西藏日喀则蛇绿岩大竹曲豆荚状铬铁矿形成机制

为了研究蛇绿岩型豆荚状铬铁矿床的成因和构造环境,对西藏雅鲁藏布构造带中段的日喀则蛇绿岩大竹曲岩体中的铬铁矿化进行了研究。通过岩相学和地球化学研究,发现大竹曲地幔橄榄岩中铬尖晶石为不规则它形,且全岩的CaO和Al_2O_3含量与铬尖晶石Cr~#分别呈正相关和负相关关系,这表明地幔橄榄岩中铬尖晶石为地幔部分熔融的残余。然而,纯橄岩和矿石中铬尖晶石显示自形-半自形,并可见橄榄石包裹自形铬尖晶石,且纯橄岩与矿石的CaO和Al_2O_3和Cr~#均无相关性,均说明纯橄岩和铬铁矿石形成于岩石-熔体反应。高Cr~#矿石和纯橄岩的母岩浆性质接近于玻镁安山质熔体,而低Cr~#纯橄岩的母岩浆则类似于MORB,表明大竹曲铬铁矿可能形成于弧后扩张中心。     

西藏罗布莎蛇绿岩豆荚状铬铁矿石中的合金成分

从西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带的罗布莎豆荚状铬铁矿床中 ,揭示出包含 70～ 80种矿物的一个地幔矿物群 ,其中特别引人注意的是含有多种合金。本文报道了已发现的合金类型和它们的化学成分。这些合金矿物主要通过人工重砂选矿提取的 ,少数合金在矿石光片中可以见到。本文报道的部分合金系有 :Ni(Fe) - C- Cr系 ,W-Cr- Co系 ,Al- Fe- L a系 ,Fe- Si- Ti系 ,Ag- Sn- Si系 ,Ni- Ir- Fe系 ,Fe- Pd- Pt系 ,Fe- Ni- C系。这些碳化物、金属硅以及铁合金等表明它们形成于还原环境 ,然而主岩铬铁矿石则形成于氧化环境 ,认为罗布莎铬铁矿是从玻安质岩浆中结晶的。这样合金矿物可能是外来晶体 ;或者它们形成于地核被后来上升的地幔柱带到浅部 ,包在铬铁矿中 ;或者是滞留在地幔中的成核物质后来被铬铁矿捕获。     

西藏蛇绿岩豆荚状铬铁矿中简单氧化物矿物组合及其超高压成因

最近在西藏罗布莎蛇绿岩豆荚状铬铁矿中,发现包括金刚石、柯石英和某些简单氧化物,诸如SiO2、MgO、Fe2O3、Cr2O3、Al2O3以及(Si,Ti)O2等组成的矿物群。这些矿物是非常复杂的由70~80种矿物组成的地幔矿物群的一部分。这充分证实在地幔中存在简单氧化物。高压-高温相平衡实验表明,硅酸盐矿物在下地幔条件才可分解成FeO、MgO和SiO2等简单氧化物(>670km)。因此有理由认为罗布莎简单氧化物可能来自下地幔深部。     

微量元素和Pb同位素对西藏雅鲁藏布构造带日喀则蛇绿岩形成环境的制约

西藏南部雅鲁藏布构造带分布有一系列蛇绿岩体。人们对这些蛇绿岩体的形成环境仍然存在较大的争议。雅鲁藏布构造带中段日喀则蛇绿岩路曲和大竹曲岩体镁铁质岩石的微量元素和Pb同位素特征指示其母岩浆起源于亏损地幔源区。这些镁铁质岩石的La/Sm和Sm/Yb比值显示其岩浆产生于尖晶石二辉橄榄岩地幔经过大约10%部分熔融作用。综合岩相学和全岩主量元素特征暗示这些镁铁质岩石形成于无水玄武质岩浆。而且这些镁铁质岩石的微量元素和REE元素配分模式均非常相似于N-MORB,除了弱Nb-Ta负异常。这些特征表明路曲和大竹曲岩体形成于大洋中脊环境。此外,路曲和大竹曲镁铁质岩石的Pb同位素结果指示其地幔源区与印度洋MORB地幔域具有相似的地球化学特征。这些镁铁质岩石N-MORB标准化微量元素模式显示弱Nb-Ta负异常可能是由于其地幔源区交代了古老的俯冲带物质。     

蛇绿岩豆荚状铬铁矿床研究进展与展望

赋存于蛇绿岩中的豆荚状铬铁矿床是全球铬资源的主要来源之一,具有重要战略及经济价值。目前关于豆荚状铬铁矿床的成因尚存分歧。本文总结了全球豆荚状铬铁矿床在矿床地质和矿床地球化学方面的共性特征,以及豆荚状铬铁矿床的成矿模型。这些模型在解释豆荚状铬铁矿矿床成因时还存在一些问题,如成矿母岩浆的地幔源区特征、形成条件、性质,难以限定成矿母岩浆的通量,如何精细刻画地幔中Cr及铬铁矿迁移-富集过程,俯冲动力学过程对成矿有何贡献,等。针对这些问题,未来的工作可聚焦于熔体包裹体研究、探索矿体下部是否存在深部岩浆房、熔-岩反应及流体搬运铬铁矿的实验岩石学及热力学模拟研究,以及探索与俯冲过程密切相关的成矿因素。     

西藏雅鲁藏布江缝合带中段仁布豆荚状铬铁矿成因及构造意义

藏南雅鲁藏布江缝合带为目前国内铬铁矿储量最大的缝合带.本文报道了缝合带中段仁布蛇绿岩的豆荚状铬铁矿床,围绕矿床特征开展成因探讨,对缝合带的形成演化和成矿作用提供新制约.仁布蛇绿岩呈近东西走向带状产出,主要由近30个大小不等的地幔橄榄岩体组成.地幔橄榄岩体主要为经历不同程度蛇纹石化的方辉橄榄岩和少量纯橄岩.在纯橄岩和方辉...     

西藏罗布莎蛇绿岩豆荚状铬铁矿中镁橄榄石的晶体结构及其意义

在西藏罗布莎蛇绿岩块的豆荚状铬铁矿中，存在包裹体矿物镁橄榄石，这些镁橄榄石为无色透明多晶面形成的自形晶，Fo值可达到97－98，具富镁端员组分，选取一代表性颗粒的单晶进行X单晶和衍射分析，表明其为斜方晶系，空间群Pbnm，镁橄榄石晶胞参数,a,b,c以及M1－0和M2－0键长均小于地幔包裹体和一般地幔岩中橄缆中的对应值，测试出的晶胞参数与人工合成镁橄榄石的一致，镁橄榄石具有橄榄石族中已知最小的晶胞参数，据此推断它是在超高压环境下结晶的。     

西藏雅鲁藏布江缝合带东段泽当豆荚状铬铁矿特征

泽当蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带东段,岩体由地幔橄榄岩、辉长辉绿岩、辉石岩、火山岩等组成。地幔橄榄岩主要为方辉橄榄岩、纯橄岩和二辉橄榄岩。在方辉橄榄岩中发现7处豆荚状铬铁矿,矿石类型主要有致密块状和浸染状。出露地表的长度0.5~3m,厚0.2~1m。矿体的延伸方向为北西向,与岩体展布的方向一致,铬铁矿的Cr~#=67.9~88.5,属于高铬型铬铁矿。泽当地幔橄榄岩岩相学特征以及矿物组合、矿物化学成份及岩相学特征,显示岩体至少存在两次的部分熔融过程,即为早期的MOR构造背景,以及后期SSZ环境的改造。铬铁矿的铂族元素(PGE)以富集Os、Rh、Pd,亏损Ir、Ru、Pt的负斜率分布模式,表明其形成过程中经受后期熔体/流体的改造。对比罗布莎岩体的矿物组合,矿物化学和地球化学等特征,显示泽当豆荚状铬铁矿矿体与典型高铬型具相似性,存在较大的找矿空间。     

西藏罗布莎豆荚状铬铁矿成矿演化的构造过程

摘要：通过对罗布莎铬铁矿区的构造解析,揭示出了豆荚状铬铁矿的成矿演化规律。由地幔韧性剪切带和脆－韧性剪切带组成的含铬剪切带是成矿期构造,被造山期发生的变形分解作用和脆性断裂作用改造,成矿演化经历了从上地幔到上地壳所发生的５个构造变形相的转换,即熔融流变变形相→地幔韧性剪切变形相→壳幔脆→韧性剪切变形相→塑性挤压变形相→脆性断裂变形相,可划分为中生代改造成矿和新生代矿床改造两个阶段,并概括为包含６个变形世代的构造成矿序列。     

Origin of the Xigaze ophiolite, Yarlung Zangbo suture zone, southern Tibet

The Xigaze ophiolite, (Tibet) displays unusual lithological, petrological, textural, and structural characteristics. There are no large masses of cumulate gabbros, but dolerite intrusives throughout the whole ophiolite sequence, some of which were intruded into already serpentinized peridotites, only minor residual harzburgites and dunites in dominantly Iherzolitic peridotites equilibrated at low temperatures and pressures, and relatively low-temperature deformation structures in the uppermost peridotites. These features suggest a very low heat flow at the spreading center where the Xigaze ophiolite was formed, in good agreement with a discontinuous and slowly-accreting spreading center origin. However, this ophiolite does not represent a typical mid-oceanic ridge ophiolite; rather it was formed in a small basin located at the southern margin of Eurasia, hence within a preexisting oceanic lithosphere. The opening of the nearly N-S Xigaze paleo-ridge resulted from the W-E drift of Africa relative to Eurasia from 180 to 110 Ma. The N-S emplacement onto the continent of the Xigaze ophiolite, formed 120 to 110 Ma ago, can be correlated to changes in direction of motion of the African and Indian plates: a primary intra-oceanic thrusting event probably occurring at 110 or 85 Ma and the final obduction near 50 Ma during the India-Eurasia collision.     

雅鲁藏布江缝合带蛇绿岩中铬铁矿的前景讨论

蛇绿岩地幔橄榄岩中产出的豆荚状铬铁矿是铬的主要来源,是中国极缺的重要战略资源。开展豆荚状铬铁矿成矿作用及围岩地幔橄榄岩的研究,是进一步寻找铬铁矿床和缓解中国铬铁矿资源的瓶颈状态的必要手段。本文以西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带内几个主要的地幔橄榄岩体及其中的铬铁矿体为研究主体。在野外地质调查的基础上,系统总结了蛇绿岩的组成、矿物成分、岩石地球化学成分和Re-Os同位素等特征,探讨铬铁矿和地幔橄榄岩的形成过程,取得以下进展和认识:(1)雅鲁藏布江缝合带各段的岩石组合存在较大差异,构造背景的演化过程也不同,佐证了特提斯洋演化过程的不均一性;(2)在雅江西段存在高铝型和高铬型两类铬铁矿矿体,其余都为高铬型铬铁矿,铬尖晶石的矿物化学特征记录了不同构造背景的痕迹;(3)地幔橄榄岩的矿物学和地球化学表明地幔橄榄岩及铬铁矿具有深海地幔橄榄岩和岛弧地幔橄榄岩两者的特点,是岩石/熔体反应和部分熔融作用叠加的结果;(4)提出豆荚状铬铁矿为多阶段形成的认识,经历了早期俯冲到地幔过渡带,在地幔柱/地幔对流驱动下,运移到过渡带顶部冷凝固结,在侵位过程和俯冲带环境,含水熔体与方辉橄榄岩反应的过程;(5)在雅鲁藏布江缝合带中金刚石等超高压矿物的普遍存在,西段的几个大型岩体与罗布莎存在较多相似之处,均经历了相同的构造背景和豆荚状铬铁矿的成矿作用,存在较大的找矿空间。     

雅鲁藏布江缝合带西段错不扎铬铁矿特征及形成环境

雅鲁藏布江蛇绿岩带是国内铬铁矿床出露点最多,且铬铁矿石储量、产量最大的一个蛇绿岩带。根据空间展布规律,该岩带被划分为东段(曲水—墨脱)、中段(昂仁—仁布)和西段(萨嘎至中印边境)3部分。其中,西段自萨嘎以西分为南、北两支亚带。长期以来的研究工作主要集中在东段和中段,西段的研究程度非常薄弱,尤其是北亚带。不同区段研究程度的不平衡十分不利于雅鲁藏布江蛇绿岩带内铬铁矿找矿工作的开展。错不扎蛇绿岩体位于雅鲁藏布江缝合带西段的北亚带,呈北西-南东向带状产出,主要由方辉橄榄岩组成,并普遍发育基性岩脉。野外地质调查在该蛇绿岩体中发现了多个铬铁矿化点,矿化体呈透镜状产于方辉橄榄岩中,出露地表的长度为0.5～1m,厚为0.2～0.5 m,矿石均为致密块状。电子探针分析结果表明,错不扎铬铁矿属于高铬型铬铁矿,铬尖晶石的Cr#[=100×Cr/(Cr+Al)]为75～78,Mg#[=100×Mg/(Mg+Fe2+)]为66～69。计算结果表明,母岩浆的FeO/MgO比值为0.51～0.65,Al2O3和Ti O2含量分别为11.27%～12.1%和0.19%～0.4%,与玻安质岩浆的化学成分相当。然而,针状单斜辉石出溶体的发现指示错不扎铬铁矿可能还经历了一个深部作用过程。     

雅鲁藏布江蛇绿岩带的康金拉铬铁矿中发现金刚石

前人在雅鲁藏布江蛇绿岩带的罗布莎铬铁矿石中发现许多异常矿物,包括金刚石和柯石英等典型压力指示矿物.蛇绿岩型铬铁矿石中为什么会产出金刚石等异常矿物,与其伴生的铬铁矿和蛇绿岩是什么成因,是一个新的重大科学问题.为此,开展了同一蛇绿岩带中康金拉矿区的铬铁矿的人工重砂研究.从1116kg的铬铁矿样品中发现了近千粒金刚石,以及自然元素、金属互化物、氧化物、硫化物、硅酸盐、钨酸盐和碳酸盐矿物等一批异常矿物.从一个新的矿区发现了大批金刚石,不仅是对罗布莎铬铁矿中存在金刚石的佐证,并且将金刚石的产出规模增加了几个数量级,由此引出蛇绿岩铬铁矿中金刚石是否成矿的新问题.尤其重要的是,从同一蛇绿岩带的不同铬铁矿床中再次发现金刚石,为探讨金刚石及其寄主的铬铁矿和蛇绿岩的成因,提供了新的重要依据.     

雅鲁藏布缝合带巴尔蛇绿岩边部石英菱镁岩成因

石英(滑石)菱镁岩是基性岩、超基性岩与富CO2流体反应形成的一套硅化-碳酸盐化蚀变岩,常伴生金、汞、菱镁矿、碱金属矿化而在国外备受关注,但国内相关研究较薄弱。巴尔蛇绿岩位于西藏阿里地区,石英菱镁岩主要出露在蛇绿岩体东北边界,出露厚度约20 m,近北西西向延伸数千米。本文系统研究了雅鲁藏布缝合带西段巴尔蛇绿岩边部石英菱镁岩矿物学及地球化学特征。根据尖晶石镜下特征,划分为两个阶段:一阶段石英菱镁岩中尖晶石稳定存在,二阶段石英菱镁岩中尖晶石几乎全部蚀变(代表更强程度蚀变作用)。石英菱镁岩主要地球化学组成为Si O2、Mg O及CO2,8件样品主量元素含量变化较大,Si O2/Mg O比值波动较大,反映石英菱镁岩形成为非等化学过程。蛇纹石化橄榄岩与石英菱镁岩有着相似微量元素分布规律,表明同源性,但两者仍有较明显差异:两阶段石英菱镁岩LREE都较地幔橄榄岩略富集,从地幔橄榄岩到两阶段石英菱镁岩,HREE先亏损再略富集。微量元素标准化图解中,Sr在橄榄岩与石英菱镁岩中都为正异常,其含量随蚀变强度增强而增加。此外,两阶段石英菱镁岩均无Au、Hg矿化。     

西藏雅江缝合带西段普兰蛇绿岩地幔橄榄岩成因:一种新认识

蛇绿岩中的地幔橄榄岩是蛇绿岩的重要组成部分,不仅记录了其所经历的板块构造事件,还可以探讨地幔的物质组成和深部地幔作用。位于雅江缝合带西段的普兰蛇绿岩以出露面积约600 km2的特大型地幔橄榄岩体而引人注目。为了探讨普兰蛇绿岩地幔橄榄岩的成因,本文在普兰地幔橄榄岩体的东段完成了一条穿过岩体的长约10km的地质剖面,对地幔橄榄岩进行了系统采样,开展了详细矿物学、地球化学研究,取得以下主要进展和认识:(1)普兰地幔橄榄岩中的二辉橄榄岩经历了9%~15%的部分熔融作用,方辉橄榄岩最终经历了15%~25%的部分熔融作用;(2)基于橄榄石-尖晶石矿物化学平衡计算的普兰地幔橄榄岩氧逸度?log(fo2)FMQ值从-1.11到+0.45,略高于用VY含量估算出的氧逸度(在FMQ到FMQ-1趋势),指示其形成于还原环境;(3)普兰地幔橄榄岩不是简单的地幔残余,还经历了后期熔体交代作用。对普兰地幔橄榄岩交代产生类似"U"型稀土配分模式的熔体可能是洋中脊(MOR)环境产生的低融岩浆;(4)地幔橄榄岩地球化学特征及氧逸度计算结果表明,普兰地幔橄榄岩可能形成于洋中脊(MOR)环境,并没有俯冲带(SSZ)环境的印记。对于普兰地幔橄榄岩以及雅鲁藏布江缝合带其他岩体的成因,前人主要根据地幔橄榄岩一些元素的富集特征提出的MOR→SSZ两阶段演化模式需要重新审视。