【摘 要】
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新疆北山地区的坡北镁铁-超镁铁质杂岩体由一个大型辉长岩体及二十多个超镁铁质侵入体组成,赋存坡一、坡十及坡东铜镍硫化物矿床,其中坡一超镁铁质侵入体的碳与稀有气体同位素组成揭示镁铁质岩浆作用中存在地幔柱的贡献。其他超镁铁质侵入体岩浆作用中已证实的混染壳源物质的类型、混入机制、岩石成因及地幔柱作用的贡献等需要多元同位素体系制约。本研究对坡北杂岩体西部的坡一、坡十、坡四和坡东等超镁铁质侵入体中岩浆矿物开展
【基金项目】
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国家自然基金面上项目:塔里木东北缘二叠纪超镁铁质杂岩体群成因的气体同位素制约（批准号:41872075）； 新疆北部晚古生代岩浆 Cu-Ni-Ti成矿作用动力学背景的流体组成制约（批准号:41372095）； 中国地质调查局地调项目:新疆北部晚古生代大规模岩浆作用与成矿耦合关系（项目编号:1212011121092）；
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新疆北山地区的坡北镁铁-超镁铁质杂岩体由一个大型辉长岩体及二十多个超镁铁质侵入体组成,赋存坡一、坡十及坡东铜镍硫化物矿床,其中坡一超镁铁质侵入体的碳与稀有气体同位素组成揭示镁铁质岩浆作用中存在地幔柱的贡献。其他超镁铁质侵入体岩浆作用中已证实的混染壳源物质的类型、混入机制、岩石成因及地幔柱作用的贡献等需要多元同位素体系制约。本研究对坡北杂岩体西部的坡一、坡十、坡四和坡东等超镁铁质侵入体中岩浆矿物开展锂同位素、碳和稀有气体同位素分析,通过侵入体岩浆作用中流体挥发分来源的探讨,确定了混染壳源物质的类型、混入机制,认识了岩浆源区特征、岩体成因、地幔柱贡献等动力学背景,取得了如下主要认识:1.超镁铁质侵入体橄榄石、辉石、斜长石的碳同位素组成(δ13CCO2=-25.60.6‰,δ13CCH4=-15.6-56.3‰)位于地壳、地幔与有机质热成因范围内,多数样品甲烷同系物的碳同位素组成具正序分布特征,部分样品具有反序分布特征。橄榄石的δ13CCO2值轻于辉石的,高温段的δ13CCO2和δ13CCH4值比低温段的偏重,低温下δ13CCO2和δ13CCH4主要分布在甲烷氧化物范围内,高温段主要分布于地幔与地壳范围之间。2.超镁铁质侵入体的3He/4He值（0.262.79Ra）分布于地壳与地幔值之间,坡一侵入体的3He/4He（0.382.79Ra）高于坡十、坡四和坡东侵入体;20Ne/22Ne（8.111.7）和21Ne/22Ne值（0.02500.0342）分布于大气Ne质量分馏线（MFL）和L-K线之间,40Ar/36Ar值（295598）略高于大气值。3.岩浆矿物的锂含量(2.078.48×10-6)和锂同位素δ7Li值（-3.43+2.94‰）主要分布于蚀变洋壳和沉积物端元范围内,δ7Li值低于岩石圈地幔。坡一侵入体锂丰度变化范围(2.078.48×10-6)与坡东和坡十侵入体相比较大。δ7Li值从坡十、坡一到坡东侵入体依次降低,橄榄石δ7Li值（2.632.64‰,平均为2.78‰）高于辉石的δ7Li（-3.432.43‰,平均为0.53‰）。4.超镁铁质侵入体C-He-Ar同位素组成表明流体挥发分具有地幔（柱）、蚀变洋壳及大气组分不同端元的贡献。CO2和CH4同系物碳同位素组成表明流体挥发分为地幔来源,且混入了壳源与沉积有机质热裂解组分;坡一、坡十、坡东与坡四侵入体He-Ar同位素估算:岩石圈地幔比例分别为22.0、16.8、9.7和6.6%,再循环洋壳分别为10.9、9.0、7.5和8.3%;大气组分分别为67.1、74.2、82.8和85.1%。5.岩浆源区由深部地幔柱物质叠加俯冲流/熔体交代的亏损岩石圈地幔物质组成,锂同位素指示俯冲再循环洋壳进入到岩浆地幔源区,C-He-Ne-Ar同位素揭示坡一侵入体岩浆源区较深,而坡十、坡四与坡东侵入体岩浆源区为俯冲流体交代的岩石圈地幔;岩浆矿物3He与36Ar含量正相关表明大气组分为源区混入,矿物结晶过程中有较重δ13C值的围岩物质加入到岩浆体系中。6.坡北杂岩体西部超镁铁质侵入体成因不同,可能是在后碰撞伸展环境与地幔柱作用的叠加构造背景下形成的。C-He-Ne-Ar同位素揭示坡一侵入体存在地幔柱岩浆作用的贡献,坡十、坡四与坡东侵入体地幔柱贡献较小。
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