埃及北部东部沙漠含Fe-Ti-(P)氧化物层状辉长岩侵入体的岩石成因及成矿意义：对母熔体组成与氧化物矿床成因的启示

针对阿拉伯-努比亚地盾(ANS)内Fe-Ti-(P)氧化物矿床成因机制不清的问题，研究人员对埃及Abu Murrat层状辉长岩开展矿物学与地球化学研究，揭示其母熔体为高演化铁质玄武岩(FeOt达14.5wt%)，形成于大陆裂谷环境(800-1150°C/2-5Kbar)，提出液态不混溶作用主导的成矿模型，为ANS地区找矿预测提供理论依据。

　　

在阿拉伯-努比亚地盾(ANS)的构造演化史中，晚新元古代(620-540Ma)的伸展阶段形成了大量含Fe-Ti-(P)氧化物矿床的层状辉长岩体，但关于其母熔体性质与成矿机制仍存在争议。传统观点认为这类矿床是晶体分异作用的产物，而近年研究则提出液态不混溶成因模型。位于埃及北部东部沙漠(NED)的Abu Murrat侵入体作为ANS典型代表，其NW-SE走向的Fe-Ti-(P)矿化层虽与Najd断裂系统空间相关，但长期缺乏系统研究。

伊斯坦布尔理工大学地球化学研究实验室的Amr amin El-Awady团队联合开罗大学研究人员，通过对Abu Murrat层状辉长岩开展矿物化学与全岩地球化学分析，揭示了这一关键科学问题的答案。研究发现该岩体由辉石辉长岩、角闪石辉长岩等5种岩相组成，发育浸染状(25-35vol.%)至块状(85vol.%)钛磁铁矿矿层，含显著磷灰石(P₂O₅达5.46wt%)。论文发表于《Journal of African Earth Sciences》，为理解ANS地区Fe-Ti成矿作用提供了新范式。

研究采用电子探针分析(EMPA)测定单矿物化学成分，X射线荧光光谱(XRF)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)进行主微量元素测试，结合矿物温压计计算形成条件。通过对比Skaergaard、Bushveld等典型层状侵入体，建立了系统的成因模型。

矿物化学特征显示：斜长石(An_31-43)与单斜辉石(Mg#=72-82)成分指示高度演化母熔体；角闪石属富铁镁质闪石，钛铁矿中赤铁矿出溶体反映高氧逸度条件；二辉石温度计显示结晶温度800-1150°C，角闪石全铝压力计指示2-5Kbar形成深度。全岩地球化学揭示：低Mg#(22-44)、Cr(42-110ppm)和Ni(10-43ppm)证实极端分离结晶作用；K/Rb比值变化(193-427)与LREE富集(La/Yb_N=2.1-5.3)揭示显著地壳混染；无正Eu异常排除了斜长石堆晶成因。

研究创新性提出三重证据链支持液态不混溶成矿：(1)磷灰石与氧化物矿物共生反映富磷铁质熔体分离；(2)钛磁铁矿中钛铁晶石-磁铁矿固溶体出溶结构指示熔体高温分离；(3)与Skaergaard上带相似的Fe-Ti-P富集趋势。构造判别显示母熔体来源于地幔柱头部部分熔融，在陆内裂谷环境下侵位，受Najd断裂系统控制。

该研究不仅完善了ANS地区Fe-Ti-(P)矿床的成因模型，其建立的矿物化学指标（如角闪石Al^IV/Al^VI比与氧逸度关系）为区域找矿提供了有效判别标志。提出的"裂谷环境+高氧逸度+地壳混染"三位一体成矿模型，对全球前寒武纪Fe-Ti矿床研究具有重要借鉴价值。