雅鲁藏布江缝合带西段错不扎地幔橄榄岩铂族元素特征

对位于雅鲁藏布江缝合带西段北亚带错不扎地幔橄榄岩铂族元素地球化学特征进行研究,旨在对其岩石成因和构造环境进行限定。错不扎地幔橄榄岩以方辉橄榄岩和含单辉方辉橄榄岩为主。含单辉方辉橄榄岩具有较高的铂族元素(PGEs)含量,w(PGEs)=22.31×10^(-9)~36.12×10^(-9),平均值为29.60×10^(-9),高于原始地幔含量;而方辉橄榄岩的w(PGEs)处于17.34×10^(-9)~25.18×10^(-9)之间,平均值为21.08×10^(-9),略低于原始地幔值。相对岩浆成因超基性岩,两岩类皆强烈富Os和Ir,为部分熔融后残余的地幔体。含单辉-方辉橄榄岩及部分方辉橄榄岩含较高的Pd,(Pd/Ir)m比值远大于1,具左倾型PGE组成模式,而且两者都具有低于原始地幔的Cu/Pd比值。综合研究表明错不扎方辉橄榄岩是熔融程度较低的含单辉-方辉橄榄岩继续部分熔融后的残余;两者在部分熔融过程中可能存在部分赋存Pd的硫化物未完全溶解进入硅酸盐熔体,此后又受到俯冲带岩浆渗滤形成的富硫化物熔体的改造。

雅鲁藏布江缝合带西段普兰蛇绿岩中地幔橄榄岩的岩石学研究

西藏雅鲁藏布江缝合带西段普兰蛇绿岩以出现面积约600余平方千米的特大型地幔橄榄岩体而引人注目。该地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主体,含有少量的二辉橄榄岩和纯橄榄岩,岩体中另有一些橄榄单斜辉石岩、辉长岩和辉绿岩等侵入体。地幔橄榄岩的主要造岩矿物橄榄石的Fo90～93,其中呈包裹体的橄榄石的Fo略高,斜方辉石为顽火辉石(En88～90),单斜辉石主要为顽透辉石和透辉石,以低铝(0.48%～3.96%)和高Mg#(91～96)为特征,铬尖晶石的Cr#值为18～69,其中方辉橄榄岩和二辉橄榄岩中的铬尖晶石属富铝型尖晶石,而纯橄岩中为富铬型尖晶石。橄榄单斜辉石岩的橄榄石Fo值一致较低,平均为88.4,斜方辉石En平均87,单斜辉石以透辉石为主,铬尖晶石的Cr#值为45～69。普兰地幔橄榄岩及橄榄单斜辉石岩都具有相似的稀土元素和微量元素配分模式,表现为LREE相对富集,Eu亏损不明显,微量元素中大离子亲石元素含量较低,部分样品高场强元素亏损,另一些则相对富集,显示地幔橄榄岩具有亏损地幔源区特征,但也具有俯冲带流体的交代特征,表明普兰岩体可能经历了MOR和SSZ两种构造环境,该特征与雅鲁藏布江缝合带东段的罗布莎地幔橄榄岩的特征可以对比。

东波超镁铁岩体：西藏雅鲁藏布江缝合带西段一个甚具铬铁矿前景的地幔橄榄岩体

东波超镁铁岩体产在雅鲁藏布江缝合带的西段,与周边白垩纪沉积岩地层和火山岩以断层接触。航磁资料显示该岩体约400km2规模,地表出露连续,地下有一定延深。超镁铁岩体由亏损的地幔橄榄岩组成,主要有高镁的方辉橄榄岩、纯橄岩和少量二辉橄榄岩。方辉橄榄岩和二辉橄榄岩中橄榄石和斜方辉石属高镁型,分别为Fo=89.5～91.5和Mg#=90～91.5。但二辉橄榄岩中的Al2O3和CaO含量明显高于方辉橄榄岩。方辉橄榄岩中单斜辉石Mg#=92～95,二辉橄榄岩的Mg#=92～93,两者的值也重叠。二辉橄榄岩中的Al2O3和CaO含量要明显高于方辉橄榄岩。这些均为阿尔卑斯型地幔橄榄岩的典型特征。纯橄岩中的橄榄石Fo=92～93.2,其斜方辉石和单斜辉石的Mg#=～93,但Al2O3和CaO的含量比方辉橄榄岩和二辉橄榄岩的低。三种岩石的成分变化规律,反映了地幔部分熔融程度的差异。二辉橄榄岩铬尖晶石的Cr#值20～30,反映为典型深海橄榄岩特征,指示MOR环境。与其不同的是,方辉橄榄岩的铬尖晶石的Cr#=20～75,指示MOR和SSZ两者兼有环境。岩石的原始地幔标准化的REE和微量元素蛛网图模式支持了上述的认识。东波地幔橄榄岩中的岩石学特征与产有大型铬铁矿床的罗布莎地幔橄榄岩可对比,岩体中已多处发现块状铬铁矿石,其铬铁矿的Cr2O3含量56%～59%,表明东波是寻找铬铁矿大矿和富矿甚具前景的一个超镁铁岩体。

雅鲁藏布江缝合带西段基性岩地球化学和Sr-Nd-Pb同位素特征：新特提斯洋内俯冲的证据

普兰蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带西段,面积约650 km2,主要由方辉橄榄岩、含单辉方辉橄榄岩和透镜状纯橄岩组成,缺失堆晶岩和枕状熔岩等洋壳端元。方辉橄榄岩中普遍发育辉绿岩和辉石岩脉,地幔橄榄岩上部被块状玄武岩、玄武质火山碎屑岩、粉砂质泥岩、硅质岩和硅质灰岩覆盖。辉绿岩低K、Ti,球粒陨石标准化REE配分曲线具有N-MORB特征,富集LILE(K、Sr、Rb),亏损HFSE(U、Th、Nb),(143Nd/144Nd)t=0.512904~0.512909,εNd(t)=+8.6^+8.7,(87Sr/86Sr)t=0.704893~0.705310,显示俯冲带弧后盆地环境的特征。对比前人研究,认为雅鲁藏布江缝合带普遍存在洋内俯冲作用,但开始俯冲的时间不同:雅鲁藏布江缝合带中西段开始于早白垩世,而东段开始于中侏罗世。

雅鲁藏布江缝合带西段东波蛇绿岩OIB型玄武岩的厘定及其形成环境

雅鲁藏布江缝合带(YZSZ)西段分为两支,南带蛇绿岩的成因对整个缝合带的性质和构造背景的探讨起到十分关键作用,但由于地区偏远、交通不便,研究程度一直十分薄弱。本文报道了南带的东波蛇绿岩中洋岛型玄武岩及有关沉积岩的发现和成因探讨。东波蛇绿岩主要由地幔橄榄岩(方辉橄榄岩、含单辉方辉橄榄岩和透镜状纯橄岩)和上覆火山-沉积岩组成,未见堆晶岩和枕状熔岩等典型洋壳端元。火山-沉积岩盖层为一套稳定的海相层序,主要由硅质灰岩、红色硅质岩等沉积岩和玄武岩和玄武火山碎屑岩组成。OIB型玄武岩的特征表现为低SiO2和MgO,高TiO2、P2O5和(K2O+Na2O),富集Nb、Ta,亏损Th、K、Pb、Sr。微量元素和Sr、Nd、Pb同位素数据显示,该玄武质源区来自石榴石尖晶石二辉橄榄岩2%～5%的部分熔融。成分研究显示,硅质岩形成于大陆边缘环境,为洋岛或海山和大陆边缘物质在生物作用下形成的。以上证据表明,东波火山-沉积岩层序具有典型海山特征,与世界上典型的地幔柱型蛇绿岩可对比,属于地幔柱热点活动的产物。因此,可以认为,地幔柱热点在与冈瓦纳大陆北缘岩石圈地幔相互作用过程中,不但促使YZSZ西段南带(达巴-休古嘎布)特提斯洋盆打开,还可能与YZSZ蛇绿岩中普遍包含金刚石等异常地幔矿物群有直接的动力学关系。

西藏雅鲁藏布江缝合带西段南北亚带蛇绿岩的成因探讨

雅鲁藏布江蛇绿岩带自萨嘎以西分为达巴-休古嘎布（南亚带）和萨嘎-达机翁（北亚带）两个亚带,但两者的关系和构造环境还存在争论。本文在实测剖面的基础上,对比南北亚带蛇绿岩产出和岩石组成,以及对比基性岩脉和围岩方辉橄榄岩的地球化学和年代学特征,探讨两个带的关系和构造环境。北带错不扎、加纳崩和巴尔基性岩脉具有高Si、Al,低K、Ti、P特征,属钙碱性玄武质成分,锆石U-Pb年龄为125~128Ma;南亚带东波、普兰、休古嘎布基性岩具有高Mg、Ti,低Si、K特征,为低钾拉斑玄武质成分,锆石U-Pb年龄为120~130Ma。南北带基性岩具有类似产状和年代学,球粒陨石标准化曲线与NMORB一致;N-MORB标准化蛛网图中显示Nb、Ta、Ti负异常,指示洋内俯冲带弧前或弧后环境。此外,两带基性岩围岩方辉橄榄岩中橄榄石、辉石、尖晶石具有类似的矿物成分特征,地球化学成分兼有弧前和深海地幔橄榄岩的特点,指示南北亚带蛇绿岩形成于俯冲带弧前环境。结合区域对比,南亚带蛇绿岩不发育沟-弧-盆体系,具有从北到南的构造侵位特征,南北亚带之间的仲巴微地体具有特提斯喜马拉雅的亲缘性,指示南北蛇绿岩亚带可能为相同大洋岩石圈的不同残余。

雅鲁藏布江缝合带西段北亚带的基性岩成因和构造意义

雅鲁藏布江蛇绿岩带自萨嘎以西分为达巴—休古嘎布（南亚带）和达机翁—萨嘎（北亚带）两个亚带，但两者的成因和构造背景还不清楚。本文在研究北亚带加纳崩—错不扎基性岩脉的年代学和地球化学及对比南亚带的基础上，探讨了两个带的成因和关系问题。加纳崩辉长岩和错不扎辉绿岩呈脉状或长透镜状产在方辉橄榄岩中，宽1~3 m不等，走向北西。两者的锆石U-Pb年龄分别为（125.8±2.6） Ma和（127.0±0.5） Ma。岩石地球化学均具有高Si、Al、Na、Mg和低Ti、K、P的特征，属钙碱性玄武质成分。球粒陨石标准化曲线与N-MORB一致； N-MORB标准化蛛网图中显示Nb、Ta、Ti负异常，判断两者形成于大洋俯冲的弧前或弧后环境。对比前人研究，南亚带普兰、东波和休古嘎布蛇绿岩中的基性岩具有相同产状和时代（120~130 Ma），地球化学特征也同样显示形成于洋内俯冲带环境。结合两带基性岩的围岩地幔橄榄岩均具有弧前环境特征，初步认为南北蛇绿岩亚带可能是相同构造背景的大洋岩石圈残余。

西藏雅鲁藏布江缝合带西段东波蛇绿岩的构造背景特征

西藏东波蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带西段,由地幔橄榄岩、辉石岩和辉长岩等组成。地幔橄榄岩主要为方辉橄榄岩、纯橄岩和少量二辉橄榄岩。岩体的边界出露玄武岩和硅质岩等。地幔橄榄岩中有少量辉石岩和辉长岩的脉岩,宽约1 m,走向北西,与岩体的构造线方向基本一致。各岩相岩石地球化学研究结果表明,东波蛇绿岩的岩相存在较大的差异,玄武岩具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的地球化学特征,而地幔橄榄岩中辉石岩、辉长岩脉与洋中脊玄武岩(MORB)相似,形成于洋中脊环境,并受后期俯冲流体作用的改造。东波岩体中二辉橄榄岩具有与深海地幔橄榄岩较一致的轻稀土亏损特征,而方辉橄榄岩和纯橄岩的地球化学特征显示出岩体形成于MOR环境,后受到SSZ环境的改造。东波蛇绿岩的岩石地球化学特征显示其洋中脊叠加洋岛的构造背景。

西藏雅鲁藏布江缝合带西段普兰蛇绿岩地幔橄榄岩矿物学研究和成因探讨

西藏普兰蛇绿岩以出露面积约600km2的特大型地幔橄榄岩体而引人注目。我们在普兰岩体的东段,完成了一条近垂直走向并穿过岩体的长约10km的地质剖面,其目的是探讨地幔橄榄岩体岩相的变化及其成因。研究表明,岩体主体为方辉橄榄岩,分布于岩体内部,二辉橄榄岩呈条带状,分布于岩体边部,方辉橄榄岩和二辉橄榄岩出露面积之比约为4∶1。剖面显示,二辉橄榄岩向方辉橄榄岩岩相渐变,Ol和Sp含量增加,Opx和Cpx减少,橄榄石Fo值和NiO含量也呈逐渐增加的特征。斜方辉石主要为顽火辉石（En=85～0）,Mg#值变化于88～92之间,Al2O3含量0.89%～5.16%。单斜辉石包括顽透辉石和透辉石,以低铝（Al2O3=1.16%～6.02%）,高镁（Mg#值为90～94）为特征。二辉橄榄岩的铬尖晶石Cr#值在19～32之间,低于方辉橄榄岩的Cr#值（25～72）,两者之间呈连续变化。另一方面,方辉橄榄岩的各矿物百分含量、成分特征及部分熔融程度在岩体东部变化较大。结合前人成果,认为岩体中部分方辉橄榄岩不仅仅为单一的地幔残余,而可能经历了后期流体/熔体交代作用。依据尖晶石-橄榄石/单斜辉石矿物化学成分,估算出二辉橄榄岩是地幔源区经历约5%～12%部分熔融作用形成,而方辉橄榄岩则最终经历了约12%～32%部分熔融作用。研究结果表明,从二辉橄榄岩到方辉橄榄岩的演变,起因于部分熔融的差别,没有证据表明是受构造背景变化制约,因此,简单地用铬尖晶石等矿物成分的变化判断地幔橄榄岩的产出构造背景的方法值得商榷。

雅鲁藏布江缝合带西段达机翁地幔橄榄岩及铬铁矿的铂族元素特征

达机翁蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带的西段北亚带,该蛇绿岩主要由地幔橄榄岩、玄武岩以及硅质岩组成,其中地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主,同时含有少量的纯橄榄岩,纯橄岩主要呈不规则透镜状或团块状分布于方辉橄榄岩中。在达机翁地幔橄榄岩中产出有3种不同类型的铬铁矿,分别为块状,豆状以及浸染状铬铁矿。文章主要对达机翁地幔橄榄岩的方辉橄榄岩及豆荚状铬铁矿进行了研究,结合岩石的主量元素和铂族元素,对地幔橄榄岩和豆荚状铬铁矿的成因以及雅鲁藏布江缝合带的找矿远景进行了探讨。达机翁地幔橄榄岩具有较高的Mg O含量以及较低的Al2O3和Ca O等含量,这种亏损的全岩成分指示了达机翁地幔橄榄岩经历了较高的部分熔融作用,同时方辉橄榄岩的PGEs的总量为23.68×10^-9～31.02×10^-9,高于原始地幔的值,Pd和Cu 2个元素的含量较为分散明显偏离部分熔融曲线,指示了达机翁方辉橄榄岩可能遭受了熔体的改造,在熔体-岩石反应的过程中,导致了富含PPGE的硫化物的加入。达机翁豆荚状铬铁矿为高Cr型铬铁矿,具有IPGE和Rh明显富集以及Pt,Pd明显亏损的特征,不同类型的铬铁矿之间具有一致的PGEs的分配模式。雅鲁藏布江缝合带内大量分布的超镁铁岩体在岩石组合、地球化学特征、成因以及形成时代等方面,均具有相似性,是中国铬铁矿找矿的有利远景区。

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。

西藏雅鲁藏布江缝合带西段普兰纯橄岩中橄榄石的出溶特征及指示意义

西藏雅鲁藏布江缝合带西段普兰纯橄岩中橄榄石存在透辉石和磁铁矿共生出溶现象。这类纯橄岩非常新鲜,主要由橄榄石、尖晶石和透辉石等矿物组成。橄榄石的Fo值是90.1~90.7,铬尖晶石的Cr~#为19.8~20.8,远小于蛇绿岩地幔橄榄岩中常见纯橄岩中铬尖晶石的铬值(Cr~#>60)。基于前人研究结果,提出这种现象是由于亏损方辉橄榄岩与含钛、铝、钙熔体发生交代作用,从而形成橄榄石的固溶体存在Ti^(4+)、Al^(3+)、Ca^(2+)、Fe^(3+),而Cr^(3+)进入铬尖晶石结晶。后期由于岩体在抬升过程中降温,橄榄石中出溶形成单斜辉石和磁铁矿,而铬尖晶石结晶被保留。依据铬尖晶石-橄榄石的矿物化学成分,识别出低铬纯橄岩具有最低的部分熔融程度为~8%,Cr~#最高的纯橄岩壳其部分熔融程度达到~50%,表明不同岩相间其形成背景存在明显差异。因此,笔者认为普兰蛇绿岩具有多阶段的过程。首先是在洋中脊环境下经历富Ca、Al和Na等熔体交代和部分熔融作用,后受到俯冲带玻安质熔体改造。

雅鲁藏布江缝合带西段错不扎铬铁矿特征及形成环境

雅鲁藏布江蛇绿岩带是国内铬铁矿床出露点最多,且铬铁矿石储量、产量最大的一个蛇绿岩带。根据空间展布规律,该岩带被划分为东段(曲水—墨脱)、中段(昂仁—仁布)和西段(萨嘎至中印边境)3部分。其中,西段自萨嘎以西分为南、北两支亚带。长期以来的研究工作主要集中在东段和中段,西段的研究程度非常薄弱,尤其是北亚带。不同区段研究程度的不平衡十分不利于雅鲁藏布江蛇绿岩带内铬铁矿找矿工作的开展。错不扎蛇绿岩体位于雅鲁藏布江缝合带西段的北亚带,呈北西-南东向带状产出,主要由方辉橄榄岩组成,并普遍发育基性岩脉。野外地质调查在该蛇绿岩体中发现了多个铬铁矿化点,矿化体呈透镜状产于方辉橄榄岩中,出露地表的长度为0.5～1m,厚为0.2～0.5 m,矿石均为致密块状。电子探针分析结果表明,错不扎铬铁矿属于高铬型铬铁矿,铬尖晶石的Cr#[=100×Cr/(Cr+Al)]为75～78,Mg#[=100×Mg/(Mg+Fe2+)]为66～69。计算结果表明,母岩浆的FeO/MgO比值为0.51～0.65,Al2O3和Ti O2含量分别为11.27%～12.1%和0.19%～0.4%,与玻安质岩浆的化学成分相当。然而,针状单斜辉石出溶体的发现指示错不扎铬铁矿可能还经历了一个深部作用过程。

西藏雅鲁藏布江缝合带西段东波蛇绿岩:记录了地幔柱影响的超慢速伸展和洋内俯冲过程

雅鲁藏布江缝合带西段出露东波和普兰等多个大型的超镁铁岩体,其成因还存在争议。为此我们近年来对东波蛇绿岩开展了地表填图并实施了一口1002m的科学钻探DSD-1。研究显示具有“厚幔极薄壳”特征的东波蛇绿岩记录了多期岩浆事件:(1)~137Ma的OIB型玄武岩和138~144Ma的OIB型辉绿岩和辉长岩,以及普遍出露熔融程度达30%以上的亏损型方辉橄榄岩,反映了早白垩世初期古洋盆受到地幔柱活动影响;(2)129Ma的薄壳均质辉长岩(I型)、128Ma的辉长岩脉(Ⅱ型)和科钻岩芯中厚18m辉绿岩(Ⅲ型)的地球化学成分均与西南印度洋洋脊玄武岩类似,它们是在慢速-超慢速扩张脊附近大洋核杂岩侵位过程中形成的;(3)地表辉绿岩脉(Ⅳ型)的SIMS和SHRIMP锆石U-Pb年龄为121~123Ma,全岩地球化学具有异常低的REE、HFSE含量及明显的Th、Nb、Zr、Hf负异常,类似于Albanide-Hellenide造山带蛇绿岩中的无壳源物质混染的中钛玄武岩,指示辉绿岩脉形成于洋内初始俯冲环境。总的来说,东波蛇绿岩记录了早白垩世地幔柱影响的超慢速扩张和初始洋内俯冲过程。

西藏雅鲁藏布江缝合带西段巴尔地幔橄榄岩成因及构造意义

巴尔蛇绿岩属于雅鲁藏布江缝合带的西延部分,距拉萨约1200km,主要由地幔橄榄岩、少量的橄长堆晶岩和玄武岩组成。地幔橄榄岩主体为含单辉方辉橄榄岩,少量为二辉橄榄岩。根据巴尔蛇绿岩地幔橄榄岩的结构构造特征,将矿物组合划分为3个世代,第一世代残余地幔矿物组合:橄榄石+斜方辉石+单斜辉石;第二世代部分熔融及熔-岩反应矿物组合:橄榄石+斜方辉石+单斜辉石+尖晶石;第三世代地幔交代作用矿物组合,主要为含水矿物角闪石。将3个世代的矿物组合归并为2个演化阶段:第一阶段,包括第一世代和第二世代矿物组合,形成于MOR(mid-ocean ridge)构造环境下的洋脊扩张阶段;第二阶段,为第三世代矿物角闪石,形成于SSZ(super-subduction zone)环境下的俯冲阶段。对比雅鲁藏布江缝合带不同区段蛇绿岩中地幔橄榄岩的特征,发现雅鲁藏布江缝合带存在MOR和SSZ两种类型的蛇绿岩,其中中段的蛇绿岩主要以典型的SSZ型地幔橄榄岩为主,而东、西段则以受到不同程度SSZ环境改造的MOR型地幔橄榄岩为主,认为雅鲁藏布江缝合带蛇绿岩地幔橄榄岩演化分段性的特征,与新特提斯洋沿弧方向上板块活动的动力学机制的不均一有关。

雅鲁藏布江缝合带西段普兰地幔源区特征

普兰蛇绿岩位于西藏雅鲁藏布江缝合带西部,岩体出露面积约800km~2,是雅江蛇绿岩带上为数不多的保存完好、岩石新鲜度高的大岩体之一。目前对于普兰地幔为弧下地幔或MORB地幔,还是大陆岩石圈地幔仍存在分歧,其形成时是否存在洋内俯冲以及地幔深循环等地幔动力学过程的了解也不够充分。本文对普兰地幔岩展开精细的岩石学、矿物学和地球化学研究,初步探讨普兰地幔源区性质和地幔过程。结果表明,普兰二辉橄榄岩具有深海橄榄岩的特征,经历10%~15%的部分熔融,而方辉橄榄岩与弧前橄榄岩类似,并经历13%~25%的部分熔融。普兰地幔岩具“V”型原始地幔标准化稀土配分模式,显著富集不相容元素,如轻稀土元素、部分高场强元素(Hf、U、Pb等)和大离子亲石元素(Rb、Sr等)。我们认为这种富集特征源自俯冲含水熔体的交代作用,普兰地幔是一个经历了洋内俯冲过程的弧下地幔。

雅鲁藏布江中段日喀则地区却顶布—路曲地幔橄榄岩岩石地球化学特征、成因及其地质意义

日喀则蛇绿岩是雅鲁藏布江缝合带的重要组成部分,但是对该蛇绿岩的成因和构造背景还存在较大的争议。本文以日喀则地区却顶布—路曲蛇绿岩为研究对象,通过详细的野外地质、岩石学、矿物化学及岩石地球化学研究,显示该蛇绿岩主要由方辉橄榄岩组成,另有少量辉长岩、辉绿岩和玄武岩。与路曲方辉橄榄岩相比,却顶布方辉橄榄岩中橄榄石的Fo值较低,斜方辉石Al_(2)O_(3)和Cr_(2)O_(3)含量较高,单斜辉石Al_(2)O_(3)含量和Cr#值较高,尖晶石Cr#值和TiO_(2)含量较低。却顶布—路曲方辉橄榄岩具有较高的MgO含量和较低的Al_(2)O_(3)、CaO、TiO_(2)含量,稀土元素总量为(0.17~1.63)×10^(-6),低于原始地幔和亏损地幔。路曲方辉橄榄岩的LREE/HREE和(La/Yb)_(N)比值较高,分别为1.34~9.22和0.56~12.14;却顶布方辉橄榄岩与其相反,LREE/HREE和(La/Yb)_(N)比值分别为0.29~0.81和0.11~0.25。路曲方辉橄榄岩呈轻稀土富集型的U型稀土元素配分模式;却顶布方辉橄榄岩为轻稀土亏损型的左倾型稀土元素配分模式。路曲方辉橄榄岩和却顶布方辉橄榄岩具有近似的微量元素分布特征,但是又有一定区别,路曲方辉橄榄岩大离子亲石元素Rb、Ba高于却顶布方辉橄榄岩,但K、Sr低于却顶布方辉橄榄岩。却顶布—路曲方辉橄榄岩的源区可能来源于地幔中的尖晶石相二辉橄榄岩。却顶布—路曲方辉橄榄岩矿物化学和全岩地球化学特征与深海地幔橄榄岩相似。矿物学和全岩岩石地球化学特征显示却顶布方辉橄榄岩为经历了10%~15%部分熔融的残余,路曲方辉橄榄岩为经历了20%~25%部分熔融的残余。却顶布—路曲方辉橄榄岩形成于慢速超慢速拉张的洋中脊环境。日喀则蛇绿岩的多样性与源区部分熔融程度和后期流体交代密切相关。

雅鲁藏布江缝合带西段东波MORB型均质辉长岩的大洋核杂岩成因

为解决雅鲁藏布江缝合带西段南带中数个大型超镁铁岩体的成因问题,对南带西段约400km2的东波蛇绿岩开展区域地质填图,研究蛇绿岩岩石组合和构造性质及西北缘均质辉长岩年代学和成因.研究表明,东波蛇绿岩以地幔橄榄岩、薄层洋壳和周缘出露大面积晚侏罗世-早白垩世残余海山为特征,地幔橄榄岩中发育大量拆离、韧性剪切和正断层及糜棱岩和糜棱岩化蛇纹岩和蛇绿角砾岩;均质辉长岩的锆石普遍受到流体交代,锆石U-Pb年龄为129.0±1.8Ma,地球化学具有低Si、K、P、Fe和Ti,高Ca和Mg,N-MORB型的稀土配分特征及明显的Th、Nb、Sr和Pb负异常.认为均质辉长岩形成于慢速-超慢速大洋扩张阶段,在大洋核杂岩沿拆离断层侵位过程中形成.

雅鲁藏布江缝合带林芝市米瑞乡处深部电性特征

雅鲁藏布江大拐弯蛇绿岩缝合带呈反U形环绕于东构造结的外侧,其西南段为E-W向左行伸展转换剪切带,西段为NE向左行走滑剪切带。通过在西南段和西段交界处布设的一条横切缝合带音频大地电磁剖面,获取了深部电性结构。测线东北方纠忠地区发育的狭长状蛇绿岩地层,延伸到测线下方,表现为北倾的低阻带,北侧米瑞断裂表现为高角度北倾特征,缝合带中南部发育大片高阻的石英片岩岩片,南侧的鲁霞断裂南倾,随埋深增大倾角较缓。

西藏雅鲁藏布江缝合带的普兰地幔橄榄岩中发现金刚石：蛇绿岩型金刚石分类的提出

西藏罗布莎蛇绿岩的地幔橄榄岩和铬铁矿中发现金刚石和特殊矿物群引发了新的问题,罗布莎地幔橄榄岩含特殊地幔矿物是不是一个孤立的特殊现象,或这是一个普遍存在的规律?显然,这是一个至关重要的问题。本文报道在雅鲁藏布江缝合带西段,距离罗布莎1000km以远的普兰蛇绿岩的地幔橄榄岩中发现与罗布莎类似的金刚石和特殊地幔矿物群。普兰的地幔橄榄岩体主体为方辉橄榄岩,含少量的纯橄岩和二辉橄榄岩,研究表明,属典型MOR型亏损地幔橄榄岩。通过分选,在657kg的地幔橄榄岩大样中发现了金刚石和碳硅石等30余种矿物的特殊矿物群,包括自然铬、自然铁和自然锌等强还原条件下形成的单质元素矿物。该矿物群与罗布莎地幔橄榄岩和铬铁矿中发现的特殊矿物群十分相似,表明罗布莎的地幔橄榄岩不是雅鲁藏布江缝合带中的一个特例。结合在俄罗斯乌拉尔Ray-Iz铬铁矿中发现类似的矿物群,以及世界其他地区的有关阿尔卑斯型地幔橄榄岩中金刚石的报道,认为蛇绿岩地幔橄榄岩中可能普遍含有金刚石,并将蛇绿岩地幔橄榄岩中产出的金刚石归为一种新的金刚石产出类型,即蛇绿岩型金刚石,不同于金伯利岩型金刚石和超高压变质带中产出的变质金刚石类型。