柴北缘超高压变质带沙柳河蛇绿岩型地幔橄榄岩及其意义

本文报道了柴北缘大陆型超高压变质带沙柳河地区发现的蛇绿岩型地幔橄榄岩,其原始矿物组合为橄榄石 斜方辉石 铬铁矿。方辉橄榄岩中识别出两个世代的橄榄石,第一世代橄榄石(OI~1)残晶发育扭折带,化学成分与现代大洋地幔橄榄岩的橄榄石一致,第二世代橄榄石(OI~2)Fo 值高达94～97,其内部含有细小的流体包裹体,是第一世代橄榄石蛇纹石化后再次变质的产物。斜方辉石残晶的成分具有高 Al 和 Ca 的特征,与大洋地幔橄榄岩中斜方辉石的成分一致。温压条件的估算反映该橄榄岩体属于典型的尖晶石相方辉橄榄岩。其围岩是由堆晶辉长岩变质的条带状蓝晶石榴辉岩,二者构成了大洋蛇绿岩套的下部层位,并且与区内具有 N-MORB 和 OIB 性质的榴辉岩共生。这些特征表明该方辉橄榄岩应代表洋壳下伏地幔橄榄岩,从而揭示大陆造山带从早期的大洋俯冲消亡到大陆俯冲碰撞的完整过程。     

内蒙古苏尼特左旗乌兰敖包基性-超基性岩的成因及其对含矿性的指示

乌兰敖包基性-超基性岩位于阿拉善北缘兴蒙造山带,由方辉橄榄岩、辉绿岩、辉长岩组成。地球化学分析表明:蛇纹石化橄榄岩为地幔橄榄岩,辉绿岩和辉长岩为拉斑玄武岩系列岩石,均具有与N-MORB相似的微量元素特征,但区别于N-MORB,3种岩石共同组成了蛇绿混杂岩。矿物学分析表明蛇纹石化橄榄岩中橄榄石为地幔橄榄岩中镁橄榄石(Fo=91.10~91.81),铬铁矿为铬尖晶石,具有高的Cr~#和Mg~#值分别为61.04~64.44、50.40~56.37)。单斜辉石出现在方辉橄榄岩、辉长岩及辉绿岩中,而斜方辉石只出现在方辉橄榄岩中,其中方辉橄榄岩中单斜辉石为顽透辉石,辉长岩中为普通辉石,而辉长岩中为次透辉石、贫钙普通辉石、普通辉石,斜方辉石均为斜顽辉石。辉长岩U-Pb年龄为344.5±1.5 Ma,表明该蛇绿混杂岩形成于早石炭世。地球化学及矿物学特征表明乌兰敖包蛇绿岩形成于俯冲早期的弧前环境中,属于SSZ型蛇绿岩。蛇绿混杂岩成因提供铬铁矿形成的有利条件,因此应围绕铬铁矿进行找矿工作。     

缅甸达贡山蛇绿岩体的地球化学特征及其成矿意义

缅甸达贡山蛇绿岩体是达贡―密支那缝合带的重要组成部分,受控于板块碰撞结合带。该岩体主要由蛇纹石化橄榄岩、斜方辉石橄榄岩等组成。变质橄榄岩具有低的A12O3和CaO含量,以富Mg、贫Ti、HREE为特征,显示一种残留地幔岩的稀土元素地球化学特征,与世界上典型蛇绿岩体中方辉橄榄岩的特征值一致。经估算,达贡山蛇纹岩原岩是原始地幔经过9%~14%部分熔融的地幔残留,初步研究认为,达贡山蛇纹岩原岩是洋内俯冲初始阶段上涌软流圈地幔部分熔融的地幔残留,受类SSZ型熔体交代作用而仍然富集轻稀土元素(LREE)及U、Nb,属类SSZ型地幔橄榄岩;达贡山蛇绿岩体可能形成于俯冲带(SSZ)环境。岩体的m/f平均值8.026.5,利于铬铁矿的成矿。     

橄榄岩蛇纹石化过程中氢气和烷烃的形成

蛇纹石化过程中形成氢气、烷烃和有机酸,为海底热液区生命活动提供物质和能量来源,可能对地球和其他行星早期生命起源和演化有重要影响。目前关于蛇纹石化过程中氢气和烷烃形成的研究大多以橄榄石为初始物,且温度和压力较低(≤300℃,500bar)。本研究通过一系列的水热实验,研究300~500℃、1~3kbar时橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、橄榄岩、玄武岩以及玄武岩与橄榄岩混合物发生蛇纹石化反应后氢气和烷烃的生成。300℃、3kbar时,橄榄石蛇纹石化后产生的氢气远大于辉石蚀变后产生氢气的量。随着温度的增加,400~500℃、3kbar时,橄榄石蚀变程度极低,产生氢气的量低于斜方辉石。单斜辉石实验后没有发生蚀变,不产生氢气和烷烃。400~500℃、3kbar时,橄榄岩蛇纹石化后产生的氢气和烷烃远高于橄榄石、斜方辉石和单斜辉石。玄武岩蛇纹石化后生成氢气和甲烷的量低于橄榄岩,但与玄武岩和橄榄岩混合物相当。这是因为玄武岩的单斜辉石蚀变后形成富铁的透辉石(~8.1%FeO),透辉石的Fe以Fe2+为主,这降低了Fe3+和氢气的量。以上表明,橄榄岩的蛇纹石化不同于橄榄石和斜方辉石。不仅是海底热液蚀变产生氢气和甲烷,洋壳俯冲过程中地幔楔橄榄岩蛇纹石化也会生成氢气和甲烷,但由于洋壳玄武岩的加入,氢气和甲烷的量会远小于橄榄岩蚀变时的量。     

华北克拉通,扬子克拉通与秦岭造山带古地幔组成…

经研究，华北克拉通古地幔以含石榴石的二辉橄榄岩、方辉橄榄岩及纯橄榄岩为主，地我代作用强烈，岩石富集不相容元素，明显高于南非及西澳克拉通者，扬子克拉通古地幔主元素亏损程度差，并代作用较弱。岩石为榴石／尖晶石二辉橄榄岩，秦岭造山带壳、幔交界带的岩石类型复杂，包括蛇纹石化尖晶石二辉橄榄石（蛇纹岩）、石榴石辉石岩、榴闪岩、变辉长岩及变玄武岩等，蛇纹岩受强的塑性流变，剪切有结构发育，与克拉通相比，地幔交代作     

岫玉的地震波速、各向异性、弹性力学性质及其构造地质意义

为了研究水化岩石圈地幔和地幔楔的地震波速、各向异性及其与蛇纹石化程度及应变状态的关系,作者实验测量了8块叶蛇纹岩(采自辽宁的岫玉)标本在不同构造主方向(X,Y和Z)上的纵、横波速度随围压(0~600 MPa)的变化规律,详细研究了叶蛇纹石在塑性变形过程中通过(001)[010]位错滑移形成很强的晶格优选定向和高达21%的纵波速度各向异性与24%的剪切波分裂的特征,发现高温叶蛇纹岩与低温利蛇纹岩具有截然不同的地震波性质,例如,在围压600 MPa下,高温叶蛇纹岩的Vp=6.73 km/s、Vs=3.74 km/s,Vp/Vs=1.80,而低温利蛇纹岩的Vp=5.10 km/s、Vs=2.32 km/s,Vp/Vs=2.20。前人利用低温蛇纹石化橄榄岩的波速数据解释温度高于300℃的水化地幔楔和岩石圈地幔的地震波速不可避免地要低估研究区域内蛇纹石化的程度和水含量。本研究查明叶蛇纹岩的地震波性质及其各向异性特征亦为解释全球大洋板块俯冲带乃至青藏高原地区的剪切波分裂资料提供了新的思路。     

洋壳俯冲过程中的地幔楔上升对流：来自芝麻坊石榴子石二辉橄榄岩早期变质的证据

苏鲁超高压变质地体中发现了大量包裹在超高压（UHP）变质片麻岩和混合岩中的造山带石榴橄榄岩。根据它们的野外产出特征和全岩地球化学成分,其中一部分石榴橄榄岩的原岩来自于亏损地幔,后来被卷入俯冲陆壳并经受过俯冲陆壳产生的熔/流体的交代。但是,对这些岩石早期的亏损过程尚缺乏清晰的认识。本文报道了东海芝麻坊石榴子石二辉橄榄岩早期变质演化的新证据。根据详细的变质反应结构观察和矿物成分研究,芝麻坊石榴子石二辉橄榄岩在经历高压低温俯冲带型超高压变质之前经历了至少两期变质演化。其原岩矿物组合由石榴子石变斑晶的高Ca-Cr核部及其中包裹的高Mg单斜辉石、高Al-Cr斜方辉石和高Mg-Ni橄榄石所记录;指示芝麻坊石榴子石二辉橄榄岩的原岩为高温-高压的富集石榴子石二辉橄榄岩。第二期矿物组合为包裹在低Cr变斑晶石榴子石幔部和细粒新生石榴子石核部的大量富Al铬铁矿和高Mg低Ni橄榄石以及少量高Mg斜方辉石。该期组合未发现单斜辉石,表明岩石随后被转变为高温低压的难熔尖晶石方辉橄榄岩或尖晶石纯橄岩。芝麻坊石榴子石二辉橄榄岩的早期变质演化记录了它们被卷入大陆板片俯冲带之前的地幔楔上升对流过程。笔者认为芝麻坊石榴子石二辉橄榄岩的原岩来源于早期俯冲大洋板片之上的深部高温富集地幔楔,洋壳俯冲过程中的地幔楔对流导致其上升到弧后或岛弧之下的地幔楔浅部,减压部分熔融使原本富集的石榴子石二辉橄榄岩转化为难熔的尖晶石方辉橄榄岩或尖晶石纯橄岩。     

雅鲁藏布江缝合带西段东波地幔橄榄岩体钻孔岩心研究

东波地幔橄榄岩是雅鲁藏布江缝合带内代表性超镁铁岩体,位于缝合带西段,面积超过400km2。为查明岩体成因,在岩体中实施了一口千米深的科学钻探(DSD-1)。除上部有约23m厚的第四系堆积物外,钻孔均钻进在地幔橄榄岩中,孔深1002.06m,岩心采取率96.62%。岩心编录结合显微镜下鉴定将岩心划分出44个岩性单元层,并进一步归并为上、下两套岩性:上部(23.1～340.17m)为含单辉方辉橄榄岩(斜方辉石含量为15～20%,单斜辉石含量不足5%);下部(340.17～1002.06m)为方辉橄榄岩(斜方辉石含量为10%～15%,几乎不含单斜辉石),其中发育薄层状纯橄岩和辉石岩以及辉绿岩脉。矿物学及全岩地球化学研究揭示:①东波地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主,其次为含单辉方辉橄榄岩,它们均具有亏损的全岩地球化学及矿物成分组成,指示它们为经历过中高程度部分熔融后的地幔残余岩石;经历过富水流体(熔体)交代作用,表现为角闪石呈柱状交代斜方辉石;②纯橄岩和辉石岩以透镜状或薄层状脉体发育于方辉橄榄岩中,具有岩浆成因的矿物组成,见交代矿物角闪石,指示它们可能为交代成因;③辉绿岩脉兼具N-MORB和弧玄武岩的化学属性,以低SiO2、高MgO和高Al2O3含量为特征,具有与Western Lau Basin玄武岩一致的REE配分型式,形成于较为成熟的弧后盆地环境。东波地幔橄榄岩(及其中的纯橄岩、辉石岩和辉绿岩脉)在成因上与俯冲带关系密切,都受到了与俯冲带相关地质作用的影响。     

华北克拉通-扬子克拉通与秦岭造山带古地幔组成及状态的对比

经研究，华北克拉通古地幔以含石榴石的二辉橄榄岩、方辉橄榄岩及纯橄榄岩为主．地幔交代作用强烈，岩石富集不相容元素，明显高于南非及西澳克拉通者．扬子克拉通古地幔主元素亏损程度差，交代作用较弱，岩石为石榴石／尖晶石二辉橄榄岩．秦岭造山带壳、幔交界带的岩石类型复杂，包括蛇纹石化尖晶石二辉橄榄岩（蛇纹岩）、石榴石辉石岩、榴闪岩、变辉长岩及变玄武岩等．蛇纹岩遭受强的塑性流变，剪切变形结构发育．与克拉通相比，地幔交代作用很弱．３个地幔域的古地温状态有差异，秦岭造山带最高，扬子克拉通居中，华北克拉通最低．上述结果表明，两克拉通的古地幔特征相差显著，暗示经历了不同的演化过程．交代作用可能发生在１７００Ｍａ以前和１１００～５００Ｍａ，后者强于前者．造山带地幔的剪切变形明显强于克拉通地幔     

北山造山带白云山蛇绿岩地幔橄榄岩成因及形成环境

白云山蛇绿岩是北山造山带保存最好的蛇绿岩之一,其起源存在较大的争议。该蛇绿岩主要由橄榄岩、辉长岩以及基性火山岩等组成。橄榄岩主体为方辉橄榄岩以及少量二辉橄榄岩。这些岩石均发生不同程度的蛇纹石化以及强烈的变形变质作用。研究选取9件橄榄岩样品进行了全岩主量元素分析及单矿物电子探针分析,结果显示岩石均来自地幔。岩石中的尖晶石和辉石组分用来限定白云山蛇绿岩的成因及形成环境。样品包含了高Cr#(46.7～68.1)的尖晶石以及低Al2O3(0.78%～2.94%)含量的单斜辉石。矿物化学特征显示,地幔橄榄岩熔融程度为23%～36%,表明白云山地幔橄榄岩可能经历了多个阶段。矿物学及全岩地球化学特征表明,白云山蛇绿岩形成于洋中脊(MOR)环境,后受到俯冲带(SSZ)环境的改造。     

关于造山带幔源橄榄岩变质演化的一个普遍规律?

来自柴达木盆地北缘、西藏雅鲁藏布江和苏鲁等三个造山带的橄榄岩样品中均存在蛇纹岩矿物被包裹于橄榄岩矿物的现象.包裹体矿物包括利蛇纹石、纤维蛇纹石、叶蛇纹石、磁铁矿、水镁石、斜方和单斜角闪石、绿泥石、滑石、Fe-Ni硫化物、含水钙铬榴石、钙铝榴石、脆云母等,它们指示橄榄岩先从地幔就位于地壳发生蛇纹岩化再经历高压变质作用的过程,记录着岩石圈从裂解到碰撞的演化历史.结合近来国际上出现的类似报道,本文提出这是造山带变质橄榄岩的一个普遍规律.因此,造山带变质橄榄岩的化学组成不同程度地受到地壳物质的混染,不能准确反映原始上地幔的组成.     

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。     

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。     

西南天山东德沟橄榄岩的岩相学、矿物学演化特征及其地质意义

中国西南天山东德橄榄岩出露于天山伊犁-中天山板块和塔里木板块碰撞造山带北缘,普遍经历了复杂多期的含水流体(熔体)交代作用.主要矿物为橄榄石、斜方辉石、尖晶石、角闪石、金云母和单斜辉石,研究发现,橄榄石和斜方辉石与地幔楔橄榄岩中橄榄石和斜方辉石成份相近,原生铬尖晶石具有SSZ环境橄榄岩的特征,次生绿色尖晶石形成于麻粒岩相-角闪相环境.岩相学、矿物转变结构分析和矿物组合及矿物成分变化表明,东德沟橄榄岩记录了复杂的演化历史,先后经历了地幔交代、麻粒岩相-角闪相退变质作用和蛇纹石化等阶段的演化.研究认为东德沟橄榄岩最初可能形成于915～961℃的地幔环境,而发生地幔交代时的温压条件约为770 ～ 900℃,10～18kbar.该橄榄岩全岩较低的TiO2含量和尖晶石中较低TiO2含量,以及矿物组合显示出因俯冲板块脱水而造成的快速冷却特征,表明东德沟橄榄岩极有可能是SSZ环境俯冲板片上地幔楔橄榄岩残片.     

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.     

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。     

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-怒江缝合带中西段康穷蛇纹岩的岩石学、地球化学特征及其构造意义

康穷蛇纹岩出露于班公湖-怒江缝合带的中西段,是康穷蛇绿混杂岩的超基性岩石端元。依据全岩地球化学元素含量,可将康穷蛇纹岩划分为A组和B组2种。两者均富集大离子亲石元素(Rb、Cs)和高场强元素(U、Nb)。经估算,A组蛇纹岩原岩是原始地幔经过10%~17%部分熔融的地幔残留,B组蛇纹岩原岩经历过更高程度的部分熔融(17%~23%),表明康穷蛇纹岩原岩至少经历过两阶段的部分熔融。初步研究认为,A组蛇纹岩原岩是洋内俯冲初始阶段上涌软流圈地幔部分熔融的地幔残留,受类MOR型熔体交代作用而仍然亏损轻稀土元素(LREE),却富集U和Nb,属类MOR型地幔橄榄岩;B组蛇纹岩原岩是A组蛇纹岩原岩在洋内俯冲带环境再熔融的产物,受玻安质熔体交代作用而相对富集轻稀土元素,属弧前地幔橄榄岩。两者均发生蛇纹石化作用而转变成蛇纹岩,最终因大洋碰撞闭合而残存于缝合带内,是班公湖-怒江新特提斯洋洋内俯冲演化阶段的岩石记录。     

南海北缘新生代构造演化的深部制约(I):幔源包体

对南海北缘新生代玄武岩中幔源包体的研究揭示了该地区上地幔的不均一性和复杂的地幔过程。部分橄榄岩中单斜辉石(Cpx)具有极低的Ti含量(<160μg/g),这与这些样品中较高的Cpx含量(8%～12%)不匹配。主元素成分变化趋势以及Cpx中HREE分异现象,暗示该区上地幔经历了变压熔融。地幔熔融始于深部的石榴子石稳定区并延续到浅部的尖晶石稳定区(总熔融程度达23%)。这些熔融残余受到了硅酸盐和含水流体的交代。橄榄岩的微量元素组成指示南海北缘地幔具有大陆裂谷型地幔的特征,而与俯冲带之上的地幔楔或受俯冲作用影响的地幔有很大的差别。包体的平衡温度和橄榄石中Fo之间的负相关关系暗示岩石圈地幔具成分分层结构。该地幔的下部由大洋型橄榄岩组成,而地幔顶部为类似于太古宙-元古宙地幔的富斜方辉石方辉橄榄岩。这一岩石圈结构与该地区岩石圈的减薄和软流圈对老岩石圈的置换有关。深源岩石记录的信息支持南海海盆是陆缘扩张引起的主动盆地的观点。