西藏罗布莎铬铁矿体围岩方辉橄榄岩中的异常矿物

近些年,我们在西藏罗布莎蛇绿岩型铬铁矿中发现金刚石和柯石英等超高压矿物和异常地幔矿物,成果多次在美国AGU会议上做特邀报告,发表在2007年(Geology)和国内期刊上,并有4个新矿物获得国际新矿物委员会批准.这些成果在国内外引起广泛关注,也引发出一系列新的科学问题,例如,金刚石的赋存状态,物质来源和成因?与其伴随的铬铁矿的成因,与金刚石的关系?两者形成的地质背景、物理化学环境、保存和运移的规律、机制,等等.为了探讨这些问题,我们认为除了研究罗布莎铬铁矿之外,还应该开展铬铁矿的围岩地幔橄榄岩的研究,看看它们中都有什么矿物,与铬铁矿中的矿物究竟存在什么异同以及两者之间的成因联系?为此,我们从西藏罗布莎铬铁矿31号矿体不同高度取回两个各自为1吨重的方辉橄榄岩围岩样品,开展人工重砂矿物的分选.通过矿物成分、激光拉曼和X射线衍射光谱的研究,从中识别出金刚石等50余种矿物.经初步对,认为铬铁矿围岩方辉橄榄岩中发现的矿物组合与铬铁矿中相似,表明两者存在成因上的联系,并可能共同经历了从深部到浅部的地质过程.     

西藏罗布莎康金拉铬铁矿区地幔橄榄岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及地质意义

本文对罗布莎蛇绿岩康金拉11号铬铁矿矿体的近矿围岩纯橄岩和方辉橄榄岩分别进行了锆石SHRIMP U-Pb年代学研究。结果显示两个样品的年龄都非常发散:纯橄岩的时代跨越早白垩世到太古宙,年龄125.6±2.6~1791±23Ma,4粒锆石的加权平均年龄为130.0±2.8Ma(2.1%)。而方辉橄榄岩的年龄208.9±3.7~2770±44Ma,从晚三叠世到太古宙,2粒锆石的加权平均值为209.7±5.2Ma(2.5%),锆石的复杂年代学结果反映该岩石经历的多阶段地质演化过程。激光拉曼分析显示纯橄岩和方辉橄榄岩中的锆石含磷灰石、长石和石英为主的地壳物质包裹体,暗示其地壳成因,记录了地幔经历了地壳混染过程。这些物质存在于由洋底扩张形成的蛇绿岩中,表明俯冲下去的大陆地壳物质在地幔循环中被运移到海底扩张脊并出露地表。结合我们在康金拉地幔橄榄岩和铬铁矿中发现的大量异常地幔矿物,可能显示了一个地壳物质俯冲至地幔,而后从洋脊回到地表的物质循环过程,佐证了豆荚状铬铁矿多阶段多期次的演化模式。     

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。     

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。     

阿拉善地块早古生代岩浆作用成因及构造意义

阿拉善地块早古生代岩浆作用的成因研究，对理解阿拉善地块与古亚洲洋相互作用过程至关重要。本文在阿拉善地块中部新识别出一中志留世花岗岩体(噶顺花岗岩),其锆石U-Pb年龄为432Ma,以高Sr低Y为特征，属弱过铝质、中钾-高钾钙碱性花岗岩，ε_Hf (t)=-8.8～-19.4,形成于古老下地壳岩石的部分熔融。本文同时总结了阿拉善地块其他晚奥陶世-早泥盆世岩浆岩的成分特征，发现阿拉善地块早古生代岩浆岩在成因上可分为两类：类型I,侵位于晚奥陶世-早中志留世，为典型幔源弧岩浆岩，形成于俯冲流体交代地幔楔的部分熔融；类型II,侵位于中晚志留世-早泥盆世，普遍高Sr低Y,形成于古老中基性地壳岩石的部分熔融。纵观阿拉善地块整个早古生代的岩浆作用，在晚奥陶世-早中志留世→中晚志留世-早泥盆世→中晚泥盆世期间，阿拉善地块的岩浆作用从幔源弧岩浆岩过渡到壳源高Sr低Y型花岗岩再到岩浆作用逐渐消失，反映了阿拉善地块陆缘弧从相对伸展环境向挤压弧的转变。这一岩浆作用演化记录了区域构造作用从典型洋陆俯冲到俯冲作用逐渐减弱(直至停止)或者俯冲角度(从陡俯冲向平俯冲)的转变过程；总体上，阿拉善地块早...     

榴辉岩相高压-超高压变质岩的He同位素地球化学研究现状与问题

He同位素是区分地壳、地幔物质,研究壳-幔相互作用最灵敏的示踪剂之一,但其在高压-超高压变质作用过程中的地球化学行为目前仍不清楚,因而制约其在榴辉岩研究中的应用。中国作为高压-超高压榴辉岩带分布的重要地区,榴辉岩产出得天独厚,大洋、大陆两种俯冲成因榴辉岩均有分布。本文在归纳榴辉岩相高压-超高压变质岩研究进展的基础上,分析了He同位素示踪在榴辉岩研究中的应用现状。     

西藏普兰地幔橄榄岩中尖晶石内的钙长石包裹体及其成因

西藏普兰超镁铁岩体之东南缘与玄武岩接触界线附近的地幔橄榄岩中除有粒状半自形的钙长石产出外,还在尖晶石中发现有呈蠕虫状、浑圆状的钙长石包裹体存在.研究发现两种产状的钙长石An值都大于95且均无环带构造,说明钙长石从高Ca/Al比值的熔体中结晶时具有结晶时间短、结晶速度快的特点,可能形成于地壳较浅部位.从化学成分来看,包裹体形态的钙长石具有较高的Cr2O3含量,其寄主矿物尖晶石的Cr#值低且TiO2含量比深海橄榄岩中的尖晶石低得多,推断钙长石包裹体与寄主矿物尖晶石是在液相条件下几乎同时结晶的产物.综合研究表明钙长石包裹体的成因可能是玄武岩熔体在地壳较浅部位侵入方辉橄榄岩时,高温的玄武质熔体提供热源,使得方辉橄榄岩中尖晶石内的Cpx+ Opx细粒矿物包裹体在高温环境下发生熔融,发生Opx+ Cpx+ Sp→Ol+ Pl的反应,由于这种情况下尖晶石有剩余,故新生成的橄榄石和钙长石矿物仍然包裹于尖晶石内,从而形成尖晶石内部呈蠕虫状的钙长石包裹体.     

金刚石的撞击成因与找矿新思考

<正>“深地、深海、深空、深蓝”是代表科技发展前沿和我国战略发展方向的重要领域。其中,“深地”和“深空”是地球和行星科学研究的重点领域,是解决地球科学重大基础理论问题、探索太阳系演化历史等科学问题,以及保障国家能源资源安全、拓展人类生存空间、保障人类社会可持续发展的重要领域(欧阳自远等, 2002; Wilson et al.,2004; 李三忠等, 2010; 郑永春等, 2011; 郑永春和欧阳自远, 2014; 杨经绥等, 2021)。     

青藏高原拉萨地块松多榴辉岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及锆石中的包裹体

拉萨地块榴辉岩样品中的锆石SHRIMP U-Pb年龄值为(242.4±15.2)～(291.9±12.8)Ma,平均261.7Ma±5.3Ma。所有锆石均含有大量的包裹体,主要分布在锆石核部。最常见的矿物包裹体是石榴子石,其次为石英、磷灰石、金红石和绿辉石,可见角闪石、榍石、多硅白云母和钠长石。包裹体具3种组合:榴辉岩相(Grt Omp Rt Phe)、角闪岩相(Amp Spn Ab)和不确定相(Qtz Ap)。锆石中的矿物包裹体与岩石中对应矿物的成分相同。包裹体集中在锆石核部和榴辉岩相矿物的大量出现表明锆石生长发生于变质峰期或峰期之后不久。锆石的Th/U比值均很低,具变质成因锆石的典型特征。区域地质资料对比表明,榴辉岩的原岩可能形成于石炭纪—二叠纪早期,是古特提斯洋盆裂解的产物。