西藏班公湖-怒江缝合带中段东巧豆荚状铬铁矿地球化学特征及构造意义

东巧蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带中段北部,岩石组合为方辉橄榄岩、纯橄岩、铬铁岩、辉长岩、辉石岩、玄武岩和少量的硅质岩。东巧铬铁矿石的铬尖晶石化学成分表明岩体内同时存在高铬型铬铁矿(Cr#值为60.7~79.8,Mg#值为57.2~68.1)和高铝型铬铁矿(Cr#值为56.4~59.6,Mg#值为67.2~72.7)。高铬型铬铁矿体多呈稠密浸染状,部分为致密块状,而高铝型铬铁矿体规模较小,兼具稠密浸染状和稀疏浸染状。两种铬铁矿矿体的围岩都是纯橄岩,并且矿体以透镜状分布于方辉橄榄岩中。从纯橄岩包壳到条带浸染状铬铁矿石的过渡带中,铬尖晶石呈Cr#值增加(67.2~68.5),Mg#值降低(57.4~74.6)的特点,表明东巧地幔橄榄岩及其铬铁矿可能经历了一定程度的熔-岩反应。方辉橄榄岩中橄榄石Fo值为91.2~92.3,铬尖晶石Cr#值为70.2~75.1;纯橄岩橄榄石Fo值为92.7~92.9,铬尖晶石Cr#值为75.4~76.6,与班公湖-怒江缝合带上丁青、切里湖、依拉山等岩体较为相似,表明东巧地幔橄榄岩形成条件可能与其相近。东巧地幔橄榄岩具有弧前地幔橄榄岩稀土元素特征,微量元素配分模式与Izu-Bonin-Mariana具有极高相似性,指示东巧蛇绿岩可能形成于板块俯冲消减带上盘海底扩张环境。铬铁矿的铂族元素(PGE)配分模式与罗布莎高铬铬铁矿相似,具有富集IPGE、亏损PPGE的特点。对东巧地幔橄榄岩及其铬铁矿平衡熔体进行分析,高铬型铬铁矿形成于俯冲带上岛弧环境(SSZ型)的弧前盆地,高铝型铬铁矿形成于洋中脊型环境(MOR型),并对比班-怒带毗邻岩体,指示东巧地幔橄榄岩及其铬铁矿经历了MOR→SSZ的多期次演化过程。

西藏班公湖-怒江缝合带中段东巧豆荚状铬铁矿特征及构造背景

早侏罗世东巧蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带(班怒带)东段,蕴含较为丰富的豆荚状铬铁矿资源。东巧地幔橄榄岩主体由方辉橄榄岩组成,铬铁矿赋存在其内部的纯橄岩脉中。方辉橄榄岩和纯橄岩均显示出弧前橄榄岩的特征。方辉橄榄岩中橄榄石的Fo值为89.8~92.2,斜方辉石的和单斜辉石的Mg^(#)值分别变化于89.7~92.0和92.7~95.1,铬尖晶石的Cr^(#)值(Cr^(#)=100×Cr/(Cr+Al))为60.8~75.9;纯橄岩中橄榄石的Fo值为91.7~92.5,斜方辉石Mg^(#)值变化于91.7~92.1,单斜辉石的Mg^(#)值变化于94.0~94.6,铬尖晶石的Cr^(#)值为69.0~83.1。铬铁矿主要呈致密块状和浸染状构造,其中铬尖晶石的矿物包裹体有橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、角闪石和铂族矿物等。矿石中的铬尖晶石与橄榄岩中的铬尖晶石相比,具有较高的Cr^(#)值(72.5~86.9)和Mg^(#)值(52.8~70.5),较低的Al_(2)O_(3)(6.25%~13.6%)、TiO_(2)(0.06%~0.16%)和Zn(518×10^(-6)~714×10^(-6)),属于高铬型铬铁矿,平衡熔体与玻安质熔体有亲缘性。方辉橄榄岩中铂族元素(PGE)总含量(14.01×10^(-9)~32.81×10^(-9))近似于原始地幔,IPGE(Os、Ir和Ru)/PPGE(Rh、Pt和Pd)的比值均大于1;纯橄岩的PGE总量(13.36×10^(-9)~16.08×10^(-9))略低于原始地幔,IPGE和PPGE富集程度近似;铬铁矿的铂族元素总量(108.4×10^(-9)~645.7×10^(-9))远远高于原始地幔和地幔橄榄岩中PGE的含量,且IPGE以及Rh相对原始地幔富集,而Pt和Pd相对亏损,具明显右倾特征的配分模式,指示东巧地幔橄榄岩和铬铁矿形成过程经历了熔体抽取和交代作用。通过与全球典型豆荚状铬铁矿矿床的特征对比,认为班怒带的蛇绿岩应该有良好的铬铁矿成矿背景。