北阿尔金地区米兰红柳沟的早古生代蛇绿岩

阿尔金地区以巨型阿尔金走滑断裂而著称,断裂以西为阿尔金山地区,以东为祁连山地区.近年来人们陆续在阿尔金断裂两侧发现榴辉岩带,即南阿尔金榴辉岩带(车自成等1995;刘良等1996)和柴北缘榴辉岩带(杨经绥等,1998,2000),指出阿尔金断裂两侧的岩石单元可以对比,并推断阿尔金断裂左行走滑位移了约400 km(许志琴等,1999;葛肖虹等,1999).     

北阿尔金地区米兰红柳沟蛇绿岩的岩石学特征和SHRIMP定年

米兰红柳沟蛇绿岩是北阿尔金蛇绿岩带中发育和保留最好的蛇绿岩,主要由地幔橄榄岩、镁铁-超镁铁质堆晶杂岩、岩墙群和基性熔岩等组成.它们以规模不等的构造岩块产出,大者长十余km,宽近1km,组成一条近100km长的蛇绿混杂岩带.地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主,有少量纯橄岩,主要由橄榄石(Fo=91.2～92.7),斜方辉石(En=93-98)和少量单斜辉石(En=46)组成;副矿物尖晶石Cr#为43～69(平均55),Mg#为43～64(平均58),表现出深海橄榄岩(Abyssal peridotite)和俯冲带环境(SSZ)橄榄岩成分特点.深成堆晶岩主要由异剥橄榄岩-橄榄二辉石岩-(橄榄)辉石岩-辉长岩-斜长岩,该组合的堆晶岩通常被认为是SSZ构造背景的产物.席状岩墙群的岩石成分与熔岩一致,其TiO2(1%～1.5%)和低含量的K2O<0.3%和P2O5表明具有MORB型的岩石特征,并得到了不相容元素和LREE平坦型和亏损型的球粒陨石标准化模型等证据的支持.该地区另存在一套高Tj的洋岛型拉斑玄武岩.两类熔岩的存在,以及地幔橄榄岩和堆晶岩的不同特征,表明米兰红柳沟蛇绿岩组合可能来自不同构造背景.带中与洋壳俯冲有关的蓝片岩和榴辉岩组成的高压变质带的存在,以及与俯冲碰撞有关的不同类型花岗岩类的产出,表明米兰红柳沟蛇绿混杂岩带代表了一个复杂的板块缝合带.蛇绿岩中辉长岩的锆石SHRIMP年代为479±8Ma,这是获得的第一个北阿尔金蛇绿岩的锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄,认为代表蛇绿岩的形成时代.因此,北阿尔金缝合带无论在年龄和特征等方面,均可以与阿尔金断裂带东部的北祁连缝合带对比,证实两个带曾经是一个带,被阿尔金断裂左旋错断了约400km.     

东海地区高压-超高压变质带中变质橄榄岩及其原岩和成因类型的判别——以PP1孔和PP3孔为例

本文在总结全球地幔橄榄岩岩石学和地球化学特征的基础上,首次提出了一个用于判别HPUHP变质带中变质橄榄岩原岩及其成因类型的判别图解。该图主要由镁铁总量MgO+（%）和一个参数m+f/si比值构成。另用Al2O3和CaO分别与MgO+（%）制成两个辅助图解,以示方辉橄榄岩和二辉橄榄岩之间在Al2O3和CaO含量上的分界。通过原岩判别结果和研究表明,PP3孔和PP1孔两者在变质组合、原岩成因类型、地球化学和变质条件方面存在一系列的重大差异。分别代表来自两种极端的地球化学类型和两种不同大地构造环境的UHP变质体。PP3钻孔以Ol+Gt+Cpx+Opx+Sp为变质矿物共生组合的含石榴石纯橄岩,其原岩系来自地幔残余成因的方辉橄榄岩遭受UHP变质作用的产物,它以成分高度均一,富Mg（Mg’=92）,极端亏损不相容元素REE（∑REE<1×10-6可称为超亏损型）为特征。在变质相中仍保留原岩的残余矿物铬尖晶石（Sp）,其成分显示蛇绿岩地幔橄榄岩的成分趋势。并出现以Gt和Sp共存相为特征的变质相。据实验结果（klemme,2004）表明该共存相的稳定域的PT条件CrSp可达7Gpa,T1400℃,即形成于200km的地幔深度。综合研究显示该孔变质橄榄岩原岩（方辉橄榄岩）具有大洋岩石圈地幔残余成因的某些印记,而不是同深度原生地幔岩相转变的产物。PP1孔变质橄榄岩是由无水矿物相（Ol+Opx+Cpx+Gt）+含水矿物相（Phl±Chu）组成的石榴石橄榄岩杂岩,其原岩来自两种不同成因的超镁铁岩系列：一为具地幔成因的方辉橄榄岩二辉橄榄岩系列（可能相当于地幔楔中的Al型橄榄岩）,另一部分（少数）来自具岩浆成因的超镁铁岩系列（纯橄岩—异剥橄榄岩—辉石岩组合,可能相当于A2型橄榄岩）。该套变质橄榄岩,以成分高度不均一,极端富集REE（∑REE平均>20×10-6可称为超富集型）和大离子亲石元素（K、Ba、Rb）为特征。这种异常现象并不反映其原岩原有的地球化学特征,它可能是由于在俯冲过程中受到陆壳物质的污染,或壳幔相互作用所致。据该孔变质相中缺乏Sp相,而以Gt为标志的变质相的事实,推断其形成的压力条件应>7Gpa, 即形成的深度应大于200km。上述研究表明在苏鲁UHP变质带中,不仅有来自大陆地幔楔中的地幔残余的UHP变质体,而且首次提出有可能来自大陆俯冲前锋具大洋岩石圈地幔性质的（蛇绿岩型地幔残片）变质体存在,这对揭示该区UHP变质带的形成和演化过程提供了新的信息。     

东海地区高压-超高压变质带中变质橄榄岩及其原岩和成因类型的判别——以PP1孔和PP3孔为例

本文在总结全球地幔橄榄岩岩石学和地球化学特征的基础上,首次提出了一个用于判别HP-UHP变质带中变质橄榄岩原岩及其成因类型的判别图解.该图主要由镁铁总量MgO+(%)和一个参数m+f/si比值构成.另用Al2O3和CaO分别与MgO+(%)制成两个辅助图解,以示方辉橄榄岩和二辉橄榄岩之间在Al2O3和CaO含量上的分界.通过原岩判别结果和研究表明,PP3孔和PP1孔两者在变质组合、原岩成因类型、地球化学和变质条件方面存在一系列的重大差异.分别代表来自两种极端的地球化学类型和两种不同大地构造环境的UHP变质体.PP3钻孔以Ol+Gt+Cpx+Opx+Sp为变质矿物共生组合的含石榴石纯橄岩,其原岩系来自地幔残余成因的方辉橄榄岩遭受UHP变质作用的产物,它以成分高度均一,富Mg(Mg'=92),极端亏损不相容元素REE(∑REE<1×10-6可称为超亏损型)为特征.在变质相中仍保留原岩的残余矿物铬尖晶石(Sp),其成分显示蛇绿岩地幔橄榄岩的成分趋势.并出现以Gt和Sp共存相为特征的变质相.据实验结果(klemme,2004)表明该共存相的稳定域的P-T条件Cr-Sp可达7Gpa,T1400℃,即形成于200km的地幔深度.综合研究显示该孔变质橄榄岩原岩(方辉橄榄岩)具有大洋岩石圈地幔残余成因的某些印记,而不是同深度原生地幔岩相转变的产物.PP1孔变质橄榄岩是由无水矿物相(Ol+Opx+Cpx+Gt)+含水矿物相(Phl±Chu)组成的石榴石橄榄岩杂岩,其原岩来自两种不同成因的超镁铁岩系列:一为具地幔成因的方辉橄榄岩-二辉橄榄岩系列(可能相当于地幔楔中的Al型橄榄岩),另一部分(少数)来自具岩浆成因的超镁铁岩系列(纯橄岩-异剥橄榄岩-辉石岩组合,可能相当于A2型橄榄岩).该套变质橄榄岩,以成分高度不均一,极端富集REE(∑REE平均>20×10-6可称为超富集型)和大离子亲石元素(K、Ba、Rb)为特征.这种异常现象并不反映其原岩原有的地球化学特征,它可能是由于在俯冲过程中受到陆壳物质的污染,或壳-幔相互作用所致.据该孔变质相中缺乏Sp相,而以Gt为标志的变质相的事实,推断其形成的压力条件应>7Gpa, 即形成的深度应大于200km.上述研究表明在苏鲁UHP变质带中,不仅有来自大陆地幔楔中的地幔残余的UHP变质体,而且首次提出有可能来自大陆俯冲前锋具大洋岩石圈地幔性质的(蛇绿岩型地幔残片)变质体存在,这对揭示该区UHP变质带的形成和演化过程提供了新的信息.     

白云鄂博碳酸岩型REE-Nb-Fe矿床——一个罕见的中元古代破火山机构成岩成矿实例

白云鄂博碳酸岩型REE-Nb-Fe矿床是世界上最大的稀土矿床。稀土矿石产于整个白云石碳酸岩体和部分脉状碳酸岩中。对比世界上20余个火成碳酸岩地区的特征后发现,白云鄂博地区完全具备国外火成碳酸岩区的地质特征。在岩石、矿石组合上,本区也发育一套碳酸岩+超基性岩+碱性基性岩(含基性熔岩)+碱性岩+稀土矿石+铁矿石组合;在矿物组合上,以白云石为主,方解石次之,伴生一套碱性闪石、长石、霓石、磷灰石、萤石、磁铁矿、稀土矿物组合;在全岩化学成分、微量元素、稀土元素和Sr、Nd、Pb、C、O同位素上,这些岩石具有一定的亲缘关系,有着共同的来源;在岩体的形态与岩石组构上,它们以岩席、岩筒和脉岩的形式出现,并发育有强烈的熔离作用与流动构造;在区域构造上,发育隐伏穹窿构造、岩筒构造和巨型断裂汇聚构造。综合分析上述特征表明:白云鄂博地区具有中元古代破火山机构的痕迹,赋矿白云石碳酸岩体则是顺层侵入的火成碳酸岩体,东矿、主矿可能是一个火山颈构造控矿,而赋矿白云石碳酸岩体西南侧的苏木图矿床则是隐伏岩筒构造控矿。     

对大道尔吉铬铁矿床成因的新认识

大道尔吉岩体为一肢解的蛇绿岩残片,由两个单元组成,一为堆晶杂岩,另一为地幔橄榄岩。堆晶杂岩包括三个岩浆旋回,每一旋回均表现出由超镁铁质向镁铁质演化的特点。工业铬铁矿产于堆晶杂岩第三旋回底部的纯橄岩-含辉纯橄岩中,而产于地幔橄榄岩中的铬铁矿为数甚微。矿体主要由各种浸染状的铬铁矿石组成。矿体的围岩为纯橄岩且两者逐渐过渡。副矿物铬尖晶石与造矿铬尖晶石的成分相似。上述特征表明大道尔吉铬铁矿床系堆积成因,明显地区别于地幔橄榄岩中的豆荚状铬铁矿。大道尔吉铬铁矿床为我国一个与蛇绿岩堆晶杂岩有关的典型铬铁矿床。     

西藏发现蛇绿岩套堆积岩和席状岩床群

蛇绿岩套完整剖面的岩石层序,据国外典型地区的文献报道,由下往上通常由变形橄榄岩、层状堆积岩(Layered Cumulate)、席状岩墙群(SheetedDikes)和枕状熔岩等层序组成。在枕状熔岩之上为一套表征深海环境的含放射虫燧石层。这套蛇绿岩组合及其层序常被视作古洋壳的代     

新疆西准噶尔地区两类蛇绿岩中橄榄岩的矿物学研究

两类蛇绿岩中变质橄榄岩的矿物表现出的共同特征是:从二辉橄榄岩→斜辉橄榄岩→斜辉辉橄岩→纯橄岩→铬铁矿石,其橄榄石、斜方辉石和单斜辉石的Mg/(Mg+Fe)(矿物牌号)依次升高,表现出富Mg贫Fe的演化趋势;铬尖晶石的Cr/(Cr+Al)亦同时升高,表现为富Cr贫Al的演化特征。 变质橄榄岩中的矿物均是原始上地幔岩部分熔融的残余物。在部分熔融过程中,橄榄石与铬尖晶石是生成相矿物,而斜方与单斜辉石则是消失相矿物,正是通过两种辉石的不断消失,岩石才从二辉橄榄岩依次转化为纯橄岩,并造成纯橄岩与铬铁矿的紧密伴生。在此过程中,矿物成分时刻都在变化,造岩矿物向富Mg贫Fe,金属矿物向富Cr贫Al方向调整,这与实际测定结果是一致的。     

造山带中富集型上地幔的成因——以萨尔托海蛇绿岩块为例

发育于造山带中的蛇绿岩,其剖面下部的地幔橄榄岩部分是造山带地区富集型上地幔的直接标本。其地球化学特点是:主要元素Al_2O_3、TiO_2、CaO、Na_2O、K_2O强烈亏损,而REE,痕量元素和87Sr/86Sr则强烈富集;同时,143Nd/144Nd<0.511836,亦表明它们属于一个富集型的源区。 形成富集型上地幔的主要机制是地幔交代作用,富含不相容元素的低熔岩浆和富Ca-LREE流体与已亏损的地幔橄榄岩发生脉状交代和渗透交代反应,从而造成上地幔中不相容元素的富集。造山带富集型上地幔形成的构造环境是:洋壳从扩张脊向两侧运移并最终拼入造山带这段时间内。富集型上地幔不但存在于大陆区,而且亦存在于造山带地区,它可能是一种全球性的地球内部的化学作用。     

西藏罗布莎铬铁矿床的进一步找矿意见和建议

根据罗布莎铬铁矿工业矿体主要产于蛇绿岩壳-幔边界(即岩石莫霍面)以下的一定层位、一定岩相构造带内及其显示的矿带分布规律,认为当前找矿的首要目标在于牢牢把握矿带这个大方向。鉴于以往找矿勘探主要限于地表和浅部"就矿找矿"的找矿方法,进一步加大矿带中深部中下矿段隐伏矿体的找矿力度乃是当务之急。对各区段提出了不同的找矿任务和靶区选择的意见,并预测该区(包括罗布莎、香卡山和康金拉3个矿区)铬铁矿远景规模有望大大提升现有储量规模的等级。