西藏蛇绿岩的超高压矿物：FeO、Fe、FeSi、Si和SiO2组合及其地球动力学意义

在西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带的东段，出露罗布莎蛇绿岩块和豆荚状铬铁矿床。从豆荚状铬铁矿石中查明60－70种伴生矿物，其中包含FeO、Fe、FeSi、Si和SiO2组合。根据超高压－高温实验，该组合应形成于地球外核与下地幔之间的D“层，是地球外核的液态铁与镁硅酸盐钙钛矿（MgSiO3)相互化学反应的产物。西藏该超高压矿物组合揭示了蛇绿岩地幔活动可能深达地球外核。罗布莎蛇绿岩的该矿物组合可能是地幔－外地核之间的产物，或者是被对流作用，亦是被起源于D“层的地幔柱活动带到上地幔的。铬铁矿在地幔中结晶，并捕获了该矿物组合。     

西藏拉萨地块MORB型榴辉岩的岩石地球化学特征

松多榴辉岩的SiO2、Al2O3含量分别为45.3%～50.6%、12.93%～14.27%,K2O Na2O为1.3%～2.8%,TFeO/MgO为1.11～2.02,CaO为10.4%～14.47%,K2O<0.3%,Na2O为0.97%～2.47%。总体上具有玄武质或辉长质岩石的成分特征,属于钙碱性系列,具有MORB的特征,表明其原岩来自大洋环境。松多榴辉岩大多数样品的稀土元素配分模式显示轻稀土元素亏损,无明显的Eu异常,重稀土元素平坦。微量元素蛛网图均显示从Zr到Yb属于平坦型,基本上未发生分馏。松多榴辉岩的LaN/YbN比值为0.19～0.56,LaN/CeN为0.75～0.81,LaN/SmN为0.37～0.81,三者均小于1;Hf/Th除了石英榴辉岩中的06Y-344样品为6.81外,其他样品为11.10～33.97,均大于8;Ce/Nb为2.72～19.02,均大于2;Th/Yb为0.01～0.10,均小于或等于0.1,也说明其原岩具有典型MORB的特征。锆石SHRIMPU-Pb定年获得松多榴辉岩的变质年龄为261Ma±5.3Ma,推测其原岩可能为古特提斯洋盆的残留。     

柴达木盆地北缘大柴旦和锡铁山榴辉岩中石榴子石环带对比及地质意义

大柴旦榴辉岩和锡铁山榴辉岩同为柴达木盆地北缘高压—超高压变质带的组成部分,但它们的岩相学特征、形成的PT条件及榴辉岩中石榴子石中保存的成分环带均具有明显的差异。大柴旦榴辉岩峰期变质的PT条件为T=620～730℃,P=2.3～2.8GPa,岩相学研究表明其经历了近等温降压或降温降压的后榴辉岩相历史,保存有进变质的矿物组合和石榴子石的生长环带及增生结构。相反,锡铁山榴辉岩的榴辉岩相的温度较高,岩相学研究显示其具有明显的后榴辉岩相的高温麻粒岩相的叠加,PT轨迹显示压力峰期早于温度峰期,具有略升温降压的后榴辉岩相变质历史,榴辉岩中石榴子石的成分环带表现为扩散环带,没有生长环带保留。大柴旦榴辉岩和锡铁山榴辉岩的不同的石榴子石环带特征反映了两者在形成过程中,特别是折返过程中不同的构造热历史。     

东昆仑西段夏日哈木榴辉岩原岩属性及陆(弧)陆碰撞

东昆仑西段夏日哈木榴辉岩呈透镜状分布于古元古代金水口群中,榴辉岩的SiO_2含量47.4%~50.78%,Mg#值为40~62,表明其原岩为分异程度较高的基性岩,属于拉斑玄武岩系列。基于岩石Nb的含量,将夏日哈木榴辉岩分为两类——富Nb型榴辉岩(Nb7×10~(-6))和正常榴辉岩(Nb7×10~(-6))。富Nb型榴辉岩具有贫SiO_2、MgO、Al_2O_3,富集FeOt、TiO_2的特点;稀土元素配分曲线具有右倾的OIB特点,与古生代富Nb玄武岩和Seki玄武岩微量元素特征类似;微量元素具有弱的Nb、Ta、Ti的负异常,与古生代富Nb玄武岩特征类似。正常榴辉岩具有贫FeOt、TiO_2,富集SiO_2、MgO、Al_2O_3的特点;稀土元素配分曲线具有弱右倾的E-MORB特点,微量元素具有弱的Nb、Ta、P的负异常,U、Sr的正异常,类似于Okinawa板内弧后盆地玄武岩微量元素特征。富Nb型榴辉岩的εNd(0)和εNd(t=571Ma)值分别为0~4.55、-0.88~7.26,正常榴辉岩的εNd(0)和εNd(t=571Ma)值分别为2.2~5.19、3.17~6.22,两者均位于加里东HP-UHP变质带和大别-苏鲁HP-UHP变质带榴辉岩Sm-Nd同位素组成范围内。在微量元素图解上,样品显示具有地壳混染的趋势。由此可知,夏日哈木榴辉岩的原岩可能是具有陆内弧后盆地玄武岩性质的岩石,源区受到俯冲板片熔体的改造,岩浆过程中同化混染一定量的下地壳。根据现有的年代学资料,夏日哈木榴辉岩峰期变质可能发生在晚奥陶世—志留纪。夏日哈木榴辉岩可能是在弧后盆地消亡过程中,弧陆发生俯冲碰撞的结果。     

新矿物:罗布莎矿

最近在西藏罗布莎村豆荚状铬铁矿石中发现一个由70~80种矿物组成的地幔矿物群,其中包括新矿物罗布莎矿,还有金刚石、柯石英、碳硅石、方铁矿、以及Fe-Si相矿物。所有这些矿物都是从豆荚铬铁矿石的人工大样中经选矿后得到的。罗布莎矿作为主矿物而含有自然硅和fersilicite[FeSi]的包裹体或呈交生体与自然硅共生。罗布莎矿呈不规则粒状,粒径0.1~0.2mm,由细粒聚合体组成,呈钢灰色,金属光泽,不透明。以Si为基础实验分子式为Fe0.83Si2。X-射线分析资料斜方晶系,空间群Cmca,a=9.874(14)A。,b=7.784(5)A。,c=7.829(7)A。,V=601.7(9)A。3,Z=16。罗布莎矿已为国际新矿物和矿物命名委员会批准,样品保存在中国地质博物馆。     

胶东烟台磁山花岗岩的形成时代及其成矿意义

利用激光探针等离子体质谱测年技术(LA-ICP-MS)对胶东烟台磁山花岗岩的锆石进行了U-Pb年龄测定,8粒锆石的年龄为199~149Ma,可分成3组:192~199Ma(3粒)、178~185Ma(2粒)和149~154Ma(3粒),第3组年龄可能代表岩体的最终侵位时代,表明岩体形成于晚侏罗世,为燕山期花岗岩。另外4粒早元古代的继承锆石年龄为2110~2467Ma,平均年龄为2252±41Ma,反映其源岩有早元古代粉子山群的物质。该岩体的形成年龄为探讨南张家金矿的成因提供了重要依据。     

北秦岭造山带的早古生代多期变质作用

北秦岭造山带的秦岭岩群以高级变质岩石为特征,主要包括少量榴辉岩、高压麻粒岩和区域上广泛分布的麻粒岩-角闪岩相变质岩石。年代学研究显示秦岭岩群中不同岩石记录了多期变质作用。已有的定年资料给出北秦岭官坡地区的榴辉岩的年龄为500Ma左右,代表榴辉岩相的变质时代。结合岩相学资料,对两个高压麻粒岩样品的SHRIMP和LA-ICPMS U-Pb测定分别获得504±7Ma 和506±3Ma的年龄,应代表高压麻粒岩相变质时代。这表明高压麻粒岩和相邻的榴辉岩有相近的变质时代,但形成在造山带中不同的构热造环境中。西峡地区的角闪二辉麻粒岩的U-Pb定年给出两组早古生代年龄,一组为440±2Ma,可能代表了中低压麻粒岩相的变质时代,另一组为426±1Ma,应代表区域角闪岩相的变质时代。桐柏山北部的石榴二辉麻粒岩的U-Pb定年数据给出436±1Ma的年龄,为中压麻粒岩相的变质时代。这些资料表明北秦岭造山带经历了早奥陶世的俯冲和地壳增厚作用,并在晚志留世遭受了广泛的巴罗式区域变质作用。     

新疆东昆仑达拉库岸镁铁-超镁铁岩的矿物化学及其属性

达拉库岸镁铁-超镁铁岩位于东昆仑造山带南带之喀拉米兰晚古生代沟弧系,由二辉橄榄岩、单辉橄榄岩、橄榄辉石岩、单辉岩、含长辉石岩和辉长岩组成。单辉橄榄岩和橄榄辉石岩中橄榄石均为贵橄榄石(Fo=84.55~89.08),其MnO含量为0.13%~0.29%,NiO含量为0.09%~0.28%;单斜辉石为透辉石和普通辉石,其MgO含量为15.12%~16.98%,Fe O含量为3.84%~5.34%,CaO含量为21.10%~22.95%;与蛇绿岩套中的同类岩石的橄榄石和单斜辉石成分存在较大差异,与夏日哈木和金川镁铁-超镁铁岩中同类岩石的矿物成分类似,表明达拉库岸岩体不是蛇绿岩套的组成部分,而是陆壳中的侵入体。单斜辉石成分表明其母岩浆为拉斑玄武质岩浆,可能形成于与俯冲有关的大陆边缘裂谷环境。达拉库岸岩体具有形成岩浆型铜镍硫化物矿床的条件。     

寻找超高压地幔矿物的储存库——豆荚状铬铁矿

沿印度河—雅鲁藏布江缝合线出露的罗布莎蛇绿岩块位于拉萨南东 2 0 0km处 ,含有地幔矿物群。罗布莎蛇绿岩主要由地幔方辉橄榄岩、堆晶岩和蛇纹混杂岩组成。由 60～ 70种矿物组成的一个地幔矿物群出现在方辉橄榄岩相内的豆荚状铬铁矿中。这些矿物包括 :自然元素矿物 :金刚石、石墨、金、铜、铁、镍、硅、铬、铝、钨、锌、铅、锡 ;铂族矿物 :铱锇矿、锇铱矿、铱锇钌矿、含锇铱矿、含铱钌矿、Ir Os硫化物 ;合金 :FeSi,FeNi,SiC ,CrC ,NiC ,NiCrC ,Au Ag ,Ag Au ,Ag Sn ,AlFe ,IrFe ,NiFeCr,NiIrFe ,FeC ,FePtPd ;硫 (砷 )化物 :黄铁矿、毒砂、镍黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、三方闪锌矿 ;氧化物 :铬铁矿、含硅镁尖晶石、刚玉、方镁石、金红石、方铁矿、锰方铁矿、CaO、石英 ;磷酸盐 :磷灰石 ;硅酸盐 :橄榄石、斜顽辉石、铬透辉石、锆石、榍石、硅线石、蓝晶石、角闪石、白云母、黑云母、金云母、钙铬榴石、钙铁榴石、镁铝榴石、铬绿泥石、蛇纹石、八面体假象蛇纹石、八面体假象绿泥石 ;碳酸盐 :方解石、白云石等。文中只介绍几个矿物 ,如金刚石、碳硅石、富Cr铬铁矿、富Si顽辉石、富Mg橄榄石、锆石、含硅镁尖晶石、八面体硅酸盐以及含水硅酸盐的深部爆破结构。这些矿物信息对地幔研究具有重要意义。     

雅鲁藏布江西段东波超镁铁岩体经历了俯冲带流体的改造：来自铂族元素的证据

提要：东波超镁铁岩体位于雅鲁藏布江缝合带的西段,在中国是一个不多见的面积超过400 km2的大型超镁铁岩体。已有的岩石学和矿物学特征表明,该岩体与同一带中含有大型铬铁矿的罗布莎岩体可以对比,是一个寻找铬铁矿床的远景区。本文开展了东波超镁铁岩的主要组成岩石类型——方辉橄榄岩的铂族元素（PGE）研究,并结合主量和稀土元素（REE）组成,探讨岩体的成因。东波超镁铁岩中方辉橄榄岩具有相当高的Os含量（3.52×10-9~4.36×10-9）,亏损的主量元素组成和低于原始地幔的稀土元素含量（0.89×10-6~1.37×10-6）,指示东波超镁铁岩为经历过部分熔融和熔体抽取的亏损残余地幔岩石。东波超镁铁岩的PGE总含量为23.97×10-9~31.98×10-9,高于原始地幔的含量;PGE配分型式为左倾的正斜率型,相对Ir亚组铂族元素（IPGE）亏损钯亚组铂族元素（PPGE）,Pd/Ir=1.49~2.65;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）m 为 1.05~3.37,（Gd/Yb）m=0.28~0.64;这些数据揭示东波超镁铁岩经历过交代作用,交代物质应富集不相容元素,高PGE含量,相对IPGE富集PPGE;较低的Cu/Pd比值（1226~3448）要求交代物质还应富含硫化物;推测交代物质可能来源于俯冲带构造环境下所产生岩浆熔离出的富硫化物熔体/流体。