二叠纪是世界上重要的幔源岩浆活动时期，同时伴随着具有经济品位的岩浆铜镍矿床的产出。塔里木地幔柱，二叠纪的溢流玄武岩及该盆地西部同时代的基性-超基性的侵入岩，是近期研究的热点。中亚造山带中东天山的东段，出露一系列二叠纪的基性-超基性含铜镍矿的侵入体。该系列侵入体的形成动力背景，与邻近的吐哈盆地和塔里木盆地二叠纪玄武岩的关系，以及硫化物的来源等是急需研究的问题。

中科院地质与地球物理研究所固体矿产资源研究室博士后唐冬梅与合作导师秦克章研究员等人通过系统的天宇侵入基性-超基性岩体锆石U-Pb年代学、岩石地球化学、矿石中Re-Os同位素及PGE含量研究，及吐哈盆地和塔里木盆地二叠纪玄武岩和侵入岩的系统对比，发现天宇岩体的形成年龄为280±2 Ma，与东天山地区发现的其他铜镍矿化岩体形成时代相同。天宇岩体岩浆来源于亏损地幔源区，母岩浆中的PGE是亏损的。该岩体遭受了地壳混染作用，深部第一阶段的地壳混染导致成矿母岩浆中PGE的亏损。Cu-Ni硫化物矿体的形成主要受第二阶段混染作用的影响。同时，受岩浆晚期热液作用的影响，块状和半块状矿石中Pt显示出负异常。而天宇岩体形成及就位，主要受俯冲板片作用引起的减压熔融、软流圈上涌控制。

该研究成果近期发表在国际知名的岩石学领域期刊Lithos上(Tang et al. Zircon dating, Hf-Sr-Nd-Os isotopes and PGE geochemistry of the Tianyu sulfide-bearing mafic-ultramafic intrusion in the Central Asian Orogenic Belt, NW China. Lithos, 2011, 126: 84-98)。

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图1：东天山地区天宇、白石泉、黄山东、黄山西岩体及同时代的吐哈盆地和塔里木盆地玄武岩ε_Nd(t)和(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i相关性图。

 

图2：天宇、白石泉、香山、黄山东、黄山西岩体的ε_Nd(t)和（Th/Nb）_PM-n相关性图，通过模拟计算，天宇和白石泉岩体经历了上地壳和下地壳的两次混染作用，混染比例分别为10%和8%。