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。     

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.     

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。     

雅鲁藏布江蛇绿岩带西段达机翁地幔橄榄岩组成特征及其形成环境分析

雅鲁藏布江蛇绿岩带自萨嘎以西分成南北两个亚带。对两个亚带蛇绿岩的各自特征及成因联系的研究,是探讨雅鲁藏布江西段的新特提斯洋构造演化的关键。北亚带蛇绿岩呈构造岩块产于冈底斯山前喀喇昆仑断裂带的南侧。其中,位于北亚带西北段的达机翁蛇绿岩,主要由地幔橄榄岩,玄武岩夹硅质岩组成,各单元间断层接触。对达机翁蛇绿岩的地幔橄榄岩开展的组成特征研究表明:(1)地幔橄榄岩主体为方辉橄榄岩,含少量的纯橄岩。方辉橄榄岩内产有豆荚状铬铁矿(呈豆状,块状以及浸染状),铬铁矿有一层纯橄岩的外壳;(2)达机翁方辉橄榄岩单斜辉石含量低,组成矿物以及全岩的地球化学特征均指示了这些样品经历了相对高的部分熔融作用;(3)方辉橄榄岩具有U型的球粒陨石标准化的稀土元素分配模式,Nb相对亏损,Ta,Zr和Hf具有弱的正异常,同时Sr和U具有强烈的正异常,这些特征可能与残余地幔和俯冲带熔/流体之间相互作用导致的轻稀土元素和部分微量元素的选择性富集有关。定量计算表明,达机翁地幔岩中的方辉橄榄岩来源于一个尖晶石相地幔源区的部分熔融,部分熔融程度大于25%,高于深海地幔橄榄岩的部分熔融程度(10%~22%)。这些橄榄岩形成时的氧逸度条件位于FMQ和FMQ+1之间,高于深海地幔橄榄岩(FMQ-1),与俯冲带环境的氧逸度条件一致。因此,我们认为达机翁蛇绿岩中的地幔橄榄岩形成于大洋中脊的环境,随后发生了洋内俯冲作用,位于俯冲带上部的地幔橄榄岩经历了俯冲带流/熔体的交代作用。     

西藏班公湖存在MOR型和SSZ型蛇绿岩——来自两种不同地幔橄榄岩的证据

在班公湖怒江蛇绿岩带的西端日土出露两种不同的地幔橄榄岩:①角砾状方辉橄榄岩,由80%橄榄石(Fo=90.76~91.84,平均91.09)、15%斜方辉石(Mg#=90.97~91.41,平均91.16)、2%单斜辉石(Mg#=93.24~94.60,平均93.96)、3%棕色尖晶石(Cr#=0.20~0.25,平均0.23<0.60)和磁铁矿组成,以低MgO(41.41%~42.02%)、高Al2O3(1.63%~1.94%)、CaO(1.34%~1.60%)和Ti(133.04~134.52μg/g)为特征,亏损REE,ΣREE为球粒陨石的17%~22%,估算其为原始地幔岩经过10%~15%部分熔融的残留物;②块状方辉橄榄岩,由85%橄榄石、13%斜方辉石、2%红褐色尖晶石(Cr#=0.69~0.74,平均0.71>0.60)和磁铁矿组成,不含单斜辉石,相对于角砾状方辉橄榄岩,高MgO(42.96%~44.69%),低Al2O3(0.23%~0.61%)、CaO(0.08%~0.11%)和Ti(68.55~68.82μg/g),强烈亏损REE,ΣREE仅为球粒陨石的3%~5%,估算其为原始地幔橄榄岩经过30%~40%部分熔融的残留物。初步研究认为角砾状方辉橄榄岩是古大洋岩石圈在板块汇聚过程中构造侵位于缝合带中的残留物,是MOR型蛇绿岩的地幔橄榄岩;块状方辉橄榄岩是古大洋岩石圈在俯冲消减过程中再度发生熔融的残留物,是SSZ型蛇绿岩的地幔橄榄岩,这与本区发育MOR型蛇绿岩熔岩洋中脊拉斑玄武岩(P-MORB)和SSZ型蛇绿岩熔岩玻安岩(Boninite)是一致的。     

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。     

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.地幔橄榄岩主体为合单辉方辉橄榄岩,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.     

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。     

西藏西南部休古嘎布蛇绿岩的成因:岩石学和地球化学证据

休古嘎布蛇绿岩块位于雅鲁藏布缝合带(YZSZ)西段,主要由地幔橄榄岩和侵入其中的基性岩墙所组成。基性岩墙具有弧后盆地地球化学亲缘性,其LREE亏损,(La/Yb)N为0.39~0.55;具有明显的Nb、Ti负异常及Sr、Ba正异常。Sr、Nd同位素特征表明它们起源于亏损地幔,并且受到了板片析出流体的影响。4个基性岩墙的Sm-Nd同位素样品获得内部等时线年龄为126.2±9.1Ma(MSWD=0.44)。地幔橄榄岩具有汤勺形和U形两组REE分布型式,显示出不同程度部分熔融和地幔交代作用的特征,具有弧-盆体系地球化学亲缘性。第一组橄榄岩的LREE弱富集或近于平坦,尖晶石的Cr#值低而且变化不大,部分熔融程度较低(15%~20%),可能形成于弧后扩张盆地;第二组橄榄岩的LREE明显富集,尖晶石的Cr#值高而且变化较大(0.4~0.77),部分熔融程度较高(25%~30%),并经历了强烈的交代富集作用,可能与洋内岛弧有关。     

Petrogenesis and Tectonic Significance of the Cuobuzha Peridotite,Yarlung Zangbo Suture Zone,China

The Yarlung Zangbo suture zone (YZSZ) in southern Tibet includes the remnants of Neo‐Tethyan oceanic lithosphere and marks a major suture between the Indian plate to the south and the Lhasa terrane of Tibet to the north. The upper mantle section of the Cuobuzha ophiolite in the northern subbelt of the western YZSZ comprises mainly clinopyroxene (cpx)‐rich and depleted harzburgites. Spinels in the cpx‐harzburgites show lower Cr^# values (12.6–15.1) than the spinels in the harzburgites (26.1–34.5), and the cpx‐harzburgites display higher heavy rare earth element concentrations than the depleted harzburgites. The harzburgites have subchondritic Os isotopic compositions (0.11624–0.11699), yielding Re‐depletion model ages (TRD) ages from 1.8 to 1.7 Ga, indicating that the Cubuzha mantle underwent at least one ancient melt extraction event ca. 1.8‐1.7Ga; whereas the cpx‐harzburgites have suprachondritic ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os ratios (0.12831–0.13125) with higher Re concentrations (0.380–0.575 ppb), indicating subsequent addition of Re following the last partial melting event that occurred during mid‐ocean ridge melt evolution processes. Although these geochemical and isotopic signatures suggest that both peridotite types in the ophiolite represent mid‐oceanic ridge–type upper mantle units, their melt evolution trends reflect different mantle processes. The cpx‐harzburgites formed from low‐degree partial melting of a primitive mantle source, and they were subsequently modified by melt‐rock interactions in a mid‐oceanic ridge environment. The depleted harzburgites, however, were produced by remelting of the cpx‐harzburgites, which later interacted with mid‐oceanic ridge basalt– or island‐arc tholeiite–like melts, possibly in a trench–distal backarc spreading center. Our new isotopic and geochemical data from the Cuobuzha peridotites confirm that the Neo‐Tethyan upper mantle had highly heterogeneous Os isotopic compositions as a result of multiple melt production and melt extraction events during its seafloor spreading evolution.     

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。     

内蒙古北山地区芨芨台子-小黄山蛇绿岩构造属性及与成矿关系: 来自阿民乌素地幔橄榄岩印证

阿民乌素地幔橄榄岩属芨芨台子-小黄山蛇绿岩带一部分,该构造带南北两侧地质体无明显差异,不具分界断裂的构造特征。本文对阿民乌素地幔橄榄岩与月牙山地幔橄榄岩进行岩石化学、地球化学对比分析,为芨芨台子-小黄山蛇绿岩构造属性提供新依据,并对阿民乌素蛇绿岩成矿潜力进行分析研究。笔者所在团队在地幔橄榄岩上部的辉长岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄值为462.5±3.2 Ma,属中奥陶世。其上发育奥陶纪-志留纪公婆泉组岛弧拉斑玄武岩。该期地幔橄榄岩轻重稀土之比LR/HR＝1.63~3.68, (La/Sm)N＝1.70~6.92,(Gd/Yb)N＝0.36~0.52,表明岩石轻稀土略富集,稀土配分曲线呈不规则“U”型,估算其为原始地幔橄榄岩经过10%~20%部分熔融的残留物。原始地幔标准化蛛网图富集高场强元素U、Zr、Hf、Yb和大离子亲石元素Rb、Sr,亏损高场强元素Nb、Ti和大离子亲石元素Ba。与月牙山地幔橄榄岩标准化蛛网图对比,最大区别在于阿民乌素地幔橄榄岩明显亏损高场强元素Ti。初步研究认为阿民乌素地幔橄榄岩属SSZ型、高压型蛇绿岩,是岛弧裂谷的产物。该橄榄岩具有形成大型铬铁矿的成矿构造背景,是寻找蛇绿岩型铬铁矿的有利部位。     

西藏班公湖—怒江缝合带中段东巧地幔橄榄岩岩石成因及构造环境分析

东巧蛇绿岩位于班公湖—怒江缝合带中段,根据地理位置特征并以强玛镇为中心将东巧岩体划分为东西两个岩体。其中西岩体相对面积较大,由地幔橄榄岩、枕状玄武岩、辉长辉绿岩等组成;而东岩体面积较小,仅含地幔橄榄岩部分,各个不同单元之间呈断层接触关系。对东巧地幔橄榄岩开展岩石学、矿物学及地球化学研究发现:(1)东巧地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主,纯橄岩所占比例较小,约15%。豆荚状铬铁矿主要呈条带浸染状赋存在厚层且延伸较远的纯橄岩中。(2)东巧地幔橄榄岩中单斜辉石含量小于3%,矿物地球化学和全岩地球化学特征显示其来源于尖晶石相地幔源区的部分熔融,且部分熔融程度较高,估算在22%～28%,高于深海地幔橄榄岩的部分熔融程度(10%～22%)。(3)东巧地幔橄榄岩中的副矿物铬尖晶石Cr#值较高大于60,全岩具有U型球粒陨石标准化稀土元素配分模式,同时Rb、U、Zr和Sr相对富集,Hf和Nb相对亏损。全岩的地球化学特征指示了俯冲带之上的残余地幔与流体/熔体发生了反应,致使轻稀土元素以及部分微量元素选择性富集。综合东巧地幔橄榄岩的矿物化学组成成分以及全岩的地球化学特征,认为东巧地幔橄榄岩形成于大洋中脊的扩张环境中,后受到洋内俯冲作用的影响,导致俯冲带之上高度部分熔融的地幔橄榄岩与流体/熔体发生相互作用。     

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。     

Petrology, Geochemistry and Tectonic Significance of the Metamorphic Peridotites from Longmuco–Shuanghu Ophiolitic Melange belt, Tibet

Taoxinghu metamorphic peridotite is a firstly reported mantle sequence of ophiolite since Longmuco–Shuanghu–Lancangjiang suture zone (LSLSZ) was proposed, and it is also an important discovered for ophiolite studying in central Qiangtang. Based on detailed analyses of whole–rock geochemistry of Taoxinghu metamorphic peridotites and contrast to metamorphic peridotites in typical ophiolites worldwide, the paper investigates their petrogenesis and geological implication. The petrologic results show that the protolith of Taoxinghu metamorphic perdotites have the mineral assemblage and texture characteristic of mantle peridotite. Most metamorphic peridotites hav near global abyssal peridotites major elements contents, while the few is similar to SSZ–type peridotites. They exhibit typically U–shaped REE patterns, characterized by slight enrichment of LREE and HREE relative to MREE and a low fractionated LREE to HREE segment. Trace elements contents are low and all samples are strong enrichment in Cs, U, Pb, weak enrichment in Ba and depletion in Th, but negative Nb anomalies are only observed in few samples. That suggests Taoxinghu metamorphic peridotites have depletion mantle and suprasubduction affinities. A two–stage evolution history is considered: Taoxinghu metamorphic peridotites originated as the residue from melting at a ridge with 7%–20% degree of fraction melting and were subsequently modified by interaction with mafic melt and aqueous fluid within mantle wedge on subducted zone. Combined with previous studies, we preliminarily propose Taoxinghu metamorphic peridotites may be the Products of initial rifting of palo–Tethys, forming at middle Ordivician–upper Cambrian, and they may be the direct evidences for spreading of palo–Tethys.     

Geochemistry of peridotites from the Yap Trench,Western Pacific: implications for subduction zone mantle evolution

ABSTRACT

This study examines the major and trace elements of peridotites from the Yap Trench in the western Pacific to investigate mantle evolution beneath a subduction zone. Major element results show that the peridotites are low in Al₂O₃ (0.31–0.65 wt.%) and CaO (0.04–0.07 wt.%) contents and high in Mg# (Mg/(Mg+Fe)) (0.91–0.92) and have spinels with Cr# (Cr/(Cr+Al)) higher than 0.6 (0.61–0.73). Trace element results show that the peridotites have extremely low heavy rare earth element (HREE) contents compared with abyssal peridotites but have U-shaped chondrite-normalized rare earth element (REE) patterns. The degree of mantle melting estimated based on the major elements, HREEs, and spinel Cr# range from 19% to 25%, indicating that the Yap Trench peridotites may be residues of melting associated with the presence of water in the mantle source. In addition to light rare earth element (LREE) enrichment, the peridotites are characterized by high contents of highly incompatible elements, positive U and Sr anomalies, negative Ti anomalies, and high Zr/Hf ratios. The correlations between these elements and both the degree of serpentinization and high field strength element (HFSE) contents suggest that fluid alteration alone cannot account for the enrichment of the peridotites and that at least the enrichment of LREEs was likely caused by melt–mantle interaction. Comparison between the peridotites and the depletion trend defined by the primitive mantle (PM) and the depleted mantle (DM) suggests that the Yap Trench mantle was modified by subduction-related melt characterized by high contents of incompatible elements, high Zr/Hf ratios, and low HFSE contents. Hydrous melting may have been enhanced by tectonic erosion of the subducting Caroline Plate with complex tectonic morphostructures at the earliest stages of subduction initiation.