0 引 言

铬铁矿作为常见的矿物相广泛分布于幔源基性-超基性岩体中, 然其数量较少而主要以副矿物的形式存在。铬铁矿是基性-超基性岩浆中较早晶出的矿物之一, 其成分组成对于结晶时岩浆的组成和物理化学环境十分敏感, 在物理性质上较橄榄石、辉石等镁铁质矿物具有耐高温、高硬度以及抗蚀变能力强的特点, 因而铬铁矿对于岩浆源区特征、组成和温压状态、熔体分馏以及部分熔融程度均有较强的指示意义(Irvine, 1965; Dick and Bullen, 1984; Zhou et al., 1997, 2014; Barnes and Roeder, 2001;Hellebrand et al., 2001)。铬铁矿内部还可见圆状硅酸盐固体包裹物产出, 其成分可近似代表铬铁矿结晶时伴生的熔体成分(Zhou et al., 2014; 胡振兴等,2014)。这些固体包裹物常以矿物集合体形式产出,主要由角闪石、金云母等含水矿物组成, 常伴生橄榄石、辉石等镁铁矿物, 部分地区甚至可见金刚石、锆石、石榴石、铂族矿物等具特征指示意义的矿物,因而引起了国内外地质学家的广泛关注(Ferrsrio and Garuti, 1990; Li et al., 2005; 杨经绥等, 2008;Uysal et al., 2009; Zhou et al., 2014)。

坡一岩体是新疆北山地区基性-超基性岩群的代表性岩体之一, 发育大规模低品位镍矿化。前人对坡一岩体的岩体特征、矿化特征、地球化学特征、矿物学特征以及年代学特征已经进行了较为详细的研究(高怀忠, 1992; 李华芹等, 2006; 姜常义等,2006, 2012; 孙燕等, 2009; 柴凤梅等, 2011, 2013;刘艳荣等, 2012a, 2012b; Xia et al., 2013; Liu et al.,2015), 但对铬铁矿内固体包裹物特征及成因尚未有系统认识。本文结合前人研究成果, 对坡一岩体产出的铬铁矿及其固体包裹物产状特征和化学组成做了进一步的分析, 研究其形成时的物理化学条件及其对坡一岩体的原始岩浆成分、部分熔融程度、源区性质、构造环境的指示。

1 地质背景与岩体特征

坡一岩体位于新疆北山西段, 塔里木板块的东北缘。区域上地层出露广泛, 从古元古代到新生代可见不同程度断续出露, 岩性较为复杂。其中前寒武纪变质基底主要为古元古界北山群和中元古界白湖岩群片岩、片麻岩。古生代火山岩夹碎屑岩、碳酸盐岩构成的盖层区域上出露广泛, 新生代地层主要发育于山间盆地边缘和内部。断裂以北东向为主,次为近东西向(图 1a), 控制着区域上岩浆岩和地层的展布。区内岩浆活动频繁, 侵入岩和火山岩均较发育, 具有多期次、多类型活动特征。新疆北山地区与铜镍成矿作用相关的基性-超基性岩体主要分布在南部坡北地区和北部笔架山-旋窝岭地区, 成矿岩体众多, 如坡一、坡十、旋窝岭、红石山等。

坡一岩体是坡北基性-超基性杂岩体群中的组成部分之一, 位于白地洼-淤泥河深大断裂南侧,侵入时代为早二叠世(李华芹等, 2006; 姜常义等,2012)。岩体围岩为中元古界白湖群(图1b)下岩组石英片岩、二云母石英片岩和阳起石黑云母石英片岩。岩体整体呈岩盆状产出, 产状内倾, 北部产状较南部陡倾。岩体分异较好, 主要由纯榄岩、辉橄岩、单辉橄榄岩、角闪橄榄辉石岩和橄榄辉长岩等岩相构成。纯橄岩、辉橄岩和单辉橄榄岩中橄榄石和角闪橄榄辉石岩中单斜辉石多呈堆晶产出。镍工业矿体主要呈似层状产于辉橄岩底部, 橄榄岩内部亦有少数薄层低品位矿体分布。镍黄铁矿主要呈它形分布于橄榄石、单斜辉石等造岩矿物的颗粒间隙。矿石以它形粒状结构、稀疏浸染状构造为主。

图1 北山-东天山区域构造图(a, 据Su et al., 2013修改)和坡一岩体地质图(b, 据新疆地矿局第六地质大队, 2011修改) Fig.1 Sketched geological maps of the Beishan and East Tianshan (a), and the Poyi intrusion (b)

2 铬铁矿矿物学特征

坡一岩体中铬铁矿主要以副矿物形式不均匀分布于纯橄岩及辉橄岩岩相内。橄榄岩相及橄榄辉石岩相内亦可见分布, 但含量一般低于 0.5%。坡一岩体中产出的铬铁矿按与橄榄石的空间关系可分为两类: (1) 粒间相铬铁矿: 分布于橄榄石、辉石等造岩矿物颗粒间隙, 以自形-半自形粒状为主, 粒径为50～500 μm, 形态主要为四边形或六边形(图 2a、f),少量岛状或哑铃状。钻孔ZK22-4纯橄岩与辉橄岩接触过渡带可见少许铬铁矿呈堆晶产出(图 2a)。铬铁矿内部常见钛铁矿沿不同方向结晶面以针状固溶体形式析出(图 2b), 而铬铁矿边缘钛铁矿则呈不规则的条状、点状产出(图 2b、d、e)。少量铬铁矿颗粒边缘常见环状分布、宽度不等高反射率环边(带)(图2c)。部分颗粒内部发育岩浆固体包裹物(图2g)或包裹有硫化物(图 2f)。少数粒间相铬铁矿受高温熔体影响形成不规则溶蚀边而呈它形粒状产出(图 2h)。(2) 包裹相铬铁矿: 完全被橄榄石包裹, 以半自形粒状为主, 形态多呈四边形或次圆状, 大小多为 20～50 μm, 基本不受到后期熔体的溶蚀作用影响(图2d、e), 部分颗粒与磁黄铁矿、黄铜矿一起被包裹于橄榄石颗粒内部(图2e)且接触边界平直, 说明铬铁矿与部分硫化物为近于同时形成, 但早于橄榄石结晶,坡一岩体在岩浆演化过程早阶段即达到了硫饱和。

3 铬铁矿化学成分特征

3.1 样品采集及分析方法

本次研究的15件样品主要采自坡一岩体22号和38号钻孔。首先在镜下对铬铁矿及其他造岩矿物进行详细的大小、形态、产状及伴生蚀变特征观察,选择其中新鲜的矿物颗粒对铬铁矿及其包裹物进行了电子探针(EPMA)分析。测试在武汉理工大学材料研究与测试中心电子探针实验室完成, 仪器型号为JXA-8230型电子探针, 实验加速电压为15 kV、电流20 nA、束斑直径1～5 μm。分析标样Mg和Si为橄榄石, Al为石榴石, Ca为透辉石, Na为绿辉石, Ti为钛铁矿, Cr为铬铁矿, Fe为铁橄榄石, Ni为红砷镍矿(NiAs), Zn为闪锌矿, K为斜长石, Mn为氧化锰。各主要元素分析误差优于 2%, 分析下限为 0.1%。样品使用化学计量和电荷平衡法以4个氧原子为基础计算求得全部样品的Fe2+和Fe3+等离子数和各原子数。

3.2 铬铁矿主要化学成分特征

EPMA分析结果(表1)显示, 坡一岩体铬铁矿的化学组成 Cr2O3为 29.30%～48.05%; Al2O3 12.23%～35.26%; FeOT 21.40%～47.07%, MgO 0.69%～11.42%,TiO2 0.22%～2.62%, NiO 0～0.37%, ZnO 0.07%～1.13%, MnO 0.26%～1.14%。其 Cr#(Cr/(Cr+Al))变化于 0.35～0.69之间, 而 Mg#(Mg/(Mg+Fe2+))则在 0.04～0.53之间。从含矿性来看, 含矿辉橄岩中铬铁矿的Cr#相对集中(Cr#=0.54～0.66, Mg#=0.24～0.38); 非含矿辉橄岩则具有较宽的 Cr#范围(Cr#=0.36～0.69,Mg#=0.20～0.53)。从图3可以看出, 坡一岩体各岩相中的铬铁矿各主要氧化物成分具有连续的线性变化特征, Cr2O3-Al2O3、Cr2O3-MgO、FeOT-MgO 具有明显的负相关关系。随着Al2O3、MgO含量逐渐升高,Cr2O3、FeOT逐渐降低, 暗示了铬铁矿从富 Mg富Al向富 Fe富 Cr方向的演化趋势。其他氧化物如MnO、ZnO含量整体随着Mg#减小逐渐升高(图4 a、b),而NiO和TiO2的含量则无明显变化趋势(图4c、d)。

胡振兴, 牛耀龄, 刘益, 张国瑞, 孙文礼, 马玉鑫. 2014.中国蛇绿岩型铬铁矿的研究进展及思考. 高校地质学报, 20(1): 9-27.

图2 坡一岩体铬铁矿镜下特征 Fig.2 Photomicrographs of representative chromites in the Poyi intrusion

矿物代号: Chr. 铬铁矿; Ol. 橄榄石; Ilm. 钛铁矿; Po. 磁黄铁矿; Ccp. 黄铜矿。

表1 坡一岩体铬铁矿电子探针分析结果(%) Table 1 Compositions of chromite grains in the Poyi intrusion (%)

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续表1:

样品号 B-5 B-5 P-20 B-41 B-41 B-41 P-20 P-22 P-22 b-3 B-29-1 B-29-1 b-7 b-7 B-29-1 B-29-1 B-29-1 B-5辉橄岩 角闪辉石橄榄岩产状 包裹相粒间相 包裹相 粒间相SiO2 0.01 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.04 0.02 0.01 0.02 0.03 0.02 0.05 0.04 0.00 0.00 0.01TiO2 0.79 0.84 1.51 1.24 1.19 0.43 0.39 0.31 0.30 0.63 1.18 0.78 2.62 1.96 0.61 0.62 1.12 0.79 Al2O3 20.15 18.56 21.10 25.45 25.95 14.66 14.16 35.26 21.60 24.04 23.72 27.50 12.23 12.72 30.60 29.19 13.74 20.15 FeOT 32.18 32.68 31.96 30.30 27.60 31.24 32.38 25.73 31.95 21.40 26.35 31.11 47.07 39.28 26.91 27.45 34.61 32.18 MnO 0.38 0.44 0.39 0.33 0.40 0.48 0.47 0.39 0.60 0.29 0.28 0.34 0.83 1.14 0.26 0.34 0.54 0.38 MgO 6.56 5.63 6.63 8.39 8.86 4.57 3.89 8.31 5.14 11.42 10.79 8.15 2.06 0.69 9.97 8.98 4.63 6.56 ZnO 0.44 0.49 0.32 0.32 0.15 0.60 0.48 1.13 0.57 0.13 0.07 0.49 0.27 0.39 0.35 0.36 0.54 0.44 Cr2O3 40.43 43.04 35.99 33.20 35.65 48.05 46.89 29.30 39.01 41.27 36.57 30.50 32.58 41.15 32.72 32.36 43.65 40.43 NiO 0.097 0.064 0.14 0.085 0.119 0.001 0.109 0.045 0.023 0.116 0.138 0.149 0.063 0.039 0.119 0.145 0.088 0.097 Total 101.0 101.8 98.1 99.3 99.9 100.0 98.8 100.6 99.2 99.3 99.1 99.1 97.7 97.7 101.6 99.5 99.0 101.0以4个氧原子为基数计算的阳离子数Si 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.001 0.000 0.001 0.001 0.001 0.002 0.001 0.000 0.000 0.000 Ti 0.019 0.020 0.037 0.029 0.028 0.011 0.010 0.007 0.007 0.015 0.028 0.018 0.067 0.052 0.014 0.014 0.028 0.019 Al 0.755 0.700 0.807 0.936 0.947 0.577 0.567 1.242 0.827 0.876 0.867 1.004 0.492 0.527 1.073 1.055 0.544 0.755 Fe2+ 0.699 0.734 0.703 0.633 0.607 0.763 0.795 0.598 0.738 0.478 0.527 0.630 0.983 0.981 0.559 0.590 0.779 0.699 Fe3+ 0.177 0.159 0.185 0.176 0.118 0.123 0.142 0.050 0.146 0.081 0.171 0.198 0.441 0.204 0.121 0.125 0.222 0.177 Mn 0.010 0.012 0.011 0.009 0.010 0.013 0.013 0.010 0.017 0.008 0.007 0.009 0.024 0.034 0.006 0.009 0.015 0.010 Mg 0.311 0.268 0.320 0.390 0.409 0.228 0.197 0.370 0.249 0.526 0.498 0.377 0.105 0.036 0.442 0.411 0.232 0.311 Zn 0.010 0.011 0.008 0.007 0.003 0.015 0.012 0.025 0.014 0.003 0.002 0.011 0.007 0.010 0.008 0.008 0.014 0.010 Cr 1.016 1.089 0.923 0.819 0.873 1.269 1.260 0.693 1.002 1.009 0.896 0.747 0.879 1.143 0.770 0.784 1.160 1.016 Ni 0.002 0.002 0.004 0.002 0.003 0.000 0.003 0.001 0.001 0.003 0.003 0.004 0.002 0.001 0.003 0.004 0.002 0.002 Cr# 0.57 0.61 0.53 0.47 0.48 0.69 0.69 0.36 0.55 0.54 0.51 0.43 0.64 0.68 0.42 0.43 0.68 0.57 Mg# 0.31 0.27 0.31 0.38 0.40 0.23 0.20 0.38 0.25 0.52 0.49 0.37 0.10 0.04 0.44 0.41 0.23 0.31

图3 坡一岩体铬铁矿主要成分图解(部分数据引自姜常义等, 2010; 王亚磊等, 2013) Fig.3 Major oxide relationship of chromites from the Poyi intrusion

图4 坡一岩体铬铁矿次要成分图解(部分数据引自姜常义等, 2010; 王亚磊等, 2013) Fig.4 Minor oxide relationship of chromites from the Poyi intrusion

图 5 坡一岩体 Cr2O3-TiO2关系图(底图据 Wang et al.,2005) Fig.5 Cr2O3 vs. TiO2 plot for the Poyi intrusion

坡一铬铁矿中 TiO2含量变化较大, 介于0.02%～4.27%之间, 其中大部分在 0.1%～1.3%之间,与大洋堆晶岩中铬铁矿的TiO2含量相当(图5)。Dick and Bullen (1984)曾在洋中脊玄武岩内发现了低TiO2含量(0.16%～0.85%)的铬铁矿。与其他大型铜镍硫化物矿床相比, Sudbury (Zhou et al., 1997)、金川(Barnes and Tang, 1999)、俄罗斯 Noril’sk(Barnes and Kunilov, 2000)等地区产出的铬铁矿具有明显的富Ti特征, 其 TiO2含量可达 10%以上。Cawthorn et al.(1991)认为Mount Ayliff侵入体中产出的富钛铬铁矿(TiO2=0.8%～8.8%)暗示其来自于高钛母岩浆, 而区别于典型的大陆玄武质岩浆。然而铬铁矿中TiO2含量并不能完全被认为是仅受母岩浆的影响, 而有可能受到形成过程中局部位置与捕获的熔体发生相互作用所导致(Barnes and Tang, 1999)。

4 铬铁矿固体包裹物特征

坡一岩体铬铁矿中还发育有较多固体包裹物,该类型铬铁矿主要赋存于纯橄岩相、辉橄岩相中,在其他岩相中分布甚少。被包裹矿物以它形为主,大小多在30～200 μm之间, 显微镜下无明显光学特征显示。固体包裹物整体多呈圆状分布于铬铁矿的核-幔-边部, 其内矿物(集合体)呈它形粒状结构产出, 空间分布上无明显规律。根据固体包裹物矿物组成, 可将坡一岩体中铬铁矿固体包裹物分为三类,第一类为单相的孤立矿物组成, 主要由橄榄石、斜方辉石、单斜辉石等无水矿物组成(图6a、b); 第二类为多个矿物相组成, 尤其是含水矿物如角闪石、金云母(图6c、d、e)等, 常相互伴生, 少量与斜方辉石、单斜辉石共生于一个固体包裹物内部(图 6f)。第三类为黄铜矿、磁黄铁矿组成的硫化物包裹物(图2f), 仅见于辉橄岩中, 含量极少。各硅酸盐固体包裹物主要特征如下(表2):

(1) 橄榄石: 主要呈圆状它形结构分布于铬铁矿中, 大小在40～100 μm之间。与周围其他岩相中赋存的橄榄石相比(刘艳荣等, 2012a; 王亚磊等, 2013),具有较高的SiO2、MgO、Cr2O3、NiO含量, Cr2O3最高可达0.87%, 而造岩矿物中橄榄石基本不含Cr2O3。

(2) 斜方辉石: EPMA分析显示固体包裹物中各斜方辉石成分变化于 Wo0.48-0.75En87.8-90.36Fs8.9-11.71之间, 为顽辉石及古铜辉石类属, 成分差异较小。与坡一其他类型岩石中的斜方辉石相比较(吴建亮, 2015),固体包裹物中的斜方辉石具有富 Cr2O3、MgO而相对贫Al2O3、FeO、CaO、MnO的特征。

图6 坡一岩体铬铁矿内部固体包裹物背散射特征 Fig.6 Back scattered electron images of the inclusions in the chromite grains of the Poyi intrusion

表2 坡一岩体铬铁矿固体包裹物成分(%) Table 2 Compositions of silicate inclusions within chromian spinel from the Poyi intrusion (%)

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(3) 单斜辉石: 单斜辉石普遍存在于坡一岩体各期次基性-超基性岩内, 在铬铁矿包裹体内部亦可见。其化学成分变化于Wo48.42-48.74En44.87-45.64Fs5.62-6.46,均为透辉石, 各单斜辉石间化学成分总体与其他岩相中单斜辉石相当(刘艳荣等, 2012b), 部分具有较高的MgO、SiO2、Cr2O3、CaO含量。

(4) 角闪石: 根据 Leake et al. (2004)角闪石命名法, 坡一岩体铬铁矿中固体包裹物角闪石均属于钙角闪石组中的韭闪石、韭闪角闪石、镁绿钙闪石,次为镁绿钙闪普通角闪石、浅闪石和硅质浅闪石,而 Bushveld杂岩体则以浅闪石为主(Li et al.,2005)。固体包裹物中角闪石常与金云母共生。坡一岩体各主岩中角闪石以韭闪角闪石为主, 相对Bushveld杂岩体具有富 FeO、Al2O3、MnO, 贫MgO、CaO的特征。

(5) 黑云母: 坡一岩体中铬铁矿固体包裹物中黑云母均与角闪石、辉石相伴生, 未见独立黑云母固体包裹物。EPMA分析显示, 固体包裹物中云母Mg/(Mg+Fe2++Fe3++Mn)参数变化于 93.1～97.0(均值94.6), 镁铁比值MF为1.89～1.95(均值1.92), 在黑云母分类中属于金云母范畴, 其高含镁系数和低含铁系数特征显示其为富碱富镁高硅贫铁云母。总体上各金云母具有较高的全碱(K2O+Na2O)含量, 与洪古勒楞和 Bushveld中金云母包裹物含量相近(Peng et al., 1999; Li et al., 2005)。根据其K2O和Na2O含量不同可分为富钾、富钠金云母两类, 其中前者相对后者具有高TiO2、MgO, 低SiO2、FeO特征。

5 讨 论

5.1 结晶温度与形成压力

5.1.1 结晶温度

铬铁矿是基性-超基性岩浆系统中结晶最早的矿物相, 其结晶温度既是固相矿物开始晶出温度的上限, 也是与其共生岩浆体系温度的下限。前人研究表明, 岩浆成因铬铁矿结晶于高温环境下。Irvine(1965)、Fabries (1979)、Roeder (1979)等发现橄榄岩中共生的尖晶石族矿物和橄榄石中Mg2+和Fe2+的复合分配系数 Kd= (XMgOl×XFeSp)/(XFeOl×XMgSp)主要受结晶温度控制, 可作为地质温度计加以利用。本文采用Fabries (1979)的计算方法来计算各岩相铬铁矿的结晶温度。

O’Neill (1981)在岩相平衡实验时发现铬铁矿中Fe3+和 Cr3+的摩尔分数与矿物结晶压力之间存在较为明显的线性关系, 其公式为 P=18.7+27.9(XCrSp+XFeSp), 其中 XCrSp和 XFeSp分别代表 Cr3+和 Fe3+在铬铁矿中的摩尔分数, 单位为108 Pa, 从而标定出铬铁矿地质压力计。由此计算坡一岩体各岩相铬铁矿的形成压力。

经计算可知, 坡一岩体各岩相铬铁矿结晶温度介于 1340～1411 ℃之间, 平均为 1383 ℃, 最高结晶温度与模拟坡一岩体母岩浆初始液相线温度(1411 ℃)(王亚磊等, 2013)一致, 也高于橄榄石的初始结晶温度(1331 ℃)(王亚磊等, 2013)。其中被包裹于橄榄石内部的铬铁矿结晶温度变化范围较小, 介于 1370～1409 ℃之间, 平均值为 1388 ℃。纯橄岩相铬铁矿结晶温度在 1370～1400 ℃之间; 辉橄岩相铬铁矿在 1340～1410 ℃之间; 橄榄岩相铬铁矿结晶温度变化于 1370～1390 ℃, 橄榄辉石岩相则在1350～1410 ℃之间, 而含硫化物辉橄岩结晶温度在1380～1390 ℃。整体而言, 坡一岩体各岩相铬铁矿结晶温度分布范围相近, 表明其结晶时岩浆体系温度场处于一个较为稳定的高温状态。

5.1.2 结晶压力

随着“一带一路”的战略的实施，越来越多的沿线国家派遣留学生来到中国学习。我国也明确提出，高职院校“要配合‘一带一路’国家战略，扩大与‘一带一路’沿线国家的职业教育合作”，高职院校的留学生教育进入了快速发展时期。常州纺织服装职业技术学院(简称：常州纺院)作为江苏省3所国家教育体制改革试点项目“扩大来华留学生规模”试点高职院之一，已有来自16国数百名的留学生来校学习，其中部分留学生选择了计算机网络专业，这些留学生大多没有汉语基础。因此，开设双语课程不仅是教学要求所必需的，也能推动高职院校国际化发展。

坡一岩体各岩相铬铁矿结晶压力在2.56～3.33 GPa之间, 平均值为 2.94 GPa, 其中早期形成被包裹于橄榄石内部的铬铁矿结晶压力变化较小, 介于2.75～3.04 GPa, 平均值为2.94 GPa。从各岩相的分布来看, 纯橄岩相铬铁矿结晶压力为2.76～3.33 GPa,辉橄岩相为2.56～3.17 GPa, 橄榄岩相为2.56～3.33 GPa,而橄榄辉石岩相则为2.70～3.15 GPa。

整体而言, 坡一岩体各岩相产出铬铁矿结晶温度在 1340～1411 ℃之间, 平均压力为 2.94 GPa, 与软流圈地幔温度(约 1280～1350 ℃)、压力(3 GPa)(McKenzie and Bickle, 1988)条件较为接近, 暗示坡一岩体原始岩浆可能起源于软流圈地幔, 铬铁矿结晶于高温高压接近于源区的环境下。

如果能以各种方法来克服这些挑战，那么无疑电压成像将成为科学家测量脑活动的主流方法。“在一两年内，会有大量运用电压传感器来研究生物现象的论文发表。”斯坦福大学的神经生物学家托马斯·克兰迪宁（Thomas Clandinin）指出。有些人认为这一技术甚至会替代电极，成为解决神经元如何处理和整合信息相关问题的关键技术。

5.2 对母岩浆属性和成分的指示

不同构造背景下形成的铬铁矿具有截然不同的Cr#值, 同时也反映了不同成分的岩浆起源。坡一岩体铬铁矿的 Cr#在 0.35～0.65之间, 含矿辉橄岩中铬铁矿的Cr#为0.54～0.65, 高于MORB型构造环境下基性-超基性杂岩体中铬铁矿(Cr#=0.20～0.54)(Aellen et al., 1988), 但低于层状侵入体如 Bushveld和Stillwater(Cr#=0.70～0.85)(Irvine, 1967)和玻镁安山岩(Cr#= 0.8～0.9)(Roeder and Reynods, 1991)。坡一岩体铬铁矿的 Cr#值分布与世界上其他硫化物矿化岩体相近, 如 Sudbury杂岩体辉石岩-暗色苏长岩(Cr#=0.55～0.70)(Zhou et al., 1997)、南非 Mount Ayliff杂岩体辉长-苦橄岩(Cr#=0.57～0.80)(Scowen et al., 1991)、夏威夷玄武岩(Cr#=0.6～0.7)(Scowen et al., 1991)、金宝山岩体(Cr#=0.51～0.70)(Wang et al., 2005)、金川侵入体(Cr#=0.45～0.80)(Barnes and Tang, 1999)以及夏日哈木(Cr#=0.46～0.52)(凌锦兰, 2014)。这种铬铁矿Cr#值的相似性也在一定程度上暗示了坡一岩体母岩浆的组成特征。

铬铁矿是坡一岩体母岩浆中的早期结晶矿物相,而分布于铬铁矿中的圆状固体包裹物矿物是在其结晶过程中捕获的熔体的结晶产物, 因而铬铁矿中固体包裹物的成分和特征代表了铬铁矿结晶时伴生的早期熔体成分。随着岩浆上涌和温压环境的降低,被铬铁矿捕获的无水熔体结晶形成橄榄石、斜方辉石、单斜辉石等矿物相, 即第一类固体包裹物。研究表明, 第二类多矿物相固体包裹物, 是富挥发份熔体先结晶为橄榄石和辉石等矿物相后, 与残余挥发份作用形成的, 如斜方辉石与富挥发份的碱性熔体作用形成富钾金云母(Luth, 1967), 橄榄石与富挥发份的碱性熔体作用则可以形成富钠金云母(Carman, 1974), 而角闪石的形成可能与铬铁矿、单斜辉石及富挥发份熔体三者的相互作用有关(McNeil and Edgar, 1987)。Yoder and Kushiro (1969),Delaney et al. (1980)和Exley et al. (1982)等研究认为,铬铁矿内云母是碱性含水流体(熔体)与橄榄石、辉石或石榴石等矿物作用的产物。各固体包裹物高Cr含量可能是在封闭环境下, 富挥发分熔体与主晶矿物铬铁矿相互作用导致物质交换的结果。化学成分上,铬铁矿内金云母显示富碱高镁特征, 与新疆洪古勒楞铬铁矿中碱性含水熔体形成的金云母成分相当(Peng et al., 1995); 固体包裹物中角闪石的碱(Na2O+K2O)含量也普遍高于造岩矿物中的角闪石,暗示这种富挥发份熔体具富碱含水的特征。而主量元素和单斜辉石成分特征显示坡一岩体岩石和母岩浆具有拉斑质岩浆特征(姜常义等, 2012; 刘艳荣等,2012a; Xia et al., 2013), 与形成角闪石和金云母的富碱熔体特征表现出明显的区别。在空间分布上,铬铁矿固体包裹物中的无水包裹物和含水包裹物的分布无明显共生规律, 表明早期母岩浆中这种富碱富挥发份的熔体是不均匀分布的。从前人的研究结果来看, 北山地区早二叠世坡北岩群岩浆源区为亏损地幔(姜常义等, 2006), 但经历了明显的与流体相关的富集作用(Su et al., 2012)。Nd-Sr-Hf-O同位素特征显示北山地区地幔源区受到了前期南天山洋俯冲板片改造影响(Su et al., 2012)。姜常义等(2012)通过Nd、Sr、Os同位素认为坡一橄榄石大量结晶形成橄榄岩时, 岩浆基本未受到地壳物质的同化混染。从镜下特征来看, 坡一铬铁矿也是岩浆演化早阶段的矿物相。因而, 我们推测形成这些含水矿物包裹体的富挥发份熔体可能是俯冲过程中产生加入到地幔源区的。在早二叠世, 地幔柱的强烈活动使得北山地区幔源岩浆大量上涌(Qin et al., 2011), 铬铁矿在结晶过程中捕获了这种富挥发份流体进而形成了目前所观察到的固体包裹物集合体。

从而求得坡一岩体母岩浆中 Al2O3的含量为12.53%～15.71%, 平均值为 14.13%, 与高镁玄武岩相当(Sun et al., 1991); TiO2含量为1.10%～2.24%, 平均值为1.57%, 表明坡一母岩浆属于低Ti岩浆系列。姜常义等(2012)认为坡一岩体母岩浆应为MgO含量高于12.4%的苦橄质高镁岩浆。王亚磊等(2013)利用坡一岩体Fo值最高为90.2的橄榄石计算得到坡一岩体母岩浆MgO含量为16.09%。由此可认为坡一岩体母岩浆属于低Ti苦橄质岩浆系列。

5.3 母岩浆部分熔融程度

尖晶石族矿物存在广泛的 Cr3+和 Al3+的类质同象, 但Cr3+比Al3+更相容。研究表明, 随着地幔部分熔融程度的增加, 铬铁矿的 Cr#随地幔岩部分熔融程度的增高而增大(Dick and Bullen, 1984), 因而幔源岩浆中铬铁矿的 Cr#大小可以作为推测地幔岩熔融程度的有利指示标志。Hellebrand et al. (2001)总结了不同熔融程度下尖晶石的 Cr#的变化关系, 由此提出了根据幔源尖晶石 Cr#计算部分熔融程度的公式: F=10ln(Cr#)+24 (Cr#=0.1～0.6)。根据该计算方法,选择早期形成被橄榄石包裹且Cr#低于0.6的铬铁矿,计算得到坡一岩体母岩浆的部分熔融程度介于15.5%～18.9%之间, 平均值为17.6%。坡一岩体产出的橄榄石中Ni最高含量为4699 µg/g(吴建亮, 2015),按Ni在橄榄石和硅酸盐岩浆间的分配系数NiOl-melt=7(刘艳荣等, 2012a)初步估算, 坡一岩体母岩浆Ni含量大约为 671 µg/g。Naldrett (2010)利用 PMELTS 软件模拟了高压环境下不同地幔部分熔融程度条件下形成的原始岩浆中亲铜元素的含量(图 7)。可见, 在15.5%～18.9%的部分熔融条件下产生的原始岩浆中 Ni含量约为724～776 µg/g, MgO含量约为17.8%, 与估算的坡一母岩浆中的Ni和MgO含量相近。

5.4 固体包裹物的成因和指示

图7 利用PMELTS模拟的地幔部分熔融产生的岩浆中亲铜元素含量(底图据Naldrett, 2010) Fig.7 Content of the chalcophile elements with the percentage melting of mantle by PMELTS

从坡一岩体铬铁矿产状特征来看, 铬铁矿无疑是基性岩浆中早期结晶产物。利用铬铁矿成分可有效计算母岩浆Al2O3和TiO2的组成。本文利用坡一岩体包裹在橄榄石中无钛铁矿出融和固体包裹物分布的结构均一的铬铁矿来计算初始母岩浆组分。Maurel and Maurel (1982)和Kamenetsky et al. (2001)分别提出可利用如下公式计算母岩浆中 Al2O3和TiO2含量:

5.5 对构造环境的指示

坡一岩体铬铁矿的Mg#的分布较为集中, 而Cr#的变化范围相对较大。与洋中脊玄武岩、岛弧环境下玻镁安山岩和蛇绿岩、阿尔卑斯型超基性岩和深海橄榄岩中产出的铬铁矿相比, 坡一岩体的铬铁矿具有更低的 Mg#, 与大陆溢流玄武岩和层状杂岩体中铬铁矿相当(图8a)。与金川岩体、Sudbury、喀拉通克和红旗岭 1号岩体相比, 坡一岩体大部分铬铁矿的 Mg#较大(图 8b)。在 Cr-Al-Fe3+三角图(图 9)上,坡一岩体铬铁矿主要位于大陆溢流玄武岩和层状杂岩体内, 与造山带阿拉斯加型杂岩体、岛弧环境玻安岩和高镁科马提岩具有明显的差别, TiO2含量范围明显大于阿拉斯加型杂岩体中产出的铬铁矿(图5), 表明坡一母岩浆并非形成于岛弧和造山带环境下。在北山地区 1∶1000000区域重力场和在 1∶200000航磁深源场中, 坡一岩体均处于高异常梯度带边缘, 区域上延伸和展布受白地洼-淤泥河深大断裂控制明显。结合区域上同期上二叠统红柳园组发育的双峰式火山岩-碎屑岩沉积建造(校佩曦等,2006)特征, 推测北山坡北地区在早二叠世属于裂谷伸展拉张环境, 这与坡北地区单斜辉石成分特征反应的结果一致(Su et al., 2013)。

图 8 坡一岩体铬铁矿 Mg/(Mg+Fe2+)-Cr/(Cr+Al)图解(据Zhou et al., 1997; 刘民武, 2003; Wang et al.,2005; 傅飘儿, 2009修改) Fig.8 Mg/(Mg+Fe2+) vs. Cr/(Cr+Al) of chromian spinel within the Poyi intrusion

5.6 对铜镍矿床成矿的指示

一般而言, 富含Cu、Ni及铂族元素的岩浆经地幔部分熔融形成后, 必须经历硫化物熔离作用才能使各金属元素以硫化物形式从岩浆中分离出来, 进而形成有经济价值的岩浆型铜镍硫化物矿床。Li and Ripley (2009)认为影响岩浆硫饱和的因素主要有岩浆的温度、压力、氧逸度、硫逸度及岩浆组分。一般认为, 硫的溶解度随温度降低而减小, 随压力的降低而显著增加(Mavrogenes and O’Neill, 1999), 与岩浆组分中的FeO含量呈正相关(Mathez, 1976)。研究表明, 可导致镁铁质岩浆硫饱和的主要地质作用包括分离结晶(Miller, 1999)、岩浆混合(Naldrett and Gruenewaldt, 1989)、CO2加入(Lehmann et al., 2007)、富硅地壳物质混染(Irvine, 1975)、壳源硫的加入(Keays and Lightfoot, 2010; Ripley and Li, 2013)等。Keays (1995)指出苦橄质、科马提质以及高镁玄武质岩浆在形成之初处于硫不饱和状态。而坡一铬铁矿中硫化物包裹物的出现则表明岩浆在早阶段就基本达到了硫饱和, 与 PGE元素定量计算结果一致(Liu et al., 2015)。从图9b可以看出金川岩体(尤其是含矿岩相的铬铁矿)、Sudbury层状杂岩、红旗岭1号岩体和产于科马提岩块状硫化物相中的铬铁矿具有较高的 Fe3+含量和较大的变化范围, 而喀拉通克的尖晶石具有高 Fe3+含量。与其他矿区相比, 坡一岩体铬铁矿具有明显低 Fe3+含量, 各岩相铬铁矿 Fe3+/(Fe2++Fe3+)比值较低, 在 0.06～0.31之间, 表明铬铁矿结晶主要消耗岩浆中的 Fe2+, 降低岩浆组分中FeO含量, 进而降低S的溶解度而达到硫饱和。Gain(1985)研究认为 Bushveld UG-2铬铁矿层中硫化物含量增高就是铬铁矿的结晶造成岩浆中 Fe2+含量降低, 进而导致岩浆达到硫饱和。从坡一铬铁矿产出特征来看, 铬铁矿结晶所消耗 Fe2+是有限的, 因而熔离出的硫化物也十分有限, 这可能是仅出现极少量被包裹于铬铁矿中硫化物的原因之一。

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图9 坡一岩体铬铁矿Cr-Al-Fe3+图解(据Zhou et al., 1997; Barnes and Tang, 1999; 刘民武, 2003; Wang et al., 2005; 傅飘儿, 2009修改) Fig.9 Triangular diagram of Cr-Al-Fe3+of chromian spinel within the Poyi intrusion

6 结 论

(1) 坡一岩体铬铁矿Cr#在0.35～0.65之间, Mg#在0.04～0.53之间。主要成分呈连续的线性变化, 具有从富Mg、Al向富Fe、Cr的演化趋势。颗粒核部各组分含量较为平稳, 边部组分易受含挥发份熔体影响而发生改变。

在建设“智慧西江”方面，肇庆市政府不断完善硬件设施建设，加快高新技术产品应用。在建设“协同西江”方面，肇庆市政府积极打造水上安全命运共同体。在建设“共享西江”方面，肇庆市政府借助“河长制”、市安全生产委员会、市水上搜救分中心等平台，涉水部门进一步加强了相关信息的交流和共享。在建设“绿色西江”方面，肇庆市政府不断提升西江防治船舶污染应急能力，建立西江船舶防污染联防联控联治机制。在建设“文化西江”方面，肇庆市通过不断强化共建交流，共享经济社会和文化建设成果。

(2) 坡一岩体铬铁矿内部发育的固体包裹物可分为三类, 第一类由单相孤立无水矿物组成, 主要为橄榄石、斜方辉石、单斜辉石等; 第二类为多矿物相含水矿物伴生组成, 如角闪石、金云母等。固体包裹物在化学成分上表现出高镁高铬的特征, 其中角闪石和云母还具有富碱特征, 暗示在岩浆演化早期存在富碱富挥发份流(熔)体相。第三类为硫化物包裹体，主要由黄铜矿、磁黄铁矿组成。

(3) 坡一岩体铬铁矿结晶温度介于1340～1411 ℃之间, 平均为1383 ℃; 结晶压力为2.56～3.33 GPa,平均值为2.94 GPa。

法国的法律繁复，有许多艰涩的法律条文，为了准确翻译它们，我查遍翻烂了几本法中字典、法规词汇等，甚至还经常需要通宵达旦地奋战，才能找到适合的字句。

(4) 坡一岩体母岩浆Al2O3约为14.13%, TiO2含量约为 1.57%, 部分熔融程度在 15.5%～18.9%之间(平均为17.6%), 属于低Ti苦橄质岩浆, 可能来自软流圈地幔。岩浆在早阶段达到了硫饱和, 并发生了两期熔离。随着岩浆演化和铬铁矿的结晶, 岩浆中FeO含量逐渐降低, 可能是导致母岩浆早期达到硫饱和的原因之一。

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坡一铬铁矿中 ZnO含量变化于 0.07%～1.13%,大部分在 0.1%～0.6%之间。一般而言, 从含硫化物熔体中结晶的铬铁矿具有低 Al2O3、MgO和较高的ZnO含量(Czamanske et al., 1976; Groves et al.,1977)。如Bushveld岩体上部含硫化物层中产出的铬铁矿的ZnO平均含量为 0.81%, 而下部其他岩性层中产出的铬铁矿 ZnO含量仅为 0.49%(Paktunc and Cabri, 1995)。Vammala和Thompson富硫化物镍矿石中产出的铬铁矿ZnO均达到了0.8%以上(Peltonen,1995; Paktunc and Cabri, 1995)。研究认为, 岩浆型铜镍硫化物矿床中高ZnO含量的铬铁矿是岩浆遭受富锌壳源物质混染的结果(Groves et al., 1977; Peltonen,1995), 可作为有利成矿指示标志之一。Zhou et al.(1997)认为Sudbury杂岩体中低ZnO(0～0.3%)是岩浆混染低ZnO含量底部地层的结果。而Barnes (2000)认为岩浆型铜镍、铂族元素矿床中铬铁矿中ZnO的含量还容易受到后期熔流体和变质作用的改造而相对升高。与富硫化物岩石中的铬铁矿相比, 坡一岩体大部分铬铁矿的低ZnO特征表明其并非结晶于富硫化物熔体中, 可能受岩体原始岩浆性质和组成的影响较大。

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(2)系统调度在考虑电网运行约束情况下以最小化负荷方差为目标计算出最优分时电价，并根据第二节中需求响应模型，获得一个基于分时电价下的各时段充电计划。

（94）卷叶羽苔 Plagiochila gregaria（Tayl.）Hook.刘胜祥等（1999）

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当前农村基层党组织软弱涣散问题突出，村“两委”班子人员不齐，素质不高，年龄结构失衡，责任担当意识不强，党员模范带动引领作用弱化；村务党务不公开不透明，党组织活动流于形式，与村民、经济组织、社会组织的政治联结虚化，政治引领作用不足；基层党员思想政治建设滞后，“四个意识”不强，理论素养不足，常态化学习教育缺失。

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本研究也有一定的局限性：(1)病例数较少且为单中心研究无法准确评价该治疗的临床及社会价值；(2)随访时间较短，无法评估远期疗效；(3)由于需要住院治疗，一定程度上还是增加了患者的时间成本和经济成本，未来我们将逐渐开展日间手术以进一步降低手术成本。

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受拼多多火热上市的影响，许多声音在探讨“消费降级”的事，认为当下经济形势不是“消费升级”而是“消费降级”，否则“拼多多”为什么低价品这么火？事实上广大低收入消费者，如农村消费者就是因为向往高的消费品质，喜欢用上中产及以上消费者用上的消费品，才在拼多多上拼团购物，哪怕是雷同于名品，只是有时不知是假货或山寨而已。就像化妆品消费者明明消费不起兰蔻，但包里要装上兰蔻的瓶子道理是一样的，这从消费形态上来说那是“消费降级”，而是“消费升级”好不好？只能兜里钱少了些，很无奈而已。

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由于在知识产权执法中自贸区的非法行为是低风险甚至是无风险的，所以自贸区便成为了滋生假冒产品走私与转运的温床。自贸试验区进口假冒产品后，对其原产地或专利与商标经过重新包装再次出口。这些违法行为不仅没有被规制，反而形成了愈演愈烈的趋势，对自贸区的经济秩序造成了混乱。

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