新疆天山地区榆树沟-铜花山蛇绿岩特征和构造背景

榆树沟-铜花山蛇绿岩出露于南天山北缘,属哈萨克斯坦-伊犁板块和塔里木板块之间的缝合带。蛇绿岩已被构造肢解,主要由超镁铁岩、堆晶岩、熔岩类组成。超镁铁岩以方辉橄榄岩为主,显示典型的亏损地幔岩特征,橄榄石为富镁型,Fo为90;斜方辉石为顽火辉石,En为90,单斜辉石含量少;副矿物铬尖晶石属低铬型,Cr^#值(＝Cr/(Cr+Al)×100)16~28,Mg^#值(=Mg/(Mg+Fe)×100)63~75,反映了深海橄榄岩特征。归一化后榆树沟超镁铁岩MgO含量38.84%~44.53%,Al₂O₃为1.51%~3.63%,CaO为0.42%~5.77%,成分近于大洋二辉橄榄岩;铜花山的超镁铁岩叠加碳酸岩化,LREE强烈富集,可能经历了俯冲洋壳流体改造。熔岩类在榆树沟和铜花山均有较大规模产出,其中榆树沟玄武岩为主,铜花山安山岩和英安岩较多。熔岩多已遭受绿片岩相海底热液蚀变。榆树沟玄武岩的REE含量总体比铜花山的低,稀土配分模式均为轻稀土富集型;玄武岩的微量元素特征表明其源区可能遭受过流体作用影响。铜花山三个高镁火山岩化学成份具有SiO₂(32%~36%)含量很低、MgO(20.12%~28.50%)含量高、K₂O+Na₂O(0.06%~0.46%)含量小于2%的特征,综合分析可归为苦橄岩类。堆晶岩通常以构造小岩块产在超镁铁岩块中或基性熔岩中,以辉长岩为主,有少量橄榄辉石岩等,岩石蚀变、构造变形强烈。堆晶岩的成分接近玄武岩,存在LREE富集和略亏损平坦两种类型。岩石地球化学特征表明榆树沟和铜花山的蛇绿岩形成于MOR构造环境,但具有受俯冲带流体改造特征,并伴生有岛弧火山岩。     

西藏罗布莎橄榄岩与中国大陆科学钻探主孔(CCSD-MH)榴辉岩中金刚石的红外特征初探

大别苏鲁超高压变质带上的大陆科学钻探主孔(CCSD-MH)中榴辉岩中的金刚石形成于大陆深俯冲作用过程,西藏雅鲁藏布江缝合带罗布莎蛇绿岩铬铁矿中的金刚石来自深部地幔,两者的形成背景和机制可能不同.本文对两地的金刚石样品开展了傅立叶变换红外光谱(FT-IR)定性分析.结果表明,西藏罗布莎金刚石样品为ⅠaA型;而CCSD-MH金刚石为ⅠaAB型,既表明其杂质氮的聚集形式和演化路径上存在着差异.红外光谱特征不仅仅表明两者属天然金刚石常见类型,并且超高压变质带中的金刚石形成时间可能更久远.     

雅鲁藏布江缝合带西段基性岩地球化学和Sr-Nd-Pb同位素特征：新特提斯洋内俯冲的证据

提要：普兰蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带西段,面积约650 km2,主要由方辉橄榄岩、含单辉方辉橄榄岩和透镜状纯橄岩组成,缺失堆晶岩和枕状熔岩等洋壳端元。方辉橄榄岩中普遍发育辉绿岩和辉石岩脉,地幔橄榄岩上部被块状玄武岩、玄武质火山碎屑岩、粉砂质泥岩、硅质岩和硅质灰岩覆盖。辉绿岩低K、Ti,球粒陨石标准化REE配分曲线具有N-MORB特征,富集LILE（K、Sr、Rb）,亏损HFSE（U、Th、Nb）,(143Nd/144Nd)t=0.512904~0.512909,εNd(t)=+8.6~+8.7,(87Sr/86Sr)t=0.704893~0.705310,显示俯冲带弧后盆地环境的特征。对比前人研究,认为雅鲁藏布江缝合带普遍存在洋内俯冲作用,但开始俯冲的时间不同：雅鲁藏布江缝合带中西段开始于早白垩世,而东段开始于中侏罗世。     

我国深部探测技术与实验研究进展综述

深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe,2008-2012)是我国历史上实施的规模最大的地球深部探测计划.专项开展了全国4°×4°、华北和青藏高原1°×1°的大地电磁阵列观测,建立了全国地球化学基准网(含78种元素),完成了青藏高原、华南-中央造山带、华北和东北等四条超长深地震反射剖面,部署了罗布莎、金川、腾冲、南岭、庐枞和铜陵等大陆科学钻探实验,开展了青藏高原东南缘和华北地区地应力监测;在我国东部长江中下游和南岭成矿带开展的矿集区立体探测卓有成效.同时,专项还开展了岩石圈三维结构与地球动力学数值模拟、大陆地壳结构与演化的综合研究.专项全面实施以来,已经完成约6000 km的深地震反射剖面,成功研究、实验了地壳与地幔深部探测的一系列技术方法,积累了丰富经验,极大地加快了我国深部探测的进度,在国内外产生了强烈的反响.专项实现了技术组合创新、技术进步与重大科学发现的并举,适应我国地质地貌条件和地壳/岩石圈结构特征,初步形成了具有不同层次、不同尺度、不同精度探测空间组合的深部探测技术方法体系,建立了若干各具地质特色的探测试验基地.专项实验已经取得了一系列重大突破与重要成果,深部探测关键仪器装备自主研发获得重大突破,为全面开展地壳探测工程的组织实施奠定了必要的技术基础.     

华北北缘大同地区三叠纪煌斑岩铂族元素成因研究

华北克拉通北缘中段大同地区发育呈岩墙形式产出的煌斑岩,该煌斑岩为超钾质碱性岩,极度低硅低钠高镁高钙高钾,且富H_2O和CO_2等流体组分。本文利用镍锍试金-电感耦合等离子体质谱法测定了这套煌斑岩的铂族元素组成,获得了其形成及演化过程的一些信息。大同煌斑岩铂族元素含量极低,∑PGE=2.14×10~(-9)~4.50×10~(-9),原始地幔标准化铂族元素配分型式为左倾型,亏损Ir亚组(IPGE),富集Pd亚组(PPGE),(Pd/Ir)_N=3.48~10.43。低铂族元素含量、高Cu/Ni比值(48101~90926)和高(Pd/Ir)_N比值指示大同煌斑岩形成于地幔低程度部分熔融(1%~13%),熔体形成时仍有部分硫化物残留于源区。岩浆演化过程中,未发生明显的结晶分异作用和地壳混染作用,硫未达到饱和-过饱和,未发生硫化物熔离作用。计算获得铂族元素在原始地幔与煌斑岩熔体间的分配系数分别为D_(Os)=35~124,D_(Ir)=13~35,D_(Ru)=34~91,D_(Rh)=5.8~10,D_(Pt)=3.1~9.7,D_(Pd)=2.2~4.5;PPGE较IPGE明显更不相容。与峨眉山大火成岩省玄武岩对比研究发现,岩浆岩中的铂族元素含量主要受源区地幔部分熔融程度和演化过程中硫化物熔离作用共同影响;而铂族元素之间的分异受源区部分熔融程度和岩浆分离结晶作用共同影响。     

西藏罗布莎蛇绿岩地幔岩中首次发现超高压矿物方铁矿和自然铁

在西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带的东部,距拉萨市200km的罗布莎蛇绿岩的豆荚状铬铁岩中,发现方铁矿和自然铁。而且以自然铁为核心并包裹于方铁矿中,两者形成圆球形态。自然铁的空间群为Fm3m,晶胞参数a=0．28663nm。方铁矿空间群为Fm3m,晶胞参数a=0．43070nm。根据有关实验资料推断,高压矿物方铁矿和自然铁来自下地幔,并且可能为核幔边界化学反应生成物。     

西藏班公湖—怒江缝合带中段蓬湖蛇绿岩中的洋脊型二辉橄榄岩

蓬湖蛇绿岩产于西藏藏北湖区的蓬湖西侧,属班公湖-怒江缝合带中段白拉拉弄-依拉山亚带。该蛇绿岩主要由地幔橄榄岩、堆晶岩和辉绿岩等组成。其中地幔橄榄岩由方辉橄榄岩和二辉橄榄岩组成。蓬湖二辉橄榄岩的橄榄石Fo值介于88.85～90.33之间、斜方辉石的Al2O3含量范围在4.26%～6.60%。与原始地幔相比,蓬湖二辉橄榄岩岩石有较高的MgO含量和较低的Al2O3、CaO和TiO2等易熔组分含量;稀土元素总量介于1.11×10-6～1.53×10-6之间,明显低于原始地幔值,配分模式为轻稀土轻微亏损。在原始地幔微量元素蛛网图中,蓬湖二辉橄榄岩显示Rb、Zr亏损,U、Ta、Sr强烈富集特征。蓬湖二辉橄榄岩的铂族元素总量介于22.9×10-9～27×10-9之间,PGEs球粒陨石标准化图解显示其为接近原始地幔的"平坦型"。以上特征与深海橄榄岩相似,指示它们可能形成于大洋中脊环境。定量模拟估算表明,蓬湖二辉橄榄岩可能来源于地幔中尖晶石相二辉橄榄岩源区,系经历了约5%～10%的部分熔融残余。蓬湖堆晶岩矿物结晶顺序为橄榄石-单斜辉石-斜长石,其中异剥橄榄岩中的单斜辉石Mg#值介于86.92～89.93之间、橄榄石Fo平均值为84.45,明显不同于MOR型蛇绿岩堆晶岩。蓬湖堆晶岩的矿物组成、岩浆结晶顺序和矿物成分均与俯冲带上SSZ型蛇绿岩形成的堆晶岩类似。以上结果表明,蓬湖二辉橄榄岩形成于大洋脊环境,为尖晶石二辉橄榄岩源区经历了不超过10%部分熔融的残余,后期由于洋内俯冲作用经历了岩石-熔体反应,形成了SSZ型堆晶岩和含较高Cr#值尖晶石的方辉橄榄岩。     

班- 怒带东段丁青蛇绿岩中镁铁质岩石年代学及构造背景

丁青蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带东段,分为东、西两个蛇绿岩体,丁青西蛇绿岩体缺乏基性岩年代学研究。对丁青西地质填图显示,蛇绿岩主要由方辉橄榄岩、纯橄榄岩、辉绿岩、玄武岩及辉长岩组成。其中玄武岩、辉长岩及辉绿岩出露在宗白区域,玄武岩和辉绿岩与下侏罗统沉积岩呈构造接触,辉长岩呈岩脉侵入到下侏罗统沉积岩中。岩石地球化学研究表明,玄武岩和辉长岩同属于碱性基性岩石,其中玄武岩具有典型洋岛玄武岩的稀土和微量元素特征,可能形成于与地幔柱有关的洋岛环境。在玄武质凝灰岩中挑选出的锆石测年,获得U-Pb年龄为198.7±3.8Ma,属早侏罗世。辉长岩的稀土和微量元素含量低于典型洋岛玄武岩,但其REE和微量元素具有OIB的特征,与典型OIB相比,辉长岩的HREE发生了一定程度富集。辉长岩锆石的U-Pb年龄为164.3±2.6Ma,认为辉长岩在形成过程中受到了软流圈地幔和岩石圈下部LVZ中富集熔体的共同作用,其形成于大陆边缘裂谷环境;辉绿岩成分属于拉斑系列岩石,其REE和微量元素曲线显示辉绿岩同时具有N-MORB和E-MORB的特征。辉绿岩锆石U-Pb年龄为114.2±1.3Ma,其形成晚于玄武岩。结合区域地质,认为辉绿岩形成于受地幔柱影响的弧后扩张脊环境。本研究提供了丁青西蛇绿岩新的年代学和岩石学证据,为探讨丁青蛇绿岩的形成和演化历史提供了新的证据。     

西藏班公湖—怒江缝合带中段东巧地幔橄榄岩岩石成因及构造环境分析

东巧蛇绿岩位于班公湖—怒江缝合带中段,根据地理位置特征并以强玛镇为中心将东巧岩体划分为东西两个岩体。其中西岩体相对面积较大,由地幔橄榄岩、枕状玄武岩、辉长辉绿岩等组成;而东岩体面积较小,仅含地幔橄榄岩部分,各个不同单元之间呈断层接触关系。对东巧地幔橄榄岩开展岩石学、矿物学及地球化学研究发现:(1)东巧地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主,纯橄岩所占比例较小,约15%。豆荚状铬铁矿主要呈条带浸染状赋存在厚层且延伸较远的纯橄岩中。(2)东巧地幔橄榄岩中单斜辉石含量小于3%,矿物地球化学和全岩地球化学特征显示其来源于尖晶石相地幔源区的部分熔融,且部分熔融程度较高,估算在22%～28%,高于深海地幔橄榄岩的部分熔融程度(10%～22%)。(3)东巧地幔橄榄岩中的副矿物铬尖晶石Cr#值较高大于60,全岩具有U型球粒陨石标准化稀土元素配分模式,同时Rb、U、Zr和Sr相对富集,Hf和Nb相对亏损。全岩的地球化学特征指示了俯冲带之上的残余地幔与流体/熔体发生了反应,致使轻稀土元素以及部分微量元素选择性富集。综合东巧地幔橄榄岩的矿物化学组成成分以及全岩的地球化学特征,认为东巧地幔橄榄岩形成于大洋中脊的扩张环境中,后受到洋内俯冲作用的影响,导致俯冲带之上高度部分熔融的地幔橄榄岩与流体/熔体发生相互作用。