镁铁-超镁铁岩的分类及其构造意义

镁铁-超镁铁岩分类是镁铁-超镁铁岩研究最基本的问题之一。镁铁-超镁铁岩（不包括金伯利岩、煌斑岩和碱性超镁铁岩等）按照产出的构造背景、岩石组合、伴生矿产大体可分为5类,即：蛇绿岩、义敦型岩体、阿拉斯加型岩体、层状侵入体和橄榄岩-闪长岩型岩体。蛇绿岩代表大洋岩石圈地幔及其分异物,义敦型代表大陆岩石圈地幔及其分异物,阿拉斯加型岩体来自岛弧、活动陆缘环境或具岛弧之下地幔特征的源岩,层状侵入体来自板内伸展构造背景,橄榄岩-闪长岩型岩体的构造背景与阿拉斯加型类似,但是也有产于板内环境的。蛇绿岩是学术界最关注的问题之一,笔者认为,1972年彭罗斯会议确定的蛇绿岩的定义仍然是适用的,斯泰因曼三位一体的概念仍然是有效的,而Delik的蛇绿岩定义和分类是不可取的。笔者认为,义敦型的概念是合适的和有用的。蛇绿岩与义敦型岩体有许多相似之处,但是,它们的构造含义不同。它们之间的区别不是依靠岩石组合本身,也不依靠地球化学,而是依靠野外产出位置和伴生的围岩性质以及构造情况。不同类型的镁铁-超镁铁岩形成的构造背景不同,伴生的矿产类型不同,具有不同的大地构造意义。在野外实践和室内研究中注意它们之间的区别,无论对于理论研究还是找矿研究都是非常重要的。     

论造山带中超镁铁岩的成对分布

文中把俯冲-碰撞型造山带中出露的超镁铁岩分为蛇绿岩型和火山弧型两类,后者又细分为义敦型、阿拉斯加型及橄榄岩-闪长岩型等三个亚类。在同一造山带内,如果蛇绿岩与火山弧型超镁铁岩在空间上相伴分布,侵位的时间相近,则可共同组成一对超镁铁岩带。蛇绿岩代表封闭的洋盆残迹,而火山弧型岩体则来自过渡壳之下、消减带之上的地幔楔。文中还概述了造山带中成对超镁铁岩的分布、产出条件及其在造山带研究中的意义。     

祁连山地区镁铁——超镁铁岩的多样性

祁连山地区出露有不同类型的镁铁－超镁铁岩，包括蛇绿岩，阿拉斯加型岩体，橄榄岩－闪长岩型岩体以有产于北祁连西部的一种特殊的镁铁－超镁铁岩组合。不同的镁铁－超镁铁岩形成于一同的构造环境，蛇绿岩代表洋壳的残片，阿拉斯加型岩体产生岛弧或活动陆缘环境，橄榄岩一闪长岩体则是板块碰撞之后形成的，根据蛇绿岩与大致同时代的阿拉斯加型岩体产出的位置，推测在北祁连早古生代时存在向南的消减事件。     

阿尔金断裂南缘约马克其镁铁-超镁铁岩的性质和年代学研究

阿尔金南缘断裂带中的约马克其镁铁-超镁铁岩具有蛇绿岩的岩石组合特征,是卷入到阿尔金断裂带的蛇绿岩片,其下部的超镁铁质组分m/f=9.49~9.64,为镁质超基性岩;上部的镁铁质组分具有与大洋中脊玄武岩类似的REE球粒陨石标准化分布模式和微量元素原始地幔标准化分配模式,在基性岩Zr/Y-Zr和Ti/100-Zr-Y×3环境判别图解中均位于大洋中脊环境。对辉长岩进行锆石LA-ICP-MS原位U-Pb定年,表明该蛇绿岩形成于500.7±1.9Ma的晚寒武世,它们是Rodinia超大陆裂解的产物。约马克其地区铜镍综合异常中的铜异常是由产于蛇绿岩单元上部的玄武岩中铜矿化所致,而镍地球化学异常则是蛇绿岩下部单元超镁铁质组分中含镍蛇纹石引起,因而,约马克其镁铁-超镁铁岩具有找寻与蛇绿岩有关的铜矿床的可能。     

青海省北祁连山中段超镁铁岩带金矿化特征及成因探讨

北祁连早古生代蛇绿岩是我国规模较大的蛇绿岩带之一,超镁铁岩体极为发育。在该区基性、超基性岩体中相继发现含金超镁铁岩体20余处,矿点两处。金矿(化)体主要赋存于超镁铁蚀变岩石中。金属矿物主要为自然金、毒砂、黄铁矿、黝铜矿等。根据砂金、岩金分布特征及矿物组合,超镁铁岩中金元素丰度、载金矿物硫同位素特征、石英气液包裹体测温及成分测定结果,以及区域成矿条件等特征分析,提出金矿物质主要来自超镁铁岩,金矿成因属中温变质热液型。     

镁铁-超镁铁岩与威尔逊旋回

威尔逊旋回的各个阶段都可以有镁铁-超镁铁岩的产出。在裂谷阶段有分异的小侵入体、层状侵入体以及碱性超镁铁岩体。洋盆阶段为蛇绿岩和可能的洋岛型辉长岩。在俯冲阶段生成阿拉斯加型和橄榄岩-闪长岩型杂岩,它们是岛弧和活动陆缘岩浆活动的一部分。与碰撞阶段有关的为橄榄岩-榴辉岩型岩体和造山榄榄岩,地幔核杂岩则产于碰撞后的后陆盆地或裂谷中,可能标志着从大陆内部向洋盆扩张阶段转变的开始。     

新疆东昆仑达拉库岸镁铁-超镁铁岩的矿物化学及其属性

达拉库岸镁铁-超镁铁岩位于东昆仑造山带南带之喀拉米兰晚古生代沟弧系,由二辉橄榄岩、单辉橄榄岩、橄榄辉石岩、单辉岩、含长辉石岩和辉长岩组成。单辉橄榄岩和橄榄辉石岩中橄榄石均为贵橄榄石(Fo=84.55~89.08),其MnO含量为0.13%~0.29%,NiO含量为0.09%~0.28%;单斜辉石为透辉石和普通辉石,其MgO含量为15.12%~16.98%,Fe O含量为3.84%~5.34%,CaO含量为21.10%~22.95%;与蛇绿岩套中的同类岩石的橄榄石和单斜辉石成分存在较大差异,与夏日哈木和金川镁铁-超镁铁岩中同类岩石的矿物成分类似,表明达拉库岸岩体不是蛇绿岩套的组成部分,而是陆壳中的侵入体。单斜辉石成分表明其母岩浆为拉斑玄武质岩浆,可能形成于与俯冲有关的大陆边缘裂谷环境。达拉库岸岩体具有形成岩浆型铜镍硫化物矿床的条件。     

青海省阿什贡含镍矿镁铁-超镁铁岩体形成时代及其对成矿机制的启示

通过对阿什贡岩体的野外实地调查,发现其是由橄榄岩相、辉石岩相、角闪石岩相及辉长岩相组成的镁铁-超镁铁岩体,并且在辉长苏长岩中发现有原生硫化镍矿体。利用LA-ICP-MS方法对岩体进行测年,获得锆石U-Pb年龄为(436.1±1.2)Ma(MSWD=0.13),为加里东期。岩石地球化学特征分析及区域对比研究揭示,阿什贡镁铁-超镁铁岩体以低Ti、亏损Nb和Ta、富集轻稀土元素和大离子亲石元素为特征。结合带内其他同时代镁铁-超镁铁岩体地球化学特征及其同位素组成,启示我们包括阿什贡在内的化隆镁铁-超镁铁岩带的形成与祁连山及其邻区460~440 Ma时期俯冲向碰撞转换的作用有关,其成矿作用与岛弧岩浆作用相关。这对于青海省化隆一带区域铜镍找矿具有重要指示意义,同时对丰富发展完善早古生代镁铁-超镁铁岩体及所含的岩浆铜镍硫化物矿床成因研究和形成机制具有借鉴作用与研究价值。     

镁铁-超镁铁质岩成岩成矿过程中的锂同位素地球化学:回顾与展望

锂（Li）同位素体系是示踪镁铁-超镁铁质岩成岩成矿过程（如结晶分异、地壳混染和熔/流体-矿物相互作用等）的全新工具.通过实例研究综述了原位Li同位素在镁铁-超镁铁质岩中应用的主要进展,主要包括:（1）美国Yellow Hill阿拉斯加型杂岩体Li同位素研究揭示弧岩浆早期堆晶过程可发生明显的Li同位素分馏;（2）土耳其和西藏蛇绿岩的Li同位素研究证明其在示踪蛇绿岩地幔序列岩石成因及豆荚状铬铁矿演化过程中的潜力;（3）Stillwater层状岩体超镁铁岩带Li同位素研究揭示流体对于大型层状岩体各矿物形成及铬铁岩中矿物元素交换的作用;（4）橄榄石Li含量与同位素分析在揭示岩浆铜镍矿床成矿过程的应用.      

维西工农超镁铁-镁铁岩带岩石学及其构造意义

工农超镁铁-镁铁岩带由橄榄岩、辉石岩、辉长岩、辉绿岩及基性火山岩组成,以构造岩片状产于工农断裂中,无就地分异现象。围岩中无明显热变质显示。橄榄岩的m/f比值为9.04~9.48,属镁质超镁铁岩。从超镁铁岩到镁铁岩,常量元素、稀土元素、微量元素有规律地变化,反映出岩石由同源岩浆分异而成。结合区域地质背景分析,工农超镁铁-镁铁岩是金沙江小洋盆向西俯冲消减过程中,攀天阁—崔依比弧间或弧后盆地扩张的产物,属科迪勒拉型蛇绿岩。     

内蒙古东乌旗地区崇根山岩块超基性岩地球化学特征

崇根山岩块是贺根山蛇绿岩带内超基性岩出露面积最大的岩块,岩性主要以二辉橄榄岩为主,方辉橄榄岩次之以及少量纯橄岩透镜体或团块。岩石学和地球化学特征表明这套超基性岩属于位于蛇绿岩套中下部的地幔橄榄岩序列,其二辉橄榄岩和方辉橄榄岩具有富Al的特征,分异指数很低(DI=0.1~2.79),而固结指数很高(SI=79.9~89.62),代表了原始地幔的残余。稀土元素表现为LREE弱亏损的特征,与阿尔卑斯型辉橄岩相似;纯橄岩稀土含量仅为球粒陨石的1/10,具有"U"型稀土元素分布模式,与阿尔卑斯橄榄岩和SSZ型蛇绿岩地幔橄榄岩相似。崇根山大面积出露的二辉橄榄岩可能代表了洋盆扩张早期的地幔橄榄岩的残余。整体上富Sr贫Ti的现象暗示了后期消减作用对地幔橄榄岩地球化学结构的影响。     

扎河坝蛇绿混杂岩内富铌玄武(安山)岩的地球化学特征及其地质意义

在新疆北部东准噶尔的扎河坝蛇绿混杂岩中发现的富铌玄武（安山）岩,其SiO₂含量介于46.71%~57.65%,TiO₂含量为1.00%~1.76%,与太古代绿岩带内富铌玄武（安山）岩相似,Na₂O含量为3.86%~6.64%,P₂O₅为0.34%~0.82%,明显高于太古代绿岩带富铌玄武（安山）岩。扎河坝富铌玄武岩铌含量介于7.22×10^-6~21.91×10^-6之间,大于7×10^-6,与典型的富铌玄武岩相同。该岩石轻重稀土元素分馏较明显,其分布模式为无明显铕至弱负铕异常的右倾曲线。尽管铌的绝对含量较高,但由于钍和轻稀土元素更加富集,在微量元素蛛网图中扎河坝富铌玄武（安山）岩仍表现为铌的明显亏损,同时高场强元素Zr、Hf及Ti也表现出一定程度的亏损。微量元素地球化学特征显示,扎河坝蛇绿混杂岩内富铌玄武（安山）岩形成于古亚洲洋的洋内弧,它是被埃达克质岩浆交代的地幔楔橄榄岩部分熔融的产物,同时大洋沉积物及俯冲板块释放的流体对成岩作用也有一定的贡献。富铌玄武（安山）岩作为弧前增生楔定位在扎河坝蛇绿混杂岩体内,与早前报道的超高压变质岩共存表明,该蛇绿混杂岩体至少记录了两次性质不同的古亚洲洋洋壳俯冲,这更进一步证实新疆北部晚古生代新增陆壳是古亚洲洋多次俯冲作用的产物。     

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。     

中朝陆台北侧褶皱带(中段)蛇绿岩的地球化学特征

中朝陆台北侧褶皱带(中段)中,出露有两条蛇绿岩带:一条是温都尔庙加里东期蛇绿岩带(简称南带);一条是索伦山-贺根山华力西期蛇绿岩带(简称北带)。两条岩带具有不同的时空格局和明显的地球化学差异。通过对两条蛇绿岩带地球化学研究,讨论了蛇绿岩形成的古构造环境。南带蛇绿岩可能是在岛弧边缘附近海盆地扩张脊中形成的;北带蛇绿岩可能是在大洋中脊形成的,它标志着中朝板块和西伯利亚板块之间的碰撞带位置。     

Late Cretaceous subduction initiation and Palaeocene–Eocene slab breakoff magmatism in South-Central Anatolia,Turkey

The Late Cretaceous Alihoca ophiolite in the Inner Tauride suture zone (ITSZ) of South-Central Turkey represents part of a single ophiolitic thrust sheet that originated from the Inner Tauride ocean. The ophiolite contains upper mantle peridotites, cumulate wehrlites, layered-to-isotropic gabbros, and microgabbroic-to-doleritic dikes. An ophiolitic mélange beneath the Alihoca ophiolite includes blocks of limestone, peridotite, dolerite, basalt, and deep-sea sedimentary rocks (radiolarite, chert) in a matrix comprising sheared serpentinite and mudstone. Isotropic gabbro and dolerite dike rocks show enrichment in Sr, K, Rb, Ba, and Th (LILE) and depletion of Ta, Nb, Zr, Ti, and Y (HFSE), indicating an island arc tholeiite (IAT) affinity. Relatively younger dolerite rocks display low TiO₂ (<0.5 wt.%) contents, concave REE profiles with low HREE concentrations, and high LREE values, typical of boninitic affinities. The Alihoca ophiolite, hence, displays an IAT to boninitic geochemical progression in its magmatic evolution, reminiscent of many other Tethyan ophiolites in the region. It represents the remnant of a forearc oceanic crust, which developed during the early stages of subduction within the Inner Tauride ocean. Volcanic, volcano-sedimentary, and sedimentary rocks of the Uluk??la–Çamard? basin north of the ITSZ disconformably overlie the mafic-ultramafic rocks of the Alihoca ophiolite. Pillowed and massive lavas of the latest Cretaceous–Palaeocene Uluk??la Formation have alkaline basalt-to-basaltic andesite compositions, displaying relatively enriched LILE and LREE patterns with negative Nb and Ta anomalies. These geochemical features suggest that magmas of the Uluk??la–Çamard? volcanic rocks formed from partial melting of a metasomatized lithospheric mantle. This melting event was triggered by the influx of asthenospheric heat through a slab breakoff-induced window in the downgoing Tethyan oceanic lithosphere.     

蛇绿岩研究之检讨与反思:以“双沟蛇绿岩”为例

"双沟蛇绿岩"是笔者最早研究的蛇绿岩之一,位于云南哀牢山带。双沟出露的岩石有二辉橄榄岩、辉长岩、辉绿岩、斜长花岗岩、玄武岩、硅质岩等。辉长岩亏损LREE,锆石U-Pb年龄为362～328Ma。玄武岩具N-MORB和E-MORB的特征,锆石U-Pb年龄为249Ma。研究认为,"双沟蛇绿岩"可能产于陆间小洋盆或裂谷或裂陷槽背景。但是,双沟没有可信的深海沉积和混杂堆积的记录,虽然岩石组合类似蛇绿岩,地球化学也具有MORB的特征,暗示双沟可能不是一个典型的蛇绿岩。如果双沟不是蛇绿岩,则晚古生代的哀牢山带就不存在一个有一定规模的洋盆,也不可能存在大陆碰撞的记录。双沟不是蛇绿岩是什么?可能是造山橄榄岩(Orogenic peridotite)。造山橄榄岩与蛇绿岩的岩石组合类似,蛇绿岩的橄榄岩产于洋壳之下;造山橄榄岩产于陆壳之下。检讨双沟蛇绿岩的研究,反思蛇绿岩的概念。笔者认为,斯泰因曼的"三位一体"概念是合适的,1972年彭罗斯会议的决议是正确的,1996年怀柔会议构造学家对蛇绿岩概念的理解是对的。考虑到混杂堆积对于蛇绿岩的重要性,建议将混杂堆积也作为与蛇绿岩相伴的一个重要指标加进来。如果这个想法合适,则一个完整的蛇绿岩组合将由三个要素组成:1)岩浆岩(包括地幔岩、堆晶岩、侵入岩和火山岩,代表大洋岩石圈的物质组成); 2)深海沉积(代表洋盆顶部的物质组成); 3)混杂堆积(代表洋盆消失、陆块碰撞的构造产物)。蛇绿岩不同于其他岩浆岩,其研究需要特殊的方法和思路,明白这一点,蛇绿岩研究才能走上正轨。双沟蛇绿岩研究遇到危机,中国其他一些蛇绿岩也可能需要重新审视。因此,检讨双沟蛇绿岩,对反思蛇绿岩的研究具有一定的意义。     

造山带橄榄岩岩石学与构造过程:以松树沟橄榄岩为例

造山带橄榄岩不仅是地幔地球化学,而且是造山带形成与演化过程研究的主要对象.造山带橄榄岩主要有3种类型:（1）阿尔卑斯型橄榄岩,即岩石圈地幔构造-热侵位就位于造山带浅部地壳的橄榄岩;（2）前期层状基性-超基性堆晶岩经俯冲变质形成的橄榄岩;（3）蛇绿岩型橄榄岩.松树沟糜棱岩化橄榄岩及其相关高级变质岩详细的岩石学和地球化学研究发现这些橄榄岩记录了洋岩石圈形成到角闪岩相变质的全过程.即1 000~800 Ma洋岩石圈形成阶段,主要形成纯橄岩; < 800~500 Ma洋-陆转换即陆岩石圈演化阶段,岩石圈被交代形成大量方辉橄榄岩;500~480 Ma快速深俯冲和榴辉岩相变质阶段;460~335 Ma角闪岩相退变质阶段,此阶段在松树沟橄榄岩中形成大量富镁的直闪石类矿物,包括透闪石、阳起石和镁闪石.由此可见,蛇绿岩型造山带橄榄岩能够记录造山带形成与演化的全过程,通常会经历4个形成和演化阶段:（1）洋岩石圈（蛇绿岩）形成阶段,形成纯榄岩;（2）洋-陆转换阶段,陆岩石圈演化阶段,岩石圈受交代形成方辉橄榄岩;（3）岩石圈深俯冲,榴辉岩相变质;（4）俯冲板片抬升至角闪岩相时退变质,此时在橄榄岩中形成富镁的直闪石类矿物.不同造山带中蛇绿岩型橄榄岩的区别可能只是俯冲深度和退变质程度不同而已.最后,蛇绿岩一定要强调是什么时代的蛇绿岩.同时,造山带进变质作用产物经常会被后期抬升过程中退变质作用彻底改造,这应该引起重视.      

克拉麦里—塔克札勒—大黑山蛇绿岩建造稀土元素特征

克拉麦里—塔克札勒—大黑山蛇绿岩建造稀土元素含量由变质橄榄岩—堆积橄榄岩—堆积辉长岩—玄武岩有规律增高 ,总体表现为轻稀土弱富集 ,L/H值大多数大于 1,局部有轻稀土亏损的特征。蛇绿岩建造各单元间稀土元素分布模式不尽相同 ,即使是同一单元在不同地段亦有差异 ,反映地幔岩浆的复杂性。基性熔岩稀土元素分布模式既有洋脊玄武岩的平坦曲线 ,又有轻稀土富集型的夏威夷等洋岛玄武岩的特征 ,反映该蛇绿岩带混杂着洋壳残骸和洋岛碎块。由清水—南明水东—塔克札勒基性熔岩稀土元素含量有规律递增 ,分别是球粒陨石的 9.4、15.4、18.9倍 ,反映玄武质岩浆分异程度逐渐增高 ,间接说明该岩带闭合时间由西向东从中泥盆世—晚石炭世末 ,再向东甚至延续至二叠纪