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　　礦物環(huán)帶結(jié)構(gòu)與組分記錄巖漿成分變化、結(jié)晶條件和冷卻歷史等重要成礦信息。通常，在冷卻速率相對(duì)較大的玄武質(zhì)火山巖中，橄欖石和輝石呈斑晶產(chǎn)出且發(fā)育成分環(huán)帶，記錄了巖漿噴發(fā)前的地質(zhì)過(guò)程；而在冷卻速率較慢的侵入巖中，橄欖石和輝石呈堆晶相產(chǎn)出且缺乏成分環(huán)帶。擴(kuò)散平衡往往使堆晶橄欖石與輝石的成分均一化。受限于缺少快速礦物成分環(huán)帶分析方法，侵入巖中斜方輝石環(huán)帶的報(bào)道和深入研究極其匱乏。斜方輝石是巖漿銅鎳礦床的重要組成礦物且與成礦密切相關(guān)，部分銅鎳礦床發(fā)育斜方輝石堆晶巖，其形成機(jī)制存在較大分歧：有的學(xué)者認(rèn)為受富硅的原始巖漿控制，有的學(xué)者認(rèn)為與地殼混染過(guò)程中的硅質(zhì)加入密切相關(guān)。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所礦產(chǎn)資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員毛亞晶、研究員秦克章和澳大利亞聯(lián)邦科工組織（CSIRO）研究員Steve Barnes等通過(guò)同步輻射和M4 Tornado XRF面掃描分析，深入研究中亞造山帶黃山銅鎳礦床的斜方輝石內(nèi)部結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)該礦床的斜方輝石普遍發(fā)育鉻元素環(huán)帶。鉻元素環(huán)帶以?xún)?nèi)部扇形分區(qū)環(huán)帶與外部正反環(huán)帶為特征（圖1），指示斜方輝石至少經(jīng)歷了早階段快速生長(zhǎng)和晚階段緩慢生長(zhǎng)。斜方輝石成分剖面分析表明在礦物內(nèi)部，鉻元素環(huán)帶與鐵、鎂、鋁、硅等元素具有較好的相關(guān)性，但在外部并無(wú)相關(guān)性，指示外部的鐵-鎂成分變化并非礦物生長(zhǎng)所致，推斷其是擴(kuò)散作用引起。不同深度和不同礦化程度樣品系統(tǒng)的巖相學(xué)、原位氧同位素與微量元素聯(lián)合分析表明斜方輝石含量與橄欖石δ18O值呈正相關(guān)，與氧逸度呈負(fù)相關(guān)（圖2），表明斜方輝石結(jié)晶與地殼混染緊密相關(guān)，指示其內(nèi)部扇形分區(qū)環(huán)帶應(yīng)與地殼混染引起的溫度下降（過(guò)冷卻）和硅質(zhì)升高（過(guò)飽和）有關(guān)（圖3）。硅質(zhì)加入與溫度下降引起斜方輝石快速結(jié)晶的模式符合造山帶銅鎳礦床產(chǎn)于小侵入體（<3 km2）的宏觀地質(zhì)特征。
　　該項(xiàng)研究的科學(xué)意義在于：
　?。?）通過(guò)查明侵入巖中斜方輝石內(nèi)部環(huán)帶結(jié)構(gòu)并探討其形成機(jī)制，揭示黃山銅鎳礦床斜方輝石堆晶巖由快速結(jié)晶形成，指示成礦時(shí)限小于8000年；
　?。?）揭示內(nèi)部環(huán)帶發(fā)育的斜方輝石大量結(jié)晶與地殼硅加入密不可分，進(jìn)一步表明硅-碳等組分加入到玄武質(zhì)巖漿是造山帶銅鎳礦床形成的重要過(guò)程。
　　該研究通過(guò)輝石的內(nèi)部環(huán)帶特征揭示侵入巖的侵位過(guò)程與冷卻歷史，為造山帶銅鎳礦床成礦機(jī)理研究提供了重要的證據(jù)，對(duì)于其他礦床的精細(xì)成礦過(guò)程刻畫(huà)也具有一定借鑒意義。
　　研究成果發(fā)表于Contribution to Mineralogy and Petrology。
　　 論文鏈接
　　 
　　圖1 黃山礦床斜方輝石的鉻元素的內(nèi)部扇形分區(qū)環(huán)帶與外部正-反環(huán)帶（橙色與黃色顯示分區(qū)環(huán)帶，藍(lán)色與紫色顯示外部環(huán)帶，分區(qū)環(huán)帶的樣式取決于礦物的截面）
　　 
　　圖2 黃山礦床礦物組成(a)、全巖Mg#值 (b)、橄欖石成分(c, d, e)與氧逸度(f, g)隨深度變化圖
　　 
　　圖3 黃山礦床富斜方輝石巖的形成模式圖（斜方輝石內(nèi)部扇形分區(qū)環(huán)帶形成于巖漿房底部巖漿中的快速結(jié)晶，外部環(huán)帶形成于晶間生長(zhǎng)）