吉林安图石人沟辉长岩成因研究

王正松; 孙丰月; 王力; 薛昊日; 惠潮; 陈兴森

世界地质 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (2) : 198 -212.

吉林安图石人沟辉长岩成因研究

王正松, 孙丰月, 王力, 薛昊日, 惠潮, 陈兴森

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摘要

为进一步加强吉林省铜镍硫化物矿床的研究开发，笔者选取吉林省东部石人沟辉长岩作为研究对象，通过对辉长岩岩体的全岩地球化学、锆石Lu-Hf同位素和铂族元素（PGE）特征进行研究，查明其岩浆起源、演化、岩石成因、构造背景。石人沟辉长岩主要由辉石、角闪石、斜长石、黑云母等组成。岩石主量元素总体上显示出低硅[(w（SiO₂）=45.25%～45.75%]、低钛[w（TiO₂）=0.98%～1.00%]、高镁[w（MgO）=19.66%～19.90%, Mg^#=63.52～63.97]和贫碱[w（Na₂O+K₂O）=2.91%～2.98%、Na₂O/K₂O=2.23～2.31]的特征，A/CNK为0.75～0.76,在TAS图解和w（SiO₂）-w（K₂O）图解中，样品落入钙碱性区域。岩石微量元素总体上显示出富集轻稀土元素和大离子亲石元素（如Ba、Rb、K等）,亏损重稀土元素和Nb、Ta、Ti等高场强元素的特点，Eu异常不明显，m/f值为1.73～1.76,对铜镍硫化物矿床的形成较为有利。La/Nb、Ce/Pb、Th/U、Nb/U比值明显不同于地幔或者地壳，显示壳幔物质混染的特征。在（Nb/La）-（La/Yb）图解中，样品落入岩石圈地幔区域。锆石¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值介于0.282 674～0.282 805,锆石ε_Hf（t）值为+0.80～+5.87,其一阶段模式年龄T_DM1为907～646 Ma,说明岩浆起源于亏损地幔，并受到了地壳的混染。样品Cu/Pd=34.8×10～3,大于原始地幔比值，Pd/lr为9.07,表明PGE的特征主要与岩浆作用有关，原始岩浆为岩石圈地幔高镁玄武岩。PPGE质量分数明显高于IPGE,且Ni/Cu为6.31,反映出石人沟辉长岩为有利的成矿岩体。结合岩体形成于晚三叠世，石人沟辉长岩体可能形成于古亚洲洋闭合后的伸展背景。