青藏高原西部蛇绿岩类型:岩石学与地球化学证据

对青藏高原西部地区的班公湖蛇绿岩、狮泉河蛇绿岩、雅鲁藏布江西段蛇绿岩和普兰—当穷蛇绿岩带中代表性岩体的地质学、岩石化学、稀土元素、微量元素、Pb、Sr同位素地球化学研究表明,青藏高原西部地区4条蛇绿岩中的地幔橄榄岩主要为方辉橄榄岩和少量纯橄岩,岩石化学成分具有富镁、贫铝、钙、碱的特点;论述了地幔橄榄岩轻稀土元素富集是由于先经历了较强的部分熔融,后经历了俯冲消减过程中的流体交代的二次过程;微量元素中大离子亲石元素Rb、不活动元素Nb、Zr、Hf和放射性生热元素Th等元素的丰度较高,以及Ti、Sm、Y、Yb等强不相容元素亏损的特点,与交代地幔岩特征类似;Pb、Sr同位素组成具有明显的壳源组分混入的特点,说明青藏高原西部的蛇绿岩曾受洋壳俯冲消减过程中的流体交代作用,蛇绿岩产于SSZ构造环境。对比青藏高原东部、三江、西昆仑地区以及形成于典型的SSZ环境的Troodos蛇绿岩中的地幔橄榄岩,就岩石化学富MgO、轻稀土元素富集而言,它们具有与青藏高原西部基本一致的地质地球化学特征,结合与俯冲岩浆作用有关的玻安岩和埃达克岩产出,说明可能包括三江、西昆仑库地在内的青藏高原不同时代蛇绿岩都主要形成于俯冲消减环境,属于SSZ型蛇绿岩。     

滇西三台山地幔橄榄岩的成因及其构造意义:来自地质学、矿物学和岩石地球化学的证据

腾冲和保山地块之间的高黎贡—瑞丽断裂带西侧出露潞西三台山地幔橄榄岩,该岩体与围岩均呈断层接触共同构成增生杂岩,主要由纯橄榄岩和方辉橄榄岩组成,主要造岩矿物为橄榄石和斜方辉石,副矿物尖晶石发育。橄榄石为镁橄榄石(Fo为90~93);斜方辉石为顽火辉石(En为89~92),以低铝(0.47%~1%)和高Mg#值(91~96)为特征;尖晶石主要为富铬型尖晶石(Cr#值为54~78)。三台山纯橄榄岩和方辉橄榄岩具有相似的稀土配分模式曲线,为轻稀土元素富集且右倾平坦型曲线;在微量元素原始地幔标准化图解中,相对富集大离子亲石元素Rb、Cs和高场强元素Pb、U。矿物地球化学和全岩组分表明,三台山橄榄岩主要矿物与全岩地球化学成分特征具有深海橄榄岩和弧前橄榄岩的特征,为经历了25%~35%部分熔融后的残余。结合与不同蛇绿岩体构造环境的对比,笔者认为三台山橄榄岩与雅鲁藏布江缝合带的蛇绿岩体具有相似的源区特征,兼具亏损地幔源区特征和俯冲带熔/流体交代特征,表明其可能经历了快速扩张大洋中脊(MOR)和俯冲带仰冲板片(SSZ)两种构造环境。     

西藏班公湖—怒江缝合带中段蓬湖蛇绿岩中的洋脊型二辉橄榄岩

蓬湖蛇绿岩产于西藏藏北湖区的蓬湖西侧,属班公湖-怒江缝合带中段白拉拉弄-依拉山亚带。该蛇绿岩主要由地幔橄榄岩、堆晶岩和辉绿岩等组成。其中地幔橄榄岩由方辉橄榄岩和二辉橄榄岩组成。蓬湖二辉橄榄岩的橄榄石Fo值介于88.85～90.33之间、斜方辉石的Al2O3含量范围在4.26%～6.60%。与原始地幔相比,蓬湖二辉橄榄岩岩石有较高的MgO含量和较低的Al2O3、CaO和TiO2等易熔组分含量;稀土元素总量介于1.11×10-6～1.53×10-6之间,明显低于原始地幔值,配分模式为轻稀土轻微亏损。在原始地幔微量元素蛛网图中,蓬湖二辉橄榄岩显示Rb、Zr亏损,U、Ta、Sr强烈富集特征。蓬湖二辉橄榄岩的铂族元素总量介于22.9×10-9～27×10-9之间,PGEs球粒陨石标准化图解显示其为接近原始地幔的"平坦型"。以上特征与深海橄榄岩相似,指示它们可能形成于大洋中脊环境。定量模拟估算表明,蓬湖二辉橄榄岩可能来源于地幔中尖晶石相二辉橄榄岩源区,系经历了约5%～10%的部分熔融残余。蓬湖堆晶岩矿物结晶顺序为橄榄石-单斜辉石-斜长石,其中异剥橄榄岩中的单斜辉石Mg#值介于86.92～89.93之间、橄榄石Fo平均值为84.45,明显不同于MOR型蛇绿岩堆晶岩。蓬湖堆晶岩的矿物组成、岩浆结晶顺序和矿物成分均与俯冲带上SSZ型蛇绿岩形成的堆晶岩类似。以上结果表明,蓬湖二辉橄榄岩形成于大洋脊环境,为尖晶石二辉橄榄岩源区经历了不超过10%部分熔融的残余,后期由于洋内俯冲作用经历了岩石-熔体反应,形成了SSZ型堆晶岩和含较高Cr#值尖晶石的方辉橄榄岩。     

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Fo 90～93,其中呈包裹体的橄榄石的Fo略高,斜方辉石为顽火辉石(En 88～90),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.     

雅鲁藏布江蛇绿岩带东段泽当蛇绿岩起源及演化

本文通过对泽当蛇绿岩中地幔橄榄岩主要矿物的矿物化学,以及蛇绿岩中地幔橄榄岩、玄武岩和辉长岩的岩石化学和地球化学的研究,结合前人对泽当蛇绿岩年代学和构造背景的认识,讨论泽当蛇绿岩的起源和演化。①通过对泽当蛇绿岩地幔橄榄岩中橄榄石的Fo值,斜方辉石和单斜辉石的En值、Mg#值和Al2O3含量,尖晶石的Mg#和Cr#值的讨论,发现泽当蛇绿岩地幔橄榄岩起源于洋中脊下亏损地幔域,方辉橄榄岩的熔融程度比二辉橄榄岩高,后期都受到俯冲带的改造。②通过对地幔橄榄岩岩石化学和地球化学分析,绝大多数的主量元素和微量元素的含量低于原始地幔,微量元素的原始地幔标准化曲线与深海橄榄岩曲线重合,说明它们是亏损的原始地幔熔融残留物,起源于洋中脊环境。③通过对泽当蛇绿岩辉长岩的岩石化学和地球化学研究发现辉长岩起源于比N-MORB更亏损的源区,具有N-MORB的性质,后期可能因为受到俯冲带的改造又具有了岛弧拉斑玄武岩的性质。④泽当蛇绿岩玄武岩包含N-MORB型和E-MORB型两类,说明泽当蛇绿岩起源于包含富集地幔的岩浆源区。N-MORB型玄武岩还具有岛弧拉斑玄武岩的性质,说明N-MORB型玄武岩后期受到俯冲带的改造,而EMORB型玄武岩没有受到俯冲带影响。⑤通过总结前人对泽当蛇绿岩年代学和构造背景的研究成果以及本文的发现,作者认为泽当蛇绿岩是170Ma左右起源于混合不均一的洋中脊下亏损地幔域,150Ma左右在弧前环境受到俯冲带的改造。     

西藏雅鲁藏布江缝合带泽当地幔橄榄岩的矿物化学和铂族元素特征

泽当蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带东段,由地幔橄榄岩、辉长辉绿岩、火山岩等组成。地幔橄榄岩主要为方辉橄榄岩和二辉橄榄岩,有少量的铬铁矿化方辉橄榄岩和透镜状纯橄岩。地幔橄榄岩中橄榄石的Fo值为89.6~91.8,属镁橄榄石。斜方辉石为顽火辉石,En端员组分变化于87.8~90.3。单斜辉石En组分变化于44.1~50.0,主要为顽透辉石和透辉石。二辉橄榄岩与方辉橄榄岩铬尖晶石的Cr#为17.0~31.8,为富铝型尖晶石。泽当地幔橄榄岩PGE总量为16.67×10-9~32.59×10-9,与原始地幔相似。矿物化学特征显示泽当二辉橄榄岩属于深海型地幔橄榄岩,方辉橄榄岩属于弧前地幔橄榄岩。尖晶石Cr#、橄榄石Mg#的变化以及高Os含量(3.50×10-9~7.75×10-9)表明泽当地幔橄榄岩经历了部分熔融过程;正斜率的PGE配分模式以及较高的Pd/Ir值(1.09~3.94)表明泽当地幔橄榄岩受到了俯冲带环境下地幔交代作用的改造。泽当地幔橄榄岩矿物学特征与铂族元素地球化学特征显示其形成于MOR环境,后受到SSZ环境的改造。     

内蒙古温都尔庙地区蛇纹石化橄榄岩地球化学特征及其地质意义

为探讨内蒙古温都尔庙地区蛇纹石化橄榄岩的成因意义,采用X荧光光谱法和电感耦合等离子体质谱法对具代表性蛇纹石化橄榄岩进行了全岩的主量、微量和稀土元素分析。结果显示,MgO含量高于原始地幔,易熔组分CaO、Al_2O_3、TiO_2等亏损且与MgO呈负相关关系,表明研究区地幔橄榄岩是一套亏损的原始地幔熔融残留体;稀土元素和微量元素配分型式表现出,LREE轻微富集,部分LILE(如Rb)明显亏损,另有一些HFSE(U、Pb、Hf等)强烈富集,暗示可能既与地幔源区相关也与俯冲消减带流体交代或蛇纹石化作用有关。本区地幔橄榄岩源于尖晶石相地幔源区,根据Melcher建立的部分熔融模型,判断出岩石部分熔融程度为5%~20%,接近深海地幔橄榄岩(10%~22%)。上述这些特征暗示地幔橄榄岩可能经历了洋中脊型(MOR)和俯冲带型(SSZ)两个阶段的构造演化。     

江南造山带存在新元古代（～850 Ma）俯冲作用——来自皖南SSZ型蛇绿岩锆石SHRIMP U-Pb年龄证据

皖南伏川蛇绿岩是江南造山带上出露最完整的蛇绿岩,主要由地幔橄榄岩、堆晶岩、枕状熔岩和少量硅质岩组成.地幔橄榄岩主要是方辉橄榄岩,具有U型的稀土元素配分模式,副矿物尖晶石的Cr#较高(54～60),堆晶岩组合为纯橄岩-易剥橄榄岩-辉长岩(DIG型),这些特征指示伏川蛇绿岩形成于俯冲带之上的构造环境,属SSZ型蛇绿岩.堆晶岩异剥橄榄岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为827±9 Ma(n=12,MSWD=1.4),侵入到方辉橄榄岩中的辉长岩岩脉的锆石SHRIMP U-Pb年龄为848±12 Ma(n=7,MSWD=1.9),说明扬子板块和华夏板块至少在848Ma之前就开始拼合,它们之间的古大洋在新元古代(～850 Ma)之前就已经俯冲削减.     

西藏雅鲁藏布江缝合带东段泽当地幔橄榄岩特征及其意义

泽当岩体位于雅鲁藏布江缝合带东段,主要由地幔橄榄岩、辉长辉绿岩和基性火山岩等组成。地幔橄榄岩主要为方辉橄榄岩和二辉橄榄岩,有少量透镜状纯橄岩。地幔橄榄岩经历了强烈的塑性变形作用。地幔橄榄岩中橄榄石的Fo值为89.6~91.8,属镁橄榄石;斜方辉石为顽火辉石,En 87.8~90.3;单斜辉石En 44.1~50.0,主要为顽透辉石和透辉石。铬尖晶石的Cr#值(=100×Cr/(Cr+Al))为17.0~93.6,其中,二辉橄榄岩和方辉橄榄岩中的铬尖晶石为富铝型尖晶石,纯橄岩中的铬尖晶石Cr#最高,为富铬型尖晶石。地幔橄榄岩的部分熔融程度为17%~34%,表明泽当地幔橄榄岩可能经历了多阶段的过程。亏损的主量元素组成和低于原始地幔的稀土元素含量(0.15×10-6~0.61×10-6)指示泽当地幔橄榄岩为经历过部分熔融和熔体抽取的亏损残余地幔岩石。REE配分型式为中稀土亏损的"V"型或"U"型,原始地幔标准化元素比值(La/Sm)N为0.5~8.0,表明泽当地幔橄榄岩经历过交代作用。矿物化学与地球化学数据表明泽当地幔橄榄岩形成于MOR环境,后受到SSZ环境的改造。     

西藏西南部拉昂错地幔橄榄岩的地球化学特征及其构造意义

拉昂错蛇绿岩位于西藏西南部雅鲁藏布缝合带(YZSZ)的西段,由地幔橄榄岩和侵入其中的基性岩墙组成.拉昂错地幔橄榄岩普遍发育碎斑结构及熔体注入和交代结构,尖晶石的Cr#值具有较广泛的变化(0.32～0.70),大多数样品富集LREE并伴随HFSE的明显增加,少数亏损LREE,前者部分熔融程度为15%～23%,后者为10%左右,这表明它们并不是地幔单阶段部分熔融的残余物,而是MORB型亏损橄榄岩在俯冲过程中再度部分熔融后熔体与残余地幔相互作用的产物,由于熔体不同程度的混合与交代,形成了各种再饱满程度不同的橄榄岩.对拉昂错地幔橄榄岩岩石学和地球化学特征的研究,为探讨YZSZ蛇绿岩带所代表的特提斯洋盆的形成和演化提供了新的证据.     

Serpentinized Peridotites at the North Part of the Wadi Allaqi District (Egypt): Implications for the Tectono-Magmatic Evolution of Fore-arc Crust

The Neoproterozoic Allaqi-Heiani suture （800-700 Ma） in the south Eastern Desert of Egypt is the northernmost linear ophiolitic belt that defines an arc-arc suture in the Arabian- Nubian shield （ANS）. The Neoproterozoic serpentinized peridotites represent a distinct lithology of dismembered ophiolites along the Allaqi-Heiani suture zone. The alteration of peridotites varies, some contain relicts of primary minerals （Cr-spinel and olivine） and others are extremely altered, especially along thrusts and shear zones, with development of talc, talc-carbonate and quartz-carbonate. The fresh cores of the chromian spinels are rimmed by ferritchromite and Cr- magnetite. The fresh chromian spinels have high Cr# （0.62 to 0.79）, while Mg# shows wider variation （0.35-0.59）. High Cr# in the relict chromian spinels and Fo content in the primary olivines indicate that they are residual peridotites after extensive partial melting. The studied ophiolitic upper mantle peridotites are highly depleted and most probably underwent high degrees of partial melting at a supra-subduction zone setting. They can be produced by up to -20%-22% dynamic melting of a primitive mantle source. The mineralogical and geochemical features of the studied rocks reflect that the mantle peridotites of the north part of the Wadi Allaqi district are similar to the fore-arc peridotites of a supra-subduction zone.     

Petrological and Os Isotopic Characteristics of Zedong Peridotites in the Eastern Yarlung–Zangbo Suture in Tibet

The Zedong ophiolites in the eastern Yarlung–Zangbo suture zone of Tibet represent a mantle slice of more than 45 km~2. This massif consists mainly of mantle peridotites, with lesser gabbros, diabases and volcanic rocks. The mantle peridotites are mostly harzburgite, lherzolite; a few dike-like bodies of dunite are also present. Mineral structures show that the peridotites experienced plastic deformation and partial melting. Olivine(Fo89.7–91.2), orthopyroxene(En_(88–92)), clinopyroxene(En_(45–49) Wo_(47–51) Fs_(2–4)) and spinel [Mg~#=100×Mg/(Mg+Fe)]=49.1–70.7; Cr~#=(100×Cr/(Cr+Al)=18.8–76.5] are the major minerals. The degree of partial melting of mantle peridotites is 10%–40%, indicating that the Zedong mantle peridotites may experience a multi–stage process. The peridotites are characterized by depleted major element compositions and low REE content(0.08–0.62 ppm). Their "spoon–shaped" primitive–mantle normalized REE patterns with(La/Sm)_N being 0.50–6.00 indicate that the Zedong ultramafic rocks belong to depleted residual mantle rocks. The PGE content of Zedong peridotites(18.19–50.74 ppb) is similar with primary mantle with Pd/Ir being 0.54–0.60 and Pt/Pd being 1.09–1.66. The Zedong peridotites have variable, unradiogenic Os isotopic compositions with ~(187)Os/~(188)Os=0.1228 to 0.1282. A corollary to this interpretation is that the convecting upper mantle is heterogeneous in Os isotopes. All data of the Zedong peridotites suggest that they formed originally at a mid-ocean ridge(MOR) and were later modified in supra–subduction zone(SSZ) environment.     

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.     

Petrology and Geochemistry of the Dangqiong Ophiolite,Western Yarlung-Zangbo Suture Zone,Tibet,China

The Dangqiong ophiolite, the largest in the western segment of the Yarlung-Zangbo Suture Zone(YZSZ)ophiolite belt in southern Tibet, consists of discontinuous mantle peridotite and intrusive mafic rocks. The former is composed dominantly of harzburgite, with minor dunite, locally lherzolite and some dunite containing lenses and veins of chromitite. The latter, mafic dykes(gabbro and diabase dykes), occur mainly in the southern part. This study carried out geochemical analysis on both rocks. The results show that the mantle peridotite has Fo values in olivine from 89.92 to 91.63 and is characterized by low aluminum contents(1.5–4.66 wt%) and high Mg# values(91.06–94.53) of clinopyroxene. Most spinels in the Dangqiong peridotites have typical Mg# values ranging from 61.07 to 72.52, with corresponding Cr# values ranging from 17.67 to 31.66, and have TiO2 contents from 0 to 0.09%, indicating only a low degree of partial melting(10–15%). The olivine-spinel equilibrium and spinel chemistry of the Dangqiong peridotites suggest that they originated deeper mantle(20 kbar). The gabbro dykes show N-MORB-type patterns of REE and trace elements. The presence of amphibole in the Dangqiong gabbro suggests the late-stage alteration of subduction-derived fluids. All the lherzolites and harzburgites in Dangqiong have similar distribution patterns of REE and trace elements, the mineral chemistry in the harzburgites and lherzolites indicates compositions similar to those of abyssal and forearc peridotites, suggesting that the ophiolite in Dangqiong formed in a MOR environment and then was modified by late-stage melts and fluids in a suprasubduction zone(SSZ) setting. This formation process is consistent with that of the Luobusa ophiolite in the eastern Yarlung-Zangbo Suture Zone and Purang ophiolite in the western Yarlung-Zangbo Suture Zone.     

Trace element geochemistry of primary mantle minerals in spinel‐peridotites from polygenetic MOR–SSZ suites of SW Turkey: constraints from an LA‐ICP‐MS study and implications for mantle metasomatism

Ophiolites exposed across the western Tauride Belt in SW Turkey represent tectonically emplaced fragments of oceanic lithosphere incorporated into continental margin following the closure of the Neotethys Ocean during the Late Cretaceous. The mantle sections of the ophiolites contain peridotites with diverse suites of geochemical signatures indicative of residual origin by melt depletion in both mid‐ocean ridge (MOR) and supra‐subduction zone (SSZ) settings. This study uses a laser‐ablation inductively‐coupled plasma‐mass spectrometry (LA‐ICP‐MS) for in situ measurements of trace elements in primary mantle phases in order to identify the upper mantle petrogenetic processes effective during variable stage of melt extraction in these discrete tectonic settings and to discriminate between the effects of reaction with chemically distinct mantle melts migrating through the solid residues. Trace element signatures in pyroxenes suggest small‐length scales of compositional variations which may be interpreted to be a result of post‐melting petrogenetic processes. Relative distribution of rare earth elements and Li between coexisting orthopyroxene‐clinopyroxene pairs in the peridotites suggests compositional disequilibrium in sub‐solidus conditions, which possibly reflects differential effects of diffusive exchange during melting and melt transport or interaction with subduction melts/fluids. On the basis of Ga abundances and Ga–Ti–Fe⁺³# [Fe⁺³/(Fe⁺³ + Cr + Al)] relationships of chrome‐spinels it is documented that the peridotites have experienced the combined effects of partial melting and variable extent of melt‐solid interaction. The MOR peridotites have spinels with geochemical signatures indicative of melt‐depleted residual origin with subsequent incompatible element enrichment through melt impregnation, while the Ga–Ti–Fe⁺³# relationships of chrome‐spinels in SSZ peridotites indicate that these highly depleted peridotites are not simple melt residues, but have been subject to significant compositional modification by interaction with subduction related melts/fluids. The observed compositional variations, which are related to long‐term tectonic reorganisation of oceanic lithosphere, provide evidence for a time integrated evolution from a mid‐ocean ridge to a supra‐subduction zone setting and may be a possible analogue to explain the coexistence of geochemically diverse MOR–SSZ suites in other Tethyan ophiolites. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

华北克拉通西部陆块北缘新生代岩石圈地幔特征的初步研究

凉城、四子王旗、三义堂和大同的地幔包体的岩石学和矿物的主、微量元素成分显示华北克拉通中、西部北缘总体为过渡型岩石圈地幔,为原始地幔经过不同程度的熔体抽取和后期交代富集作用的残留.凉城岩石圈地幔经历的熔体抽取程度最低,后期交代富集作用比较强烈,这与其橄榄岩中尖晶石的Cr#较低,并且共存的单斜辉石的Mg#较低一致.三义堂岩石圈地幔经历的熔体抽取程度最高,后期交代富集作用最强烈,不同样品甚至同一样品中不同单斜辉石颗粒的La/Yb和LREE配分模式变化范围非常大,且矿物边部比核部更富集微量元素.大同、四子王旗岩石圈地幔经历的熔体抽取程度介于凉城和三义堂之间,但后期的交代富集作用明显不如凉城和三义堂强烈.研究区的岩石圈地幔主要受硅酸盐熔体交代作用的影响,只有三义堂岩石圈地幔还可能也受到了碳酸盐交代作用的影响.     

西藏雅鲁藏布江缝合带西段发现高铬型和高铝型豆荚状铬铁矿体

豆英状铬铁矿按其矿物化学组分分为高铝型(Cr#值为20～ 60)和高铬型(Cr#值为60～80)两类(Thayer,1970),在全球已报道的豆英状铬铁矿中普遍为在一岩体内只存一种类型的矿体,而在同一岩体内发现两种类型的铬铁矿体较少见.位于雅鲁藏布江缝合带西段普兰岩体中首次发现同时存在高铬型和高铝型铬铁矿,岩体由地幔橄榄岩、辉长辉绿岩、火山岩等组成.地幔橄榄岩主要为方辉橄榄岩、纯橄岩和少量二辉橄榄岩.在方辉橄榄岩中发现7处透镜状的铬铁矿矿体露头,矿石类型主要有致密块状、稠密浸染状和稀疏浸染状等.矿体长2～6m,厚0.5～2m,矿体的最大延伸方向为北西-南东向,与岩体的展布方向一致,矿石的Cr#=52～88,高铬型铬铁矿包括Cr-2～5矿体,Cr#值为63～89,高铝型铬铁矿有Cr-1和Cr-6矿体,Cr#=52 ～55.矿石中脉石矿物主要为橄榄石、角闪石、蛇纹石等.普兰地幔橄榄岩的矿物结构显示,岩体经历了强烈的部分熔融以及塑性变形作用,地幔橄榄岩的地球化学特征显示岩体形成于MOR,后受到SSZ环境的改造.并且依据铬尖晶石-橄榄石/单斜辉石的矿物化学成分,识别出普兰地幔橄榄岩至少经历了3次不同的部分熔融,包括早期部分熔融(～10％)、晚期部分熔融(20％～30％)和局部的减压部分熔融作用(～15％).对比其他铬铁矿矿体和地幔橄榄岩的矿物组合,矿物化学和地球化学等,显示普兰豆荚状铬铁矿矿体与典型高铬型、高铝型铬铁矿具相似性,并存在较大的找矿空间.     

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。