●396· 北京科技大学学报 2001年第5期 (Fe+Ni)/S分别为0.010.71和0.840.996，就不 根据Kullerud等的Fe-Ni-S体系相图u, 难看出从早期颗粒、硫化物包裹体至裂隙充填 650℃以上存在Fe-Ni完全混溶的单疏化物固 物Ni/Fe和(Fe+N)/S比值逐渐增加的规律.这一 溶体(Mss),镍黄铁矿只是在650℃以下才成为 特点在苏皖六合的地幔流体研究及汉诺坝、广 稳定相因此，橄榄石和辉石等地幔矿物中疏化 东麒麟、德国West Eifel等地资料中已获得初步 物包裹体成分多为镍黄铁矿，说明它们是以硫 认识-切 化物熔体形式被捕获的，当温度下降至650℃以 下镍黄铁矿才从包裹体中固结下来.当硫化物 3硫化物成分的演化 熔体中Cu含量较高时出现富Ni黄铜矿或硫铜 将硫化物相化学成分的电子探针测定结果 铁矿至于裂隙中硫化物均为镍黄铁矿，且具有 中的Ni/Fe和(Fe+Ni)/S数据作图，可看出辉石 比包裹体中镍黄铁矿更高的Ni/Fe和(Fe+Ni)/S 中早期硫化物颗粒主要分布在较低的Ni/Fe和 的现象，也与N的亲硫性强有关.随着地幔交 (Fe+Ni+Cu)/S区域，而裂隙硫化物则分布在较 代作用的进行，挥发分和硫逸度进一步增加，地 高的Ni/Fe和(Fe+Ni)/S区域（图3）.硫化物成分 幔矿物晶格中Ni,Cu等元素被萃取出来进人流 的演化是与上地幔流体演化过程的P一T条件 体，在裂隙中再沉淀出Ni/Fe较高的镍黄铁矿， 是一致的我们知道，磁黄铁矿是上地幔P-T条 有些裂隙硫化物与次生硫化物包裹体呈伴生过 件下的稳定矿物，其平衡温度在800℃以上. 度关系，说明地幔局部熔融进程中由次生硫化 所以，那些孤立出现的磁黄铁矿颗粒很可能是 物包裹体扩展成为裂隙充填物的过程，Ni/Fe也 寄主矿物形成时捕获的固态颗粒.值得注意的 逐渐增高， 是，这些磁黄铁矿颗粒多产出在辉石中，而不 总之，地幔岩硫化物成分的演化受多方面 因素制约，即受到温度、压力、Ni(及Fe,Cu)的 是在橄榄石中，这与镁铁矿物中橄榄石结晶温 地球化学特性和硫逸度等各种因素控制.从而 度最高、在熔体中先于辉石结晶有关，因为N 表现为从早期硫化物颗粒、硫化物包裹体至裂 地球化学特征表明，N在岩浆结晶分异早期伴 随Mg优先进入橄榄石晶格，使残余熔体相对 隙硫化物，它们的Ni/Fe,(Fe+Ni)/S呈规律性地 贫N,形成了一些与辉石同期或稍早的磁黄铁 增加.这一规律对岩浆铜镍硫化物矿床的成因 机制也有重要的启示， 矿颗粒.但是，i又具有强亲硫性，当上地幔流 体中挥发分和硫逸度增加时，可夺取硅酸盐矿 物中Ni,Cu等亲硫元素，形成富Ni,Cu的流 4结论 体一熔体，所以在包裹体和裂隙中硫化物以镍 (1)长白山地区新生代玄武岩中的地幔岩捕 黄铁矿为主，且常见黄铜矿 虏体橄榄石、辉石内发现有较多的硫化物相，按 2 产出特征可鉴别出3种类型，即早期硫化物颗 粒、硫化物包裹体和裂隙中硫化物，硫化物包裹 1.5 体可以单相、硫化物-硅酸盐熔体、CO2一硫化 物一硅酸盐熔体形式存在. (2)早期硫化物颗粒以磁黄铁矿为主，并发 2 现有方黄铜矿：硫化物包裹体以镍黄铁矿为主， ob 0.5 Ac 并有黄铜矿、硫铜铁矿产出；裂隙中硫化物均为 Ad e 镍黄铁矿，并具有比硫化物包裹体高的Ni/Fe和 0 (Fe+Ni)/S值. 0 0.5 1 1.5 2.5 (3)地幔岩中自早期硫化物颗粒、硫化物包 Ni/Fe摩尔比) 裹体至裂隙硫化物，Ni/Pe和(Fe+Ni)/S比值逐渐 图3不同类型硫化物的Ni/Fe和(Fe+N)/S分布特征 增加.这种演化不仅受温度、压力制约，而且受 :一橄横榄石中硫化物包裹体；山一辉石中硫化物包裹体； Ni,Fe,Cu的地球化学特性和硫逸度的控制. c一橄榄石裂骤中硫化物：心一辉石裂隙中硫化物；e一早 期硫化物顺粒 致谢：本文野外调查研究得到中国地震局地质研究所樊 Fig.3 Ni/Fe and(Fe+Ni)/S distribution of sulfides 祺诚研究员、林传勇研究员，福州大学汤德平教授和中一 北 京 科 技 十 分别 为 司 和 ， 就不 难看 出从早期颗粒 、 硫化物包裹 体至裂 隙充填 物 评 和 比值逐渐增加 的规律 ， 这一 特点在苏皖 六合的地 慢流 体研究及汉诺坝 、 广 东麒麟 、 德 国 七 等地资料 中已 获得初 步 认识 ‘ 】 一 硫化物成分的演化 将硫化物相化学成 分的 电子探针测 定结果 中的 评 和 数据作 图 ， 可 看 出辉石 中早期硫化物颗粒主 要分布在较低 的 订 和 区域 ， 而裂 隙硫化物则分布在较 高 的 评 和 区 域 图 硫化物成分 的演化是 与上地慢流体演化过 程 的 一 条件 是一致的 我们知道 ， 磁黄铁矿是上地慢尸一 条 件下 的稳定矿物 ， 其平 衡温度 在 ℃ 以 上 ‘，叼 所 以 ， 那些孤立 出现 的磁黄铁矿颗粒很 可 能是 寄 主矿物形 成时捕获 的 固态 颗粒 值得 注 意的 是 ， 这些磁黄铁矿颗粒多产 出在辉石 中 ， 而不 是在橄榄石 中 这 与镁铁矿物中橄榄石 结 晶温 度最 高 、 在熔体 中先 于辉石结 晶有关 ， 因为 地球化学特征 表 明 ， 在岩浆结 晶分异 早期伴 随 优先进人橄榄石 晶格 ， 使残余熔体相对 贫 ， 形 成 了一些 与辉石 同期或 稍早 的磁黄铁 矿颗粒 但是 ， 又 具有 强 亲硫性 ， 当上 地慢流 体 中挥发 分和 硫逸度增加 时 ， 可 夺取硅酸盐矿 物 中 ， 等亲硫元素 ‘，，，， 形 成 富 ， 的流 体 一 熔体 ， 所 以在包裹体和 裂 隙中硫化物 以镍 黄铁矿 为主 ， 且 常见黄铜矿 大 学 学 报 年 第 期 根据 等的 一 一 体系相 图 ‘， ，， ℃ 以 上 存在 一 完全混溶 的单硫化物 固 溶体 ， 镍黄铁矿 只是在 ℃ 以下 才成为 稳定相 因此 ， 橄榄石 和辉石等地慢矿 物中硫化 物包裹体成分多为镍黄铁矿 ， 说明它们是 以硫 化物熔体形式被捕获的 ， 当温度下 降至 ℃ 以 下镍黄铁矿才从包裹体 中固结下 来 当硫化物 熔体 中 含量较高时 出现富 黄铜矿或硫铜 铁矿 至 于 裂隙中硫化物均 为镍黄铁矿 ， 且具有 比包裹体 中镍黄铁矿更 高的 评 和 的现象 ， 也与 的亲硫性强 有关 随着地慢交 代作用 的进行 ， 挥发分和硫逸度进一 步增加 ， 地 慢矿物 晶格 中 ， 等元 素被 萃取 出来进人流 体 ， 在 裂 隙 中再沉淀 出 评 较高的镍黄铁矿 有些裂 隙硫化物与次生硫化物包裹体呈伴生过 度 关 系 ， 说 明地 慢局 部熔融 进程 中由次生硫化 物包裹体扩展 成 为裂隙充填物 的过 程 ， 评 也 逐渐增 高 总之 ， 地 慢岩硫化物 成分 的演化受多方面 因素制约 ， 即受到温 度 、 压力 、 及 ， 的 地球化学特性 和硫逸度等各种 因 素控制 从 而 表现为从早期硫化物颗粒 、 硫化物包裹体至 裂 隙硫化物 ， 它们 的 许 ， 呈 规律性地 增 加 这一 规律对岩浆铜镍硫化物 矿床 的成 因 机制也有 重要 的启示 ， ‘ 矫 口 ，六冬 “ 。 △ 钧 汤锻︵五︶、艺巴乞 」 一 土一 － 一」 摩尔 比 图 不 同类型硫化物 的 盯 和 分布特征 一橄揽石 中硫化物 包 襄体 辉石中硫化物 包 裹体 卜橄橄石 裂除 中硫化物 辉石裂赚 中硫化物 卜早 期硫化 物 顺粒 啥 评 叶 价 结论 长 白山地 区新生代玄武岩中的地慢岩捕 虏体橄榄石 、 辉石 内发现有较多 的硫化物相 ， 按 产 出特征可 鉴别出 种类型 ， 即早期硫化物颗 粒 、 硫化物包裹体和 裂 隙中硫化物 硫化物包裹 体可 以单相 、 硫化物 一 硅酸盐熔体 、 一 硫化 物 一 硅酸盐熔体形 式存在 早期硫化物颗粒 以磁黄铁矿为 主 ， 并发 现有方黄铜矿 硫化物包裹体 以镍黄铁矿 为主 ， 并有黄铜矿 、 硫铜铁矿产 出 裂隙中硫化物均为 镍黄铁矿 ， 并具有 比硫化物包裹体高的 评 和 值 地慢岩 中 自早期硫化物颗粒 、 硫化物包 裹体至裂 隙硫化物 ， 评 和 比值逐 渐 增 加 这 种演化不 仅受温度 、 压力 制约 ， 而且受 ， ， 的地球化学特性 和 硫逸度 的控制 致谢 本文野外调查研究得到 中国地震局地质研究所樊 棋诚研 究员 、 林传勇研究员 ， 福州 大学 汤德平教授和 中