The zircon U-Pb age and geochemical characteristics of ore-bearing granite in the Niuduo graphite deposit eastern Tibet
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摘要:
藏东察雅—左贡地区可能存在一条晶质石墨矿带，从北向南已发现纽多、地果、青果3处石墨矿床，找矿潜力巨大。以矿区基本地质特征为基础，对含矿岩体花岗岩的岩石学、岩石地球化学及锆石U-Pb同位素进行研究，结果表明含矿花岗岩具有富钾、过铝、钙碱性S型花岗岩的特征；稀土元素配分曲线呈右倾斜的轻稀土元素富集型，轻、重稀土元素分馏明显，具有明显的负Eu异常，微量元素特征显示亏损Nb、Ba、Sr、P、Ti等高场强元素，尤其亏损Ti，相对富集Rb、K、U等大离子亲石元素；样品锆石具有明显的振荡环带和较高的Th/U值（普遍大于0.4），属于典型的岩浆成因锆石，用LA-ICP-MS技术测得锆石206Pb/238U年龄为258.1±1.9 Ma（95%置信度，MSWD=3.5，n=35），表明岩体形成时代为晚二叠世。岩石地球化学特征表明，纽多花岗岩来源于陆壳杂砂岩的部分熔融，且成岩温度较高，可能是碰撞造山导致地壳加厚增温重熔形成的。
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关键词:
- 花岗岩 /
- 地球化学 /
- LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄 /
- 纽多 /
- 藏东
Abstract:There may be a crystalline graphite ore belt from Chaya to Zuogong in eastern Tibet, which has great potential for prospecting.Three graphite orebodies were discovered from north to south, i.e., Niuduo, Diguo and Qingguo.The latest geological survey shows that the Niuduo graphite deposit is expected to reach the scale of large-scale deposits, but the theoretical research work remains very insufficient.In this paper, based on the basic geological characteristics of the mining area, the authors studied the petrology, petrogeochemistry and zircon U-Pb chronology of the ore-bearing rock mass.The results show that the ore-bearing granite has the characteristics of K-rich, peraluminium, calc-alkaline S-type granite, and the REE distribution curve is right-inclined LREE enrichment type, with obvious LREE fractionation and obvious negative Eu anomaly.Trace element characteristics show that high field strength elements such as Nb, Ba, Sr, P and Ti are deficient, especially Ti, while large ion lithophile elements such as Rb, K and U are relatively enriched.Zircons in the samples have obvious oscillatory zones with high Th/U ratios(generally higher than 0.4), suggesting typical magmatic zircons.The 206Pb/238U age of zircons determined by LA-ICP-MS is 258.1+1.9 Ma, MSWD=3.5(n=35), and the age of zircons is Late Permian.Geochemistry shows that the Niuduo granite originated from partial melting of continental crustal complex sandstone, and the diagenetic temperature was relatively high.It may have been formed by collisional orogeny resulting in crustal thickening, warming and remelting.
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Keywords:
- granite /
- geochemistry /
- LA-ICP-MS zircon U-Pb age /
- Niuduo /
- eastern Tibet
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中国东部苏北—皖北地区广泛分布新元古代辉绿岩墙，从安徽栏杆地区一直延伸到徐州铜山、邳州燕子埠等地。其展布受北东向和近东西向构造控制，呈层状和似层状侵入新元古界沉积岩中，接触地层为碳酸盐岩，普遍遭受不同程度的大理岩化。辉绿岩墙侵入的最新层位为上震旦统金山寨组底部，在栏杆地区呈岩床侵入到上震旦统史家组和望山组中。在该层辉绿岩中发现了大量原生金刚石，使该区碱性基性岩成为金刚石寄主母岩而被地质学者广泛关注[1-2]。传统金刚石寄主母岩（金伯利岩、钾镁煌斑岩等）中含有典型的金刚石指示矿物，如高铬镁铝榴石、铬透辉石、含镁钛铁矿等[3]。
除超基性岩外，目前最新认识显示，碱性基性岩也可以作为金刚石的含矿母岩，如俄罗斯乌拉尔地区的金刚石砂矿，被认为可能来自乌拉尔碱性玄武岩类[4]；在雅库特地区产金刚石的Udachnaya等岩筒中均发现了多种含金刚石的地幔捕虏体，其中就包括有基性岩过渡特征的辉石岩[5-7]；在叙利亚西北大马士革北约150km处的2个具经济价值的含金刚石岩管与碱性辉长岩类似[8]；捷克的Ceske、Stredhori含镁铝榴石基性火山岩，被看作是该地区次生金刚石的来源[9]。2017年安徽省第二水文工程地质勘查院经过5年勘查工作，在栏杆地区提交金刚石资源量3万克拉。这些都引发地质工作者对基性岩型金刚石找矿方法及指示矿物的思考。本次研究主要选取栏杆地区碱性基性岩人工重砂样品中分选出的重砂矿物，通过对其中单斜辉石和钛铁矿矿物组成及其与寄主母岩间关系的研究，揭示辉石的成因，以及包含的深部地质信息和与其共存的其他矿物之间的关系。
1. 地质背景
研究区位于安徽宿州市栏杆镇，距宿州市区约40km，区域上位于华北地台东南缘，稳定的古老克拉通内[10]，其东侧为郯庐断裂带（图 1-a）。郯庐断裂带是中国东部一条著名的深大断裂带，与金刚石成矿关系相当密切[11-12]（辽宁、山东金刚石成矿区带位于郯庐断裂两侧）。研究区通过的断裂带宽约20km，主要由3条断裂组成：五河-合肥深断裂、石门山断裂、嘉庐深断裂，呈北北东走向，断层面倾向东，局部倾向西，倾角为60°~80°。区内断裂构造以东西向为主，有小望疃断层、金山寨断层等[2]。
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图 1 郯庐断裂带构造（a）及栏杆地区地质简图（b）[2]Figure 1. Geological sketch map of Tancheng-Lujiang fault zone(a)and Lan'gan area(b)安徽栏杆地区出露地层以元古宇和下古生界为主，岩性为白云岩、灰岩、页岩、砂岩、燧石砾岩等。地层遭受褶皱变形，以复式的逆冲板片状产出，构成了徐州-宿州弧形构造带。
安徽栏杆地区岩浆岩分布较广泛，主要为辉绿岩、石英正长斑岩、斜闪煌斑岩等。栏杆地区最主要的岩体为老寨山岩体，主体部分为晚震旦世辉绿岩，位于宝光寺、猫头山至老寨山、大堂山一带，侵入震旦系望山组、史家组中（图 1-b），呈北北东向条带状弧形展布于研究区中部，区内长度大于19km，最宽1.6km。老寨山辉绿岩岩体受横向断层破坏，岩体分支较多。岩体剥蚀深度较浅，并保留了较多捕虏体及顶盖[13]。
2. 样品特征及分析方法
2.1 钛铁矿
钛铁矿是火成侵入岩体的主要氧化物之一，尽管常以副矿物形式出现，但具有重要的成因指示意义。在不少金刚石矿床中，钛铁矿是重要的指示矿物。因为其良好的抗物理风化及化学风化的性质而容易保存，在金伯利岩勘查过程中起重要的作用，尤其是含Cr2O3大于1%，MgO大于8.5%的钛铁矿，更是金伯利岩型金刚石的密切伴生矿物。钾镁煌斑岩中也有少量镁钛铁矿，但数量较金伯利岩少得多。目前，研究较多的是金伯利岩和钾镁煌斑岩中的钛铁矿，对含金刚石碱性基性岩中的钛铁矿涉及较少。
本区钛铁矿分布广泛，数量较多，多呈板状自形晶，少部分呈不规则棱角状、碎屑状，黑色不透明，金属光泽，具有不平坦状端口，粒度在0.2~1mm之间。在镜下常见辉绿岩中有钛铁矿骸晶存在。
2.2 单斜辉石
对于传统的金伯利岩型金刚石指示矿物而言，辉石同样是金刚石找矿过程中重要的指示矿物。其意义在于：①特征的辉石能指示金伯利岩和钾镁煌斑岩的含矿性，尤其是含铬量较高的辉石；②辉石在金伯利岩和钾镁煌斑岩中含量较少，且不耐风化，因此是近源指示矿物；③作为良好的地质温度计，辉石可用于反演地幔的热状态及源区深度。本区重砂矿物中可见大量辉石，主要为单斜辉石（图 2），呈半自形-他形，短柱状或棱角状，颜色从无色到浅绿色。薄片下观察大多无多色性，斜消光，干涉色高于一级，为二级蓝或绿。具有{100}方向解理，可见某些切片方向具有比解理更细小密集的裂缝，可能是（100）裂理，属异剥辉石。
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图 2 单斜辉石和钛铁矿薄片下透射光、反射光图像a—单斜辉石正交偏光照片；b—单斜辉石反射光照片；c—钛铁矿骸晶；d—钛铁矿反射光照片Figure 2. Transflective photographs of clinopyroxene and ilmenite由于样品中斜方辉石较稀少，在重砂矿物中，仅见少量的紫苏辉石。本文只对单斜辉石加以讨论。
2.3 分析方法
将重砂样品中挑选出来的辉石及钛铁矿样品经过丙酮、酒精清洗，去除表面杂质及污染，在双目镜下制成透明树脂靶，并抛磨至露出矿物表面，再进行透射光、反射光或阴极发光（CL）拍照，用于电子探针下定位。CL图像显示，辉石无明显环带。
矿物化学成分分析和背散射图像采集在国家海洋局第二海洋研究所完成，使用仪器为JEOL JXA-8100电子微探针波谱仪。测试条件为：加速电压15kV，束流20nA，光束直径为5μm。校正标准矿物为：硬玉（Si，Na）、橄榄石（Mg）、铁铝榴石（Fe，Al）、透辉石（Ca）、透长石（K）、铬铁矿（Cr）、金红石（Ti）、蔷薇辉石（Mn）和硅铍铝钠石（Cl）。Ni，Co，Mn，Cr和Cl的计数时间峰值为30s，背景计数时间为10s，其他元素分析为峰值10s，背景5s。分析精度和准确度优于5%。
3. 结果及讨论
3.1 钛铁矿
在镁铁质-超镁铁质岩中，钛铁矿主要是钛铁矿（FeTiO3）、镁钛矿（MgTiO3）和赤铁矿的固溶体，普遍含有一定数量的Cr2O3（0.1%~11%）和MnO2。在赤铁矿的含量较稳定和较低的情况下，主要的成分变化在钛铁矿-镁钛矿系列中[14]。其中镁钛矿的组分变化与形成时的压力（深度）条件变化密切相关，即MgTiO3组分越高，形成深度越大[15]。
从电子探针分析结果（表 1）看，栏杆地区钛铁矿主要为钛铁矿（FeTiO3）、镁钛矿（MgTiO3）和赤铁矿（Fe2O3）的固溶体，含有少量MnO。其中主要为钛铁矿，含量在85.6%~95.2%之间，镁钛矿和赤铁矿含量为0.13% ~8.96%和1.8% ~4.6%，MnO含量在0.38%~2.83%之间。Cr2O3含量极少，只有极少数达到0.1%，其余可忽略不计。
表 1 栏杆地区钛铁矿主量元素成分数据Table 1. Composition of major elements of ilmenite in Lan'gan area% 分析编号 lg-10 lg-41 lg-5 lg-31 lg-14 lg-6 lg-12 lg-39 lg-11 lg-21 lg-15 lg-20 lg-1 Al2O3 0.00 0.04 0.04 0.06 0.08 0.09 0.09 0.09 0.11 0.12 0.16 0.19 0.20 Na2O 0.01 0.00 0.00 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.03 K2O 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 Fe2O3 4.10 4.64 5.35 3.41 8.40 3.92 8.03 4.45 8.08 6.78 7.95 8.11 5.45 FeO 43.77 43.27 40.91 41.65 39.37 44.31 39.85 40.61 40.49 39.51 39.88 38.94 42.90 TFeO 47.46 47.45 45.73 44.71 46.93 47.84 47.08 44.62 47.77 45.61 47.03 46.24 47.80 SiO2 0.00 0.00 0.02 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.01 0.03 0.01 0.01 0.00 MgO 0.66 0.66 0.04 0.87 2.01 0.50 2.12 1.48 1.51 2.00 2.06 2.90 0.64 CaO 0.01 0.00 0.18 0.19 0.00 0.00 0.00 0.02 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 NiO 0.00 0.00 0.00 0.07 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.07 0.09 0.04 0.02 MnO 0.57 0.38 2.83 1.80 0.56 0.56 0.59 2.62 0.43 0.41 0.67 0.46 0.49 TiO2 50.67 49.86 49.01 50.44 48.66 50.93 49.20 51.09 48.50 48.39 49.26 49.60 49.71 Cr2O3 0.04 0.08 0.02 0.02 0.00 0.07 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 总计 99.42 98.46 97.87 98.16 98.30 100.00 99.18 99.92 98.33 96.62 99.28 99.45 98.91 以3个氧原子为基础的阳离子数 Si 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 Al 0.000 0.001 0.001 0.002 0.002 0.003 0.003 0.003 0.003 0.004 0.005 0.006 0.006 Ti 0.973 0.969 0.964 0.977 0.946 0.973 0.946 0.971 0.945 0.953 0.946 0.945 0.962 Fe3+ 0.079 0.090 0.105 0.066 0.163 0.075 0.155 0.085 0.158 0.134 0.153 0.155 0.106 Fe2+ 0.935 0.935 0.895 0.897 0.851 0.942 0.852 0.858 0.878 0.865 0.852 0.825 0.924 TFe2+ 1.014 1.025 1.000 0.963 1.014 1.017 1.007 0.943 1.036 0.999 1.005 0.980 1.029 Mn 0.012 0.008 0.063 0.039 0.012 0.012 0.013 0.056 0.010 0.009 0.014 0.010 0.011 Mg 0.025 0.025 0.002 0.033 0.077 0.019 0.081 0.056 0.058 0.078 0.078 0.109 0.025 Ca 0.000 0.000 0.005 0.005 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Na 0.000 0.000 0.000 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 K 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Cr 0.001 0.002 0.000 0.000 0.000 0.001 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Ni 0.000 0.000 0.000 0.001 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.002 0.001 0.000 总计 2.026 2.030 2.035 2.022 2.054 2.025 2.051 2.028 2.053 2.045 2.051 2.052 2.035 端元组分/% Fe2O3 2.18 2.47 2.85 1.82 4.56 2.08 4.34 2.38 4.35 3.67 4.31 4.42 2.91 FeTiO3 94.57 94.67 90.71 91.50 87.88 95.20 87.76 87.47 89.97 89.07 87.84 85.61 94.04 MnTiO3 1.23 0.83 6.30 3.98 1.26 1.21 1.31 5.67 0.97 0.93 1.48 1.01 1.07 MgTiO3 2.02 2.04 0.14 2.70 6.30 1.51 6.58 4.48 4.71 6.33 6.37 8.96 1.98 总体上，与富含金刚石的金伯利岩中的钛铁矿相比[15]，栏杆地区钛铁矿含MgO和Cr2O3较低，具有富FeO、含有少量MnO的特点，属于含镁锰钛铁矿。
在前人提出的世界各地不同成因钛铁矿的成因图中[16]，栏杆地区钛铁矿落入钛铁矿（Fe2O3）组分一段的A区（图 3）。A部分为花岗岩和玄武岩钛铁矿的成分范围，栏杆地区的钛铁矿基本落入这一范围，显示与典型金伯利岩中粗晶钛铁矿（一般位于C区）不同，而更类似于镁铁质-超镁铁质岩的基质钛铁矿（图 4-a）。
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图 3 不同成因的钛铁矿成分范围图A—花岗岩、玄武岩钛铁矿；B—碳酸盐钛铁矿；C—金伯利岩钛铁矿Figure 3. Diagram of ilmenite composition of different sources![]()
图 4 钛铁矿中端元组分图解（a）和FeTiO3-MgTiO3图解（b）A—金伯利岩中钛铁矿巨晶、粗晶区；B—中国金伯利岩中基质钛铁矿；C—国外金伯利岩中基质钛铁矿Figure 4. Diagram of end member of ilmenite (a) and diagram of FeTiO3-MgTiO3 (b)根据中国山东、辽宁等地已知含金刚石的金伯利岩中钛铁矿的资料，镁钛铁矿与尖钛矿分别呈负相关。如图 4-b，可见栏杆地区钛铁矿与山东、辽宁含矿岩体中钛铁矿特征明显不同。
3.2 单斜辉石
研究区自然重砂矿物中常见辉石矿物，选取代表性辉石进行电子探针分析，结果列于表 2。栏杆地区的辉石多呈半自形-他形，短柱状或棱角状，颜色从无色到浅绿色，其成分变化较均一，反映了来源的一致性。由于样品中斜方辉石较少，本文只对单斜辉石加以讨论。
表 2 栏杆地区单斜辉石电子探针主量元素数据Table 2. Composition of major elements of clinopyroxene in Lan'gan area% 样品号 SiO2 TiO2 Al2O3 Cr2O3 Fe2O3 TFeO MnO MgO CaO Na20 总计 Si Al(Ⅳ) Al(Ⅵ) Fe3+ Fe2+ Mg Ca Na 总计 58 51.63 0.82 2.73 0.04 0.23 7.38 0.25 15.49 20.43 0.28 99.04 1.92 0.08 0.04 0.01 0.22 0.86 0.82 0.02 4.00 59 51.58 0.87 2.75 0.18 0.88 8.03 0.11 15.64 20.23 0.28 99.72 1.91 0.09 0.04 0.02 0.22 0.87 0.80 0.02 4.01 60 51.63 0.76 2.71 0.08 0.00 7.05 0.15 15.57 20.37 0.26 98.66 1.93 0.07 0.05 0.00 0.22 0.87 0.82 0.02 4.00 61 51.47 0.77 2.75 0.17 1.00 7.87 0.22 15.62 20.24 0.27 99.40 1.92 0.08 0.04 0.03 0.22 0.87 0.81 0.02 4.01 62 51.45 0.84 2.97 0.03 0.00 7.51 0.15 15.42 20.17 0.25 98.78 1.92 0.08 0.05 0.00 0.23 0.86 0.81 0.02 4.00 63 50.94 1.02 2.13 0.01 0.76 11.25 0.29 13.85 19.37 0.32 99.20 1.93 0.07 0.02 0.02 0.33 0.78 0.79 0.02 4.01 64 5.04 1.10 2.08 0.00 0.26 11.02 0.36 13.85 19.23 0.33 99.13 1.93 0.07 0.02 0.01 0.34 0.78 0.78 0.02 4.00 65 50.78 1.02 2.11 0.00 0.75 11.09 0.23 13.92 19.32 0.30 98.77 1.93 0.07 0.02 0.02 0.33 0.79 0.79 0.02 4.01 67 51.22 0.93 2.03 0.00 0.00 10.75 0.35 14.04 19.12 0.28 98.76 1.94 0.06 0.03 0.00 0.34 0.79 0.78 0.02 4.00 68 51.44 0.94 232 0.04 0.76 9.57 0.21 14.69 19.84 0.36 99.53 1.93 0.07 0.03 0.02 0.28 0.82 0.80 0.03 4.01 69 51.42 0.98 222 0.00 0.56 9.77 0.23 14.61 19.77 0.33 99.41 1.93 0.07 0.03 0.02 0.29 0.82 0.79 0.02 4.00 70 51.46 0.99 2.42 0.00 0.72 9.83 0.28 14.74 19.77 0.29 99.91 1.92 0.08 0.03 0.02 0.29 0.82 0.79 0.02 4.01 71 51.41 1.02 235 0.01 0.91 9.99 0.26 14.66 19.76 0.33 99.82 1.92 0.08 0.03 0.03 0.29 0.82 0.79 0.02 4.01 72 51.01 0.96 238 0.00 1.14 9.70 0.19 14.60 19.67 0.38 98.91 1.92 0.08 0.03 0.03 0.27 0.82 0.79 0.03 4.01 LG008-1 50.60 1.16 2.80 0.01 0.32 10.62 0.28 14.07 19.09 0.29 98.98 1.91 0.09 0.04 0.01 0.33 0.79 0.77 0.02 4.00 LG008-11 51.24 1.15 229 0.00 0.00 11.32 0.29 13.70 19.22 0.27 99.50 1.93 0.07 0.03 0.00 0.36 0.77 0.78 0.02 4.00 LG008-12 50.87 1.32 2.50 0.00 0.58 10.56 0.28 13.79 19.83 0.36 99.60 1.92 0.08 0.03 0.02 0.32 0.77 0.80 0.03 4.01 LG008-13 51.10 1.08 2.79 0.09 0.15 8.47 0.24 14.94 19.89 0.30 98.97 1.92 0.08 0.04 0.00 0.26 0.83 0.80 0.02 4.00 LG008-14 51.40 0.84 224 0.00 0.82 8.32 0.21 15.51 20.18 0.26 99.23 1.93 0.07 0.03 0.02 0.24 0.86 0.81 0.02 4.01 LG008-15 50.92 1.05 2.60 0.00 1.42 11.35 0.26 13.99 19.46 0.35 100.08 1.91 0.09 0.03 0.04 0.32 0.78 0.78 0.03 4.01 LG008-16 51.40 0.81 3.43 0.27 0.07 6.28 0.16 15.86 20.60 0.24 99.07 1.91 0.09 0.06 0.00 0.19 0.88 0.82 0.02 4.00 LG008-17 51.04 1.03 3.60 0.31 0.34 6.84 0.18 15.45 20.72 0.25 99.45 1.89 0.11 0.05 0.01 0.20 0.85 0.82 0.02 4.00 LG008-19 51.19 0.93 334 0.17 0.34 7.77 0.14 15.49 20.05 0.25 99.33 1.90 0.10 0.05 0.01 0.23 0.86 0.80 0.02 4.00 LG008-2 51.88 0.82 226 0.11 1.08 7.76 0.19 15.99 20.29 0.28 99.62 1.93 0.07 0.02 0.03 0.21 0.88 0.81 0.02 4.01 LG008-20 51.33 0.94 3.08 0.11 1.61 8.14 0.20 15.87 20.00 0.30 100.04 1.90 0.10 0.04 0.04 0.21 0.88 0.79 0.02 4.01 LG008-21 51.35 0.89 326 0.29 0.00 7.33 0.10 15.71 19.78 0.30 99.04 1.91 0.09 0.05 0.00 0.23 0.87 0.79 0.02 4.00 LG008-22 51.88 0.75 2.49 0.15 0.64 7.87 0.19 15.65 20.35 0.27 99.71 1.93 0.07 0.04 0.02 0.23 0.87 0.81 0.02 4.01 LG008-3 50.95 0.95 2.99 0.06 1.42 8.4 0.20 1559 19.84 0.27 99.32 1.90 0.10 0.03 0.04 0.22 0.87 0.79 0.02 4.01 LG008-5 51.35 0.91 2.49 0.09 0.90 9.47 0.26 14.68 20.16 0.28 99.72 1.92 0.08 0.03 0.03 0.27 0.82 0.81 0.02 4.01 LG008-6 50.29 1.23 2.70 0.04 0.87 10.88 0.22 13.86 19.33 0.32 98, 91 1.91 0.09 0.03 0.02 0.32 0.78 0.79 0.02 4.01 LG008-7 51.22 0.89 2.68 0.12 0.01 8.25 0.16 14.97 20.15 0.24 98, 71 1.92 0.08 0.04 0.00 0.26 0.84 0.81 0.02 4.00 LG015-10 51.34 0.88 2.87 0.09 0.69 9.04 0.23 1527 19.63 0.25 99.66 1.91 0.09 0.04 0.02 0.26 0.85 0.78 0.02 4.01 LG015-11 51.23 0.82 2.67 0.07 0.66 9.28 0.25 14.94 19.58 0.29 99.2 1.92 0.08 0.04 0.02 0.27 0.84 0.79 0.02 4.01 LG015-12 52.37 0.64 2.23 0.08 0.97 8.10 0.25 16.1 20.11 0.27 100.18 1.93 0.07 0.03 0.03 0.22 0.89 0.80 0.02 4.01 LG015-13 51.44 0.90 2.72 0.09 0.82 8.87 0.16 15.28 19.68 0.34 99.51 1.92 0.08 0.04 0.02 0.25 0.85 0.79 0.02 4.01 LG015-14 51.93 0.75 2.52 0.06 1.05 8.79 0.23 15.63 19.88 0.29 100.08 1.92 0.08 0.03 0.03 0.24 0.86 0.79 0.02 4.01 LG015-15 52.09 0.67 2.1 0.05 1.42 9.34 0.16 16.22 19.01 0.30 99.98 1.93 0.07 0.02 0.04 0.25 0.90 0.76 0.02 4.01 LG015-I6 51.84 0.74 2.60 0.00 0.66 8.55 0.17 15.46 19.95 0.30 99.64 1.93 0.07 0.04 0.02 0.25 0.86 0.79 0.02 4.01 LG015-17 51.73 0.86 2.35 0.05 0.89 9.3 0.20 15.56 19.58 0.24 99.93 1.92 0.08 0.03 0.02 0.26 0.86 0.78 0.02 4.01 LG015-18 51.60 1.01 3.18 0.09 0.00 8.69 0.23 15.34 19.56 0.26 99.98 1.91 0.09 0.05 0.00 0.27 0.85 0.78 0.02 4.00 LG015-19 51.34 0.89 2.46 0.00 1.07 10.1 0.25 1520 19.04 0.28 99.57 1.92 0.08 0.03 0.03 0.29 0.85 0.76 0.02 4.01 LG015-2 51.16 0.98 2.39 0.00 0.00 10.96 0.30 14.08 18.98 0.27 99.13 1.93 0.07 0.04 0.00 0.35 0.79 0.77 0.02 4.00 LG015-20 51.24 0.90 2.36 0.01 0.94 11.46 0.20 14.06 19.38 0.29 99.91 1.92 0.08 0.03 0.03 0.33 0.79 0.78 0.02 4.01 LG015-3 50.9 1.17 2.17 0.00 0.38 12.18 0.37 13.56 18.64 0.35 99.35 1.93 0.07 0.02 0.01 0.37 0.77 0.76 0.03 4.00 LG015-4 51.87 0.77 2.65 0.05 0.60 8.19 0.15 15.75 20.02 0.26 99.75 1.92 0.08 0.04 0.02 0.24 0.87 0.80 0.02 4.01 LG015-6 50.94 0.92 3.28 0.06 0.95 8.83 0.24 15.23 19.54 0.29 99.35 1.90 0.10 0.05 0.03 0.25 0.85 0.78 0.02 4.01 LG015-7 51.63 0.82 2.62 0.00 0.71 8.56 0.21 15.50 19.89 0.26 99.5 1.92 0.08 0.04 0.02 0.25 0.86 0.79 0.02 4.01 LG015-8 51.32 0.91 2.78 0.04 1.03 9.02 0.24 15.37 19.7 0.26 99.66 1.91 0.09 0.03 0.03 0.25 0.85 0.79 0.02 4.01 LG017-1 51.96 0.97 2.55 0.12 0.22 8.99 0.11 15.33 19.93 0.27 100.27 1.92 0.08 0.03 0.01 0.27 0.85 0.79 0.02 4.00 LG017-10 52.14 0.62 2.29 0.06 0.67 7.28 0.16 16.12 20.48 0.24 99.4 1.93 0.07 0.03 0.02 0.21 0.89 0.81 0.02 4.01 LG017-2 52.00 0.76 2.60 0.04 0.23 7.53 0.18 15.68 20.52 0.24 99.57 1.93 0.07 0.04 0.01 0.23 0.87 0.82 0.02 4.00 LG017-3 51.96 0.76 2.75 0.13 0.89 7.22 0.20 16.02 20.68 0.25 99.98 1.92 0.08 0.04 0.02 0.20 0.88 0.82 0.02 4.01 LG017-4 52.54 0.75 2.66 0.03 0.04 7.47 0.21 15.89 20.59 0.24 100.49 1.93 0.07 0.04 0.00 0.23 0.87 0.81 0.02 4.00 LG017-5 52.55 0.65 2.21 0.07 0.21 7.81 0.26 15.96 20.33 0.22 100.18 1.94 0.06 0.04 0.01 0.24 0.88 0.8 0.02 4.00 LG017-6 51.6 0.90 2.89 0.00 0.83 7.92 0.27 15.7 20.15 0.27 99.76 1.91 0.09 0.04 0.02 0.22 0.87 0.8 0.02 4.01 LG017-7 52.32 0.60 2.27 0.08 0.45 6.95 0.24 16.15 20.69 0.22 99.6 1.94 0.06 0.04 0.01 0.20 0.89 0.82 0.02 4.00 LG017-8 52.1 0.71 2.57 0.13 0.66 6.93 0.24 16.18 20.67 0.22 99.8 1.92 0.08 0.04 0.02 0.20 0.89 0.82 0.02 4.01 LG017-9 51.88 0.70 2.51 0.05 1.24 7.19 0.15 15.99 20.76 0.29 99.52 1.92 0.08 0.03 0.03 0.19 0.88 0.82 0.02 4.01 LG020-1 52.13 0.69 2.33 0.11 0.49 7.37 0.16 15.95 20.57 0.23 99.58 1.93 0.07 0.03 0.01 0.21 0.88 0.82 0.02 4.00 LG020-10 50.98 0.99 2.21 0.02 0.63 10.46 0.27 14.22 19.45 0.30 99.94 1.93 0.07 0.03 0.02 0.31 0.8 0.79 0.02 4.01 LG020-2 51.72 0.97 2.39 0.00 0.26 8.96 0.19 15.08 19.99 0.29 99.64 1.93 0.07 0.03 0.01 0.27 0.84 0.8 0.02 4.00 LG020-3 51.00 1.00 3.46 0.06 0.90 8.30 0.20 15.30 20.03 0.27 99.73 1.90 0.10 0.05 0.03 0.23 0.85 0.80 0.02 4.01 LG020-4 51.59 1.02 2.15 0.04 0.16 10.64 0.26 1429 19.38 0.33 99.72 1.93 0.07 0.03 0.00 0.33 0.8 0.78 0.02 4.00 LG020-6 51.92 0.79 2.27 0.04 0.46 8.06 0.21 15.43 20.31 0.30 99.34 1.93 0.07 0.03 0.01 0.24 0.86 0.81 0.02 4.00 LG020-7 51.77 0.83 2.33 0.11 0.58 8.75 0.26 15.17 20.07 0.30 99.59 1.93 0.07 0.03 0.02 0.26 0.84 0.8 0.02 4.01 LG020-8 52.19 0.79 2.32 0.07 0.46 7.38 0.23 16.05 20.50 0.23 99.77 1.93 0.07 0.03 0.01 0.22 0.88 0.81 0.02 4.00 WZ-8-11 50.61 1.30 2.35 0.00 0.33 13.13 0.34 14.21 16.88 0.33 99.2 1.92 0.08 0.02 0.01 0.41 0.8 0.69 0.02 4.00 WZ-8-13 50.54 1.48 2.89 0.00 1.03 11.86 0.3 14.11 18.73 0.29 100.24 1.90 0.10 0.02 0.03 0.34 0.79 0.75 0.02 4.01 WZ-8-14 50.42 1.41 2.73 0.00 1.87 12.24 0.43 13.99 18.87 0.31 100.43 1.89 0.11 0.01 0.05 0.33 0.78 0.76 0.02 4.02 WZ-8-2 50.73 1.31 2.49 0.00 0.01 12.34 0.37 14.25 17.46 0.30 99.25 1.92 0.08 0.03 0.00 0.39 0.8 0.71 0.02 4.00 WZ-8-3 49.66 1.46 3.72 0.00 1.69 11.8 0.26 14.13 18.07 0.38 99.54 1.87 0.13 0.04 0.05 0.32 0.80 0.73 0.03 4.01 WZ-8-4 50.71 1.44 2.37 0.02 0.00 13.37 0.32 13.82 17.16 0.27 99.5 1.92 0.08 0.03 0.00 0.42 0.78 0.7 0.02 4.00 WZ-8-5 50.35 1.38 2.65 0.04 1.20 12.54 0.36 14.10 18.08 0.29 99.79 1.90 0.10 0.02 0.03 0.36 0.79 0.73 0.02 4.01 WZ-8-6 50.29 1.58 2.77 0.03 0.3 11.86 0.37 13.75 18.59 0.27 99.52 1.90 0.10 0.02 0.01 0.37 0.77 0.75 0.02 4.00 WZ-8-7 50.44 1.45 2.65 0.03 0.00 11.62 0.30 13.82 18.34 0.32 99.01 1.91 0.09 0.03 0.00 0.37 0.78 0.74 0.02 4.00 WZ-8-8 50.18 1.65 2.88 0.02 0.70 12.92 0.36 13.88 17.71 0.30 99.94 1.89 0.11 0.02 0.02 0.39 0.78 0.72 0.02 4.01 WZ-8-9 50.43 1.55 229 0.00 0.42 14.78 0.47 13.25 17.04 0.29 100.14 1.91 0.09 0.01 0.01 0.46 0.75 0.69 0.02 4.00 表 3 栏杆地区单斜辉石特征值Table 3. Indicated data of clinopyroxene in Lan'gan area样品号 Mg# Mgliq# p/GPa T/℃ Wo En Fs Ac Fe/(Ca+Mg+Fe) Ca/(Ca+Mg) 58 78.91 57.39 0.24 1165.09 42.19 44.50 12.29 1.03 0.1206 0.4866 59 77.65 55.56 0.25 1165.69 41.41 44.56 12.99 1.04 0.1296 0.4817 60 79.75 58.64 0.24 1164.76 42.33 45.02 11.68 0.97 0.1158 0.4846 61 77.96 56.01 0.25 1165.64 41.52 44.57 12.92 0.99 0.1274 0.4823 62 78.54 56.86 0.33 1174.74 41.98 44.63 12.45 0.94 0.1234 0.4847 63 68.70 44.14 0.04 1142.63 40.18 39.98 18.66 1.19 0.1849 0.5013 64 69.14 44.64 0.02 1140.80 40.08 40.15 18.51 1.26 0.1825 0.4995 65 69.11 44.61 0.03 1142.14 40.21 40.30 18.35 1.13 0.1825 0.4995 67 69.96 45.61 0.00 1138.79 39.98 40.84 18.12 1.07 0.1783 0.4946 68 73.22 49.61 0.10 1149.52 40.87 42.10 15.70 1.32 0.1563 0.4926 69 72.72 48.97 0.06 1145.68 40.78 41.93 16.08 1.21 0.1596 0.4931 70 72.77 49.03 0.13 1153.11 40.60 42.12 16.19 1.09 0.1598 0.4908 71 72.33 48.48 0.11 1150.41 40.55 41.85 16.40 1.21 0.1624 0.4921 72 72.84 49.12 0.12 1152.24 40.66 41.99 15.93 1.42 0.1589 0.4920 LG008-1 70.26 45.96 0.28 1169.59 40.02 41.04 17.83 1.11 0.1764 0.4937 LG008-11 68.33 43.72 0.09 1148.62 40.18 39.84 18.96 1.02 0.1876 0.5021 LG008-12 69.96 45.60 0.17 1157.00 41.21 39.87 17.56 1.36 0.1742 0.5083 LG008-13 75.85 53.07 0.27 1168.04 41.42 43.28 14.16 1.14 0.1398 0.4891 LG008-14 76.87 54.48 0.07 1145.85 41.28 44.14 13.60 0.97 0.1343 0.4832 LG008-15 68.73 44.17 0.20 1160.86 40.05 40.07 18.59 1.29 0.1849 0.4999 LG008-16 81.83 61.84 0.49 1192.09 42.80 45.84 10.45 0.91 0.1030 0.4828 LG008-17 80.11 59.19 0.56 1199.00 43.04 44.65 11.36 0.94 0.1121 0.4908 LG008-19 78.04 56.13 0.46 1189.17 41.59 44.69 12.79 0.93 0.1271 0.4820 LG008-2 78.61 56.95 0.07 1146.12 41.21 45.19 12.57 1.03 0.1243 0.4769 LG008-20 77.66 55.59 0.36 1178.23 40.71 44.96 13.21 1.12 0.1307 0.4752 LG008-21 79.26 57.91 0.43 1185.77 41.23 45.56 12.09 1.12 0.1208 0.4750 LG008-22 77.99 56.06 0.15 1155.18 41.63 44.53 12.85 0.99 0.1271 0.4832 LG008-3 76.80 54.37 0.34 1175.61 40.73 44.53 13.73 1.00 0.1359 0.4777 LG008-5 73.44 49.89 0.16 1155.93 41.42 41.98 15.56 1.04 0.1537 0.4966 LG008-6 69.43 44.98 0.25 1165.88 40.42 40.31 18.08 1.19 0.1799 0.5007 LG008-7 76.38 53.79 0.23 1163.94 42.00 43.41 13.68 0.91 0.1358 0.4917 LG015-10 75.06 52.01 0.29 1170.68 40.42 43.75 14.89 0.94 0.1470 0.4803 LG015-11 74.17 50.83 0.23 1163.50 40.52 43.03 15.36 1.09 0.1519 0.4850 LG015-12 77.97 56.03 0.05 1144.49 40.62 45.24 13.15 0.99 0.1293 0.4731 LG015-13 75.42 52.49 0.24 1164.83 40.50 43.76 14.49 1.25 0.1445 0.4807 LG015-14 76.02 53.30 0.16 1156.25 40.42 44.23 14.28 1.07 0.1412 0.4775 LG015-15 75.58 52.70 0.01 1139.86 38.39 45.59 14.93 1.09 0.1488 0.4572 LG015-16 76.33 53.72 0.19 1159.78 40.88 44.08 13.92 1.12 0.1384 0.4811 LG015-17 74.89 51.78 0.10 1149.73 39.91 44.13 15.09 0.87 0.1494 0.4749 LG015-18 75.89 53.12 0.40 1182.06 40.45 44.15 14.41 0.98 0.1422 0.4781 LG015-19 72.86 49.14 0.15 1154.72 39.05 43.38 16.52 1.04 0.1636 0.4737 LG015-2 69.59 45.17 0.13 1152.69 39.66 40.93 18.38 1.02 0.1817 0.4922 LG015-20 68.63 44.05 0.11 1151.20 39.92 40.29 18.70 1.09 0.1864 0.4977 LG015-3 66.50 41.68 0.05 1144.42 38.89 39.36 20.43 1.32 0.2020 0.4970 LG015-4 77.43 55.25 0.21 1161.57 40.95 44.81 13.29 0.95 0.1320 0.4775 LG015-6 75.45 52.52 0.45 1187.09 40.44 43.86 14.63 1.07 0.1445 0.4797 LG015-7 76.35 53.75 0.20 1160.61 40.79 44.22 14.02 0.98 0.1386 0.4798 LG015-8 75.22 52.22 0.26 1166.94 40.39 43.84 14.79 0.98 0.1461 0.4795 LG017-1 75.24 52.24 0.17 1157.43 40.80 43.67 14.54 1.00 0.1453 0.4830 LG017-10 79.78 58.68 0.08 1147.12 41.68 45.64 11.81 0.87 0.1168 0.4773 LG017-2 78.78 57.20 0.19 1159.42 42.06 44.71 12.33 0.89 0.1218 0.4847 LG017-3 79.82 58.74 0.24 1164.86 42.03 45.31 11.75 0.90 0.1158 0.4812 LG017-4 79.12 57.70 0.20 1160.75 41.91 44.99 12.20 0.90 0.1202 0.4823 LG017-5 78.46 56.74 0.04 1143.56 41.30 45.11 12.79 0.80 0.1253 0.4779 LG017-6 77.94 55.99 0.30 1170.84 41.25 44.70 13.07 0.98 0.1281 0.4799 LG017-7 80.54 59.84 0.07 1146.21 42.08 45.70 11.41 0.81 0.1116 0.4794 LG017-8 80.63 59.98 0.18 1157.89 42.04 45.78 11.36 0.82 0.1111 0.4787 LG017-9 79.87 58.82 0.16 1155.86 42.16 45.19 11.60 1.05 0.1151 0.4826 LG020-1 79.40 58.12 0.09 1148.89 41.93 45.23 11.98 0.86 0.1185 0.4811 LG020-10 70.80 46.61 0.06 1145.62 40.39 41.10 17.37 1.13 0.1720 0.4956 LG020-2 74.99 51.92 0.12 1151.58 41.11 43.14 14.69 1.06 0.1458 0.4879 LG020-3 76.68 54.21 0.51 1193.71 41.36 43.97 13.66 1.01 0.1352 0.4847 LG020-4 70.53 46.28 0.04 1142.57 40.08 41.10 17.60 1.23 0.1746 0.4937 LG020-6 77.33 55.11 0.08 1147.03 41.65 44.01 13.24 1.11 0.1308 0.4862 LG020-7 75.56 52.67 0.10 1149.39 41.18 43.31 14.41 1.11 0.1421 0.4874 LG020-8 79.50 58.26 0.09 1148.21 41.70 45.41 12.07 0.83 0.1184 0.4787 WZ-8-11 65.87 40.99 0.12 1151.82 35.34 41.40 22.00 1.27 0.2184 0.4605 WZ-8-13 67.94 43.28 0.31 1172.11 38.73 40.59 19.59 1.10 0.1941 0.4883 WZ-8-14 67.07 42.30 0.25 1165.79 38.70 39.92 20.21 1.17 0.1989 0.4922 WZ-8-2 67.30 42.56 0.17 1157.18 36.56 41.53 20.79 1.12 0.2053 0.4682 WZ-8-3 68.10 43.45 0.62 1206.09 37.79 41.13 19.62 1.45 0.1956 0.4789 WZ-8-4 64.82 39.87 0.13 1152.44 36.07 40.40 22.48 1.04 0.2230 0.4717 WZ-8-5 66.72 41.92 0.23 1163.29 37.46 40.65 20.82 1.07 0.2056 0.4795 WZ-8-6 67.39 42.66 0.27 1168.29 38.93 40.06 19.98 1.03 0.1969 0.4929 WZ-8-7 67.94 43.28 0.23 1163.74 38.64 40.50 19.62 1.24 0.1945 0.4883 WZ-8-8 65.70 40.82 0.31 1172.67 36.96 40.31 21.60 1.13 0.2137 0.4783 WZ-8-9 61.51 36.52 0.10 1149.33 35.57 38.49 24.83 1.11 0.2452 0.4803 从表 2可知，单斜辉石的Mg#值介于61.51~ 81.83之间，其端元分子组成为硅辉石分子Wo= 33.27~43.04，顽火辉石分子En＝38.79~46.63，斜方铁辉石Fs＝10.45~24.83。
依据国际矿物学协会对辉石种属的划分方法，首先在单斜辉石的系列划分图解（图 5-a）上，所有数据都落在Ca-Mg-Fe单斜辉石系列区域内。然后对其进一步划分，在单斜辉石成分分类图解（图 5-b）上，所有辉石都落于普通辉石区域，说明本区单斜辉石均为普通辉石。
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图 5 单斜辉石系列划分（a）及Wo-En-Fs（b）图解[15]Q=Ca+Mg+Fe2+；J=2 * Na；Di—透辉石；He—钙铁辉石；Au—普通辉石；Pi—易变辉石；ClEn—斜顽辉石；ClFs—斜铁辉石Figure 5. Discrimination diagram of the series for pyroxene (a) and discrimination diagram of clinopyroxene (b)研究区单斜辉石在Si-Al（Ⅳ）关系图解（图 6-c）上显示了良好的负相关性，这是由于岩浆结晶分异是六次配位Al增加的过程，表明本区单斜辉石可能为幔源玄武岩岩浆由深部向浅部运移过程中逐步结晶的产物。从表 2可以看出，本区辉石中Al（Ⅳ） > Al（Ⅵ），与金伯利岩中粗晶或者巨晶单斜辉石及榴辉岩中的单斜辉石不同，它们中的Al（Ⅳ）均小于Al（Ⅵ）[18]。前人研究表明[19]，不同产状及共生组合的单斜辉石形成温度、压力与Al（Ⅵ）/Al（Ⅳ）值有关，总趋势为压力温度越高，Al（Ⅵ）/Al（Ⅳ）值越高。在TiO2-Al2O3图解（图 6-a）上，单斜辉石主要落入碱性系列与亚碱性系列叠合范围；在（Ca+ Na）-Ti图解（图 6-b）上，单斜辉石同样全部落入亚碱性系列范围，而在Si-Al图解上基本落入亚碱性玄武岩范围（图 6-d）。
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Ca/（Ca+Mg）值与其形成的温度和压力呈负相关关系，该比值是反映其形成温压条件的特征值。从Ca/（Ca+Mg）和Fe/（Ca+Mg+Fe）值看，与金伯利岩中巨晶单斜辉石不同。金伯利岩中巨晶单斜辉石的Ca/（Ca+Mg）值较低，一般为30.7~44.07[18]，而本区单斜辉石的Ca/（Ca+Mg）值较高，在44.2~50.8之间，与榴辉岩型组合的单斜辉石比值相似（40.6~ 55.38）[18]。金伯利岩中巨晶单斜辉石的Fe/（Ca+ Mg+Fe）值均小于10，而本区单斜辉石中Fe/（Ca+ Mg+Fe）值较高，平均大于10，与玄武岩中巨晶单斜辉石的比值相似。
CaSiO3-MgSiO3-FeSiO3图解主要揭示幔源辉石信息（图 7-a）。如图 7-a所示，分布在D区的单斜辉石，与橄榄岩型金刚石相差较大，与榴辉岩型单斜辉石相似。将其改投到Na2O-MgO图解上，均落入A区，表明其来源可能为玄武岩中包裹体及超镁铁岩中的层状榴辉岩体[23]。
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前人根据化学成分和结构特征及实验数据，将单斜辉石分为4类[24]：①代表偶然捕获的地幔矿物捕虏晶的铬透辉石；②玄武质岩浆在地幔或壳幔过渡带中结晶出的普通辉石或次透辉石，并由后期寄主玄武质岩浆携带到地表，这些普通辉石多具有出熔、重结晶及变质结构特征；③原始碱性玄武质岩浆在高压下结晶出的普通辉石和次透辉石，往往围绕浑圆状或棱角状普通辉石碎块普遍发育灰白色反应边；④由玄武质岩浆在低压下结晶的单斜辉石斑晶，这类单斜辉石与其他3类辉石容易区分，它们颗粒小、呈自形晶，矿物颗粒边缘缺乏反应现象及生长边，且Al含量较低。栏杆地区碱性基性岩中的单斜辉石具有较低的Al含量，属第四类单斜辉石，即它们是由玄武质岩浆在低压下结晶的单斜辉石。
判断单斜辉石与寄主岩石是否同源，可以通过单斜辉石在平衡状态时的岩浆Mg#值与寄主岩浆进行对比[25]。Mg-Fe在熔体与单斜辉石之间的分配系数公式为：
K{d_{{\rm{cpx}}}} = {\left( {{\rm{ \mathsf{ ω} FeO}}/{\rm{ \mathsf{ ω} MgO}}} \right)_{{\rm{cpx}}}}/{\left( {{\rm{ \mathsf{ ω} FeO}}/{\rm{ \mathsf{ ω} MgO}}} \right)_{{\rm{liq}}}} = 0.36 \pm 0.04 其中，Kd为分配系数，cpx代表单斜辉石，liq代表熔体[25]。
首先估算与单斜辉石斑晶处于平衡状态的岩浆的Mg#值，然后根据估算出的原始岩浆Mg#值与寄主岩石的Mg#值比较，如果与单斜辉石相平衡的原始岩浆的Mg#值较高或与寄主玄武岩的Mg#值类似，则说明这些单斜辉石斑晶与寄主岩浆的MgO，FeO含量基本处于平衡状态，也就是说单斜辉石与其寄主岩很可能同源。反之，如果原始岩浆的Mg#值比寄主岩的Mg#值低，则说明单斜辉石是由其他岩浆生成的，以捕虏晶形式被寄主岩浆带到地表[26]。
计算结果显示，单斜辉石相平衡时岩浆的Mg#值为36~61（平均为50.28），而寄主岩浆的Mg#值为34~46[27]，指示单斜辉石相平衡时的岩浆Mg#值类似或大于寄主玄武质岩浆，说明单斜辉石应该是在寄主玄武质岩浆晚期低压下结晶的，可能是碱性玄武质岩浆浅位岩浆房晶出的产物。这与笔者在化学成分中得到的结论一致。
单斜辉石温度压力计算也进一步证实这一观点。根据经验公式[27]：
\begin{array}{l} p\left( {0.1{\rm{GPa}}} \right) =-7.5383 + 83.1692\left( {{\rm{Al}}} \right)\\ T\left( ℃ \right) = 1056.898{\rm{ }}6 + 902.7978\left( {{\rm{Al}}} \right) \end{array} 估算单斜辉石的结晶温度为1109~1206℃，压力最高为0.6GPa，相当于深部19.8km（假定1GPa为33km）[29]。该温度明显低于软流圈的温度（1280~ 1350℃）[30]，可能代表了岩浆房的温度，是相对原始的岩浆上升到浅部发生结晶分异作用形成的，而完全不同于金伯利岩中单斜辉石巨晶作为捕虏晶带出地表的方式。
4. 结论
（1）栏杆地区钛铁矿含MgO和Cr2O3较低，具有富FeO，并含有少量MnO的特点，属于含镁锰钛铁矿。与典型金伯利岩区金刚石指示矿物明显不同。
（2）单斜辉石的Mg#值介于61.51~81.83之间，其端元分子组成为硅辉石分子Wo=33.27~43.04，顽火辉石分子En＝38.79~46.63，斜方铁辉石Fs＝ 10.45~24.83，属于普通透辉石。计算结果及化学成分比值说明，单斜辉石应该是在寄主碱性玄武质岩浆晚期低压下结晶的，可能是碱性玄武质岩浆浅位岩浆房晶出的产物。单斜辉石的结晶温度为1109~ 1206℃，压力最高为0.6GPa，相当于深部19.8km。
致谢: 在实验测试过程中，得到武汉上谱分析科技有限责任公司的协助，获得了精确的实验数据；两位审稿专家在文稿修改过程中提出的宝贵意见对文章质量的提升帮助极大，在此一并表示感谢。 -
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图 1 纽多石墨矿区域构造位置
Figure 1. Regional tectonic location of the Niuduo grapite ore district
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图 3 纽多石墨矿区样品野外(a、b)及显微(c、d)照片
a—黑云母二长花岗岩侵位时捕虏花岗闪长岩残留体；b—眼球状石墨矿化细粒花岗岩；c—斜长石聚片双晶，右边斜长石大部分绢云母化，微斜长石格子双晶，黑云母多色性(+)；d—鳞片状、球状石墨(－)；Qtz—石英；Bt—黑云母；Pl—斜长石；Kfs—钾长石
Figure 3. Field photos (a, b) and microphotographs (c, d) of samples from the Niuduo grapite ore district
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图 5 纽多细粒花岗岩稀土元素球粒陨石标准化配分图(a)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b)[12]
Figure 5. Chondrite-normalized REE patterns(a)and primitive mantle-normalized trace element patterns(b)for the fine-grained granite of Niuduo
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图 6 纽多细粒花岗岩样品(nd-B1)锆石阴极发光(CL)图像及206Pb/238U年龄
Figure 6. The CL images and 206Pb/238U ages of zircon from the fine-grained granite of sample nd-B1 from Niuduo
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图 7 纽多细粒花岗岩(nd-B1)锆石U-Pb谐和图
Figure 7. U-Pb concordia diagram of the zircon for the fine-grained granite of Niuduo(sample nd-B1)
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图 8 纽多细粒花岗岩ACF成因类型判别图解(a)和Rb/Sr-Rb/Ba图解(b)
Figure 8. ACF(a)and Rb/Sr-Rb/Ba(b)diagrams for the fine-grained granite of Niuduo
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图 9 纽多细粒花岗岩R1-R2(a)和(Y+Nb)-Rb(b)构造判别图解
①—地幔斜长花岗岩；②—破坏性活动板块边缘(板块碰撞前)花岗岩；③—板块碰撞后隆起期花岗岩；④—晚造山期花岗岩；⑤—非造山区A型花岗岩；⑥—同碰撞(S型)花岗岩；⑦—造山期后A型花岗岩；VAG—火山弧花岗岩；ORG—洋中脊花岗岩；WPG—板内花岗岩；Syn-COLG—同碰撞花岗岩；Post-COLG—后碰撞花岗岩
Figure 9. R1-R2(a)and(Y+Nb)-Rb(b)tectonic discriminate diagrams for the fine-grained granite of Niuduo
表 1 纽多细粒花岗岩主量、微量和稀土元素分析结果
Table 1 Whole-rock major elements, trace elements and REE data from the fine-grained granite of Niuduo
样品号 nd/B1 nd/B2 nd/B3 nd/B4 nd/B5 nd/B6 SiO2 74.31 61.05 66.13 57.35 58.83 77.63 TiO2 0.22 0.63 0.46 0.89 0.68 0.18 Al2O3 12.82 13.99 14.27 14.20 14.73 12.61 TFe2O3 0.69 5.68 3.49 3.81 3.28 0.44 MnO 0.01 0.07 0.03 0.05 0.04 0.01 MgO 0.14 0.68 0.37 0.76 0.75 0.08 CaO 0.72 0.92 0.70 1.03 0.98 0.61 Na2O 3.05 3.43 2.64 3.00 3.00 3.06 K2O 4.89 3.50 4.43 2.36 2.52 3.90 P2O5 0.03 0.10 0.11 0.13 0.10 0.03 烧失量 3.05 9.20 7.09 16.05 15.16 1.66 总计 99.92 99.24 99.72 99.63 100.06 100.21 A/NK 1.24 1.48 1.56 1.89 1.92 1.36 A/CNK 1.11 1.29 1.41 1.57 1.6 1.23 R1 2797 2174 2573 2563 2607 3209 R2 346 451 403 511 508 321 Li 5.34 19.8 18.7 36.9 30.2 6.41 Be 4.08 2.30 3.60 2.69 3.01 3.78 Sc 3.49 9.66 8.36 11.3 11.1 2.07 V 12.7 54.1 37.3 83.0 82.1 7.03 Cr 4.38 21.1 12.2 34.4 34.2 3.81 Co 0.52 2.01 1.61 3.85 2.11 0.48 Ni 1.32 6.17 5.99 10.4 5.92 2.63 Cu 5.48 5.60 7.10 23.6 21.3 6.69 Zn 11.8 222 38.0 80.7 48.0 12.0 Ga 23.2 26.4 25.1 21.6 23.1 20.6 Rb 166 104 161 114 106 128 Sr 104 133 151 114 109 146 Y 61.4 69.2 61.6 34.1 35.4 31.7 Zr 230 204 234 215 191 344 Nb 29.6 42.9 25.9 26.0 22.9 21.3 Sn 2.43 4.88 4.94 4.30 5.32 3.59 Cs 3.51 2.62 6.21 7.79 6.53 3.42 Ba 268 269 356 246 226 324 La 80.6 58.4 63.7 41.5 37.9 53.1 Ce 160 101 111 81.8 76.3 98.5 Pr 17.6 12.4 12.6 9.73 8.93 11.0 Nd
Sm160.4
11.644.6
9.0544.3
8.8236.2
7.1733.3
7.0338.0
6.84Eu
Gd0.73
9.551.08
8.811.20
8.131.30
6.351.24
5.830.90
5.52Tb 1.79 1.76 1.50 1.04 1.01 0.90 Dy 10.4 11.0 9.87 6.24 6.32 5.51 Ho 2.04 2.19 1.98 1.20 1.18 1.04 Er 5.97 6.64 5.99 3.54 3.52 3.14 Tm 0.91 1.04 0.92 0.52 0.55 0.50 Yb 5.75 6.48 6.16 3.69 3.63 3.74 Lu 0.89 0.95 0.88 0.53 0.53 0.56 Hf 6.90 6.05 7.00 6.04 5.30 9.75 Ta 2.16 3.14 2.35 1.67 1.69 1.54 Tl 0.83 0.55 0.79 0.65 0.56 0.64 Pb 42.9 20.4 22.7 7.51 10.0 26.0 Th 33.8 21.9 27.9 16.3 17.3 27.0 U 4.96 2.53 4.42 2.87 2.12 7.48 ΣREE 367 265 277 201 187 229 LREE 331 226 242 178 165 208 HREE 37.32 38.92 35.45 23.11 22.55 20.90 LREE/HREE 8.88 5.81 6.82 7.69 7.31 9.97 LaN/YbN 10.06 6.46 7.41 8.07 7.51 10.18 δEu 0.21 0.37 0.43 0.59 0.59 0.45 δCe 1.04 0.92 0.97 1.00 1.02 1.00 注：A/NK=Al2O3/(Na2O+K2O)(mol)；A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)(mol)；R1=4Si-11(Na+K)-2(Fe+Ti)；R2=6Ca+2Mg+Al；主量元素含量单位为%, 微量和稀土元素含量单位为10-6 
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表 2 纽多细粒花岗岩(nd-B1)LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb分析结果
Table 2 LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb analytical data from the fine-grained granite of Niuduo(nd-B1 sample)
测点
号含量/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma Pb Th U 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 01 84 822 1808 0.45 0.0473 0.0019 0.2680 0.0104 0.0410 0.0004 61.2 105.5 241 8.3 259 2.8 02 23 259 465 0.56 0.0477 0.0030 0.2718 0.0169 0.0415 0.0006 87.1 140.7 244 13.5 262 3.6 03 64 801 1289 0.62 0.0500 0.0019 0.2947 0.0111 0.0423 0.0005 195 87.0 262 8.7 267 3.2 04 43 393 950 0.41 0.0519 0.0022 0.2995 0.0124 0.0416 0.0005 280 93.5 266 9.7 263 3.1 05 41 380 885 0.43 0.0535 0.0022 0.3058 0.0120 0.0411 0.0005 350 92.6 271 9.4 260 2.9 06 17 199 349 0.57 0.0515 0.0030 0.2946 0.0163 0.0417 0.0007 261 135.2 262 12.8 264 4.1 07 37 369 784 0.47 0.0496 0.0020 0.2885 0.0116 0.0417 0.0005 176 128.7 257 9.1 264 3.3 08 14 176 292 0.60 0.0497 0.0030 0.2889 0.0160 0.0422 0.0006 189 143.5 258 12.6 266 3.7 09 38 462 806 0.57 0.0486 0.0020 0.2831 0.0117 0.0420 0.0005 128 100.0 253 9.2 265 3.3 10 39 587 762 0.77 0.0501 0.0020 0.2900 0.0113 0.0417 0.0005 198 99.1 259 8.9 264 3.0 13 56 752 1158 0.65 0.0565 0.0021 0.3176 0.0116 0.0404 0.0005 472 83.3 280 8.9 255 2.8 14 38 378 806 0.47 0.0508 0.0021 0.2920 0.0115 0.0414 0.0005 235 62.0 260 9.0 261 3.2 15 89 1654 1681 0.98 0.0525 0.0017 0.2979 0.0095 0.0408 0.0004 306 78.7 265 7.4 258 2.7 16 45 517 971 0.53 0.0500 0.0018 0.2758 0.0095 0.0397 0.0004 195 83.3 247 7.6 251 2.3 17 66 758 1341 0.57 0.0499 0.0017 0.2913 0.0101 0.0420 0.0005 191 112.0 260 7.9 265 3.1 18 56 513 1225 0.42 0.0525 0.0019 0.2877 0.0102 0.0395 0.0004 309 78.7 257 8.0 250 2.7 19 49 563 1017 0.55 0.0531 0.0021 0.2943 0.0112 0.0400 0.0004 345 95.4 262 8.8 253 2.7 20 20 194 423 0.46 0.0490 0.0026 0.2802 0.0148 0.0412 0.0005 150 156.5 251 11.7 260 3.3 21 51 509 1035 0.49 0.0520 0.0019 0.3052 0.0111 0.0420 0.0005 287 78.7 270 8.7 266 2.9 22 65 786 1367 0.58 0.0502 0.0019 0.2816 0.0107 0.0401 0.0004 206 88.9 252 8.5 254 2.7 23 104 1419 2208 0.64 0.0502 0.0018 0.2788 0.0099 0.0397 0.0004 206 83.3 250 7.9 251 2.6 24 39 452 812 0.56 0.0492 0.0022 0.2886 0.0128 0.0418 0.0005 167 103.7 257 10.1 264 3.2 25 63 760 1353 0.56 0.0522 0.0022 0.2933 0.0118 0.0402 0.0005 300 94.4 261 9.3 254 2.9 26 40 364 862 0.42 0.0504 0.0023 0.2944 0.0134 0.0416 0.0005 213 105.5 262 10.5 263 3.0 27 32 299 679 0.44 0.0516 0.0023 0.3011 0.0128 0.0419 0.0005 333 101.8 267 10.0 265 3.0 28 49 577 1023 0.56 0.0518 0.0022 0.2928 0.0120 0.0406 0.0004 276 96.3 261 9.4 257 2.6 29 26 231 549 0.42 0.0520 0.0026 0.3031 0.0148 0.0421 0.0006 283 112.9 269 11.5 266 3.6 30 71 1004 1413 0.71 0.0545 0.0023 0.3107 0.0131 0.0410 0.0004 391 91.7 275 10.1 259 2.7 31 31 319 686 0.47 0.0525 0.0025 0.2927 0.0140 0.0399 0.0005 309 107.4 261 11.0 252 3.2 32 48 570 864 0.66 0.0556 0.0024 0.3205 0.0131 0.0416 0.0005 435 91.7 282 10.0 263 2.9 34 102 1456 2112 0.69 0.0515 0.0017 0.2858 0.0094 0.0396 0.0004 265 77.8 255 7.4 250 2.5 35 88 1377 1776 0.78 0.0518 0.0019 0.2907 0.0101 0.0401 0.0005 276 88.0 259 7.9 253 3.2 36 37 346 800 0.43 0.0509 0.0024 0.2866 0.0134 0.0402 0.0005 235 111.1 256 10.6 254 3.0 37 43 401 913 0.44 0.0503 0.0023 0.2856 0.0127 0.0404 0.0005 206 105.5 255 10.0 255 3.1 38 71 836 1487 0.56 0.0500 0.0020 0.2813 0.0107 0.0400 0.0005 195 92.6 252 8.5 253 2.9
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