攀西地区红格层状岩体岩浆演化及铁富集过程的矿物熔体包裹体研究

One of the hottest topics in the last 100 years’ study on igneous petrology concerns the Fe-enrichment process of basaltic magma. The layered intrusion that hosts a Fe-Ti-V oxide deposit is the ideal object for studying this issue. The key to settle this issue is to subtly trace the evolution path of magma and figure out how Fe-Ti oxides are concentrated in the layered intrusion. Melt inclusion is the melt droplet trapped in host mineral. Minerals crystallized at different stages may have recorded melt informations on progressive evolution of magma, offering us an opportunity to look into the magma evolution process. The Hongge mafic-ultramafic layered intrusion hosts a giant Fe-Ti-V oxide deposit in the Panxi region. This project is aimed to investigate the compositions and variation features of melt inclusions within olivine, plagioclase and apatite along the stratigraphic profile of the intrusion, and examine the mechanism by which the melt evolved and Fe-Ti oxides concentrated in the Hongge intrusion. This project will improve our understanding on Fe-enrichment process of basaltic magma.

玄武质岩浆的铁富集过程是火成岩石学近一百年来的研究热点之一，赋含钒钛磁铁矿的层状岩体是研究这一问题的理想对象。精细反演层状岩体的岩浆演化及铁钛氧化物富集成矿过程是解决这一问题的关键。熔体包裹体是矿物结晶时捕获的熔体珠滴，不同矿物中的熔体包裹体记录了岩浆演化过程中熔体成分的变化特征，为探究岩浆演化过程提供了独特的窗口。攀西地区的红格镁铁-超镁铁质层状岩体赋含超大型钒钛磁铁矿矿床，本项目拟以该岩体为研究对象，查明岩体不同层位发育的橄榄石、斜长石和磷灰石中熔体包裹体的成分特征及变化规律，反演岩浆演化过程，揭示铁钛氧化物富集成矿的机制。本项目的开展将深化人们对玄武质岩浆铁富集过程的认识。

本项目对攀西地区红格层状岩体进行了详细的矿物和熔体包裹体研究，探讨了红格岩体岩浆演化及铁富集过程。主要取得如下进展：（1）红格岩体记录了成分范围很宽（从富Fe贫Si到贫Fe富Si）的熔体包裹体，这些包裹体不能通过简单的分离结晶作用生成，表明岩浆演化过程中发生了不混溶作用；（2）红格岩体中斜长石和单斜辉石发育了复杂的环带结构，这些成分环带是由堆晶矿物与不混溶的富Fe熔体反应而生成，指示不混溶作用发生后，两相熔体发生了大规模的分离；（3）岩浆不混溶和分离结晶共同作用导致了红格超大型钒钛磁铁矿矿床的形成。此外，为了完善对攀西地区含钒钛磁铁矿层状岩体岩浆演化规律的认识，本项目还对该地区太和层状岩体和白马层状岩体进行了研究，发现太和岩体和白马岩体岩浆演化过程中也发生了不混溶作用。本项目的工作揭示了岩浆不混溶作用对促进铁钛氧化物聚集成矿具有重要作用，深化了人们对玄武质岩浆铁富集过程的认识。