昌乐地区新生代碱性玄武岩中刚玉尖晶石巨晶岩-科技管理研究！.PDF

第６３卷　 第２期　　 地　质　论　评 　　　　 ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬＲＥＶＩＥＷ　　 Ｖｏｌ６３　Ｎｏ２ ２０１７年 ３月 Ｍａｒ．　２０１７ 昌乐地区新生代碱性玄武岩中刚玉、尖晶石巨晶 岩相学、矿物化学特征 孔凡梅，李旭平，赵令权，陈爽，尹启航 山东科技大学地质科学与工程学院，山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室，山东青岛，２６６５９０； 内容提要：山东昌乐蕴含中国最大的宝石级刚玉—蓝宝石矿床。昌乐刚玉巨晶与玄武岩界限截然，边缘圆化， 沿巨晶溶蚀圆化的边缘发育富铝的尖晶石和钛磁铁矿反应环边，显示其为深源捕虏晶的岩相学特征。对刚玉等巨 晶及其反应边矿物进行岩相学、电子探针和ＬＡＩＣＰＭＳ（ＬａｓｅｒＡｂｌａｔｉｏｎＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ） 分析能有效揭示其成因及演化历程。昌乐刚玉２组样品（ＣＬ１和ＣＬ２）矿物化学和关键元素特征及Ｇａ／Ｍｇ、Ｃｒ／Ｇａ、 Ｆｅ／Ｔｉ、Ｆｅ／Ｍｇ等关键元素比值显示为岩浆型来源，而ＣＬ２组样品明显叠加了后期熔体交代作用的特征。反应边尖 晶石具刚玉巨晶向尖晶石巨晶过渡的成分特征，关键元素特征指示两者具强烈亲缘性，尖晶石巨晶是刚玉经历复杂 交代作用的产物。昌乐刚玉呈现碱性熔体中结晶的化学成分特征，极有可能源于交代富集的地幔岩低度熔融形成 的富铝的碱性熔体。 关键词：昌乐；刚玉巨晶；尖晶石巨晶；矿物地球化学 　　红、蓝宝石是宝石级的刚玉，西太平洋板块大陆 含尖晶石橄榄岩和辉石岩等地幔岩捕虏体（董振信 边缘火山活动区的蓝宝石矿床，分布于塔斯马尼亚 等，１９９９；丘志力等，２００５）。笔者所研究与刚玉或 岛、澳大利亚的南部到东部、中国东部及俄罗斯东部 近宝石级刚玉（蓝宝石）巨晶相伴生的地幔岩捕虏 （Ｇｒａｈａｍｅｔａｌ．，２００８），山东昌乐蕴含中国最大的 体主要是二辉橄榄岩和少量橄榄二辉石岩。显然， 蓝宝石／刚玉矿床，与蓝宝石／刚玉相伴生的地幔岩 通过对该区碱性玄武岩中深源捕虏晶的分析和研 捕虏体为辉石岩和橄榄岩（董振信等，１９９９）。野外 究，可获取该区丰富的地幔岩石圈信息。 勘察中常见后期硅质或碳酸盐脉体切穿深源捕虏 昌乐蓝宝石、刚玉主要出露于新生代牛山期和 体、巨晶及寄主玄武岩，尤其值得关注的现象是，赋 尧山期玄武岩中（余晓艳等，２０００；张春池等， 蓝宝石／刚玉的层位往往含地幔橄榄岩捕虏体及矿 ２００７）。世界上多数的蓝宝石来自于碱性玄武岩中 物巨晶，而不含捕虏体的玄武岩层则不见刚玉，Ｙｕｉ 的捕虏晶（Ｓｉｍｏｎｅｔｅｔａｌ．，２００８），有些矿区（如澳大 等 （２００３）认为这一现象反映了寄主玄武岩快速喷 利亚新南威尔士）含有岩浆成因和变质成因双模式 发的特点。 组合的刚玉或多成因系列，而每一个系列在微量元 岩浆岩及其所携带的深源岩石捕虏体、捕掳晶 素地球化学特征方面存在不同（Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄｅｔａｌ．， 可作为探测地球深部的“探针”，反演其形成和演化 ２００２；Ｇｒａｈａｍｅｔａｌ．，２００４）。对于碱性玄武岩中的 的各种地质及物理化学条件（莫宣学，２０１１）。而源 刚玉或蓝宝石成因，观点主要有以下几种： 是幔 ① 于地球深部的携带着大量的深源岩石捕虏体或捕虏 源捕虏晶（Ａｓｐｅｎ，１９９０；Ｇａｒｎｉｅｒｅｔａｌ．，２００５；Ｕｈｅｒ 晶（如刚玉）的岩浆岩，更是天然超深钻，是研究岩 ｅｔａｌ．，２０１２）；是玄武岩浆早期在深部结晶的产物， 石圈演化的绝佳样品（董振信等，１９９９；余晓露和 即玄武岩浆中的高