我国金伯利岩中的深源岩石包体

作者研究发现山东胜利1号、辽宁50号、51号及42号岩体中,见有纯橄岩、石榴二辉橄榄岩、尖晶二辉橄榄岩及云母橄榄岩包体;河北涉县及山东红旗2号金伯利岩中见有榴辉岩包体。包体形态为浑圆状、椭圆状,其大小为1-15cm。纯橄岩和石榴二辉橄榄岩比其寄主金伯利岩富含Cr_2O_3、NiO_3、贫CaO、CO_2、K_2O、Na_2O、TiO_2和Al_2O_3,其稀土配分模式为LREE富集型。根据深源岩石包体的温度、压力条件的估算,认为纯橄岩和石榴二辉橄榄岩来自上地幔深处,为上地幔局部熔融的残余物,而河北涉县金伯利岩中榴辉岩包体来自下地壳,云母橄榄岩类为软流圈顶部的地幔交代作用带上的岩石,尖晶二辉橄榄岩是来自上地幔较浅部位,它们为金伯利岩浆的偶然捕虏体。     

云南中甸峨眉山玄武岩中超基性－基性岩包体元素地球化学分析

峨眉山大火成岩省于滇西地区广泛发育有一系列的镁铁-超镁铁质岩体,但对于其中地幔包体的报道还相对较少。本次研究在云南中甸地区峨眉山玄武岩中发现了岩性表现为由纯橄岩→辉橄岩→橄辉岩→苦橄岩→辉长岩→辉绿辉长岩→辉绿岩变化系列的超基性-基性岩包体。通过对包体岩石开展元素地球化学分析研究,结果表明:形成包体的原始超基性岩浆属于峨眉山地幔柱活动产物,且与主岩形成背景相似,其岩浆源区位于难熔的方辉橄榄岩区与石榴二辉橄榄岩区的过渡部位,受岩石圈地壳混染程度较低。结合丽江苦橄岩性质,认为滇西地区上地幔存在早阶段峨眉山地幔柱活动。     

湖北大洪山地区彭家塝岩管中首次发现新鲜的石榴石二辉橄榄岩包体

本文通过对湖北大洪山地区金伯利岩管中新发现的石榴石二辉橄榄岩包体岩石学、岩石化学、矿物化学、地球化学的研究表明,古生代时大洪山地区的上地幔是交代地幔,主元素有十分微弱的亏损;通过地质温、压计算表明,该区金伯利岩岩浆来源深度大于120km。     

西藏阿里西部地区超镁铁岩的岩石化学及其上地幔化学模式的探讨

本文探讨了该区超镁铁岩化学成分的分带性;本区方辉橄榄岩与其它地区的化学成分的对比;以及与其密切共生的岩浆岩化学成分的互补关系;及本区上地幔可能的化学分带模式。得出结论:(1)从地质和岩石化学证据表明本区的方辉橄榄岩是地幔物质呈固态侵位的。(2)方辉橄榄岩与共生的岩浆岩有成因联系。(3)本区可能存在上地幔双层化学模式。     

鲁西中生代闪长岩中深源橄榄岩类包体的研究

鲁西中生代侵入岩依次生成辉长岩系列、二辉石闪长岩系列、角闪闪长岩系列、二长岩系列和正长岩系列(林景仟等,1989)。近年来,我们在属于二辉石闪长岩系列的莱芜铁铜沟岩体、矿山岩体和邹平茶叶山岩体中发现了大量不同成因类型的橄榄岩类包体。这些包体为认识鲁西地区中生代岩浆起源、岩石圈结构及上地幔中的超镁铁质岩浆作用提供了重要的信息。 1.包体成因类型及岩石学特征所发现的橄榄岩类包体的主要岩石类型有纯橄岩、方辉橄榄岩、二辉橄榄岩和橄辉岩;以前两类为主,与二辉岩、单辉辉石岩、辉闪岩和角闪岩包体相伴生。根据岩石结构和矿物成分特征,这些包体可划分为亏损型上地幔纯橄榄岩、方辉     

博茨瓦纳奥拉帕金刚石矿床成矿地质特征

博茨瓦纳是世界上金刚石资源最为丰富的国家之一。奥拉帕金刚石矿床是该国最大的金刚石矿,矿床的金伯利岩为Ⅰ型,其中的包体可以分为2种:橄榄岩型和榴辉岩型;金刚石可以分为3类:橄榄岩型、榴辉岩型及两者的过渡类型-二辉岩型。其中,橄榄岩型和部分榴辉岩型金刚石来自于地幔结晶堆晶体,而榴辉岩型则与板块俯冲的构造-热事件有关。金伯利岩的形成时代主要为白垩纪,而金刚石则主要形成于元古宙和太古宙,金伯利岩和金刚石为不同时期的产物,金刚石为金伯利岩侵位期间捕获的上地幔物理破碎产物。其中年龄为900~1000Ma的金刚石为板块构造-热事件的产物,并对早期金刚石进行了改造破坏。     

玄武岩深源岩石包体及金伯利岩中的尖晶石

我国东部新生代玄武岩中深源岩石包体内的尖晶石类矿物属铬尖晶石和铁尖晶石，金伯利岩及其地幔岩包体和金刚石中的尖晶石类矿物主要为铝铬铁矿。玄武岩中橄榄岩类包体内的尖晶石比其辉石岩类包体中的尖晶石含Ｃｒ高，含Ａｌ低，这与Ｃｒ为相容元素、Ａｌ为不相容元素、玄武岩中橄榄岩类包体是上地幔部分熔融出玄武岩浆后的残留物及其上地幔岩石的捕虏体、而辉石岩类是玄武岩浆结晶的产物有关。玄武岩中深源岩石包体中的尖晶石明显地比金伯利岩中的粗晶、地幔岩石包体及金刚石中的尖晶石含Ｃｒ低，含Ａｌ高，其主要原因是前者比后者形成的压力低     

吉林蛟河地幔橄榄岩捕虏体的Sr-Nd-Hf-Os同位素特征与岩石圈地幔时代

吉林省蛟河市境内大石河新生代玄武岩中含有丰富的地幔橄榄岩包体,详细的岩石学与矿物学研究显示,这些包体的主要岩石类型为尖晶石二辉橄榄岩-方辉橄榄岩,未发现石榴石橄榄岩。岩相学及地球化学资料显示它们都是经历过熔体抽取而形成的岩石圈地幔残留。矿物平衡温度计算发现,本区的这些地幔橄榄岩包体来自地下40～60km 深度,且下部以二辉橄榄岩为主,而上部以贫单斜辉石的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩为主,显示明显的岩石圈地幔分层现象。Sr-Nd-Hf 同位素资料反映这些地幔包体均表现为亏损性质,而 Re-Os 同位素资料确定上述岩石圈地幔形成于中元古代,明显老于上覆地壳的新元古宙时代,反映壳幔年龄上的解耦。因此我们推测,该区曾经历过华北克拉通类似的早期岩石圈地幔的整体丢失事件,然后形成于其它地区的中元古宙岩石圈地幔在本区增生。     

金刚石包裹体矿物化学特征与华北东部克拉通岩石圈地幔属性

华北地台金刚石的包裹体中含有丰富的地幔信息.对山东蒙阴、辽宁复县两地金刚石中包裹体矿物包括橄榄石、石榴石、单斜辉石和铬铁矿的化学成分进行了深入分析,金刚石包裹体矿物的主量元素显示华北地台至少在古生代金伯利岩侵位时具高度亏损玄武质的难熔克拉通岩石圈地幔特征.应用适用于石榴石橄榄岩相的单斜辉石温压计对金刚石包裹体中透辉石进行了计算,得出华北地台金刚石形成于1 083～1 194℃、5.3-6.1 GPa的地质环境下.蒙阴和复县两地金刚石包裹体所反映的古老岩石圈地幔虽然都表现为克拉通岩石圈地幔特征,但也存在一定的不均一性.同时,通过对华北东部古生代与新生代地幔矿物的主量元素及地幔热状态的对比,结合现有的地幔岩石学和地幔地球化学的研究成果,认为软流圈物质对古老岩石圈地幔的侵蚀作用能较好地解释华北岩石圈减薄.     

贵州镇远马坪金伯利岩及其捕虏晶对金刚石成矿条件的指示意义

贵州镇远是中国金刚石原生矿找矿的重点区域之一。镇远地区马坪D1号岩体是1965年中国首次发现的含原生金刚石金伯利岩。该岩体岩石具典型的金伯利岩结构和组成特征,其中的锆石捕虏晶U–Pb年代学和Hf同位素分析结果表明,该地区存在未暴露的太古宙基底物质残余。基于壳幔耦合性规律,可能对应有古老的岩石圈地幔,这种古老的克拉通属性是金刚石形成的有利因素。但另一方面,马坪金伯利岩普遍含有伴生矿物含铬镁铝榴石,其CaO含量较高,多数属于G9(二辉橄榄岩)类型,不是全球富含金刚石的方辉橄榄岩原岩类型(G10),暗示当时的岩石圈发生了部分改造而可能不利于高品质金刚石的形成。需要注意的是,在金刚石找矿过程中,应该以详细的野外工作与岩石学对比研究为基础,同时依赖于金伯利岩及其相关的岩浆活动所携带的捕虏体/捕虏晶的研究,配合以岩浆成分来反演地幔源区特征,才能较全面地揭示古老大陆岩石圈的形成年龄与演化历史、物质组成与精细结构,以及大陆岩石圈根的厚度、热状态、氧逸度、流体作用等,进而为寻找金刚石提供重要的依据。     

豆荚状铬铁矿的成矿规律兼论西藏铬铁矿的勘查与找矿

豆荚状铬铁矿及其有关的超镁铁岩的形成过程，主要与上地幔的部分熔融程度和流变强度两个因素有在，属于大洋岩石圈构造演化的一部分。矿体分布受壳－幔边界控制，并在上地幔顶部塑性剪切带中形成２－３个主要含矿。其成矿岩相以高熔度的纯橄岩－低辉方辉橄榄岩条带状杂岩为最有利，而单一的大型纯橄岩相，不论其在因如何均不利于形成商品位大型矿床。     

胶辽半岛金伯利岩中地幔捕虏体岩石学特征：古生代岩石圈地幔及其不均一性

华北东部古生代岩石圈地幔经历过复杂的多旋回多阶段熔融岩浆、重结晶、变质和剪切变形历史,因而岩石组成、结构复杂.地幔橄榄岩的主元素、地幔矿物特别是金刚石中的包裹体的Mg#值及Cr#值等显示古生代岩石圈地幔高度难熔亏损玄武质的成分特征,而地幔橄榄岩的不相容元素、同位素显示高度富集的特点.这种高难熔和强富集两重性是克拉通岩石圈地幔的特征.Pb同位素反映华北东部古生代岩石圈地幔具冈瓦纳大陆地幔的特点.复县和蒙阴古生代岩石圈地幔尽管都表现为太古代克拉通地幔的特征,但存在着不均一性,前者受克拉通化后的深部作用影响强于后者.与新生代地幔Sr、Nd同位素对比表明富集的古生代岩石圈地幔向亏损新生代的地幔转变和减薄伴有新生地幔物质对古老岩石圈的置换和混合作用.     

福建明溪石榴石二辉橄榄岩包体的REE 及Pb Sr Nd同位素研究

本文研究了明溪地区尖晶石二辉橄榄岩、尖晶石-石榴石二辉橄榄岩和金云母-石榴石二辉橄榄岩包体的REE及Pb,Sr,Nd同位素。它们的Pb,Nd同位素成分表明该区上地幔在67—82km深度上是,MORB型亏损地幔。标本中放射性Sr同位素成分高于“地幔系列”可能解释为岛弧区俯冲大洋板块物质的加入。包体的sm-Nd、Rb-Sr年龄可能与十亿年前地幔亏损事件、早古生代H_2O,K_2O等地幔交代作用以及新生代的火山作用过程有关。     

混合成因模式－－中国南方二叠一三叠系界线地层元素地球化学及其启示

含金云母和透辉石的纯橄岩呈浑圆状包体产于角闪闪长岩中。岩石组构、矿物成分和痕量元素等特征表明包体为上地幔成因,并且为地幔橄榄岩高度部分熔融的残留体。包体和寄主岩的微量元素研究表明,岩浆源区为富集型地幔,部分熔融之前曾发育有不相容元素的富集作用——地幔交代作用。     

新疆西准噶尔达拉布特蛇绿岩地幔橄榄岩成因

达拉布特蛇绿岩中地幔橄榄岩的主体为方辉橄榄岩,含少量纯橄岩和二辉橄榄岩,岩石遭受强烈蚀变。方辉橄榄岩单斜辉石、斜方辉石、橄榄石和尖晶石的主量元素特征均显示从深海地幔橄榄岩向SSZ地幔橄榄岩过渡的特征,与斜方辉石原位LA-ICP-MS微量元素特征一致,二辉橄榄岩具有深海地幔岩的性质。采用尖晶石-橄榄石平衡氧逸度计算方法,得出方辉橄榄岩的Δlog(fo2)FMQ在-0.14至+0.96log FMQ之间,具有MOR地幔橄榄岩向SSZ地幔橄榄岩过渡的特点或弧后盆地至岛弧过渡的特征。尖晶石Ga-Ti-Fe3+#图解显示纯橄岩成因可能和地幔橄榄岩与岛弧拉斑玄武岩的反应有关,而方辉橄榄岩可能为地幔橄榄岩与MOR熔体反应以及SSZ环境中含水熔体反应后的残余。纯橄岩和方辉橄榄岩∑REE都低于球粒陨石,且具有LREE富集的U型稀土元素配分模式,暗示了岩石和流体/熔体之间的相互作用。综合以上研究表明,达拉布特蛇绿岩形成于弧后扩张脊并受俯冲流体/熔体影响。     

广东普宁麒麟幔源包体及其寄主玄武岩稀土元素的研究

球粒陨石标准化的稀土元素分布型式表明二辉橄榄岩和方辉橄榄岩具有平坦的分布型式,二辉橄榄岩分布在世界二辉橄榄分布区域内,方辉橄榄岩HREE含量较低;辉石岩的分布型式与印度洋中脊玄武岩公布型式相近,玄武岩的分布型式明显亏损重稀土元素,它与夏威夷碱性橄榄玄武岩分布型式相近以.稀土元素分配系数的计算表明,二辉椰榄岩和玄武岩岩浆之间、方辉橄榄岩阳辉石岩岩浆之间处于平衡.辉石岩岩浆和玄武岩岩浆是起源于上地慢的原始岩浆.这与辉石岩和玄武岩主要元素的化学成分一致.稀土元素的研究暗示了该区土地馒曾发生过稀土元素的分异.在辉石岩浆形成之前,在上地幔的较高部位即玄武岩岩浆的源区轻稀土元素微具富集,而在上地幔的梢下部位即辉石岩岩浆形成的源区轻度亏损了轻稀土元素     

广东普宁麒麟辉石岩幔源包体的矿物学特征及其形成条件

广东普宁麒麟起镁铁岩集块角砾岩筒中,含有大量的二辉橄揽岩-方辉橄揽岩、辉石岩幔源包体。辉石岩包体共有三种类型:尖晶石单辉岩、石榴石单辉岩和二辉岩,其岩石学、岩石化学及微量元素特征的研究已另文发表。本文主要研究该区辉石岩包体的矿物学特征,以及对其形     

安徽女山地幔橄榄岩捕虏体的同位素组成:中国东部新生代岩石圈地幔时代制约

位于安徽省境内的女山新生代碱性玄武岩中含有大量而且类型丰富的地幔橄榄岩包体,主要类型有尖晶石相、石榴石相、尖晶石-石榴子石过渡相二辉橄榄岩以及少量的方辉橄榄岩,其中部分尖晶石二辉橄榄岩样品中出现富含挥发分的角闪石、金云母和磷灰石。本文选择该区的尖晶石二辉橄榄岩和方辉橄榄岩包体进行了较为详细的岩石学、矿物学、地球化学研究工作。结果显示,除2个方辉橄榄岩表现难熔特征外,其它25件尖晶石相二辉橄榄岩均具有饱满的主量元素组成。二辉橄榄岩样品的Sr-Nd-Hf同位素均表现为亏损地幔的性质,不同于古老克拉通型难熔、富集的岩石圈地幔。富含挥发份交代矿物的出现以及轻稀土元素不同程度的富集,表明女山岩石圈地幔经历了较为强烈的交代作用,然而Re-Os同位素及PGE分析结果表明交代作用并没有显著改变Os同位素组成。二辉橄榄岩样品均具有较高的Os同位素组成,结合其饱满的主量元素组成,亏损的同位素特征,表明女山地区岩石圈地幔整体为新生岩石圈地幔。但1个方辉橄榄岩样品给出了较低的Os同位素比值0.1184,其Re亏损年龄为1.5Ga,它可能来自于软流圈中残留的古老难熔地幔。     

金伯利岩:地球深部探测的重要探针

金伯利岩是一种偏碱性的超基性岩,来源于地幔深部,富含挥发份和钾质,属于火成岩类,金伯利岩中主要含有镁铝榴石、金刚石、橄榄石、铬铁矿、铬透辉石、镁钛铁矿,锆石、碳硅石等造岩矿物.同时金伯利岩也被认为是含金刚石最主要的岩石.本文通过文献调研方法,野外现场表明金伯利岩中含有深源包裹体;全球金伯利岩主要分布在俄罗斯、博茨瓦纳、加拿大、安哥拉、南非、刚果民主和纳米比亚;中国金伯利岩主要分布在华北地台,在山东、辽宁、吉林、山西、河南和新疆等地.这些金伯利岩常常与深大断裂甚至地幔深部地质作用关系密切,常出现标志性矿物橄榄石、石榴石、高铬磁铁矿,伴有烃类或氢气.但含金刚石金伯利岩主要沿郯庐断裂带分布,如辽宁瓦房店、山东蒙阴等地.从时代上看,以往认为的早古生代的金伯利岩,更可能都是在早期形成于华北地台之岩石圈底部,而在中生代白垩纪时期才在大规模岩石圈拆沉的地质背景下的以快速上升的,尤其是那些含金刚石的金伯利岩岩管更是快速上升的典型代表,其标型矿物是镁铝榴石、高铬磁铁矿、钙钛矿等.国内辽宁瓦房店含金刚石金伯利岩产于郯庐断裂带东侧,有着与同期金伯利岩相同的岩石矿物学特征,其中的以50号岩管为代表的金刚石矿床是我国重要的战略矿产.金伯利岩及其中的金刚石带来众多直接的深部地幔信息,中国瓦房店、蒙阴一带的金刚石来自上地幔,而一些含硼蓝色金刚石则来自下地幔,不同层圈的金刚石携带不同的标志矿物,以橄榄石为例:来自上地幔金刚石携带的橄榄石为橄榄石;过渡带金刚石携带的主要为瓦兹利石和林伍德石;下地幔的金刚石则为布里奇曼石,它们是深部探测的重要探针.     

河南鹤壁地区金伯利岩中地幔包体矿物化学特征

河南鹤壁地区位于太行山构造带上,该区金伯利岩中的地幔包体携带有岩石圈地幔的丰富信息。本文报道了石榴石二辉橄榄岩包体中的镁橄榄石和镁铝榴石的矿物化学特征。金伯利岩中地幔包体的镁橄榄石I(Mg~#)为91.7±0.2(n=69)。与鹤壁地区尖晶石相方辉橄榄岩相比,I(Mg~#)略偏小,指示二辉橄榄岩经历的熔融程度较低,具有过渡型地幔的特征。根据Cr_2O_3含量,镁铝榴石可以划分为高铬系列和低铬系列两类。橄榄石-石榴石矿物温压计计算表明,包体压力在1.7~2.5 GPa之间(55~80 km),温度在641~1055℃之间,对应的大地热流值为50~60m W/m~2,甚至更高。指示金伯利岩侵位时对应于较高的大地热流条件。根据Grutter的镁铝榴石划分方案,镁铝榴石主要划分为G9型、G3和G4型,其中G3和G4型镁铝榴石记录了岩石圈地幔被交代的过程。根据温压条件及岩石圈地幔性质,可以认为鹤壁地区不具有形成金刚石矿的深部地质条件。