吉林红旗岭镍矿1号岩体年代学、岩相学、地球化学特征研究

路向宇; 孙丰月; 李浩然; 张雅静; 董守业; 惠潮

世界地质 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (2) : 175 -196.

路向宇, 孙丰月, 李浩然, 张雅静, 董守业, 惠潮

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摘要

本文探讨了红旗岭镍矿1号岩体的岩相学、锆石U-Pb年代学及全岩地球化学数据,厘定了该岩体的形成时代、岩石成因及其构造环境。红旗岭矿集区分布着大小不等的30多个镁铁质-超镁铁质侵入岩体,岩体展布形态明显受区域次级断裂控制,整体呈北西向串珠状分布。目前探明的镍资源量为22万t,其中1号岩体是研究区重要的成矿岩体之一。该岩体主量元素具有低硅[w（SiO₂）=43.62%～43.01%]、低钛[w（TiO₂）=0.35%～0.54%]、高镁[w（MgO）=33.04%～34.49%]和贫碱[w（Na₂O+K₂O）=0.96%～1.03%]的特征,属于亚碱性系列岩石。其m/f值为5.39～5.88,属于镁铁质超基性岩类（m/f=2.0～6.5）。岩石稀土元素球粒陨石标准化配分模式显示轻稀土富集特征,（La/Yb）_N比值为1.60～4.28。研究涉及的岩石样品在地球化学组成上呈现明显的大离子亲石元素富集特征,具体表现为Ba、Rb、Th、U、K等元素质量分数显著偏高;而高场强元素组合中,Nb、Ti、Zr、Hf、P等元素则普遍相对亏损。岩体La/Nb、Th/U、Ce/Pb和Nb/U比值指示岩浆发生了地壳混染,结合异常高的Pb质量分数、2 461.3 Ma捕获锆石的存在以及（Ta/Th）_N与（Th/Yb）_N比值特征,进一步证实岩浆演化过程中存在显著的地壳物质混染。锆石Hf同位素分析显示橄榄辉石岩ε_Hf（t）值为9.8～12.6,T_DM1年龄为543～417 Ma,说明该岩体的岩浆源区主要来自亏损地幔。本研究测得1号岩体的U-Pb年龄为（236±10） Ma,表明其成岩成矿时代属于印支期。本文认为,橄榄石与斜方辉石的分离结晶作用,再加上地壳物质混染,是促使岩浆体系达到硫饱和的关键机制。该岩体形成于古亚洲洋闭合后的伸展环境。