西藏班公湖—怒江缝合带中段东巧地幔橄榄岩岩石成因及构造环境分析

东巧蛇绿岩位于班公湖—怒江缝合带中段,根据地理位置特征并以强玛镇为中心将东巧岩体划分为东西两个岩体。其中西岩体相对面积较大,由地幔橄榄岩、枕状玄武岩、辉长辉绿岩等组成;而东岩体面积较小,仅含地幔橄榄岩部分,各个不同单元之间呈断层接触关系。对东巧地幔橄榄岩开展岩石学、矿物学及地球化学研究发现:(1)东巧地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主,纯橄岩所占比例较小,约15%。豆荚状铬铁矿主要呈条带浸染状赋存在厚层且延伸较远的纯橄岩中。(2)东巧地幔橄榄岩中单斜辉石含量小于3%,矿物地球化学和全岩地球化学特征显示其来源于尖晶石相地幔源区的部分熔融,且部分熔融程度较高,估算在22%～28%,高于深海地幔橄榄岩的部分熔融程度(10%～22%)。(3)东巧地幔橄榄岩中的副矿物铬尖晶石Cr#值较高大于60,全岩具有U型球粒陨石标准化稀土元素配分模式,同时Rb、U、Zr和Sr相对富集,Hf和Nb相对亏损。全岩的地球化学特征指示了俯冲带之上的残余地幔与流体/熔体发生了反应,致使轻稀土元素以及部分微量元素选择性富集。综合东巧地幔橄榄岩的矿物化学组成成分以及全岩的地球化学特征,认为东巧地幔橄榄岩形成于大洋中脊的扩张环境中,后受到洋内俯冲作用的影响,导致俯冲带之上高度部分熔融的地幔橄榄岩与流体/熔体发生相互作用。

华北克拉通破坏相关的实验岩石学研究

华北克拉通破坏过程中,岩石圈地幔岩石类型从方辉橄榄岩向二辉橄榄岩转变。对于这一转变过程,不同学者提出了不同的假说。其中以拆沉作用和底侵作用最具代表性。本文从熔体——地幔岩石相互作用的角度,系统的总结了前人关于熔体——地幔岩石(橄榄岩)反应的研究结果。为正确认识这个过程提供有益的启示。

雅鲁藏布江蛇绿岩带西段达机翁地幔橄榄岩组成特征及其形成环境分析

雅鲁藏布江蛇绿岩带自萨嘎以西分成南北两个亚带。对两个亚带蛇绿岩的各自特征及成因联系的研究,是探讨雅鲁藏布江西段的新特提斯洋构造演化的关键。北亚带蛇绿岩呈构造岩块产于冈底斯山前喀喇昆仑断裂带的南侧。其中,位于北亚带西北段的达机翁蛇绿岩,主要由地幔橄榄岩,玄武岩夹硅质岩组成,各单元间断层接触。对达机翁蛇绿岩的地幔橄榄岩开展的组成特征研究表明：（1）地幔橄榄岩主体为方辉橄榄岩,含少量的纯橄岩。方辉橄榄岩内产有豆荚状铬铁矿（呈豆状,块状以及浸染状）,铬铁矿有一层纯橄岩的外壳;（2）达机翁方辉橄榄岩单斜辉石含量低,组成矿物以及全岩的地球化学特征均指示了这些样品经历了相对高的部分熔融作用;（3）方辉橄榄岩具有U型的球粒陨石标准化的稀土元素分配模式,Nb相对亏损,Ta,Zr和Hf具有弱的正异常,同时Sr和U具有强烈的正异常,这些特征可能与残余地幔和俯冲带熔/流体之间相互作用导致的轻稀土元素和部分微量元素的选择性富集有关。定量计算表明,达机翁地幔岩中的方辉橄榄岩来源于一个尖晶石相地幔源区的部分熔融,部分熔融程度大于25%,高于深海地幔橄榄岩的部分熔融程度（10%～2%）。这些橄榄岩形成时的氧逸度条件位于FMQ和FMQ＋1之间,高于深海地幔橄榄岩（FMQ-1）,与俯冲带环境的氧逸度条件一致。因此,我们认为达机翁蛇绿岩中的地幔橄榄岩形成于大洋中脊的环境,随后发生了洋内俯冲作用,位于俯冲带上部的地幔橄榄岩经历了俯冲带流/熔体的交代作用。

吉林伊通-大屯地区晚中生代-新生代玄武岩的地球化学特征及其意义

吉林伊通-大屯地区有长达80Ma的火山喷发历史,为探讨该区深部地质演化提供了条件。从晚白垩长春大屯火山(92．5±0．5Ma)到伊舒地堑内第三纪伊通火山群(31Ma、9～15Ma),玄武岩碱性逐渐增强,Dy/Yb比值逐渐升高,根据地幔动态熔融模型计算获得的玄武岩最终形成深度由约50km变深至110km。根据岩石圈盖效应推测该区晚白垩纪以来岩石圈厚度逐渐增厚。伊通第三纪碱性玄武岩显示了均一的地球化学组成;类似洋岛玄武岩(OIB)的微量元素分配模式和Nb/U比值,以及低(^(87)Sr/^(86)Sr)_i、正ε_(Nd)(t)同位素特征暗示它主要来源于软流圈。与第三纪碱性玄武岩相比,晚白垩大屯拉斑玄武岩具有相对偏高的Ni、Cr和Sc,高Ba/Th、Rb/Nb、Ba/Nb比值,高(^(87)Sr/^(86)Sr)_i和低(^(143)Nd/^(144)Nd)_i。这些特征可能与软流圈熔体与古老富集地幔之间的相互反应有关。伊通-大屯玄武岩的演化特征反映了岩石圈在板内岩浆作用中所担当的不同角色:第三纪时,岩石圈并没有在物质上直接参与岩浆作用,但岩石圈对上涌软流圈起到了机械阻挡作用;而在晚白垩岩浆作用中,岩石圈的间接和直接作用都得到了体现。

南公珠错地幔橄榄岩:雅鲁藏布江缝合带西段一个典型的大洋地幔橄榄岩

西藏阿里地区的南公珠错蛇绿岩产在公珠错的南侧,空间上属于雅鲁藏布江缝合带西段之南亚带蛇绿岩。该蛇绿岩主要由地幔橄榄岩和辉长岩等基性岩类组成。地幔橄榄岩中约80%为方辉橄榄岩,20%为二辉橄榄岩,纯橄岩较少。南公珠错地幔橄榄岩矿物化学特征表现为橄榄石具有较低的Fo(89.3~91.4)值、辉石具有较高的Al_2O_3含量(1.89%~6.06%)、尖晶石具有较低的Cr~#(12.7~28.3)值。与原始地幔相比南公珠错地幔橄榄岩的全岩地球化学特征具有较高的MgO含量和较低的Al_2O_3、CaO和TiO_2等易熔元素含量;方辉橄榄岩和二辉橄榄岩的稀土元素总含量分别介于0.66×10-6~1.10×10-6和0.90×10^(-6)~3.78×10^(-6)之间,明显低于原始地幔值,其稀土元素配分模式为轻稀土元素轻微富集型;在原始地幔标准化微量元素蜘蛛图中,南公珠错地幔橄榄岩显示出强烈的U正异常、Nd轻微正异常和强不相容元素Zr的负异常;方辉橄榄岩和二辉橄榄岩的铂族元素总量分别介于15.26×10^(-9)~25.23×10^(-9)和18.74×10^(-9)~26.86×10^(-9)之间,二者含量的变化较小,南公珠错地幔橄榄岩PGEs球粒陨石标准化图解显示其为接近于原始地幔的"平坦型"。南公珠错地幔橄榄岩的矿物化学和全岩地球化学特征与深海橄榄岩相似,指示它们可能形成于大洋扩张脊环境。定量模拟估算表明,南公珠错地幔橄榄岩可能来源于地幔中的尖晶石相二辉橄榄岩源区,系经历了至多16%部分熔融的残余。LREE的微富集和较高的Pd/Ir、Rh/Ir比值指示它们还经历了岩石-熔体反应作用。初步结论认为南公珠错地幔橄榄岩形成于大洋脊环境,为尖晶石相二辉橄榄岩地幔源区较低程度部分熔融的残余,但经历了后期岩石-熔体反应作用。

内蒙古索伦山地区地幔橄榄岩中豆荚状铬铁找矿前景

产于内蒙古索伦山缝合带蛇绿岩中的铬铁矿,其深入研究对于铬铁矿的勘查、缓解铬铁矿需求紧张、增加战略矿产资源以及国民经济的发展,意义重大。本文对内蒙古索伦山地区铬铁矿进行了系统的调查和研究,在此基础上,总结了索伦山地区铬铁矿矿床地质特征,探讨了索伦山地区铬铁矿矿床的成因,评价了在索伦山地区铬铁矿找矿远景。索伦山地区铬铁矿均分布于索伦山蛇绿岩之地幔橄榄岩内,矿体产出众多,规模大小不等,均具有成带分布、分段集中的特点。矿体产状与方辉橄榄岩-纯橄榄岩产状基本一致,矿体与围岩为渐变过渡的关系。索伦山地区铬铁矿为产出高镁型矿石类型的豆荚状铬铁矿,形成于早二叠世,产于大洋中脊的构造环境。通过对地幔橄榄岩与铬铁矿的岩石学、矿物学、地球化学研究,表明索伦山地区铬铁矿的成因为熔体-岩石反应。在索伦山地区探明铬铁矿矿化点2个,铬铁矿矿点10个,小型铬铁矿矿床10个。10个已查明的小型铬铁矿矿床表明,地表矿少,盲矿体多。据此推断,已经查明的12个铬铁矿矿(化)点有可能探到更多更大的深部工业盲矿体。索伦山含铬超镁铁岩体规模巨大,延深大于600 m,具备良好的成矿条件,是良好的铬铁矿找矿靶区,具有较好的找矿前景。

豆荚状铬铁矿床研究回顾与展望

豆荚状铬铁矿是蛇绿岩的特征性矿产,对其成因的认识还存在较大的分歧,包括:(1)早期岩浆熔离;(2)地幔熔融残余;(3)熔体-岩石反应.豆荚状铬铁矿及其围岩地幔橄榄岩中大量异常地幔矿物群的发现,引起了地质学家对其形成过程的重新思考.回顾了铬铁矿的研究,借助pMELTS热力学软件模拟浅部地幔过程,使用定量化的方法限定这些过程对豆荚状铬铁矿形成的贡献,通过一个新的角度讨论其形成.初步模拟结果显示,单独的地幔部分熔融、熔体分离结晶以及拉斑质熔体与亏损地幔的反应等过程形成的铬铁矿,无论在数量还是品位上都难以达到矿床水平,暗示豆荚状铬铁矿的形成可能为多种作用耦合的结果,或与深部地幔作用有关.