西藏西南部达巴-休古嘎布蛇绿岩带的形成与演化

:该蛇绿岩带的岩体由地幔橄榄岩组成,主要岩石类型是方辉橄榄岩和纯橄榄岩,缺少典型蛇绿岩剖面中的洋壳单元.微量元素和稀土元素特征显示蛇绿岩形成于类似洋中脊的构造环境.笔者提出该区蛇绿岩来源于印度大陆北缘洋盆的洋壳碎片,这个陆缘洋盆与新特提斯洋主体的形成和演化准同步.洋盆的演化模式是:早三叠世,随着印度(冈瓦纳)大陆向南漂移,其北部边缘因引张裂解产生裂谷,于晚三叠世向东开口与新特提斯洋主体连通,洋盆初具洋壳性质,北侧形成阿依拉-仲巴微陆块.侏罗-白垩纪为洋盆洋壳演化期,处于类似洋中脊的构造环境.晚白垩世末洋盆开始闭合.在新特提斯洋板块向北俯冲消减过程中,阿依拉-仲巴微陆块、陆缘洋盆和印度大陆一起随着向北漂移,在印度大陆向北挤压作用下洋盆逐渐收缩以致最终闭合.     

西藏西南部达巴—休古嘎布绿岩带铬铁矿的找矿前景

雅鲁藏布江蛇绿岩带长1500km以上,分为东段(曲水—墨脱)、中段(昂仁—仁布)和西段(萨嘎以西至中印边境)3部分。西段又进一步分为北亚带(达机翁—萨嘎蛇绿岩带)和南亚带(达巴—休古嘎布蛇绿岩带),以往的研究程度很低。达巴—休古嘎布蛇绿岩带的蛇绿岩体(块)由地幔橄榄岩组成,主要岩石类型是方辉橄榄岩和纯橄榄岩,极少量二辉橄榄岩,缺少典型蛇绿岩剖面中的洋壳单元。带内岩体规模大,岩相分带明显,出现较大面积的纯橄榄岩相。拉昂错、东坡、当穷岩体和休古嘎布岩体群发现有较多的铬铁矿化点,矿体呈透镜状(豆荚状)、短脉状、不规则状,矿石以致密块状为主,少部分为浸染状,Cr2O3含量一般达40%以上。矿化类型属于豆荚状铬铁矿。对比研究显示,该岩带的岩体在构造环境,蛇绿岩的类型,岩体规模,岩石组成,保存部位,部分熔融程度,岩石、矿物地球化学特征,铬铁矿化特征等许多方面与国内外大型豆荚状铬铁矿床的含矿岩体相似,成矿条件好,找矿前景较大。提出区内找矿前景最好的地段是拉昂错岩体西北部的纯橄榄岩相,其次是东坡岩体的纯橄榄岩相、纯橄榄岩-方辉橄榄岩相,以及当穷岩体的方辉橄榄岩-纯橄榄岩相。     

西藏达巴—休古嘎布绿岩带铂族元素的分布特征

区内各岩体的地幔橄榄岩中PGE含量及分布型式有所差异.相对于原始地幔,拉昂错和东坡岩体的PGE含量没有显著异常,标准化分布曲线大致平坦,PPGE与IPGE之间分馏不明显,总体特征与中国日喀则地区以及阿尔卑斯和东地中海地区的地幔橄榄岩相似.而当穷岩体的PPGE含量变化范围较大,出现IPGE与PPGE强分馏.单斜辉石岩脉的PGE含量及分布型式与地幔橄榄岩不同:Os、Ir、Ru、Rh亏损而Pt、Pd富集,模式曲线向左倾斜,可能反映其较高程度部分熔融作用和熔体分离作用的产物.铬铁矿石的PGE含量较高,而且变化幅度大(19.7×10-9～5526×10-9),各样品∑PGE平均值(729.33×10-9)是原始地幔的25.6倍.与原始地幔相比,Os、Ir、Ru、Rh总体上表现为较强富集,Pt、Pd富集与亏损并存.其标准化模式曲线较分散,曲线向右倾斜,IPGE与PPGE分馏较强,多数样品呈现Pt负异常.这些特点与中国罗布莎、希腊、南斯拉夫以及塞浦路斯等世界各地蛇绿岩中的铬铁矿床类似.铬铁矿石的PGE含量与相应样品的BMS含量无相关性,PGE不是主要赋存于BMs内.推测PGE主要以PGM的形式存在,具体矿物名称有待进一步发现与研究.     

西藏西南部休古嘎布蛇绿岩的Sm-Nd年龄及Nd-Sr-Pb同位素特征

休古嘎布蛇绿岩位于雅鲁藏布江蛇绿岩带西段,属于SSZ型蛇绿岩。用Sm-Nd法测定了该蛇绿岩中辉长辉绿岩的结晶年龄,辉石、斜长石和两个全岩样品的等时线年龄为(126.2±9.1)Ma,代表新特提斯洋在该区俯冲消减的时限。同时,对辉长辉绿岩的Nd-Sr-Pb同位素的测定结果表明,辉长辉绿岩的初始εNd(t)值高(6.7～9.1),反映原始岩浆起源于强烈亏损的地幔源区,未受大陆地壳物质的混染;初始206Pb/204Pb比值较低(17.412～17.523),但初始208Pb/204Pb比值较高(37.352～37.706),并具有较高的ISr值(0.70278～0.70383),指示休古嘎布蛇绿岩源于印度洋MORB型地幔域。     

西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带罗布莎地幔橄榄岩的成因

广泛分布在雅鲁藏布江蛇绿岩带的地幔橄榄岩是没有蛇纹石化的新鲜岩石,因而通过显微镜下观察和全岩化学分布探索其成因和地幔活动,是十分有利和简便的。最近几年来,利用岩石化学资料揭示远洋橄榄岩,认为它不是原始地幔岩经分或分离熔化作用萃取出玄武岩熔体后的直接残余物。罗布落蛇绿岩橄的镜下观察和岩石化学资料也证明,它不是原始地幔岩经局部熔化后的残余物,而且由来自更深层的地幔过渡带的硅酸盐超高压矿物底辟上升经熔取     

西藏休古嘎布蛇绿岩中辉绿岩锆石SHRIMP定年及其地质意义

应用SHRIMPⅡ锆石U-Pb法,对西藏休古嘎布蛇绿岩中的辉绿岩墙进行了测年,获得辉绿岩形成年龄为122.3±2.4Ma。该年龄代表了休古嘎布-达巴特提斯洋盆的形成时代,与雅鲁藏布江缝合带中段洋盆形成时代(126±1.5Ma)相当,此结果对于确定研究区特提斯洋盆的古构造格局及其发育演化过程等提供了重要的年代学制约。     

西藏雅鲁藏布江缝合带西段普兰蛇绿岩地幔橄榄岩矿物学研究和成因探讨

西藏普兰蛇绿岩以出露面积约600km2的特大型地幔橄榄岩体而引人注目。我们在普兰岩体的东段,完成了一条近垂直走向并穿过岩体的长约10km的地质剖面,其目的是探讨地幔橄榄岩体岩相的变化及其成因。研究表明,岩体主体为方辉橄榄岩,分布于岩体内部,二辉橄榄岩呈条带状,分布于岩体边部,方辉橄榄岩和二辉橄榄岩出露面积之比约为4∶1。剖面显示,二辉橄榄岩向方辉橄榄岩岩相渐变,Ol和Sp含量增加,Opx和Cpx减少,橄榄石Fo值和NiO含量也呈逐渐增加的特征。斜方辉石主要为顽火辉石(En=85~90),Mg#值变化于88~92之间,Al2O3含量0.89%~5.16%。单斜辉石包括顽透辉石和透辉石,以低铝(Al2O3=1.16%~6.02%),高镁(Mg#值为90~94)为特征。二辉橄榄岩的铬尖晶石Cr#值在19~32之间,低于方辉橄榄岩的Cr#值(25~72),两者之间呈连续变化。另一方面,方辉橄榄岩的各矿物百分含量、成分特征及部分熔融程度在岩体东部变化较大。结合前人成果,认为岩体中部分方辉橄榄岩不仅仅为单一的地幔残余,而可能经历了后期流体/熔体交代作用。依据尖晶石-橄榄石/单斜辉石矿物化学成分,估算出二辉橄榄岩是地幔源区经历约5%~12%部分熔融作用形成,而方辉橄榄岩则最终经历了约12%~32%部分熔融作用。研究结果表明,从二辉橄榄岩到方辉橄榄岩的演变,起因于部分熔融的差别,没有证据表明是受构造背景变化制约,因此,简单地用铬尖晶石等矿物成分的变化判断地幔橄榄岩的产出构造背景的方法值得商榷。     

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。     

雅鲁藏布江蛇绿岩带西段错不扎地幔橄榄岩组成特征及岩石成因

错不扎蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带西段北亚带,岩体呈北西-南东走向带状产出,主要由地幔橄榄岩和辉长岩脉组成。地幔橄榄岩主体为方辉橄榄岩,详细的矿物学及岩石地球化学研究表明,错不扎方辉橄榄岩中橄榄石为镁橄榄石,斜方辉石主要为顽火辉石,而单斜辉石主要为顽透辉石和透辉石,铬尖晶石具有高Al和高Mg(Mg#=60~70)特征。稀土配分图解显示其具有轻稀土亏损而重稀土富集的左倾型亏损地幔源区特征,(La/Yb)N=0.11~0.60,模拟结果显示其为经历了15%~20%部分熔融后的残余,与快速扩张大洋中脊环境下形成的深海橄榄岩的熔融程度(10%~22%)较为一致。此外,错不扎方辉橄榄岩轻稀土含量明显高于部分熔融模型中LREE的含量,而且,在微量元素原始地幔标准化图解中富集大离子亲石元素Rb、Sr和高场强元素Ta、Hf和Ti,这一特征指示错不扎方辉橄榄岩在大洋中脊环境形成后又受到后期俯冲带熔/流体的改造。结合南北两带不同蛇绿岩体构造环境的对比,笔者认为雅鲁藏布江西段南北两带蛇绿岩体具有相似的形成环境,两者在地理位置以及产状方面的差别可能是受到构造侵位的影响。     

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.     

In-situ Moissanite in Dunite: Deep Mantle Origin of Mantle Peridotite in Luobusa Ophiolite, Tibet

We report the discovery of an in-situ natural moissanite as an inclusion in the Cr-spinel from the dunite envelope of a chromitite deposit in Luobusa ophiolite, Tibet. The moissanite occurs as a twin crystal interpenetrated by two quadrilateral signal crystals with sizes of 17 μm× 10 μm and 20 μm× 7 μm, respectively. The moissanite is green with parallel extinction. The absorption peaks in its Raman spectra are at 967-971 cm-1, 787-788 cm-1, and 766 cm-1. The absorption peaks in the infrared spectra are at 696 cm-1, 767 cm-1, 1450 cm-1, and 1551 cm-1, which are distinctly different from the peaks for synthetic silicon carbide. Moissanites have been documented to form in ultra-high pressure, high temperature, and extremely low fO2 environments and their 13C-depleted compositions indicate a lower mantle origin. Combined with previous studies about other ultra-high pressure and highly reduced minerals in Luobusa ophiolite, the in-situ natural moissanite we found indicates a deep mantle origin of some materials in the mantle sequence of Luobusa ophiolite. Further, we proposed a transformation model to explain the transfer process of UHP materials from the deep mantle to ophiolite sequence and then to the supra-subduction zone environment. Interactions between the crown of the mantle plume and mid-ocean ridge are suggested to be the dominant mechanism.     

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。     

罗布莎蛇绿岩地幔橄榄岩同位素特征及其成因

罗布莎蛇绿岩岩石单元出露齐全,以地幔橄榄岩为主,构造变形强烈;在堆积杂岩中上部产出有仰冲型斜长花岗岩小岩块;辉绿岩以脉状形式产出于地幔橄榄岩的方辉橄榄岩中;壳层岩石相对很薄且比较复杂.Sr、Nd和Pb同位素组成研究表明:罗布莎地幔橄榄岩绝大多数样品具有高ISr值(0.705489～0.714625);低INd值(0.5...     

西藏雅鲁藏布江缝合带普兰地幔橄榄岩铬尖晶石成因研究

普兰蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带西段,其中地幔橄榄岩由方辉橄榄岩、含单斜辉石方辉橄榄岩以及少量二辉橄榄岩及纯橄岩组成。尖晶石是地幔橄榄岩中常见的副矿物,可以作为重要的岩石学成因指示剂。在野外地质调查基础上,通过岩相观察、电子探针、尖晶石成分面分析、电子背反射衍射分析,可将普兰地幔橄榄岩铬尖晶石分为三类:第一类铬尖晶石呈自形,粒径较小(<100μm),或包裹于斜方辉石中,或杂乱分布于橄榄石和辉石之间,具有高Cr^#(>0.6)、低Mg^#(0.43~0.57)的特征,为部分熔融+玻安质熔体交代成因;第二类铬尖晶石呈半自形-他形,粒径较大(>100μm),常含有橄榄石、辉石包裹体,具有中Cr^#(0.17~0.42)、高Mg^#(0.63~0.77)的特点,主要受部分熔融作用影响;第三类铬尖晶石呈他形蠕虫状与辉石交生在一起构成后成合晶结构,粒径变化较大,具有低Cr#(0.17~0.28)、高Mg^#(0.67~0.77)的特点。EBSD分析结果显示尖晶石、辉石的结晶学优选方位(CPO)较为相似,表明为同一矿物分解而来,单斜辉石与大陆岩石圈地幔捕掳体中石榴子石的稀土元素对比表明构成后成合晶结构的辉石和铬尖晶石为具有大陆岩石圈地幔属性的高压石榴子石退变分解而成。综合分析表明:普兰蛇绿岩的地幔橄榄岩体在从石榴子石相深度上升过程中发生了石榴子石退变、岩石部分熔融及熔体渗透作用,岩体经历了威尔逊旋回初期的大陆裂谷阶段,主体经历了中-低程度的部分熔融,类似大洋中脊环境,局部受到了富硅、富镁玻安质熔体的影响。     

Fluids and Melts in the Upper Mantle

This paper presents a direct study of the fluids and melts in the upper mantle by examining the fluid inclusions, melt inclusions and glasses trapped in the mantle lherzolite xenoliths entrained by Cenozoic alkali basalts (basanite, olivine-nephelinite and alkali-olivine basalt) from eastern China. The study indicates that the volatile components, which are dissolved in high-pressure solid mineral phases of mantle peridotite at depths, may be exsolved under decompressive conditions of mantle plume upwelling to produce the initial free fluid phases in the upper mantle. The free fluid phases migrating in the upper mantle may result in lowering of the mantle solidus (and liquidus), thereby initiating partial melting of the upper mantle, and in the meantime, producing metasomatic effects on the latter.     

地幔内超高压矿物的爆炸

在西藏雅鲁藏布江缝合带的蛇绿岩的豆荚状铬铁矿中,首次发现硅酸盐包裹体具有爆炸结构.在矿石薄片中普遍见到这种高能硅酸盐包体的爆炸结构.在爆炸结构中,铬尖晶石被炸落成不规律的显微碎块,具有尖锐棱角,碎块大小不一,堆积在硅酸盐包体内.此外,许多张性显微裂隙围绕爆炸的硅酸盐包体呈蛛网状分布.推断爆炸前的原生矿物是含水的镁硅酸盐和镁铝硅酸盐矿物.当这种高能级的超高压含水矿物受地幔柱带动超过"水线”时发生爆炸和放水作用,同时产生地震.