東天山圖拉爾根鎂鐵—超鎂鐵質巖體輝石礦物學特征及其地質意義

劉艷榮，呂新彪，劉民武，欒 燕，王富貴

(1.長安大學 地球科學與資源學院，陜西 西安 710054；2.長安大學 西部礦產資源與地質工程教育部重點實驗室，陜西 西安 710054；3.中國地質大學(武漢)資源學院，湖北 武漢 430074；4.甘肅省地質礦產勘查開發局第三地質礦產勘查院，甘肅 蘭州 730050)

0 引 言

東天山造山帶是中亞造山帶的一部分，包括覺羅塔格構造帶和中天山地塊(圖1)。沿覺羅塔格構造帶分布著眾多鎂鐵—超鎂鐵質巖體，從西到東依次有香山、黃山南、黃山、黃山東、葫蘆、串珠、圖拉爾根和四頂黑山等(圖1)，隨著對黃山、黃山東、葫蘆和圖拉爾根等巖體的不斷勘探，已證實該區是中國巖漿型Cu-Ni-(PGE)硫化物礦床的重要產地[1]。圖拉爾根鎂鐵—超鎂鐵質巖體位于覺羅塔格構造帶的東北段，與區域內已探明儲量的大型銅鎳硫化物礦床密切相關。前人對該礦床的礦物巖石學、巖(礦)石地球化學、同位素地球化學、成礦年代及礦床成因等開展了一系列研究[2-5]，總體認為銅鎳成礦與鎂鐵—超鎂鐵質巖體有關，成巖時代為晚石炭世—早二疊世，巖漿來源于俯沖板片交代過的虧損型地幔源區，在上升過程中經歷過結晶分異[6-7]和微弱的地殼物質混染[4,8]，但目前對混染物質的性質及混染過程研究還比較欠缺。此外，巖體形成的構造背景仍存有爭議，主要有碰撞后伸展環境[2,9]或地幔柱與造山帶疊置環境[10-12]。

輝石是鎂鐵—超鎂鐵質巖體的主要造巖礦物之一，也是圖拉爾根巖體所有巖相的主要礦物之一，該類礦物蘊含著豐富的成巖、成礦作用信息。不少學者對新疆東天山黃山東、黃山南、香山等巖體中的輝石進行了研究[13-18]，明確了巖體的母巖漿性質，分析了巖體經歷的地殼混染過程，計算了輝石結晶的溫壓條件，并探討了巖體形成的構造背景。圖拉爾根巖體中輝石的研究已較為深入[19-21]，如計算得出的輝石結晶溫度為1 050 ℃～1 170 ℃，巖體的母巖漿為亞堿性拉斑玄武質巖漿，但是對輝石結晶壓力的研究還比較薄弱，對巖漿源區和巖體形成的構造背景分析還缺乏相應的礦物學證據，巖漿上侵過程中，地殼混染物質的性質和混染過程尚不明確?；诖?，本文擬采用電子探針(EPMA)和LA-ICPMS技術，詳細分析圖拉爾根鎂鐵—超鎂鐵質巖體不同巖相中輝石的礦物化學組成，揭示巖體的巖漿來源及巖漿性質，計算巖體結晶的溫壓條件，探討巖體成巖過程中的結晶分異和地殼混染作用，為圖拉爾根銅鎳礦床的成因研究提供新的資料。

1 巖體地質特征

東天山圖拉爾根鎂鐵—超鎂鐵質巖體侵位于中—上石炭統的含角礫晶屑凝灰巖、含角礫巖屑晶屑凝灰巖中，呈NE—SW向延伸，東段淺，延伸地表至250 m深度以下，西段深，頂板厚100～400 m，底板厚400～800 m，實際延伸已控制到1 300 m深度[22]。地表圈定巖體長740 m，寬20～60 m，出露面積約0.026 km2，平面形態呈東北寬、西南窄，中間略有膨大[圖2(a)]。巖體向深部延伸較深且變寬變大，具波狀起伏、膨大狹縮特征，向深部有變陡趨勢[圖2(b)]。巖體在平面或剖面上均呈環帶狀產出，巖性從中心向外依次為角閃橄欖巖相、輝石橄欖巖相和輝長巖相。根據各巖相間的接觸關系，第一期次為輝長巖相，巖石類型為(角閃)輝長巖，巖石呈灰白色，具輝長結構、塊狀構造，其中斜長石體積分數為60%～75%，輝石為20%～35%，角閃石為3%～15%，主要分布在巖體外圍，與圍巖凝灰巖呈突變接觸，多被后期巖漿吞噬而呈透鏡體產出，在區內出露面積很??；第二期次為輝石橄欖巖相，是含礦巖相之一，多沿角閃橄欖巖相邊部呈薄的環帶狀產出，與輝長巖相呈突變接觸關系，因輝石和橄欖石含量略有變化，巖石類型可細分為二輝橄欖巖和橄欖輝石巖，巖石呈黑灰色或黑綠色，具自形—他形粒狀結構、包橄結構、海綿隕鐵結構和塊狀構造，其中橄欖石體積分數為40%～70%，斜長石為8%～25%，單斜輝石為10%～40%，斜方輝石為10%～25%，角閃石為3%～7%；第三期次為角閃橄欖巖相，是主要的含礦巖相，位于巖體中部，與兩側輝石橄欖巖相漸變、突變接觸關系均有出現，主要巖石類型為角閃輝石橄欖巖，巖石呈深黑色，具自形—他形粒狀結構、堆晶結構、海綿隕鐵結構、塊狀構造和流動構造，其中橄欖石體積分數為80%～90%，單斜輝石為3%～8%，斜方輝石為2%～5%，斜長石為2%～5%，角閃石為5%～15%，巖石多發生蛇紋石化、滑石化、透閃石化、綠泥石化等蝕變。

①為大南湖—頭蘇泉島??；②為小熱泉子—梧桐窩子弧內盆地；③為康古爾—黃山韌性剪切帶；④為雅滿蘇弧后盆地；底圖引自文獻[11]，有所修改圖1 東天山大地構造位置及鎂鐵—超鎂鐵質巖體分布Fig.1 Tectonic Location and Distribution of Mafic-ultramafic Intrusions in East Tianshan

2 巖相學特征

輝石是東天山圖拉爾根鎂鐵—超鎂鐵質巖體的主要造巖礦物，單斜輝石在各個巖相均有存在，斜方輝石主要分布在角閃橄欖巖相和輝石橄欖巖相。在角閃橄欖巖相和輝石橄欖巖相中，斜方輝石和單斜輝石常呈自形—他形粒狀以堆晶礦物[圖3(a)]或充填于橄欖石晶間[圖3(b)、(c)]的形式產出，有時呈巨大晶體包裹粒度較小的橄欖石[圖3(d)、(e)]；在輝長巖相中，單斜輝石與自形程度相近的斜長石構成輝長結構[圖3(f)]。斜方輝石邊緣常被角閃石和單斜輝石交代形成反應邊結構，主要發生蛇紋石化、滑石化和透閃石化蝕變；單斜輝石邊緣和表面常被角閃石交代形成反應邊結構或補丁狀結構，主要發生透閃石化、纖閃石化和綠泥石化蝕變。

3 分析方法

本次研究樣品主要采自東天山圖拉爾根鎂鐵—超鎂鐵質巖體P-11勘探線ZK1106鉆孔和P-13勘探線ZK1307鉆孔，樣品均制備成0.05 mm厚的探針片。輝石主量元素分析在長安大學成礦作用及其動力學實驗室電子探針室采用日本電子生產的JXA-8100型電子探針儀完成。測試條件為：加速電壓15 kV，電流10 nA，分析束斑直徑約1 μm，檢測限0.01%。輝石稀土、微量元素分析在長安大學成礦作用及其動力學實驗室LA-ICPMS室完成，分析儀器為美國Analyte Excite型準分子激光器和美國安捷倫7700E型電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)。測試條件為：激光波長193 nm，激光剝蝕半徑50 μm，激光脈沖5 Hz，能量密度5.9 J·cm-2，檢測限小于41×10-6。

底圖引自文獻[23]，有所修改圖2 圖拉爾根鎂鐵—超鎂鐵質巖體地質簡圖及P-11勘探線剖面Fig.2 Geological Sketch Map and Section of P-11 Exploration Line of Tulargen Mafic-ultramafic Intrusion

Ol為橄欖石；Cpx為單斜輝石；Opx為斜方輝石；Pl為斜長石；Amp為角閃石圖3 巖石顯微照片Fig.3 Photomicrographs of Rocks

4 結果分析

4.1 主量元素

東天山圖拉爾根鎂鐵—超鎂鐵質巖體輝石主量元素成分及計算的陽離子數和端元組分見表1。其中，斜方輝石中SiO2含量(質量分數，下同)為53.39%～58.45%，MgO為29.57%～31.83%，CaO為0.32%～1.38%，FeO為9.05%～12.65%，TiO2為0.00%～0.78%，Al2O3為0.53%～2.42%，Na2O為0.00%～0.08%，Cr2O3為0.06%～0.63%；單斜輝石中SiO2含量為49.89%～53.62%，MgO為15.55%～17.87%，CaO為20.26%～21.60%，FeO為3.77%～5.33%，TiO2為0.42%～1.95%，Al2O3為2.30%～4.44%，Na2O為0.20%～0.55%，Cr2O3為0.62%～1.40%，總體表現出低Ti、Al、Na特征。角閃橄欖巖相、輝石橄欖巖相和輝長巖相中單斜輝石的Mg#平均值分別為86.95、86.87、86.30，隨著巖石基性程度降低，略有下降趨勢。角閃橄欖巖相和輝石橄欖巖相中輝石的成分非常接近；與它們相比，輝長巖相中單斜輝石的SiO2、CaO、Cr2O3含量略低，FeO含量略高，Al2O3含量變化不大(表1)。

根據Morimoto的輝石分類命名方案[24]，圖拉爾根巖體中斜方輝石種屬為古銅輝石(Wo牌號為0.61～2.72，En牌號為79.82～84.34，Fs牌號為13.89～19.39)，單斜輝石種屬為透輝石和頑透輝石(Wo牌號為42.25～45.92，En牌號為46.55～51.20，Fs牌號為6.28～8.96)(圖4)。與覺羅塔格構造帶的同類巖體[15-17]相比，圖拉爾根巖體斜方輝石和單斜輝石En牌號的變化范圍較小，表明該巖體巖漿分異程度較低。

OPX表示斜方輝石；CPX表示單斜輝石；底圖引自文獻[24]圖4 輝石分類圖解Fig.4 Classification Diagram of Pyroxenes

表1 輝石電子探針分析結果Tab.1 Electron Microprobe Analysis Results of Pyroxenes

4.2 稀土、微量元素

東天山圖拉爾根鎂鐵—超鎂鐵質巖體角閃橄欖巖相和輝石橄欖巖相中斜方輝石的稀土元素總含量較低(表2)，為(2.14～5.14)×10-6，球粒隕石標準化稀土元素配分模式相似，輕、重稀土元素含量之比(LREE/HREE)為0.11～0.22，輕稀土元素虧損，重稀土元素富集，為左傾型[圖5(a)]，表明樣品為同一巖漿來源。斜方輝石的微量元素含量較單斜輝石低，多小于原始地幔，原始地幔標準化微量元素蛛網圖為左傾型[圖5(b)]，大離子親石元素(Ba、Th、Sr)虧損，高場強元素(Zr、Hf、HREE)富集。

單斜輝石的稀土元素總含量相對較高(表3)。其中，輝長巖相中單斜輝石的稀土元素總含量為(23.02～41.53)×10-6，平均值為30.65×10-6；角閃橄欖巖相和輝石橄欖巖相中單斜輝石的稀土元素總含量分別為(18.67～43.31)×10-6和(15.72～38.38)×10-6，平均值分別為27.97×10-6和25.02×10-6。各巖相中單斜輝石的稀土元素配分模式均比較相似[圖5(c)]，輕稀土元素較重稀土元素明顯虧損，整體表現為兩端輕、重稀土元素虧損，中間中稀土元素略富集的微弱上凸弧形，表明樣品是從同一母巖漿中結晶出來的，中稀土元素富集可能是單斜輝石富Ca的緣故。此外，在輝長巖相中有一個單斜輝石數據明顯異常，稀土元素總含量高達87.66×10-6，輕、重稀土元素含量之比為4.77，輕稀土元素明顯富集，這可能是后期流體作用引起的[25]。大部分單斜輝石(輝長巖相中異常輝石除外)的大離子親石元素(Rb、Ba、Sr)虧損，而高場強元素(Nd、Y、HREE)較為富集[表3、圖5(d)]，與新疆北山地區坡北巖體單斜輝石的微量元素特征[26]非常相似。大離子親石元素虧損表明巖體可能來源于虧損地幔[8]，Nb/Ta值和Zr/Hf值顯示分餾明顯，Nb和Zr顯示負異常，Ta和Hf具有弱的正異常，這與它們在單斜輝石和玄武巖熔體間的分配系數相符，表明其主要經歷了結晶分異作用。輝長巖相中異常單斜輝石的微量元素蛛網圖呈“M”型[圖5(d)]，大離子親石元素相對富集，是遭受交代作用改造的結果[25]。

表2 斜方輝石微量元素分析結果Tab.2 Analysis Results of Trace Elements of Orthopyroxenes

5 討 論

5.1 礦物結晶條件

分析巖漿結晶的溫度(T)和壓力(P)對成礦作用及成礦過程研究具有重要意義。Putrika對使用廣泛且適用于鎂鐵質體系(單斜輝石Mg#值高于0.75)的Brey等提出的二輝石溫度計[27]和Bertrand 等提出的二輝石壓力計[28]進行了全球回歸校正，校正后二輝石溫壓計的計算精度明顯提高，公式詳見文獻[29]。計算得到的圖拉爾根巖體輝石結晶溫度為978 ℃～1 059 ℃(表4)，與早期柯君君得到的輝石結晶溫度(1 050 ℃～1 170 ℃)[20]比較相近，和黃山東、香山、白石泉等巖體的輝石結晶溫度[13,15,30]也相差不大。計算得到的輝石結晶壓力(除兩個數據為7.43 kbar和8.04 kbar外)主要為0.71～4.80 kbar(表4)，倪志耀研究認為黃山東巖體輝石的結晶壓力為0.58～10.58 kbar[13]，馮延清等計算得出圪塔山口、香山、黃山和黃山東等巖體輝石的平均結晶壓力為3.1～3.3 kbar[17]。綜上所述，本次估算的輝石結晶溫度和壓力基本可以代表輝石結晶時的溫壓參數。圖拉爾根巖體具有單期巖漿多次脈動貫入的特征[31]，至少存在兩個巖漿房[32]，個別輝石結晶壓力較大，推測其可能在深部巖漿房或巖漿上侵過程中就已陸續進行結晶。

表3 單斜輝石微量元素分析結果Tab.3 Analysis Results of Trace Elements of Clinopyroxenes

ws為樣品含量；wc為球粒隕石含量；wp為原始地幔含量；同一圖中相同線條對應不同樣品；底圖引自文獻[37]圖5 輝石球粒隕石標準化稀土元素配分模式和原始地幔標準化微量元素蛛網圖Fig.5 Chondrite-normalized REE Patterns and Primitive Mantle-normalized Trace Element Spider Diagrams of Pyroxenes

表4 輝石結晶溫度和壓力Tab.4 Crystallization Temperatures and Pressures of Pyroxenes

5.2 巖漿來源及性質

5.2.1 母巖漿性質

前人對圖拉爾根巖體的母巖漿性質已經進行了部分研究。在巖石系列劃分SiO2-全堿圖解上，樣品落在亞堿性玄武巖區，在AFM圖解上，樣品又全部落入拉斑玄武巖區，表明圖拉爾根巖體屬于亞堿性拉斑玄武巖系列[4]；橄欖石成分及巖石鉑族元素特征也證實其母巖漿為高鎂玄武巖[4,6]。單斜輝石成分也可以從一定程度上限定母巖漿的成分特征[33-36]。圖拉爾根巖體單斜輝石和斜方輝石均具低 Al、Ti、Na特征。在單斜輝石SiO2-Na2O-TiO2圖解(圖6)中，樣品位于拉斑玄武巖系列，在單斜輝石SiO2-Al2O3圖解(圖7)中，樣品位于亞堿性系列區域，這表明巖體母巖漿為亞堿性拉斑玄武質巖漿，這同在薄片鑒定過程中發現的斜方輝石與單斜輝石共生等拉斑玄武巖特征相一致。綜上所述，圖拉爾根巖體的母巖漿為亞堿性拉斑玄武質巖漿。

底圖引自文獻[35]圖6 單斜輝石SiO2-Na2O-TiO2圖解Fig.6 Diagram of SiO2-Na2O-TiO2 of Clinopyroxenes

底圖引自文獻[36]圖7 單斜輝石SiO2-Al2O3圖解Fig.7 Diagram of SiO2-Al2O3 of Clinopyroxenes

5.2.2 巖漿源區

實驗巖石學表明含水和無水的玄武質巖漿具有不同的演化軌跡，單斜輝石和斜長石的結晶順序由巖漿含水量控制，即富水巖漿中單斜輝石結晶早于斜長石，貧水巖漿中斜長石結晶早于單斜輝石[38-39]。鏡下觀察發現圖拉爾根巖體中單斜輝石結晶早于斜長石，表明巖漿形成于富水環境。高壓條件下無水的玄武質巖漿中輝石也可能會提前結晶，但這需要高于0.5～0.8 GPa的壓力環境[40]，而圖拉爾根巖體的結晶壓力多小于該壓力。此外，巖體中含有豐富的原生角閃石和黑云母，說明巖漿形成于富水環境(如島弧玄武質巖漿)[41]。前人研究表明，無水環境下單斜輝石類質同象置換方式為ⅥMgⅣSi2?ⅥTiⅣAl2，而在富水環境下為ⅥMgⅣSi2?ⅥFe3+ⅣAl[42-43]，因此，單斜輝石的Al/Ti值可以用來識別造山帶俯沖板片交代作用。一般來說，與弧有關的玄武巖中單斜輝石Al/Ti值高于與裂谷有關的玄武巖中單斜輝石。根據單斜輝石AlZ(占據單斜輝石四面體位置的ⅣAl)與Ti(占據單斜輝石八面體位置的Ti)之間的關系(圖8)可以看出，圖拉爾根巖體顯示出與弧有關的趨勢。東天山含Cu、Ni的鎂鐵—超鎂鐵質巖體成巖年齡主要集中于270～300 Ma[10-11]，顯示在早二疊世有一次大規模的幔源巖漿侵入，該時期大洋俯沖已經停止，而轉為碰撞造山晚期的馳張伸展階段[3,44]。由于碰撞造山作用，早期俯沖板片拆沉進入地幔源區熔融，形成類似于島弧的玄武質巖漿，巖漿源區可能繼承了島弧巖漿的某些特征[2]。結合巖體的元素地球化學和Nd、Sr、Pb等同位素地球化學研究[4,41]，認為圖拉爾根巖體是被俯沖板片交代過的虧損地幔發生部分熔融的產物。

底圖引自文獻[42]圖8 單斜輝石AlZ-TiO2圖解Fig.8 Diagram of AlZ-TiO2 of Clinopyroxenes

5.2.3 地幔熔融程度

橄欖巖中各礦物含量以及礦物(尤其是單斜輝石)的主量、微量元素組成反映陸下巖石圈地幔的飽滿、難熔性質[45]，如橄欖石Fo牌號，單斜輝石和尖晶石Cr#值，單斜輝石Al、Yb含量等參數均可反映地幔熔融程度。隨著地幔部分熔融程度的升高，高度不相容元素豐度急劇下降，因為它們在部分熔融和地幔交代過程中具強烈活動性，而Y和重稀土元素在部分熔融和地幔交代過程中是相對不活動組分，所以能夠較好地反映部分熔融程度。對于橄欖巖的部分熔融而言，一般分離部分熔融相比于批次部分熔融更接近實際情況，因此，本文采用分離熔融模型來估算巖體的部分熔融程度。其表達式[45]為

Ccpx=(C0/Xcpx)(1-F)1/DcpxXcpx-1

(1)

式中：Ccpx為殘留單斜輝石中某元素的含量；C0為源巖中某元素的初始含量；Xcpx為源巖中單斜輝石含量，公式中取0.2；Dcpx為單斜輝石中某元素在結晶相/液相中的分配系數；F為部分熔融程度。

根據圖拉爾根巖體同位素地球化學特征[4,8,41]，選擇虧損地幔端元N-MORB組分(Y含量為28×10-6，Yb含量為3.05×10-6)[37]作為源巖，Y和Yb的Dcpx值分別為0.42、0.40。模擬計算的結果在YbN-YN圖解(圖9)中可以看出，巖體主要經歷了13%～20%的部分熔融。此外，本文還利用橄欖石Fo牌號來判斷巖體的部分熔融程度。圖拉爾根巖體橄欖石Fo牌號為81.6～84.3，從而得到母巖漿中MgO含量為11.47%[6]；利用母巖漿中MgO含量(w(MgO)melt)來估算部分熔融程度的公式為F=0.0324 9w(MgO)melt-0.234[46]；計算得出巖體的部分熔融程度為13.9%。綜上所述，圖拉爾根巖體主要經歷了13%～20%的部分熔融作用。

w(·)N為元素含量原始地幔標準化后的值；圖中百分數代表巖體的部分熔融程度圖9 單斜輝石YbN-YN圖解Fig.9 Diagram of YbN-YN of Clinopyroxenes

5.3 結晶分異和地殼混染

圖拉爾根巖體角閃橄欖巖相和輝石橄欖巖相中單斜輝石和斜方輝石的礦物化學組分(主量、微量元素)均變化不大，表明這兩個巖相的巖漿分異程度整體較低，與野外觀察到的兩個巖相局部呈漸變接觸的現象是一致的。輝長巖相中單斜輝石Mg#值和CaO含量有所降低，FeO含量略為增大，符合拉斑玄武巖從富Mg向富Fe的演化趨勢。此外，輝長巖相中Cr2O3含量具有降低的趨勢，這可能是因為相對于其他金屬陽離子，Cr3+具有最高的晶體場穩定化能[47]，使得 Cr3+優先進入先期結晶的輝石中。同一母巖漿隨著結晶分異作用的進行，由于稀土元素在單斜輝石和熔體之間的分配系數低于1，殘余巖漿中的稀土元素總含量將會增加，所以后結晶的礦物比先結晶的礦物含有更高的稀土元素總含量，輝長巖相中單斜輝石的稀土元素總含量較角閃橄欖巖相和輝石橄欖巖相略高，也表明輝長巖后結晶。

輝石中的Al組分主要受巖漿中的αAl2O3、αSiO2及其他高價陽離子(Fe3+、Cr3+、Ti4+)影響[48]，而高價陽離子含量主要受到Al替代Si時電價平衡的控制，由于其含量較少，不會對Al含量產生明顯影響。在超鎂鐵質巖體中橄欖石的大量結晶使得母巖漿中SiO2含量急劇上升，至晚期單斜輝石結晶時αSiO2較高，其Al2O3含量則會明顯降低。圖拉爾根巖體角閃橄欖巖相和輝石橄欖巖相中單斜輝石的SiO2含量較高，這兩個巖相中斜方輝石的大量出現也指示巖漿體系SiO2過飽和，而輝長巖相中單斜輝石的Al2O3含量沒有明顯的降低趨勢，這些都無法通過巖漿正常結晶演化來解釋。前人研究表明，圖拉爾根巖體混染了部分地殼物質[49]；Ta、Th、Yb等微量元素及S、Sr、Nd等同位素的定量模擬結果表明，巖體在上升過程中經歷了低于5%的地殼物質混染[4,8,41]。因此，推測角閃橄欖巖相和輝石橄欖巖相中的單斜輝石具有較高的SiO2含量，可能是富硅地殼物質混染所致，而輝長巖相中的單斜輝石具有較高的Al2O3含量，推測是巖漿演化過程中富鋁圍巖發生混染的結果。

世界級銅鎳硫化物礦床研究表明，巖漿型銅鎳硫化物礦床形成的關鍵在于巖漿中的S元素達到飽和并與親銅元素結合形成硫化物，隨后硫化物熔體從硅酸鹽巖漿中熔離出來，在一定空間內與足夠的硅酸鹽巖漿混合使親銅元素品位提高，并保存于合適的空間[50-51]。在巖漿演化過程中，橄欖石、鉻鐵礦、輝石等富鐵礦物的結晶將造成巖漿中FeO含量降低、SiO2含量升高，從而促使巖漿中S元素溶解度降低并達到飽和。圖拉爾根巖體雖然經歷了一定的結晶分異作用，但分異程度不高，因此，結晶分異作用不是形成圖拉爾根巖漿硫化物礦床的唯一條件。Irvine通過實驗研究證明，富SiO2物質的加入可使巖漿中S元素溶解度降低[52]。角閃橄欖巖相和輝石橄欖巖相受到過富硅地殼物質的混染，這對促使S元素溶解度降低并達到飽和非常有利，因此，富硅地殼物質的混染可能是圖拉爾根巖體發生硫化物熔離的關鍵因素。

6 結 語

(1)東天山圖拉爾根鎂鐵—超鎂鐵質巖體母巖漿為亞堿性拉斑玄武質巖漿，是被俯沖板片交代過的虧損地幔發生13%～20%部分熔融的產物。

(2)輝石溫壓計算表明其結晶溫度為978 ℃～1 059 ℃，結晶壓力主要為0.71～4.80 kbar。

(3)圖拉爾根巖體巖漿的結晶分異程度整體偏低，其中輝長巖相的結晶程度較角閃橄欖巖相和輝石橄欖巖相略高；巖漿上升過程中角閃橄欖巖相和輝石橄欖巖相可能受到富硅地殼物質的混染，而輝長巖相可能受到富鋁圍巖的混染。巖漿結晶分異作用和富硅地殼物質的混染作用是引起圖拉爾根巖體發生硫化物熔離的重要因素。

野外工作得到哈密和鑫礦業有限公司惠衛東總工程師、永文富及吳健工程師的大力支持，中國地質大學(武漢)曹曉峰副教授在野外和室內工作給予了不少幫助，輝石溫壓計算得到了中國地質大學(武漢)陳志軍副教授的幫助，在此一并表示感謝！