福建政和—建瓯地区增生杂岩中玻安岩的认识及其地质意义

政和—建瓯地区增生杂岩中,部分变质岩的岩石地球化学具有高含量SiO_(2)(50.5%~57.31%)和MgO(平均10.51%),低含量TiO_(2)(0.11%~0.46%),Cr、Ni、V相容元素含量高(Cr平均868×10^(-6)、Ni平均388×10^(-6)、V平均182×10^(-6)),Ti/Zr比值较高(28~124,平均74)等特征,其Mg^(#)平均大于0.65,REE总量低,HREE丰度低,δEu基本无异常(平均0.94)。这些特征与玻安岩基本一致,故原岩应为玻安岩或玻安岩系岩石,产于洋内弧或前弧环境,是洋壳初始俯冲削减作用的证据之一。

西昆仑库地蛇绿岩的构造背景:来自玻安岩系岩石的新证据

通过对依莎克群火山岩的地球化学研究,首次在西昆仑库地蛇绿岩中发现了玻安岩系岩石。这些岩石具有高SiO2、低TiO2、高Al2O3/TiO2比值和高Cr含量,亏损Y和REE,呈现轻稀土富集的分布模式以及相对低的Ti/Zr比值和高的Zr/Y比值。其中一些样品还具有相当于MORB的Nb、Ta含量和相应较小的La/Nb比值,表明在其形成过程中可能有富集地幔端员的介入。玻安岩系岩石的发现以及火山地层序列的岩性变化表明,依莎克群火山岩形成于初始的大洋岛弧或弧后盆地拉张的早期阶段,火山岩的地球化学组成变化以及玻安岩在依莎克群火山序列中的位置表明,原特提斯的消减方向应当是向北的。

新疆北部富蕴县沙尔布拉克玻安岩的地球化学特征及构造意义

详细的地球化学研究表明,新疆北部富蕴县沙尔布拉克中泥盆统北塔山组的辉石安山岩具有中等的SiO2含量(52.13%～60.45%);高MgO(3.91%～9.31%)和相容元素(包括Ni、Cr、Co等)含量,以及高Mg#和Al2O3/TiO2比值;低TiO2含量(0.21%～0.35%);同时具有U型稀土元素分布模式;并强烈亏损高场强元素。这些特征均与玻安岩的地球化学特征一致,应属于玻安岩,形成于前弧环境。沙尔布拉克玻安岩的存在表明,古亚洲洋在早—中泥盆世向南发生了洋壳俯冲作用。

西藏罗布莎蛇绿岩的Os-Ir-Ru合金及其中玻安岩质包体的研究

笔者最近在西藏罗布莎蛇绿岩块豆荚状铬铁矿的Os-Ir-Ru合金中,发现自形晶的玻安岩质的包体群。按它们的主要化学成分,其相当于高Ca玻安岩。18个包体的平均化学成分为:MgO=20.15%,Al2O3=8.99%,SiO2=54.42%,CaO=11.15%,FeO=2.81%,Na2O=1.00%,并含有少量NiO和Cr2O3。由于该包体粒径较小(<20μm),用Raman激光光谱仪测定,它们具有尖晶石、磁铁矿和辉石等Raman谱,由此确定存在玻安岩质尖晶石。结合已发现的共生矿物,如硅金红石、八面体Mg-Fe硅酸盐等高压矿物,有理由推断玻安岩质尖晶石形成于400～670km深的过渡带。玻安岩质辉石是尖晶石降压相变产物。根据罗布莎铬铁矿高Cr特点,罗布莎铬铁矿的形成与该玻安岩质熔体有关。玻安岩质尖晶石、铬铁矿和Os-Ir-Ru合金三者统一形成于过渡带或地幔深部,由地幔柱快速上升搬运这些矿物到地幔浅部。

西藏得几蛇绿岩体中玻安岩的地球化学特征及其地质意义

西藏日喀则蛇绿岩是我国发育最好的蛇绿岩之一 ,目前有关日喀则蛇绿岩形成的构造背景存在多种不同的认识。作者在研究得几蛇绿岩剖面时发现存在玻安岩 ,从而为日喀则蛇绿岩具有弧前背景提供了直接证据。得几蛇绿岩中玻安岩类样品具有高硅、高镁、低钛的特征 ,岩石中Zr、Yb和Y的含量也较低 ,具有明显的玻安岩特征。根据这些岩石的地球化学性质 ,认为岩石是由早期经历过较高程度的部分熔融的残余在含水条件下再发生部分熔融形成的。得几蛇绿杂岩体部分形成于弧前环境。

北祁连肃南县大岔大坂蛇绿岩中玻安岩系岩石的发现及其地球化学特征

在大岔大坂蛇绿岩中发现了一套属于玻安岩系（ＢｏｎｉｎｉｔｅＳｅｒｉｅｓ）的岩石。岩石化学成分与ＭＯＲＢ相比，以富Ｓｉ、Ｍｇ、挥发份和贫Ｔｉ、Ｚｒ、Ｙ及ＨＲＥＥ为特征，总ＲＥＥ丰度低，ＬＲＥＥ亏损。推测大岔大坂蛇绿岩是岛弧类型的，产于弧前环境。

青藏高原西部蛇绿岩中玻安岩(boninite)及其地质意义

简要报道了在青藏高原西部班公湖蛇绿岩带和狮泉河蛇绿岩带之间的火山岩中识别出的玻安岩。玻安岩是俯冲岩浆作用的产物,在青藏高原东部及周边地区已有玻安岩或玻安岩系岩石存在的报道,结合西部出现的玻安岩说明青藏高原地区俯冲作用普遍存在。玻安岩的形成时代为J2—K1,埃达克岩的形成时代为K1,由J2—K1的玻安岩至K1的埃达克岩反映冈底斯北部岛弧带由不成熟的洋内弧向成熟岛弧转变的过程,它们是中生代冈底斯北部大陆水平生长(侧向增生)的记录。

藏东南迦巴瓦地区雅鲁藏布江蛇绿混杂岩中玻安岩的地球化学特征和地质意义

对南迦巴瓦地区雅鲁藏布江蛇绿混杂岩带内旁辛蛇绿岩中变基性岩的地球化学特征进行研究后,发现该基性岩为玻安岩,具有SiO2>53%,镁指数(Mg#)>0.6,难熔元素(Cr、Co和Ni)明显富集,而高场强元素(Nb、Zr、Ti和Y)亏损等玻安岩所具有的典型地球化学特征。旁辛蛇绿岩中玻安岩的主要地球化学特征不仅能与世界著名的玻安岩进行对比,而且也能与雅鲁藏布江蛇绿岩带的日喀则和得几蛇绿岩中的玻安岩进行对比。因此,可以认为南迦巴瓦地区雅鲁藏布江蛇绿混杂岩形成于岛弧环境。

丁青和新喀里多尼亚玻安岩类的辉石及其超微结构

本文对西藏丁青玻安岩类深成岩的辉石和新喀里多尼亚玻安岩的斜顽辉石进行了矿物学工作及高分辨电镜观察。丁青斜方辉石堆晶岩辉石的超微结构包括:单斜辉石的(100)双晶、斜方辉石a/4平移畴结构及斜方辉石—单斜辉石相转变。玻安岩斜顽辉石典型超微结构是(100)双晶。由矿物的碎裂、错动以及斜方辉石—单斜辉石相变中只出现偶数倍单斜辉石等表明:矿物结晶及成岩过程中曾受应力作用、后者可能与岩石所处的构造位置有关。由辉石成分计算的地质温度表明,丁青堆晶斜方辉石岩的辉石是在高温下晶出、岩石固结温度是1013～1111℃,当它们在～1000℃下稳定时,斜方辉石出溶了单斜辉石片晶。将玻安岩斜顽辉石加热至1100℃后淬冷及按120℃/h速度冷却均未得到纯的斜顽辉石,可能斜顽辉石是原顽火辉石在应力环境中高温淬冷所成。

在玻安岩、玻玄岩、埃达克岩、赞岐岩中Y、Yb含量及地球化学特征

一般认为，玻安岩产于消减带之上的弧前环境，而玻玄岩则可能是弧后盆地扩张初期阶段的产物；埃达克岩产出的两种构造环境：消减板片的深部和加厚地壳的底部；赞岐岩的形成环境为板块消减带之上的地幔楔环境。岩石中低Y的特征要求熔融残留相中保存角闪石和单斜辉石，低Yb的特征要求残留相中有石榴石，并且石榴石只有在较高的压力状态下才能稳定存在。研究这四类岩石中Y、Yb的含量对其形成环境的研究有一定帮助。

玻安岩和玻玄岩地球化学特征和成因的探讨

玻安岩(boninite)和玻玄岩(bonibasalt)为玻安岩系的两个亚类。与大洋中脊玄武岩(MORB)相比,它们均富大离子亲石元素和亏损高场强元素。玻玄岩相对玻安岩略贫大离子亲石元素及Zr等,其CaO/Al_2O_3、Zr/Y、Ti/Zr及V/Zr值等均不同于玻安岩,二者系来自不同的源岩并产于不同的构造环境。玻玄岩通常产于弧后盆地扩张的初期阶段,而玻安岩则位于消减带之上的前弧环境。

祁连与伊豆-小笠原玻安岩的地球化学特征和成因模型对比

玻安岩为一类具有特殊地球化学性质的岩石,具有高SiO_(2)(>52%)、高MgO(>8%)和低TiO_(2)(<0.5%)等特征。前人认为其形成主要是在俯冲起始阶段大洋板块所释放的流体导致亏损程度较高的难熔地幔楔发生熔融,因此其成因的研究对深入理解板块俯冲起始等地球动力学问题具有重要意义。虽然普遍认为俯冲物质对玻安岩岩浆源区具有重要贡献,但玻安岩中元素的不同富集程度反映了复杂的俯冲板片流体物理化学性质和对玻安岩形成的不同影响。通过对比分析伊豆–小笠原(Izu-Bonin)和北祁连造山带大岔大坂地区玻安岩样品,发现二者具有明显的地球化学差异:与伊豆–小笠原玻安岩相比,大岔大坂玻安岩中没有呈现“U”型稀土配分模式,不富集轻稀土元素或Zr、Hf等元素;而二者流体活动性/不相容元素比值(如Ba/La)变化较大,并具有较高的(87Sr/86Sr)i。这些特征反映了俯冲板片释放的流体和熔体分别对大岔大坂和伊豆–小笠原玻安岩岩浆地幔源区的贡献,从而表明大岔大坂玻安岩形成过程与伊豆–小笠原玻安岩所代表的俯冲初始形成模型不同,更可能形成于存在弧后扩张作用的成熟岛弧阶段。结合区域地质背景和前人研究,本文针对大岔大坂玻安岩成因提出了两种与俯冲初始阶段无关的可能形成机制:①玻安岩产出于弧后扩张中心,弧后岩石圈的拉张环境和较热的地幔上隆区为玻安质岩浆的形成提供了温压条件,充分交代的水化地幔楔和蛇纹岩化地幔也参与了玻安质岩浆的形成;②虽与弧后扩张中心相关,但玻安岩的产出位于前弧或弧。由于弧后地幔对弧下深度地幔楔进行侧向加热,导致地幔楔内部对流重新启动,弧后地区已经熔融出弧后玄武岩的残余橄榄岩进入前弧–弧下地幔楔,地幔楔底部和俯冲板片表面被重新加热而发生变质脱水,富水流体交代上部地幔楔使其部分熔融形成玻安质岩浆。

玻安岩的地球化学特征、成因及其形成环境综述

玻安岩是以富镁、硅及挥发组分，贫钛为其主要特征。与大洋中脊玄武岩相比，富大离子亲石元素和亏损高场强元素。玻安岩来自于强烈亏损的地幔源，通常产于弧前环境。

西藏班公湖蛇绿混杂岩中玻安岩系火山岩的发现及构造意义

在西藏班公湖蛇绿混杂岩中发现玻安岩系火山岩，岩石主要由玄武安山岩、安山质熔岩角砾岩以及侵入其中的安山玢岩组成，具有高SiO2(55.61％～59.23％)和MgO(6．63％～13．08％，平均9．13％)，低TiO2（0．23％～0．39％)，高Ni，Cr等难熔元素(Ni平均116μg／g，Cr平均354μg／g)，高Al2O3／TiO2比值(36～54)和Mg^#(0.61～0.74)的特征，富集大离子亲石元素(LILE)，亏损高场强元素(HFSE)，稀土元素的(La／Gd)N平均等于1．70，(Gd／Yb)N平均等于0．83，具U型配分模式，与玻安岩的地球化学特征较为一致．认为其形成于洋内岛弧的弧前环境，推测在班公湖一怒江带发生过洋内俯冲作用．

俯冲起始的机制、地质记录及其研究意义

板块俯冲起始是固体地球科学的重大前沿领域之一,是板块构造理论发展的关键和新方向,主要包括俯冲起始时间和机制两个关键科学问题。目前,关于俯冲起始机制存在多种模型,但根据其驱动力的来源不同,可以分为自发俯冲起始和诱发俯冲起始两类,前者包括转换断层塌陷、被动陆缘塌陷和地幔柱头周缘垮塌,后者包括俯冲传递和极性反转。不论是自发还是诱发俯冲起始过程,均会产生相应的地质记录,主要包括俯冲带(SSZ)型蛇绿岩、前弧玄武岩、玻安岩和变质底板。深入研究俯冲起始的地质记录是解开俯冲起始机制的基础,更是检验俯冲起始机制最直接、最有效的手段。另外,通过俯冲起始的地质记录研究,可对地幔属性提供制约,揭示不同源区对大陆地壳增生的贡献,并有效恢复古大洋及相关构造单元的演化历史,进而对其动力过程提供制约。虽然地质记录是解决板块俯冲起始问题的关键,但这些记录具有碎片化、非系统性的特征。在今后的研究中,应将这些地质记录进行横向、大面积对比,从而形成系统性约束;另外,需要注意现有的地质记录和俯冲起始可能并不是一一对应的关系,即没有地质记录的地方不一定就没有俯冲起始。但无论如何,通过俯冲起始研究,可以深入理解特定板块的几何学、运动学及动力学过程,并预测板块行为。同时,对比类地行星(如火星等)的演化过程,将有助于揭开地球独特性和宜居性等未解之谜。

阿曼东部铬铁矿地球化学特征研究

铬是世界上重要的战略金属之一,铬铁矿作为唯一一种可以提炼铬的矿石,在工业中具有不可替代的作用。为进一步了解铬铁矿的成因和化学特征,通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究阿曼东部蛇绿岩中铬铁矿的镜下特征和相关地球化学参数(例如Cr#),进而推测该铬铁矿可能的成因和类型。研究发现:阿曼东部铬铁矿Cr#值大于0.6,ω(TiO_(2))小于0.3%,从而推测出阿曼东部铬铁矿属于豆荚状铬铁矿;铬铁矿Cr#在63~68之间,表明阿曼东部铬铁矿为高铬型铬铁矿;阿曼东部铬铁矿原始岩浆可能具有似玻安岩的性质。

内蒙西乌旗白音布拉格蛇绿岩地球化学特征

内蒙古西乌旗白音布拉格蛇绿岩带是新发现的内蒙古西乌旗迪彦庙蛇绿岩带的北带,主要由蛇纹石化方辉橄榄岩、层状-块状辉长岩、斜长岩、枕状玄武岩、角斑岩-石英角斑岩及硅质岩等构造单元组成。白音布拉格蛇绿岩中的熔岩按照地球化学特征可以分为三组:第1组属于玻安岩系,以富Si(SiO2=52.71%、61.22%)、Mg(MgO=6.81%和10.88%)和贫Ti(TiO2=0.49%、0.51%)、HREE及HFSE为特征;第2组具有低Ti(TiO2=0.62%～0.78%)、高Mg(MgO=5.20%～11.30%)的特征,LREE弱亏损、类似N-MORB的稀土配分模式,但相对N-MORB,又具有富集LILE,亏损Nb、Ta等高场强元素的特征,类似岛弧拉斑玄武岩(IAT);第3组表现为:岩石具有高Ti(TiO2=1.86%、1.91%)、高Mg(MgO=5.25%和5.46%)及高P(P2O5=0.23%、0.27%),LREE和HREE分异较为明显((La/Yb)N=2.32、2.53)等特征,类似OIB。根据玻安岩与IAT的存在,推测白音布拉格蛇绿岩产于岛弧和弧前环境。

西秦岭天水地区李子园群变质火山岩的地球化学特征及其地质意义

西秦岭天水地区的早古生代李子园群为一套中浅变质的沉积-火山岩系。沉积岩系主要由变质碎屑岩和碳酸盐岩组成，火山岩系主要由变玄武岩、变玄武安山岩和变安山岩组成，包括岛弧型火山岩和玻安岩。岛弧型火山岩SiO2含量介于48．79％-54．64％之间，TiO2含量较低（0．29％-0．88％）；稀土元素分布型式呈LREE略富集型，富集大离子亲石元素（LILE）Cs、Sr、Th、U，相对亏损Rb、K和高场强元素（HFSE）Nb、P、Sm、Ti和Y，具Nb负异常，类似于低钾岛弧拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩特征。玻安岩具有中等的SiO2含量（53．59％～59．28％），低的TiO2含量（0．24％-0．48％）；相对中等的MgO含量（4．90％～4．96％）、较低的CaO／Al2O3，比值（0．39—0．54）和较高的Mg#值（0．54～0．58）、Al2O3／TiO2比值（33．88—64．29）；同时具有较低的Ti／Zr比值（15～83）、V／Zr比值（2．18—8．35）和较高的Zr／Y比值（3．82—12．08），相对富集大离子亲石元素（LILE），特别是Rb、Ba、Th，而亏损高场强元素（HFSE），如Nb、Ta、P、Ti、Y、Yb，显示为亏损MREE的U型稀土元素分布型式。岛弧型火山岩和玻安岩的存在表明，李子园群及其中的中基性火山岩系形成于俯冲带之上的岛弧或弧前环境。

藏南罗布莎铬铁矿床铬尖晶石矿物学与矿床成因研究

西藏罗布莎铬铁矿床是我国目前研究程度最高、规模最大、地幔橄榄岩相对新鲜的豆荚状铬铁矿床,主要工业矿体产于蛇绿岩壳-幔边界（即岩石莫霍面）以下方辉橄榄岩相带一定层位中,主要有块状、浸染状和豆状等矿石类型。罗布莎铬尖晶石成分变化范围大,依据铬尖晶石的化学成分与矿物学研究至少可识别出3个期次铬尖晶石：（1）成矿前期铬尖晶石,主要以熔蚀残斑晶、出溶晶及少量自形晶形式产于方辉橄榄岩中,以富Al2O3为特征,Cr#值变化范围大（17·19-66·30）,且大部分小于60,并与Mg#值呈负相关关系,由出溶晶,残斑晶到自形晶铬尖晶石,总体表现向富Cr、Fe的方向演变;（2）成矿主期铬尖晶石,可分为早、晚2个阶段。早阶段铬尖晶石主要以它形晶产于不同类型铬铁矿石中,部分呈自形-半自形晶产于铬铁矿体的纯橄岩外壳中,主要以富铬为特征,矿石中Cr#值变化范围小（70·08-87·03）,均大于60,其中块状铬铁矿具有最高的Cr#和Mg#,由纯橄岩外壳中副矿物铬尖晶石向豆状、浸染状矿石以及块状矿石演变过程中,铬尖晶石化学成分总体向更富Cr、富Mg方向演变;晚阶段铬尖晶石：主要以自形-半自形晶产于具堆晶结构的纯橄岩相带中,成份上以更加富〈FeO〉而贫Al2O3,且具有最低Mg#（18·79-44·77）值为特征;（3）成矿晚期铬尖晶石,主要以网状集合体产于豆状-网脉状（眼眉状）矿石中,以更贫Al、富Fe为特征,具有最高的Cr#值和低的Mg#值。综合研究表明,罗布莎铬铁矿中的铬主要来自原始地幔岩本身,且主要来自于地幔橄榄岩中2种辉石的不一致熔融和对副矿物铬尖晶石的改造,原始富铬矿物可能来自地幔深部的八面体硅酸盐矿物。罗布莎豆荚状铬铁矿的成矿作用具有多期次、多成因、多种构造背景下成矿特征,成矿作用过程经历了由大洋中脊（MOR）扩张环境向岛弧体系俯冲环境的转变过程,洋内俯冲带之上（SSZ）的弧间盆地环境是形成冶金级豆荚状铬铁矿的最为有利构造环境。研究提出了罗布莎铬铁矿的＂三阶段＂成矿模式,即,经历了大洋中脊预富集阶段,俯冲带之上主成矿阶段及之后的构造抬升改造阶段。纯橄岩与方辉橄榄岩接触带之下的方辉橄榄岩相带是寻找较大规模铬铁矿床的有利地带。

大岔大坂MOR型和SSZ型蛇绿岩对北祁连洋演化的制约

北祁连大岔大坂剖面保存了MOR型和SSZ型两类蛇绿岩,记录了两种构造环境的岩浆活动。剖面南段的蛇绿岩由蛇纹石化的超基性岩和辉长岩组成,其中辉长岩具有N-MORB地球化学特征,代表了扩张形成的洋壳。从辉长岩中分选出大量锆石,采用SHRIMP方法测得这些锆石的年龄为505±8Ma,代表了辉长岩的结晶年龄,它与熬油沟辉长岩(504Ma)和东草河辉长岩(497Ma)基本同时形成,表明寒武纪末期北祁连洋盆存在一次规模较大的海底扩张事件。剖面北段主要由枕状熔岩组成,其地球化学性质类似于玻安岩,代表了由洋壳向北俯冲形成的岛弧。枕状熔岩形成较晚(483Ma),这与其覆盖在辉长岩上的野外关系是一致的,说明从残留洋壳的形成到岛弧的出现间隔了大约20Ma。这项研究为认识北祁连洋盆的构造演化提供了重要依据。