湖南寧鄉(xiāng)鉀鎂煌斑巖及相關(guān)巖石重砂的鋯石成因礦物學(xué)研究.pdf

1、湖南是我國金剛石的最早開采地，同時也是主要的產(chǎn)地之一，金剛石以砂礦來源為主，雖經(jīng)過幾十年的努力目前仍然沒發(fā)現(xiàn)金剛石的原生礦床。20世紀(jì)90年代在湖南寧鄉(xiāng)等地相繼發(fā)現(xiàn)含金剛石的鉀鎂煌斑巖后，在湖南尋找原生金剛石礦床的可能性再次引起關(guān)注。鉀鎂煌斑巖作為含金剛石的主要母巖類型之一，已成為研究金剛石來源的主要對象。由于早期的測試技術(shù)有限，有關(guān)湖南地區(qū)鉀鎂煌斑巖及其相關(guān)礦物的微區(qū)分析方面的研究相對較為薄弱。本論文是在總結(jié)前人研究成果和詳細(xì)的野外調(diào)

2、查工作基礎(chǔ)上，圍繞湖南寧鄉(xiāng)、常德等地的鉀鎂煌斑巖及含有金剛石的相關(guān)巖體展開的，通過對鉀鎂煌斑巖及重砂礦物進(jìn)行巖石學(xué)、礦物學(xué)和地球化學(xué)等方面的研究，與其它地區(qū)典型的鉀鎂煌斑巖進(jìn)行對比分析，對該地區(qū)鉀鎂煌斑巖的形成條件、形成時代及其與金剛石的生成聯(lián)系等方面進(jìn)行探討。其中，可能含金剛石巖石的重砂礦物中發(fā)現(xiàn)的鋯石是重點(diǎn)研究對象，利用電子探針、陰極發(fā)光儀、LA-ICPMS等現(xiàn)代測試技術(shù)對鋯石進(jìn)行主、微量元素成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征及U-Pb同位素年齡的

3、測定和成因礦物學(xué)方面的分析。本文主要取得了如下三個方面的成果： ①湖南鉀鎂煌斑巖的主要礦物有橄欖石、單斜輝石、金云母、火山玻璃等，捕虜晶礦物石榴石、鉻尖晶石和透輝石，富Ti礦物主要為金紅石、鉻鐵礦等，缺乏柱紅石、硅鋯鈣鉀石(鉀鈣板鋯石)、硅鈮鈦堿石(硅鈮鋇鈉石)等。重砂礦物組合可見有：石榴石、橄欖石、單斜輝石、斜方輝石、鉻鐵礦、磷灰石、剛玉、金紅石、赤鐵礦、鋯石、黃鐵礦、螢石、磁鐵礦、云母、黑鎢礦、石英、角閃石、火山玻璃等；

4、 ②湖南寧鄉(xiāng)和洞灣鉀鎂煌斑巖重砂的鋯石顏色多樣，有無色、粉紅色、淡黃色、金黃色、褐紅色等，形狀包括半自形、自形及它形，主要為長柱狀、短柱狀、不規(guī)則渾圓狀等，具有不同的長寬比，陰極發(fā)光圖像顏色明亮，具有特征的巖漿振蕩環(huán)帶。在鋯石的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖中，表現(xiàn)為LREE虧損而HREE富集的稀土配分模式，呈現(xiàn)明顯的Ce正異常和Eu負(fù)異常，Th/U比值主要集中在0.53-1.37之間，最低為0.37，最高可達(dá)3.24，平均為0.97，顯

5、示出巖漿型鋯石的特點(diǎn)。湖南鉀鎂煌斑巖鋯石的∑REE含量普遍在239.22ppm到894.73ppm之間，平均為583.54ppm，與西澳Argyle鉀鎂煌斑巖中的鋯石具有一定的相似性。根據(jù)所測鋯石的U-Pb年齡推測，在湖南可能存在多期次多來源的鉀鎂煌斑巖巖漿； ③確定湖南寧鄉(xiāng)地區(qū)鉀鎂煌斑巖基本上具有典型的鉀鎂煌斑巖的一些共同特征，但與其它地區(qū)的鉀鎂煌斑巖也有某些方面的差別。其巖漿主要來源于部分熔融程度較低的地幔，地幔源區(qū)相對于西