西藏罗布莎蛇绿岩中橄榄岩的组构与含水量

发布时间：2020-08-26 02:59

【摘要】：蛇绿岩代表俯冲大洋岩石圈在大陆上的残留,是板块缝合带的重要标志。蛇绿岩中的橄榄岩包括超基性堆晶岩和蛇纹石化的地幔橄榄岩,其组构反映了岩石经历的从洋中脊到俯冲带的热动力学过程。蛇绿岩中的橄榄岩常发育橄榄石A型组构,表现为橄榄石的[100]轴平行线理,(010)面平行面理。但是,天然变形橄榄岩和变形实验的橄榄石集合体都发现了橄榄石的不同组构类型。位于西藏雅鲁藏布江缝合带的罗布莎蛇绿岩是俯冲的新特提斯洋盆的残留。近年来在罗布莎橄榄岩中发现了金刚石、呈斯石英假象的柯石英、碳硅石、自然铁等超高压、超还原矿物,表明罗布莎橄榄岩的物质可能来自于上地幔底部甚至地幔转换带。为研究罗布莎蛇绿岩复杂的演化历史,本文选取位于罗布莎高原科学钻探的橄榄岩岩心样品,使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)测量橄榄石、斜方辉石和单斜辉石的含水量,电子背散射衍射实验(EBSD)测量橄榄石和斜方辉石的晶格优选定向,并使用透射电镜(TEM)分析橄榄石的位错。结合橄榄岩样品中矿物的主微量元素分析,探讨罗布莎橄榄岩所经历的变形过程。通过对24个罗布莎橄榄岩中矿物的FTIR分析,获得橄榄石平均含水量为16 ±10 ppm,斜方辉石(Opx)平均含水量为90±50ppm,单斜辉石(Cpx)平均含水量为490±110 ppm,表明橄榄石贫水,而单斜辉石相对于橄榄石和斜方辉石具有异常高的含水量。水在单斜辉石和斜方辉石中的分配系数为DHCpx/Opx=5.37。单斜辉石的微量元素分析结果显示,罗布莎橄榄岩没有经历显著的地幔交代作用。罗布莎橄榄岩中单斜辉石的高含水量原因可能有两个:橄榄岩中DHCpx/Opx与压力呈正相关,罗布莎橄榄岩中的DH Cpx/Opx暗示其来自上地幔深部超高压条件下;H在橄榄石和斜方辉石中的扩散速率远快于在单斜辉石中的扩散速率,折返过程中橄榄石和斜方辉石可能经历水丢失,而单斜辉石更易于保存原位含水量特征。为确定橄榄石的组构类型,本文测量了 9个橄榄岩样品的橄榄石和辉石的晶格优选定向,以及橄榄石的位错。EBSD测量结果表明罗布莎橄榄岩中的橄榄石发育了 A型、B型和E型组构,而TEM观察结果则表明橄榄石中的主控位错滑移系包括[100](010)、[001](010)、[100](001)和[001](100)。样品中橄榄石的含水量都很低,因此橄榄石的不同组构与含水量无关。与前人的实验工作对比,罗布莎橄榄岩中橄榄石的A型和E型组构形成于上地幔浅部环境,而橄榄石的E型、B型组构可能形成于200km深度的上地幔,后被地幔柱快速携带至大洋岩石圈。因此,罗布莎橄榄岩既包含形成于浅部地幔的橄榄岩,也包含来自深部地幔的橄榄岩,这些橄榄岩与新特提斯洋板块一起运移、俯冲,再仰冲到大陆上。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P588.125
【图文】：

分布图,组构,橄榄石,极图

测量效率高等许多优点，ＥＢＳＤ技术逐渐取代费氏台，成为岩石显微组构分析领域的重逡逑要方法。逡逑研宄表明，橄榄石一般发育六种变形组构（图１－ｌａ）：橄榄石的［１００］轴平行或近平逡逑行于线理方向、（０１０）面平行或近平行于面理面的Ａ型组构，主控滑移系记为［１００］（０丨０）；逡逑橄榄石的［００１］轴平行或近平行于线理方向、（０１０）面平行或近平行于面理面的，主控滑移逡逑系为［１００］（０１０）的Ｂ型组构；此外，还有主控滑移系为［００１］（１００）的Ｃ型组构，主控滑移逡逑系为［１００］｛０ｋｌ｝的Ｄ型组构，以及主控滑移系为［１００］（００１）的Ｅ型组构（ＩｓｍａＹｌａｎｄ逡逑Ｍａｉ叩ｒｉｃｅ，邋１９９８；邋Ｊｕｎｇ邋ａｎｄ邋Ｋａｒａｔｏ，邋２００１；邋Ｊｕｎｇ邋ｅｔ邋ａｌ．，２００６；邋Ｍｉｃｈｉｂａｙａｓｈｉ邋ｅｔ邋ａｌ．，２０１６；邋Ｊｕｎｇ，逡逑２０１７）。此外，天然橄榄岩样品中还常常会发现橄榄石的［０１０］组构（Ａｖｅ＇Ｌａｌｌｅｍａｎｔ邋ａｎｄ逡逑Ｃａｒｔｅｒ，邋１９７０；邋Ｃａｒｔｅｒ邋ａｎｄ邋Ａｖｅ＇Ｌａｌｌｅｍａｎｔ，１９７０；邋Ｉｓｍａ’ｆｌ邋ａｎｄ邋Ｍａｉｎｐｒｉｃｅ，１９９８），即橄榄石［０１０］逡逑轴垂直于样品面理面

喜马拉雅,造山带,构造窗,混杂岩

ｉｓ混杂岩［ＸＩ蛇绿岩Ｅｌ逆断层拆离断层走滑断层飞来岭逦ｒ＾ｉ构造窗逡逑图２－１喜马拉雅造山带构造简图（图修改自Ｘｕｅｔａｌ．，２０１５）逡逑如图２－２所示，ＭＣＴ、ＭＢＴ和ＭＦＴ向深处延伸，可能汇聚到向北缓倾的主逡逑１０逡逑

剖面图,尼泊尔,南北向构造,喜马拉雅

逦逦…Ｗ、Ｖ＿＿逡逑图２－２喜马拉雅造山带尼泊尔西部地区南北向构造剖面图（Ｙｉｎ，邋２００６），剖逡逑面位置见图２－１逡逑根据前人对雅鲁藏布江蛇绿岩带的年代学研究，我们发现沿着缝合带走向，逡逑蛇绿岩的形成年龄大致可以分为两个时间段（表２－１邋），分别为１５０？１８０Ｍａ邋（表２－逡逑１黄色部分）和１００？丨３０Ｍａ邋（表２－１绿色部分），新特提斯洋盆至少在侏罗纪己逡逑经形成，在俯冲消亡过程中可能经历了多次仰冲。雅鲁藏布江缝合带的东段和西逡逑段都保留了这两个时间段所形成的蛇绿岩，而中段则只保存ｆ较为年轻的蛇绿岩。逡逑对于雅鲁藏布江蛇绿岩的侵位机制，传统观点认为其具有与阿曼蛇绿岩相似的特逡逑提斯型仰冲就位模式（Ｙｉｎ邋ａｎｄ邋Ｈａｒｒｉｓｏｎ，邋２０００），即随着新特提斯洋向欧亚大陆俯逡逑冲消亡

【参考文献】