赘述。个别投影在碱性区的样品可能与蚀变交代有关。超镁铁岩的Mg＃介于085～080之间，主要由堆晶相的镁铁矿物组成。镁铁质岩石中大部分分析样品的 Mg＃=069～084，也含有一定数量的堆晶；另有4 件样品的Mg＃=041～066，属于适度演化的岩浆。闪长岩类的Mg＃=038～066，主要属于演化的岩浆，但演化程度有明显差异。

图4-2-9 黄山岩带Ol′-Ne′-Q′图

图4-2-10 黄山岩带AFM 图

(三)红旗岭侵入岩带的岩石化学组成与岩石组合

红旗岭侵入岩带中的岩体形态主要呈岩盆、岩床和岩墙状。主要岩石类型为橄榄岩、橄辉岩、辉石岩、含长辉石岩、苏长辉长岩、辉长岩；就体积而论，以超镁铁岩为主，镁铁质岩石为辅。不同岩体的岩石组合可以划分为斜方辉石岩型、辉长岩-辉石岩-橄榄岩型、角闪辉长岩-斜长角闪橄辉岩型、辉石岩-橄榄岩型、苏长辉长岩-辉石岩-橄榄岩型。

红旗岭侵入岩带的硅酸盐全分析数据中，仅有个别样品属碱性系列(图4-2-11)；而在亚碱性系列的样品中，仅有1件属钙碱性系列，其余均属拉斑玄武岩系列(图4-2-12)。由此可见，红旗岭侵入岩带基本上属拉斑玄武岩系列。超镁铁岩的m/ƒ=593～202，均属铁质超基性岩。苏长岩和辉长岩的m/ƒ=392～172，与同类岩石相比，明显偏高。超镁铁岩的Mg＃值大都在071～086之间；另有2件样品为064和067，其中1件明确定名为含矿蚀变辉石岩，Mg＃的降低应与矿化有关。根据Mg＃的数值范围，可以看出超镁铁岩含有数量不等的堆晶相。苏长岩的Mg＃为080和081，也含有相当数量的堆晶相，可能主要是紫苏辉石。辉长岩的Mg＃为064和072，处于原生岩浆Mg＃范围的边缘，显示了弱分异特征。

图4-2-11 红旗岭岩带 Ol′-Ne′-Q′图

图4-2-12 红旗岭岩带AFM图

三、与大陆溢流玄武岩有关的席状侵入体的岩浆系列和岩石组合

属于本类型的侵入岩带有两处产地，一是桂北的四堡期镁铁质-超镁铁质侵入岩带，另一处是以云南宾川-永胜地区为代表的、与峨眉山玄武岩同期的侵入体。由于后一地区在第六章有详细论述，所以这里只论述桂北地区。

桂北四堡期镁铁质-超镁铁质杂岩体分为南部的宝坛岩带和北部的林洞岩带。这两个岩带的岩体形态多数为岩床状或岩席状，少数呈岩盆状或岩盖状。林洞岩带的岩体按照岩石组合可以划分为变辉橄岩-变角闪橄榄岩-变橄辉岩-变辉石岩型、变辉橄岩-变角闪橄榄岩型、变角闪橄榄岩-变橄辉岩-变辉石岩型和变橄榄岩-变橄辉岩-变辉石岩-变辉长岩4种类型，超镁铁岩居绝对优势地位，仅有很少量的镁铁质岩石。宝坛岩带主要岩体类型为变橄辉岩或变辉石岩-变辉长岩型和变辉石岩-变辉长岩-变闪长岩型。其中，辉长岩和辉石岩(橄辉岩)大约各居其半。林洞岩带尚无硅酸盐全分析数据，所以，只讨论宝坛岩带的岩石化学组成。

图4-2-13 宝坛岩带Ol′-Ne′-Q′图

图4-2-14 宝坛岩带AFM图

在14件硅酸盐全分析数据中，只有4件样品属亚碱性系列，其余10件均属碱性玄武岩系列(图4-2-13、4-2-14)由此可见，宝坛岩带以碱性玄武岩系列为主、拉斑玄武岩系列为副。超镁铁岩的m/ƒ=488～297，镁铁质岩石的m/ƒ=202～113，分别属铁质超基性岩和铁质基性岩。超镁铁岩的Mg＃大都介于084～072之间，另有1件样品为066。表明大部分样品都含有数量不等的堆晶相。镁铁质岩石的Mg＃=068～055，其中有4件样品的Mg＃=068～066，处于标准的原生岩浆的Mg＃，很可能代表了原生岩浆的岩石化学组成。而Mg＃较低的辉长岩则代表了适度演化的岩浆的化学组成。

四、与蛇绿岩有关的含矿岩体的岩浆系列与岩石组合

(一)煎茶岭岩体的岩石化学组成与岩石组合

煎茶岭岩体为一单斜岩体。岩石蚀变强烈，原生造岩矿物已被交代殆尽。蚀变岩石为纤-叶蛇纹岩、叶蛇纹岩、滑镁岩、石英菱镁岩、滑镁片岩及少量透闪岩和滑石片岩。在煎茶岭岩体的9件硅酸盐全分析数据中，除1件样品为碱性玄武岩系列外，其余8件均为拉斑玄武岩系列(图4-2-15、4-2-16)，说明该岩体基本上属于拉斑玄武岩系列。m/ƒ值可分为两组，一组为955～1709，属镁质超基性岩。另一组为541～261，属铁质超基性岩。从蚀变矿物来看，属镁质超基性岩的样品以蛇纹石化为主，属铁质超基性岩的样品有强烈的滑石化。据此，镁质超基性岩大体上代表了原岩的岩石化学组成特征，而铁质超基性岩是特定的蚀变交代所致。镁质超基性岩的Mg＃为091～095，证明原岩主要由高镁的橄榄石和斜方辉石组成。

图4-2-15 德尔尼和煎茶岭岩体Ol′-Ne′-Q′图

图4-2-16 德尔尼和煎茶岭岩体AFM图

(二)德尔尼岩带的岩石化学组成与岩石组合

德尔尼岩体为一狭长的单斜岩体。岩体分异差，岩相单一，以方辉橄榄岩为主，另有少量的碳酸盐化角砾状橄榄岩、辉石岩，蛇纹岩等。

德尔尼岩体的硅酸盐全分析数据全部属于拉斑玄武岩系列(图4-2-16)。m/ƒ=752～1124，另有1件样品为2176，全部属镁质超基性岩。Mg＃=090～092，主要由富镁橄榄石和斜方辉石组成。

五、不同构造背景的岩带(区)之间的对比

就岩体形态而论，与溢流玄武岩有关的侵入体形态均呈岩床、岩席、岩盆和岩盖状，不但桂北地区如此，云南宾川-永胜地区已发现的岩体也是如此。其形态特征明显地有别于其它3种构造背景中的岩体。蛇绿岩型含矿岩体从本质上讲都是挟持于构造带中的构造岩块，它们与围岩均为构造接触。德尔尼与煎茶岭岩体均呈单斜厚板状；这在一定程度上与构造带的产状有关。与大陆裂解有关的侵入体和与造山带有关的侵入体形态多变，岩墙、岩脉、岩盆、岩株、漏斗状均有。而且，形成于这两种构造环境中的岩体形态没有明显差别。

就岩石组合而论，不同构造环境中形成的岩石组合有明显差异。在排除蚀变交代的影响之后，蛇绿岩型岩体均属镁质超基性岩。在4种构造环境中，蛇绿岩型岩体MgO含量最高，基性程度最高。基性程度最低的应属与造山带有关的岩体。在喀拉通克岩带，基本上限于基性岩；在黄山岩带，以基性岩为主；在红旗岭岩带，基性岩也占有一定的比例。与大陆裂解有关的侵入体和与溢流玄武岩有关的侵入体的基性程度，在总体上界于前述两者之间。但在不同岩区和岩带，其基性程度会有明显的差别，不可一概而论(表4-2-1)。

表4-2-1 不同岩区之间Mg＃与m/ƒ对比表

德尔尼和煎茶岭两岩体的m/ƒ和Mg＃最高，其中，煎茶岭部分样品明显地由于蚀变作用的影响而流失了部分MgO，所以，其m/ƒ和Mg＃略低于德尔尼。从这两岩体强烈的塑性变形和非常富镁而看，它们应是地幔橄榄岩或变质橄榄岩，而不像是以岩浆状态侵位的岩体。除此之外，按照m/ƒ和Mg＃从高到低的顺序，依次为兴地Ⅱ号岩体、黄山、金川、红旗岭、扬子板块西缘和宝坛。黄山岩带的基性程度并不高，但与同类岩石相比，MgO含量明显偏高，红旗岭岩带也有类似的情况，这是一个值得研究的问题。除个别样品外，除蛇绿岩型岩体之外的其它3种构造环境中的岩体基本都是铁质基性岩和超基性岩。除白马寨、喀拉通克和黄山岩带有一部分样品属钙碱性系列、一些岩体有少量样品属碱性玄武岩系列之外，绝大多数样品属拉斑玄武岩系列。由此可见，拉斑玄武岩系列的铁质基性、超基性岩是镍铜铂矿床的最主要含矿岩石类型。

金川岩体的全岩、橄榄石和辉石的εNd(t)在-260～-378 之间，变化范围非常小。大部分样品的εSr(t)值介于170～1288之间，另有2件样品为-23和-21，变化范围大，εSr(t)值的变化应当与热液蚀变有关。众所周知，Rb和Sr具有很大的化学活泼性，而且在许多热液中都有一定的丰度。所以，热液蚀变会不同程度地改变岩石的εSr(t)值。尽管如此，还是可以看出，金川岩体应该具有高正εSr(t)值。不应将该岩体负的εNd(t)值视为同化陆壳物质的结果。首先，岩浆侵入地壳后同化围岩，会导致岩体不同部位εNd(t)值的不均匀性，而本岩体恰恰是以εNd(t)值均匀为特征。其次，橄榄石主要是堆晶相，主要结晶于深部岩浆房和上升通道中。所以，橄榄石的εNd(t)值不应受到陆壳物质的影响。橄榄石、辉石、全岩εNd(t)值的一致性，客观地反映了岩浆的εNd(t)值。无独有偶，根据李华芹(1998)的研究，兴地Ⅱ号5件全岩样品中，有4件样品的εNd(t)介于-320～-351 之间，与金川岩体完全一致。另有1 件样品为+1612，原因待查。该岩体的εSr(t)介于+613～+700之间，也为高正值。负的εNd(t)值与高正εSr(t)值相结合，是富集型地幔的标志。世界上几乎所有的克拉通分布区的岩石圈地幔都属富集型地幔，而软流圈地幔和大洋岩石圈地幔都属亏损型地幔。所以金川岩体和兴地Ⅱ号岩体的岩浆源自于早前寒武世大陆岩石圈地幔。

根据李华芹等人(1998)的研究，喀拉通克矿区全岩和铜镍矿石的εSr(t)值介于-53～-89之间；εNd(t)=+507～+530。黄山矿区全岩和铜镍矿石的εSr(t)=-320～-1220，另有2件样品为+01和+120；εNd(t)=+663～+784。作者将黄山矿区εSr(t)的小幅度分散解释为可能受到了小于5%的陆壳物质的混染。喀拉通克和黄山两地的全岩、铜镍矿石都以正的εNd(t)值和负的εSr(t)为特征，标志了它们源自于亏损型地幔(图4-2-17)。这也是北疆地区大多数同期岩浆岩共有的特征。鉴于两地的εNd(t)普遍低于洋中脊玄武岩的εNd(t)值(+8～+12)，就导致了两种可能性。一种可能性是，这些岩浆源自于软流圈，在侵位过程中和侵位后同化了一些陆壳物质。另一种可能性是，它们的岩浆源区是软流圈和比较年轻的岩石圈地幔的混合物，或者，是源自于被软流圈交代改造过的比较年轻的岩石圈地幔。究竟是哪种情况，需要多种同位素方法的配合，目前还不足以给出最终的结论。

图4-2-17 部分岩石和矿石的εNd(t)-εSr(t)相关图

陈毓川、毛景文等(1995)用Sm-Nd等时线法研究了桂北地区镁铁质-超镁铁质岩体的侵位年龄。鉴于王鸿祯等(1990)将四堡期界定为105～170 Ga之间，我们将14 Ga视为这些侵入体的平均年龄，并据此计算了εNd(t)值。桂北地区镁铁质-超镁铁质岩的εSr(t)集中于两个区间，一个区间为+260～+727；另一个区间为-028～-196。这就导致了两种可能性，一种可能性是，这些岩浆分别源自于亏损型地幔和富集型地幔。另一种可能性是，它们都源自于亏损型地幔，负的εNd(t)值是同化陆壳物质的结果。究竟是哪一种情况，还需要多种同位素方法的配合，目前无法定论。但无论如何，10 件样品中有7件为正值，说明这些岩体主要源自于适度亏损的地幔。

宜昌地质矿产所(1994)和本项目组的刘民武对煎茶岭含岩体做过比较全面的同位素研究。兹将他们的研究成果综述于后。测定的矿石硫化物34 件，δ34S=+61‰～+1157‰，平均值为 895‰。刘民武测定的 43 件矿石样品的 δ34S=+61‰～+129‰，平均值为+93‰。15件蚀变超镁铁岩中黄铁矿的δ34S=+78‰～+153‰，平均值为+118‰。从这些数据看，煎茶岭岩体中硫化物的S同位素组成已经明显地偏离了地幔S的组成范围，而具有地壳S的组成特征。7件叶蛇纹岩全岩样品的δ18O=801‰～995‰，8件纤胶蛇纹岩全岩 δ18O=604‰～818‰，1 件滑镁岩全岩的 δ18O=1044‰，5件石英菱镁岩中石英的δ18O=1020‰～+1452‰。从这些数据看，只有个别纤胶蛇纹岩的δ18O值处于地幔橄榄岩的O同位素组成范围内，而绝大多数样品的δ18O值都与壳源花岗岩和某些沉积岩相当。10 件镍矿石206Pb/204Pb=167075～19696，207 Pb/204Pb=15379～15720，208Pb/204Pb=36831～399970 蛇纹岩的206Pb/204Pb=183904～188330，207Pb/204Pb=155704～156590，208Pb/204Pb=380396～384975。这些Pb同位素组成经处理后显示出矿石铅与岩石铅的演化不一致。矿石铅一经形成其Pb同位素较稳定，变化较平稳。岩石Pb同位素演化历史复杂，属于异常铅或两种以上铅源的混合，说明成岩过程中混入有外来铅或成岩后有放射成因铅的积累。我们采用λRb=142×10-11，87Sr/86SrUR(O)=07045，87Rb/86SrUR(O)=00827计算了陈好寿等人做的9件煎茶岭岩体岩石Rb-Sr同位素数据，其中4件样品的εSr(t)=+667～+2816，11件样品为+28，3件样品为-457～-1942，1件样品为-7835。εSr(t)值在这样大幅度内剧烈变化实属罕见，只能认定这些Sr同位素数据不能代表该岩体的原始同位素组成。我们采用143Nd/144NdCHUR(O)=0512638 计算了陈好寿等人所做的7 件 Sm-Nd 同位素数据，εNd(t)=-2211～-2464，另有1件样品为-675。从这些数据看，Nd同位素组成比较稳定。但是，鉴于煎茶岭岩体的S、O、Pb、Sr同位素组成都不能反映地幔岩石的同位素组成，我们现在还难以判断其Nd同位素是否能够代表其原始Nd同位素组成。若作出肯定性的判断，则煎茶岭岩体应该来自于早前寒武纪的富集型大陆岩石圈地幔。这与认为该岩体属蛇绿岩套的看法是相悖的，因为大洋岩石圈地幔属亏损型。若作出否定性的判断，则只能解释为交代该岩体的热液全部来自陆壳，这在一定程度上与其它同位素体系相一致。

综上所述，金川岩体和兴地Ⅱ号岩体以负的εNd(t)值和正的εSr(t)值为特征，明确地显示出它们源自于早前寒武纪的富集型大陆岩石圈地幔，喀拉通克和黄山两矿区岩石、矿石的Nd、Sr同位素组成则与之相反，指示它们源自于适度亏损地幔。对于这种适度亏损地幔成因的进一步探索将有助于更确切地理解成矿物质的最初来源。桂北地区的超镁铁-镁铁质岩石主要源自于适度亏损的地幔源区，是否有部分岩石源自于富集型地幔源区，目前还不能作出结论。对该区岩浆来源的进一步研究，将有助于更好地理解岩浆生成时的地幔动力学背景和成矿物质来源。煎茶岭岩体的同位素体系异常复杂，除Sm-Nd同位素体系还不能最终认定其能否代表原始同位素组成外，S、O、Pb、Sr同位素体系都已经彻底改变，无法代表其原始同位素组成。要想对其做进一步的研究，就应该采用能够更好地抵制热液蚀变影响的同位素方法。

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