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元素分析結(jié)果

發(fā)布時(shí)間：2023-04-08 08:21:53 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 143

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本文目錄:

1、微量元素地球化學(xué)
2、元素分析數(shù)據(jù)越來越差，為什么？
3、白云鄂博賦礦白云巖與上覆板巖、下伏碳酸鹽脈、礦區(qū)燧石及北京西山、腮林忽洞微晶丘的元素地球化學(xué)對比
4、菁布拉克巖體

元素分析結(jié)果

一、微量元素地球化學(xué)

對大河壩Ⅰ號礦體1號露頭系統(tǒng)樣品的微量元素分析結(jié)果見表2-15。從表2-15中可見.各樣品微量元素相對于基性巖的維氏值而言，Li、Be、Cr、Mn、Ga、Rb、Y、Ba、Hf約相對于正常值的一半，Cr、Ni、Mo、Cs、Th、U、Ta、Zr顯著偏低，只有Sc和Mn偏高約一倍。這種微量元素分布規(guī)律無論是鐵礦石還是一般巖石，表現(xiàn)得差不多，在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線上以Cr和Ni的顯著虧損為特點(diǎn)（圖2-16）。因此，大河壩地區(qū)的這一套基性－超基性巖以Sc、Mn略偏高而Cr、Ni顯著偏低為特點(diǎn)，而Cr、Ni的虧損是酸性巖的特點(diǎn)。Cr、Ni虧損的原因尚待查明，但Sc、Ti、V的富集恰好與當(dāng)?shù)剽C鈦磁鐵礦礦化作用的地質(zhì)特征是吻合的。

表2-15 石棉大河壩自然鉑礦Ⅰ號礦體巖石微量元素分析結(jié)果　（w_B/10^-6）

續(xù)表

圖2-16 大河壩礦區(qū)Ⅰ號露頭巖礦石樣品過渡族元素的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解

（仿Allegre等，1973）

二、元素分析數(shù)據(jù)越來越差，為什么？

�灰�愕淖式鴣渥鉿iangzi2891(站內(nèi)聯(lián)系TA)做元素分析的樣品一定要純度很高，并且保證你的樣品徹底烘干了，水分對元素分析的結(jié)果影響是很大的。ligr2549(站內(nèi)聯(lián)系TA)由色譜分離得到的樣品一般不適于直接進(jìn)行元素分析。這是因?yàn)楹斜蝗芙獾墓枘z、真空酯、增塑劑、展開劑帶入的高沸點(diǎn)雜質(zhì)及其它固體雜質(zhì)等等。如果是固體，重結(jié)晶是最好的純化方法；液體可用溶解-沉淀方法純化。最后就是一定要干燥好。計(jì)算時(shí)還要考慮結(jié)晶水或結(jié)晶溶劑的可能性。weirensi(站內(nèi)聯(lián)系TA)Originally posted by ligr2549 at 2011-07-12 11:44:24:由色譜分離得到的樣品一般不適于直接進(jìn)行元素分析。這是因?yàn)楹斜蝗芙獾墓枘z、真空酯、增塑劑、展開劑帶入的高沸點(diǎn)雜質(zhì)及其它固體雜質(zhì)等等。如果是固體，重結(jié)晶是最好的純化方法；液體可用溶解-沉淀方法純化。最 ... 有道理，重結(jié)晶是最好的辦法。我就以前吃過水多的虧，明明核磁上非常干凈的東西就是過不了元素分析，往往送5個(gè)樣，能過一兩個(gè)就不錯(cuò)了。后來重結(jié)晶了，然后在真空烘箱中干燥過夜，結(jié)果十幾個(gè)樣品一下全過了。leimiao_hit(站內(nèi)聯(lián)系TA)你可以直接去做高分辨，只要有錢scq123(站內(nèi)聯(lián)系TA)高分辨指的是高分辨質(zhì)譜？liujin06(站內(nèi)聯(lián)系TA)加油，繼續(xù)搞。chan_andy(站內(nèi)聯(lián)系TA)這個(gè)一方面可能是由于你樣品確實(shí)不純，另一方面可能是儀器的操作者有問題。曾經(jīng)同一個(gè)樣品在一個(gè)地方?jīng)]過元素分析后，送到另一個(gè)地方測試卻通過了。muyiming(站內(nèi)聯(lián)系TA)Originally posted by chan_andy at 2011-07-14 15:41:14:這個(gè)一方面可能是由于你樣品確實(shí)不純，另一方面可能是儀器的操作者有問題。曾經(jīng)同一個(gè)樣品在一個(gè)地方?jīng)]過元素分析后，送到另一個(gè)地方測試卻通過了。恩，有道理??！:Pray624(站內(nèi)聯(lián)系TA)元素分析是可以佐證純度的，高分辨質(zhì)譜是不行的，只能幫你找分子峰而已。

三、白云鄂博賦礦白云巖與上覆板巖、下伏碳酸鹽脈、礦區(qū)燧石及北京西山、腮林忽洞微晶丘的元素地球化學(xué)對比

元素地球化學(xué)是研究地質(zhì)體成因的重要方法，對不同地質(zhì)體進(jìn)行元素含量對比研究，可以探討不同地質(zhì)體的形成過程的異同。本項(xiàng)目組，先后兩次選取白云鄂博賦礦白云巖、上覆板巖、下伏碳酸鹽脈、礦區(qū)硅質(zhì)巖及北京西山、腮林忽洞微晶丘的樣品近70件，分析了其主量元素、微量元素和稀土元素含量（表12-1～表12-4）。本書先對它們作一簡單對比（圖12-1～圖12-6），進(jìn)一步的元素地球化學(xué)成因研究尚需探討。

表12-1　白云鄂博賦礦白云巖、上覆板巖、碳酸鹽脈、燧石及北京西山、黑腦包微晶丘等主量元素分析結(jié)果表

注：本表數(shù)據(jù)在核工業(yè)地質(zhì)研究院實(shí)驗(yàn)室分析。

一、樣品描述和分析方法

（一）樣品

本報(bào)告涉及的樣品是筆者等于不同時(shí)期分別取于白云鄂博東礦或主礦采坑、地表，西礦地表、探槽或民采點(diǎn)，白云鄂博礦田東部接觸帶，黑腦包腮林忽洞群頂部微晶丘，北京西山韭園、上葦?shù)?、妙峰山等地的微晶丘或其上、下的灰?guī)r，所有分析樣品均相當(dāng)新鮮。部分樣品采自2007年施工的東礦南翼5個(gè)鉆孔的巖心庫。

表12-2　白云鄂博賦礦白云巖、上覆板巖、碳酸鹽脈、燧石等主量元素分析結(jié)果表

注：本表數(shù)據(jù)在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)理化科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心分析。樣品號形如“19-061-5”者表明樣品取自東礦南側(cè)至東介勒格勒間的鉆孔，19-061為鉆孔編號。

（二）分析方法

樣品分兩批分析。

第一批在核工業(yè)地質(zhì)研究院實(shí)驗(yàn)室分析。主量元素，除CO₂外，采用X射線熒光光譜法，儀器型號：飛利浦PW2404X射線熒光光譜儀；依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為《GB/T-14506.28—93硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法X射線熒光光譜法測定主、次元素量》；CO₂采用化學(xué)分析。微量元素和稀土元素采用ICP-MS分析，儀器型號：德國Finnigan-MAT公司生產(chǎn)ELEMENT I（離子體質(zhì)譜儀）；依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為《DZ/T-0223—2001電感耦合等離子質(zhì)譜（ICP-MS）分析方法通則》。溶礦條件為：稱取m=0.1000±0.0001g試樣于聚四氟乙烯密閉溶樣罐中，加1mL硝酸（1:1）,3mL氫氟酸混均后加蓋密閉，于微波爐上1000W預(yù)熱1.0min，冷卻后轉(zhuǎn)移到自動控溫電熱板上160℃消解48h。待消解完全后，冷卻至室溫，開啟密閉蓋，蒸至近干。加1mL高氯酸（5.5），蒸至白煙冒盡。冷卻后，加2mL硝酸，于自動控溫電熱板上加熱使鹽類溶解，蒸至近干。加1.5mL硝酸，加蓋旋緊密閉，于自動控溫電熱板（6.2）上160℃加熱溶解12h后，冷卻至室溫，開啟密閉蓋，加蓋搖勻，于自動控溫電熱板（6.2）上80℃保溫10h。冷卻后，開啟封閉蓋，將溶液轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶，用硝酸溶液清洗溶樣罐，清洗液合并到該容量瓶中，再用硝酸溶液稀釋至刻度，搖勻得到試樣溶液A_i。必要時(shí)，可分取一定體積試樣溶液A_i進(jìn)行稀釋。稀釋倍數(shù)視樣品中被測元素的含量而定。稀釋后，被測試樣溶液A_x中的被測元素含量應(yīng)落在工作曲線內(nèi)。

圖12-1　白云鄂博礦田賦礦白云巖、白云石型礦石與富硫礦石稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化圖

圖12-2　白云鄂博礦田賦礦白云巖、白云石型礦石與富硫礦石微量元素蛛網(wǎng)圖

表12-3　白云鄂博賦礦白云巖、上覆板巖、碳酸鹽脈、燧石及北京西山、黑腦包微晶丘等微量元素和稀土元素分析結(jié)果表

續(xù)表12-3

注：本表測試結(jié)果由核工業(yè)北京地質(zhì)研究院測試。①∑REE中包括Y；②∑HREE及

中未計(jì)算Y；③Eu/Eu^*=

;④Ce/Ce^*

;其中Eu_N等為相應(yīng)元素的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化值。

表12-4　白云鄂博鐵礦賦礦白云巖、板巖等微量元素測試結(jié)果

續(xù)表12-4

注：本表測試結(jié)果由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)理化科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心測試。樣品號形如“19-061-5”者表明樣品取自東礦南側(cè)至東介勒格勒間的鉆孔，19-061為鉆孔編號。表項(xiàng)為“-”的表示該項(xiàng)低于檢測限。①標(biāo)有上角①這一行Nb是用ICP-AES測得的，由于ICP-AES測Nb時(shí)精度不高，故計(jì)算、作圖、討論中均未采用這一行數(shù)值而是采用了另一行ICP-MS測試結(jié)果。②∑HREE及

中不包括Y；③Eu/Eu^*

;④Ce/Ce^*

;其中Eu_N等為相應(yīng)元素的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化值。

圖12-3　白云鄂博礦田賦礦白云巖、白云石型礦石與碳酸鹽脈、燧石的稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化圖

第二批樣品是在中國科學(xué)院開放實(shí)驗(yàn)室——中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)理化科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行，其中主量元素采用XRF方法測量；微量元素使用的儀器是高精度ICP-MS質(zhì)譜儀，型號為Plasma　Quad　3-Thermo　VG　Elemental（UK），測定的相對誤差控制在5%以內(nèi)。測試流程是用HNO₃和HF的混合酸5mL溶樣，兩者比例為1:5,HNO₃和HF混合酸的使用有利于樣品的全部溶解。溶樣的后期加入了0.5mLHCl₄。溶樣的溫度因不同的樣品而異，但都保證了樣品的全部溶解。待樣品溶解完后，用去離子水并加2%HNO₃定容到250mL，然后用ICP-MS測定。儀器吸入溶液（不能有氣泡，否則將影響測定結(jié)果），等待1min后開始采集數(shù)據(jù)，每隔1min采集一次，每個(gè)溶液需采集3次。做完一個(gè)溶液立即換下一個(gè)，1min后再采集，以免前一次吸入的溶液干擾下一個(gè)。由于儀器存在記憶效應(yīng)而影響測出的數(shù)值，故每做幾個(gè)溶液及需用空白液來消除記憶效果。

各項(xiàng)測試結(jié)果見表12-1～表12-4。

二、不同地質(zhì)體主量元素、微量元素及稀土元素的比較

本書將白云鄂博礦田的樣品分成7類：①賦礦白云巖或白云石型礦石；②富含硫化物（包括黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦等）或硫酸鹽（主要是重晶石）的白云石型礦石；③賦礦白云巖上覆的板巖；④位于賦礦白云巖下伏砂巖或變質(zhì)巖中的碳酸鹽脈（前人多稱為碳酸巖墻）；⑤礦區(qū)見到的燧石（或玉髓）；⑥北京西山和黑腦包的微晶丘；⑦正常沉積的灰?guī)r。

圖12-4　白云鄂博礦田碳酸鹽脈、燧石和板巖的微量元素蛛網(wǎng)圖

圖12-5　白云鄂博礦田賦礦白云巖與北京西山、黑腦包微晶丘、石灰?guī)r及板巖的稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化圖

（一）主量元素特征

主量元素的測試結(jié)果見表12-1、表12-2。由表12-1、表12-2可以看出：

（1）北京西山微晶丘6件樣品，主要是很純的CaCO₃,CaO與燒失量之和均大于97.6%。黑腦包微晶丘則是白云質(zhì)的，且含有較多的硅、鋁。

（2）白云鄂博礦田白云巖及白云石型鐵礦石的w（CaO）/w（MgO）值變化較大，有不少樣品的MgO含量明顯低，但在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)分析的樣品未進(jìn)行CO₂分析，燒失物中的成分不清，所以不能準(zhǔn)確得知白云石和方解石的比例（有些鈣可能是以螢石存在的），但從MgO的總量看，有些樣品中白云石的總量不可能多，所以有些樣品不能稱為白云巖。如阿布達(dá)探槽中的樣品（表12-1中的030824-4）和東礦中的某些條帶狀白云石型礦石（表12-2中的071124-2和071124-1）。但這一問題前人已有研究，不再贅述。

白云鄂博礦田白云巖及白云石型鐵礦石中MnO的變化很大，高的可達(dá)7.16%，表明白云巖或礦石的形成受到過熱液的作用。

所分析的白云鄂博礦田板巖均有很高的鉀含量，高者可達(dá)K₂O14%，而鈉含量絕大部分均很低，分析的14件樣品（表12-1、表12-2，表9-2中的前4件）中只有1件Na₂O的達(dá)6.07%，兩件分別為3.61%和4.00%，其余均低于2%。這一特征不太支持鉀質(zhì)板巖為火成巖的結(jié)論，如此高的w（K₂O）/w（Na₂O）值，不會落于Ab-Or-Q三角圖的低共結(jié)區(qū)。

（二）稀土元素和微量元素

稀土元素和微量元素測試結(jié)果見表12-3、表12-4。

稀土元素配分圖和微量元素蛛網(wǎng)圖均采用球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化，球粒隕石數(shù)據(jù)引自（Sun andMcDonough,1989）。

（1）從賦礦白云巖或白云石型礦石與富含硫化物或硫酸鹽的白云石型礦石對比（圖12-1、圖12-2）可以發(fā)現(xiàn)，它們的稀土配分與微量元素蛛網(wǎng)圖均很相近，表明它們有相同的物質(zhì)來源，并且有相同的成礦過程，不支持成礦有不同的期次或階段。

（2）從賦礦白云巖或白云石型礦石與下伏碳酸鹽脈、燧石及上覆板巖對比（圖12-3、圖12-4）可以發(fā)現(xiàn)，它們的稀土配分與微量元素蛛網(wǎng)圖除了含量有明顯差別外，大多數(shù)元素的相對富集或虧損均較接近，都明顯富集Ba、Th、Nb、REE，虧損U、K、P、Zr和Ti，表明前三者有相同的物質(zhì)來源，這與楊學(xué)明等（1998）的結(jié)論一致。而板巖顯然是受到了成礦熱液的影響。

（3）白云鄂博賦礦白云巖或白云石型礦石與北京西山微晶丘、黑腦包微晶丘以及正常沉積的灰?guī)r的微量元素蛛網(wǎng)圖和稀土模式圖（圖12-5、圖12-6）也區(qū)別不大，可能表明了方解石、白云石對元素的選擇性。

（4）白云鄂博白云巖中Nb的含量普遍很高，而海水中的Nb的濃度極低，僅為5～15pg/g,Nb是相容元素也幾乎不進(jìn)入水系的水溶液中，因此海水中Nb的沉淀富集是幾乎不可能的，所以礦區(qū)賦礦白云巖的Nb礦化無疑與熱液作用有關(guān)。但是Ta的富集作用卻十分微弱，顯示了成礦熱液強(qiáng)烈富Nb貧Ta的特征。

（5）從稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化圖可以看出，7類地質(zhì)體的REE型式均屬于輕稀土富集型。白云鄂博與礦有關(guān)的大多數(shù)樣品均無明顯Ce、Eu異常，而北京西山微晶丘和正常沉積的灰?guī)r有較明顯的Eu負(fù)異常。

（6）白云鄂博礦床的樣品中，Th、Nb的含量很高，而與其化學(xué)性質(zhì)相近的U、Ta含量很低，這種分離的機(jī)制尚需研究。U的虧損可能是在成礦作用過程中曾有氧化條件（形成了赤鐵礦和重晶石），深源的還原態(tài)U4＋被氧化成6價(jià)U而溶解到海水中去了。

圖12-6　白云鄂博礦田賦礦白云巖與北京西山、黑腦包微晶丘、石灰?guī)r蛛網(wǎng)圖

三、元素相關(guān)性分析

根據(jù)各元素的含量，本文分別對REE總量（不包括Y）與若干元素進(jìn)行了相關(guān)性分析，由于兩組數(shù)據(jù)分別在不同實(shí)驗(yàn)室測試，恐有精度不同的可能，故分別作圖（圖12-7，圖12-8）。

lg（∑REE）-lg（∑LREE/∑HREE）呈明顯正相關(guān)，這應(yīng)當(dāng)表明，成礦作用過程與輕重稀土分餾過程是同步的，盡管這一機(jī)理尚需探討。

稀土總量與Nb、Th、Sr、Ba、Mn、Zn等親石、親硫元素均有較好的雙對數(shù)相關(guān)性，表明它們在成礦作用過程中一致性富集；而稀土總量與Cr、Ni、V等親基性巖的幔源元素?zé)o明顯相關(guān)性或略有負(fù)相關(guān)趨勢。

四、結(jié)論

根據(jù)以上7類地質(zhì)體的主量元素、微量元素和稀土元素的分析，我們可以得出以下成因信息：

白云鄂博賦礦白云巖、白云石型礦石、富硫礦石、下伏碳酸鹽脈及燧石的微量元素及稀土元素特征相似，表明它們受到過相同的地質(zhì)作用，且難以分出期、次或階段。

REE與Nb、Th等是同步富集的，與硫化物（Zn）等也是同步富集的，且REE的富集伴隨著輕重稀土的分餾。

白云鄂博賦礦白云巖的上覆板巖中，大多數(shù)樣品的K₂O很高，而Na₂O很低，不太支持板巖是火成巖的認(rèn)識。

圖12-7　白云鄂博礦田賦礦白云巖、白云巖型礦石、碳酸鹽脈、燧石、上覆板巖，北京西山、黑腦包微晶丘等的微量元素相關(guān)圖（據(jù)表12-3數(shù)據(jù)）

圖12-8　白云鄂博礦田賦礦白云巖、白云巖型礦石、富硫礦石、上覆板巖等的微量元素相關(guān)圖（據(jù)表12-4數(shù)據(jù)）

四、菁布拉克巖體

（一）基本地質(zhì)特征

菁布拉克銅鎳礦床及其相關(guān)的基性雜巖體位于新疆特克斯縣城東南約120km的那拉提山北坡，中心地理坐標(biāo)為東經(jīng)82°18′00″，北緯42°56′00″。大地構(gòu)造位置上位于塔里木微板塊和烏孫-阿吾勒拉微板塊對接帶的呈北東東走向那拉提山脊深斷裂北緣。該地區(qū)巖漿活動強(qiáng)烈，巖漿巖主要分布在那拉提山脊斷裂以北，出露有鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖和中酸性巖類，主要巖漿活動時(shí)期為海西期（王作勛等，1990）。菁布拉克鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖帶由多個(gè)大小不等的侵入體組成，分布在那拉提山脊斷裂和伊什基里克山南麓斷裂附近（圖2-38），菁布拉克是其中最大的一個(gè)。典型的層狀侵入體分布于大斷裂或次級斷裂附近，以菁布拉克和喀拉達(dá)拉等巖體為代表，分異良好。菁布拉克巖體由閃長巖、輝長巖、橄欖輝長巖、橄欖巖等巖相組成?？_(dá)拉巖體由淺色輝長巖、深色輝長巖、橄欖輝長巖和輝綠巖組成。喬勒鐵克西和蘇魯兩巖體出露面積較小，僅見輝長巖相。另一些為沿大斷裂產(chǎn)出的小巖體，以瓊阿烏孜巖體為代表，主要由輝橄巖、輝長巖組成。丘拉克特勒克巖體則由輝長巖和輝綠巖組成（陳江峰等，1995）。這些巖體均十分破碎，蛇紋石化強(qiáng)烈。

菁布拉克含礦巖體侵位于古元古界那拉提巖群片麻巖、片巖、角閃巖夾大理巖的變質(zhì)巖系內(nèi)。巖體地表形態(tài)呈一北東向眼球狀（圖2-38），長2.5km，中部最寬1.3km，面積2.4km²。

（二）巖相學(xué)特征

菁布拉克巖體分異良好，可劃分為4個(gè)巖相帶，各巖相基本呈環(huán)狀分布，由邊部向中心依次為次閃石化輝石閃長巖-輝長巖帶、橄欖輝長巖-次閃石化輝石巖帶、次輝石化輝石巖-橄欖輝長巖帶和單輝橄欖巖帶（中國地質(zhì)調(diào)查局，2003）。主要造巖礦物為輝石、角閃石、斜長石、黑云母、橄欖石和不透明金屬硫化物等，其各種礦物含量隨巖石類型的不同而有較大的變化。巖石普遍遭受不同程度的蝕變，主要為蛇紋石化、綠泥石化、陽起石化、絹云母化和纖閃石化。

圖2-38 西天山菁布拉克區(qū)域地質(zhì)簡圖及巖體分布示意圖

巖石中常見結(jié)構(gòu)有自形—半自形中—細(xì)粒結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)、輝長結(jié)構(gòu)和反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)等典型鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖結(jié)構(gòu)特征，以塊狀構(gòu)造為主。用于測試的各巖石類型的基本特征描述如下：

（1）輝石閃長巖：巖石呈灰黑色，半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由斜長石、角閃石、輝石以及少量磷灰石和榍石以及金屬礦物等組成（樣號QBL-1，下同）。

（2）輝長巖：呈灰綠黑色，半自形粒狀結(jié)構(gòu)、聚晶結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由斜長石（30%～45%）、輝石（30%）、角閃石、黑云母、磷灰石、榍石及不透明金屬礦物組成。在含橄欖石的巖石中角閃石含量較高，在40%以上，粒度較小，并可見角閃石聚集在一起而呈聚晶結(jié)構(gòu)。輝石有單斜輝石和斜方輝石，單斜輝石的含量普遍高于斜方輝石。部分巖石中輝石與少量橄欖石被角閃石包裹，同時(shí)含有少量的黑云母等礦物。根據(jù)組成礦物的種類和含量不同，分別有角閃輝長巖（QBL-5，QBL-14），黑云母橄欖角閃輝長蘇長巖（QBL-2，QBL-3，QBL-4，QBL-6），角閃輝長蘇長巖（QBL-7）、橄欖角閃輝長巖（QBL-18）。

（3）角閃輝石巖：呈灰黑色，以半自形細(xì)粒粒狀結(jié)構(gòu)和嵌晶結(jié)構(gòu)為主，塊狀構(gòu)造。主要由斜長石（5%～10%）、輝石（35%～45%）、角閃石（30%～40%）以及少量的金屬礦物（1%～5%）組成（QBL-13，QBL-15，QBL-16），部分可見少量的橄欖石，形成橄欖角閃輝石巖（QBL-11）。

（4）輝石角閃石巖：呈黑色，以半自形細(xì)粒粒狀結(jié)構(gòu)和嵌晶結(jié)構(gòu)為主，塊狀構(gòu)造。主要由斜長石（約5%）、角閃石（55%～65%）、輝石（20%～25%）以及少量的金屬礦物組成（QBL-8，QBL-10）。

（三）巖石地球化學(xué)特征

本次研究只選取了部分新鮮程度較高的樣品，對同一樣品進(jìn)行了系統(tǒng)的常量元素、微量元素及稀土元素配套分析。測試工作由國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心實(shí)驗(yàn)室完成。

圖2-39 西天山菁布拉克鎂鐵鐵質(zhì)巖SiO₂和MgO與主要氧化物關(guān)系圖

1.常量元素

常量元素的分析結(jié)果分別列于表2-16，各樣品氧化物的總量為97.70%～99.68%。由表2-16可知，菁布拉克巖體的SiO₂含量總體較低，為45.14%～50.37%，但變化幅度不大。TiO₂ 的含量為0.40%～1.93%，但總體較低，絕大多數(shù)為0.5%左右。Al₂O₃的含量變化較大，為 10.83%～18.15%，這主要與巖石中斜長石含量的高低有關(guān)。MgO的含量介于8.96%～17.67%之間，F(xiàn)eO_T的含量為6.04%～14.35%，CaO的含量為8.59%～12.19%。Mg^＃（Mg^＃=Mg/（Mg+Fe），假定Fe³⁺/Fe²⁺=0.15，F(xiàn)eO_T（=0.9×Fe₂O₃+FeO）值介于0.59～0.81。K₂O和Na₂O的含量總體較低，分別為0.12%～0.95%和1.02%～2.14%。K₂O+Na₂O的含量變化于1.36%～2.51%。圖2-39反映了SiO₂和MgO與各主要氧化物的相關(guān)關(guān)系。在AFM圖（圖2-40）上，大多數(shù)落在拉斑玄武巖系列范圍內(nèi)，只有個(gè)別SiO₂ 含量較高的樣品落在鈣堿性系列范圍內(nèi)。樣品K₂O的含量為0.12%～0.95%，但多數(shù)在0.3%以內(nèi)，所以應(yīng)屬低鉀拉斑玄武巖系列。

2.稀土和微量元素

菁布拉克巖體的稀土元素與微量元素分析結(jié)果列于表2-17。由表2-17可知，巖體的稀土總量（∑REE）總體變化較小，除兩個(gè)富鐵樣品QBL-8和QBL-10分別為152.43×10^-6和119.65×10^-6外，其余都介于17.57×10^-6～28.65×10^-6之間。巖體中各樣品的La/Sm值介于1.07～2.61，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分配曲線表現(xiàn)為平緩型到輕稀土元素的低度富集型（圖2-41），明顯不同于蛇綠巖套中巖石的LREE虧損的分布模式（董云鵬等，1997），與島弧拉斑玄武巖的稀土元素配分模式比較類似。但兩個(gè)輝石角閃巖樣品QBL-8和QBL-10相對于La，Ce，Pr富集Nd，Sm，以及富集MREE，HREE的特征，稀土配分曲線表現(xiàn)出不對稱的凸起模式，而且樣品的δEu值為0.68和0.69，這可能與斜長石的分離結(jié)晶作用有關(guān)。巖體中其他樣品的輕重稀土分餾弱到中等，其（La/Yb）_N介于1.20～2.50之間，樣品的δEu值均在1.10～1.38之間，Eu具有微弱的正異常。MgO與相容元素的關(guān)系圖解如圖2-42所示。

圖2-40 菁布拉克鎂鐵質(zhì)巖AFM圖解

圖2-41 菁布拉克鎂鐵質(zhì)巖稀土元素配分模式圖

由圖2-43可以看出，樣品不相容元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素配分曲線基本相似，相對于Ce和Nd富集Sr，相對于Ba和U虧損Th，相對于La和Ta虧損Nb，P也表現(xiàn)為虧損，Ti總體微虧損但個(gè)別樣品表現(xiàn)為微富集。總體上富集大離子親石元素（LILE），以K和Sr的正異常最為明顯，相對虧損高場強(qiáng)元素（HFSE），尤其明顯虧損Nb，P和Ta。

（四）巖體定年研究

進(jìn)行分析的輝石閃長巖樣品QBL-1采自菁布拉克巖體北部閃長巖相（采樣位置見圖2-44）。巖石呈灰黑色，半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由斜長石、角閃石、輝石以及少量磷灰石和榍石以及金屬礦物等組成。測試方法和實(shí)驗(yàn)條件在前面章節(jié)已經(jīng)介紹。

表2-16 菁布拉克基性雜巖體常量元素分析結(jié)果

表2-17 菁布拉克基性雜巖體稀土元素和微量元素分析結(jié)果

續(xù)表

圖2-42 菁布拉克鎂鐵質(zhì)巖MgO與相容元素關(guān)系圖

圖2-43 不相容元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素配分曲線圖（a）和相容元素標(biāo)準(zhǔn)化圖解（b）

該樣品中大多數(shù)鋯石大都呈短柱—長柱狀，半透明，無色至微弱的黃褐色。從鋯石的陰極發(fā)光照片上可以看出，鋯石發(fā)育有比較清楚的韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)，顯示出巖漿成因的特征。筆者選擇了其中的14顆最具代表性的鋯石進(jìn)行了分析。所測鋯石的SHRIMP分析結(jié)果（表2-18）顯示，鋯石的U含量變化于88×10^-6～293×10^-6之間，Th/U比值為0.66～1.11。14個(gè)測試結(jié)果給出基本一致的年齡值，²⁰⁶Pb/²³⁸U年齡范圍為416～447Ma。在一致曲線圖中，數(shù)據(jù)集中分布在一致曲線上或其附近，²⁰⁶Pb/²³⁸U的加權(quán)平均年齡為434.4±6.2 Ma（MSWD=0.49）（圖2-45）。

圖2-44 西天山菁布拉克銅鎳礦礦區(qū)地質(zhì)圖

表2-18 菁布拉克巖體閃長巖鋯石SHRIMP U-Pb測年數(shù)據(jù)

（五）巖石成因

1.巖漿源區(qū)

由于Ti，Zr，Y，Cr，Hf，Ta，Th和P等元素的活動性較弱，而且部分元素是相互伴生的，如Nb和Ta，Zr，Hf等。這些元素不易溶于流體相而被攜帶運(yùn)移，因此受變質(zhì)作用或交代蝕變作用影響小。REE在成巖-變質(zhì)作用過程中雖有一定程度的活動性，但作為一組元素，在成巖-變質(zhì)階段之間顯示了平行變化的行為，雖然絕對濃度可能發(fā)生變化，但其分布形式基本保持平行。因此，可以用這些元素的組成特點(diǎn)來進(jìn)行巖石的源區(qū)判別。

菁布拉克巖體的TiO₂含量較低，除兩個(gè)樣品值外，其余都在1%以下，顯示出島弧巖漿所具有的特點(diǎn)。菁布拉克巖體的高場強(qiáng)元素（Nb，Ta，Zr，Hf，Ti）相對虧損和大離子親石元素（如Rb，K，Ba，Sr等）富集的特征，同樣指示了島弧巖漿的特點(diǎn)。研究表明，Nb，Ta，Zr，Hf，Ti的虧損及大離子親石元素的富集既可以由巖漿上升過程中遭受強(qiáng)烈的地殼物質(zhì)的混染引起（Ma et al.，1998），也可以由巖漿源區(qū)存在因俯沖作用進(jìn)入地幔的地殼物質(zhì)所致（Tarney et al.，1994；馬昌前等，2004；邱檢生等，2001），俯沖地殼的揮發(fā)分和較強(qiáng)活動性大離子親石元素（LILE）和強(qiáng)活動性親石元素（HILE）（如Rb，Sr，Ba，U）的優(yōu)先淋濾可能會使它們從弱活動性強(qiáng)不相容性親石元素（HILE）（Th，Nb，Ta）中分餾出來。當(dāng)然，菁布拉克巖體表現(xiàn)出不同程度的蝕變，由于Rb，Ba，K和U是活動性元素，如輝石的透閃石化和綠泥石化等，這些元素的含量相對較高也不排除與后期的蝕變或變質(zhì)作用有關(guān)（Rollison，1993）。

圖2-45 菁布拉克巖體閃長巖中鋯石的SHRIMP U-Pb諧和曲線圖

部分微量元素比值受巖漿分離結(jié)晶作用影響甚小，因此可以幫助判斷是巖石圈地幔的混染還是地殼物質(zhì)的混染。通常認(rèn)為高La/Sm（>4.5）值指示了地殼物質(zhì)的混染（Lassiter et al.，1997），由表2-17可知，所有樣品的La/Sm值最高的為2.61。菁布拉克大多數(shù)樣品的Ti/Y值主要為239.76～275.40，與虧損地幔的Ti/Y值271（Sun et al.，1989）比較接近。由此可以認(rèn)為，菁布拉克巖漿在侵位過程中受到地殼物質(zhì)混染的程度較低，巖體具有的特點(diǎn)是其源區(qū)特征的反映。同時(shí)，經(jīng)過地殼物質(zhì)混染的巖漿其Sr和Nd同位素一般也會發(fā)生相應(yīng)的變化，即Sr同位素比值升高而Nd同位素比值降低，據(jù)陳江峰等（1995）對菁布拉克圍巖那拉提巖群黑云母片麻巖的Sr同位素的研究結(jié)果，其初始值為0.8049，¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd為0.511 64，巖體Sr同位素比值與其相比，Sr同位素初始比值與圍巖有比較明顯的區(qū)別，因此可能說明巖體基本未受到圍巖物質(zhì)的混染或混染程度極低。

通常認(rèn)為島弧巖漿的源區(qū)有地幔楔中MORB型的虧損地幔、洋殼以及洋殼中釋放的流體（Morris et al.，1990；Miller et al.，1995；Plank et al.，1998；張招崇等，2005）?；詭r的Zr/Nb比值除一個(gè)值為91之外，其余都介于24～69之間，與MORB的Zr/Nb比值（10～60，Davidson，1996）比較接近，Sm/Nd的比值為0.28～0.36，基本上位于MORB的范圍（平均值為0.32，Anderson，1994），因此推測菁布拉克基性巖的源區(qū)可能為MORB型的虧損地幔。陳江峰等（1995）測定了菁布拉克巖帶的Rb，Sr和Sm，Nd同位素組成，得出其（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_t為0.70370～0.70936，（¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd）_t為0.511974～0.512551，由此計(jì)算出層狀侵入體的ε_Nd（t）為+3.7～+6.4，說明源區(qū)為虧損的地幔。因此，導(dǎo)致菁布拉克巖體富集HILE的原因可能是由俯沖作用引起的MORB型虧損地幔和交代巖石圈地幔之間的相互作用引起的。

幾乎所有的樣品中都能見到巖漿成因的角閃石，部分樣品可見到黑云母。樣品中水的含量為0.76%～2.60%，一般認(rèn)為水在橄欖石、斜方輝石、單斜輝石和斜長石中為不相容組分。因?yàn)樗袠悠范己薪情W石，推斷水應(yīng)該早于巖體的侵位加入到巖漿中。水的加入會降低液相線而引發(fā)地幔發(fā)生部分熔融。巖體的高場強(qiáng)元素特征表明了它與俯沖作用形成的富集作用有關(guān)?？赡苷怯捎诟_的洋殼物質(zhì)在熱的作用下釋放出的水降低了液相線溫度而使地幔楔發(fā)生部分熔融，因此其部分熔融形成的巖漿保留了島弧巖漿的特點(diǎn)，即富水及虧損Nb和Ta，Ti等。

2.巖漿的分異和演化過程

一般認(rèn)為，層狀基性巖體代表了巖漿房中分離結(jié)晶作用的產(chǎn)物。菁布拉克巖體的Mg^＃介于 0.59～0.81之間，絕大多數(shù)為0.74～0.81，該值低于蛇綠巖中變質(zhì)橄欖巖的值（0.89～0.91）（Sun et al.，1989；張旗，1992；龍小平等，2004），略高于Frey等（1978）認(rèn)為的原生巖漿 0.65～0.75 的Mg^＃值范圍。一般認(rèn)為Mg^＃值比較高，顯示出演化巖漿過程中存在明顯的橄欖石的堆晶作用。菁布拉克巖體高的Mg^＃值表明侵入巖體堆積了少量過剩的超鎂鐵質(zhì)組分，因此巖體可能不是由原始巖漿直接結(jié)晶的，而是經(jīng)歷了一定程度的分異演化。

研究表明，Cr，Co，Ni等元素在部分熔融及巖漿結(jié)晶分異過程中表現(xiàn)出相容元素行為，它們在巖石中的含量主要與部分熔融程度、寄主礦物的相容性及寄主礦物在巖石中的含量有關(guān)（支霞臣等，2004）。Green（1994）研究表明，Ni，Co是橄欖石的相容元素，Co和Ni的含量主要受巖漿中橄欖石的分離和堆晶作用控制，主要呈類質(zhì)同象替換橄欖石中的Mg，其次也可以進(jìn)入斜方輝石及角閃石中；Cr的含量主要受鉻鐵礦和透輝石的分離和堆晶作用控制，而V主要受磁鐵礦和輝石的分離和堆晶作用的影響；Sc和Zn也主要賦存于單斜輝石中；因此，巖體中含橄欖石的巖石中Ni，Co含量較高，輝長巖中的Sc，V含量較高。MgO與Cr，Co，Ni呈明顯的正相關(guān)關(guān)系（見圖 2-42），Cr的含量為84.6×10^-6～970×10^-6，Co為37.8×10^-6～99.9×10^-6，Ni為28×10^-6～858×10^-6，V為114×10^-6～211×10^-6，Sc為23.3×10^-6～30.6×10^-6，但總體上V和Sc的含量與MgO含量呈反相關(guān)趨勢。反映了成巖過程中存在著橄欖石與斜方輝石、鉻鐵礦的分離結(jié)晶作用。微量元素特征總體上表現(xiàn)出富集大離子親石元素（LILE），以K和Sr的正異常最為明顯，反映了斜長石的堆晶作用較明顯。菁布拉克巖體的相容元素與原始地幔相比，所有樣品均具有Ti的正異常，Cr，Ni的負(fù)異常（見圖2-43）。Eu異常的發(fā)生常與斜長石的結(jié)晶有關(guān)，高的δEu值（>1）與斜長石的堆晶有關(guān)，而低的δEu值則與斜長石的虧損有關(guān)。除兩個(gè)樣品的δEu值為0.68和0.69之外，其他樣品均在1.10～1.38之間，Eu具有微弱的正異常，表明斜長石的分離結(jié)晶作用較弱，而堆晶作用可能更加明顯。

圖2-46 La/Sm和La/Yb對La的圖解

原生巖漿相容元素Sc，Co，Ni 含量分別為Sc15×10^-6～28×10^-6，Co27×10^-6～80×10^-6，Ni90×10^-6～670×10^-6（Frey et al.，1978），菁布拉克巖體的相容元素Sc（23.1×10^-6～32.6×10^-6），Co（37.3×10^-6～99.9×10^-6），Ni（28×10^-6～858×10^-6）的組成特點(diǎn)表明，菁布拉克巖體也不是由原始巖漿直接結(jié)晶的。超鎂鐵質(zhì)巖漿形成于地幔巖的高度部分熔融，具有重稀土富集或平緩的稀土配分型式，而菁布拉克巖體全巖具有輕稀土低度富集型配分曲線模式，證明了它們不是由超鎂鐵質(zhì)巖漿直接結(jié)晶形成的。另外，在La/Sm-La和La/Yb-La的圖解中（圖2-46），分離結(jié)晶作用的分布趨勢軌跡為近水平的直線，而平衡部分熔融的趨勢軌跡為斜線，由圖2-46還可以看出，絕大多數(shù)樣品的投影點(diǎn)沿一較陡的斜線分布，因此說明，在巖漿演化過程中，原始巖漿發(fā)生了比較明顯的部分熔融作用（Treuil et al.，1975）。

由圖2-39可以看出，MgO和FeO_T的含量隨著SiO₂含量的增加而降低，表明存在橄欖石和鉻鐵礦的分離和堆晶作用；CaO和Al₂O₃的含量與SiO₂含量呈正相關(guān)性，表明發(fā)生了單斜輝石和斜長石的分離和堆晶作用；K₂O和TiO₂的含量與SiO₂含量總體上也呈現(xiàn)正相關(guān)性，反映出巖漿系統(tǒng)中沒有鈦鐵礦物的析出。同樣，MgO與各氧化物之間也存在一定的相關(guān)性（見圖2-39），也表明巖漿在巖漿房和（或）侵位過程中存在著分離結(jié)晶作用。MgO與SiO₂，Al₂O₃，K₂O+Na₂O的負(fù)相關(guān)關(guān)系表明了單斜輝石和斜長石的分離結(jié)晶作用；MgO與FeO_T的正相關(guān)關(guān)系說明橄欖石與斜方輝石的部分分離結(jié)晶作用；MgO及FeO_T均與TiO₂無相關(guān)表明沒有鐵鈦礦物的析出。Mg^＃較高的輝石巖為堆晶成因的巖石，Mg^＃較低的輝長巖為橄欖石、輝石分離結(jié)晶后由殘余巖漿演化的產(chǎn)物。

根據(jù)菁布拉克巖體的巖石化學(xué)和稀土元素特點(diǎn)，推測進(jìn)入巖漿房中的母巖漿主要是地幔部分熔融形成的，但也可能經(jīng)歷了深部巖漿房一定程度的分離結(jié)晶作用。一般認(rèn)為，巖石的稀土元素總量和輕稀土富集程度是隨巖石所處高度的增加而增加的，因此，目前出露的巖體系原始巖漿在深部巖漿房發(fā)生了結(jié)晶分異作用后，其堆晶體與殘余巖漿演化的混合體。

3.構(gòu)造意義

對于菁布拉克巖體的成因和形成環(huán)境，前人也作了一些研究工作，但存在不同認(rèn)識。王作勛等（1990）認(rèn)為菁布拉克一帶的基性—超基性巖帶為被肢解的蛇綠巖殘塊。郝杰等（1993）也認(rèn)為是蛇綠混雜巖，所測定的菁布拉克鎂鐵質(zhì)巖帶中的長阿吾子巖體輝長巖中的輝石的Ar-Ar測年結(jié)果為439.4±26.7Ma，認(rèn)為其為洋殼年齡，但倪守斌等（1994）對該年齡本身提出了異議，而且該年齡并非菁布拉克巖體本身的年齡，他們測得菁布拉克一帶數(shù)個(gè)基性巖帶的Sm-Nd同位素等時(shí)線年齡為320 Ma，該年齡在誤差范圍內(nèi)，與早期對喀拉通克等含礦巖體的測年結(jié)果相當(dāng)（王潤民等，1991；李華芹等，1998），因此認(rèn)為菁布拉克巖體與區(qū)域堿性花崗巖、喀拉通克和東天山地區(qū)的黃山基性超基性巖體等的形成環(huán)境相同，即碰撞造山作用結(jié)束后的后碰撞伸展環(huán)境。

車自成等（1994）和湯耀慶等（1995）認(rèn)為中天山南北兩側(cè)分別存在早古生代的洋盆，北側(cè)準(zhǔn)噶爾洋盆在奧陶紀(jì)末（車自成等，1994）或早志留世（高俊等，1997）已經(jīng)封閉；南側(cè)南天山洋盆在志留紀(jì)的中晚期開始向北部中天山板塊之下俯沖碰撞（肖序常等，1992；李華芹等，1998），在經(jīng)歷了古生代洋的演化之后，最終在早石炭世前封閉（高俊等，1997）。最近，在綜合分析西天山地區(qū)和相鄰哈薩克斯坦境內(nèi)天山區(qū)域地質(zhì)資料（何國琦等，2004；Alexyutin，2005）并通過地質(zhì)圖的比對和銜接，發(fā)現(xiàn)中天山（烏孫-阿吾勒微板塊）北側(cè)的洋盆更可能是伊犁洋盆，該洋盆在晚奧陶世開始向南北兩側(cè)俯沖，直到晚志留世閉合。而在早志留世，位于中天山南側(cè)的南天山洋盆向北俯沖過程中，在中天山南緣那拉提山巖漿巖帶上的菁布拉克地區(qū)巖體可能是俯沖過程中的局部拉張環(huán)境侵位的（見圖1-15e），而434.4±6.2Ma年齡與此時(shí)代相當(dāng)。菁布拉克巖體的巖石地球化學(xué)特征以低Ti，虧損Nb，Ta和微弱富集輕稀土元素以及富集大離子親石元素為特征（張作衡等，2006），同位素組成顯示巖體來源于虧損的地幔（陳江峰等，1995）。因此菁布拉克巖體可能是在局部拉張環(huán)境中由于幔源巖漿的底辟作用所形成。

另外，菁布拉克巖體的侵入圍巖在前人的文獻(xiàn)和1978年出版的1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告中認(rèn)為是中志留統(tǒng)。但最新出版的《中國地質(zhì)圖集》（馬麗芳等，2002）、《1∶250萬中華人民共和國地質(zhì)圖》（中國地質(zhì)調(diào)查局，2004）和《中國新疆及鄰區(qū)1∶250萬地質(zhì)圖》（何國琦等，2004）上都將其劃歸為古元古界（見圖2-38）。本次對菁布拉克巖體中的閃長巖進(jìn)行的鋯石SHRIMP U-Pb定年結(jié)果為434.4±6.2 Ma（早志留世），更進(jìn)一步證明了巖體的侵入地層不可能為中志留統(tǒng)。

4.成巖機(jī)制

已有資料顯示，中天山北側(cè)和南側(cè)分別存在早古生代的洋盆（車自成等，1994；湯耀慶等，1995）。北側(cè)準(zhǔn)噶爾洋盆在奧陶紀(jì)末（車自成等，1994）或早志留世（高俊等，1997）已經(jīng)封閉；南側(cè)南天山洋盆在志留紀(jì)的中晚期開始向北部中天山板塊之下俯沖碰撞（肖序常等，1992；李華芹等，1998），在經(jīng)歷了古生代洋的演化之后，最終在早石炭世前330～350Ma期間封閉（高俊等，1997）。王作勛等（1990）認(rèn)為菁布拉克一帶的基性—超基性巖帶為被肢解的蛇綠巖殘塊。但郝杰等（1993）測得的巖帶內(nèi)的瓊阿烏孜輝長巖中的輝石的Ar-Ar年齡為439.4±26.7Ma，認(rèn)為其為蛇綠混雜巖的形成年齡，即洋殼年齡，對黑云母的Ar-Ar測年結(jié)果為245.5±0.3Ma，基于這兩個(gè)年齡，郝杰等（1993）認(rèn)為從志留紀(jì)以來，在中天山和塔里木大陸板塊之間存在古大洋，直到早二疊世完全閉合。倪守斌等（1994）測得菁布拉克一帶基性巖帶的Sm-Nd同位素等時(shí)線年齡為320Ma，認(rèn)為菁布拉克等巖體的形成與區(qū)域堿性花崗巖以及阿爾泰南緣的喀拉通克和東天山地區(qū)的黃山基性超基性巖體的形成為同一環(huán)境，即碰撞造山作用結(jié)束后的拉張環(huán)境。在中天山板塊南緣發(fā)育有一條以花崗閃長巖為主的長達(dá)600km 的花崗巖帶，郝杰等（1993）測得的那拉提花崗巖黑云母的Ar-Ar測年結(jié)果為355.1±10.7Ma，在那拉提一帶廣泛發(fā)育有早石炭世大哈拉軍山組中基性火山巖，因此認(rèn)為晚泥盆世和早石炭世中天山南緣存在由于南天山洋向中天山板塊的俯沖作用而形成的島弧帶。但根據(jù)我們研究，在哈爾克山北坡的南天山洋殼板片于早志留世末開始向北俯沖（見圖1-15e），中泥盆世洋盆已經(jīng)消減閉合，此時(shí)構(gòu)造演化已進(jìn)入了“A”型俯沖階段（見圖1-15h），導(dǎo)致中天山強(qiáng)烈隆起和大規(guī)?；◢弾r漿侵位，從而形成以火山弧為特征的巖漿巖帶。最近，通過對菁布拉克含礦巖體中金屬硫化物進(jìn)行了Re-Os同位素測年，獲得年齡為379±16Ma，表明本區(qū)成礦作用可一直延續(xù)到中泥盆世。

因此菁布拉克巖體巖漿形成的最可能機(jī)制是，志留紀(jì)中晚期至早泥盆世南天山洋向?yàn)鯇O-阿吾拉勒微板塊下的俯沖消減，在此過程中，由于俯沖洋殼上部沉積物的脫水，其釋放的流體和熔體對其上部的地幔楔進(jìn)行交代，導(dǎo)致虧損的地幔楔富集大離子親石元素Sr，Ba，Rb和K等；隨著脫水作用的發(fā)生，洋殼的密度不斷增大，導(dǎo)致大洋地殼繼續(xù)向下俯沖，釋放出的流體降低了液相線溫度而使地幔楔發(fā)生部分熔融，隨著部分熔融程度的增加，地幔發(fā)生底辟作用向上運(yùn)動；由于減壓作用，地幔進(jìn)一步發(fā)生熔融，形成鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖漿，在深部巖漿房發(fā)生了橄欖石、輝石等礦物的分離結(jié)晶作用，這些礦物隨著殘余巖漿不斷上升，由于較大的密度而堆晶于巖漿的下部形成橄欖巖與輝石巖，殘余巖漿則發(fā)生輝石、角閃石及斜長石等的分離結(jié)晶作用，形成了輝長巖、閃長巖，從而形成了菁布拉克含銅鎳的鎂鐵質(zhì)巖體。

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