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
发布时间：2021-03-08 21:24
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。...
【文章来源】：岩石学报. 2020,36(02)北大核心
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
尖晶石成分与演化趋势图解
野外观察表明普兰蛇绿岩缺失堆晶岩、岩墙群、熔岩等端员，岩性以方辉橄榄岩和含单斜辉石方辉橄榄岩为主，岩体呈北西-南东向展布，与区域构造方向一致。方辉橄榄岩与含单斜辉石方辉橄榄岩呈黄褐色，整体较为新鲜，新鲜面可见密集分布的辉石颗粒(图2a,b)，辉石以斜方辉石为主，含少量单斜辉石，局部蛇纹石化严重，可见蛇纹石化形成的网脉以及辉石、橄榄石假象等。二辉橄榄岩大部分分布在岩体的北部，少部分呈透镜状分布在方辉橄榄岩体内，赋存其中的铬尖晶石颜色相对较浅。纯橄岩岩体以透镜体的形式分布于方辉橄榄岩体内，与方辉橄榄岩呈渐变过渡，岩体规模由数厘米至数米不等，赋存的铬尖晶石呈自形星点状分布，颜色较深、含量较低(<2%)，局部密集分布呈浸染状。地幔橄榄岩主要由橄榄石、斜方辉石和少量的单斜辉石、铬尖晶石组成。岩体受挤压应力破碎，可见残碎斑结构，糜棱结构，部分岩石蛇纹石化网脉发育，构成网状结构。橄榄石多发生应力变形碎成颗粒状分布，扭折带、波状消光等现象较为明显(图2c,d)。辉石也受应力作用发生晶形变化、解理同步弯曲，局部可见受部分熔融作用影响形成的港湾状边界(图2e,f)，岩体辉石含量差异较大，暗示后期可能存在硅质熔体交代作用。铬尖晶石主要以副矿物形式存在(图3)。
铬尖晶石广泛存在于普兰地幔橄榄岩中，因赋存岩体的不同特征存在较大差异。前人研究表明铬尖晶石晶形受岩石部分熔融程度影响可呈现系统的变化，如Leblanc et al.(1980a)研究得出了新喀里多尼亚地幔橄榄岩在部分熔融过程中铬尖晶石形态系统变化的规律，即随着岩石部分熔融程度的提高，铬尖晶石形态呈现这样的变化规律:半自形、细粒(二辉橄榄岩体)→他形、粗粒(含单斜辉石方辉橄榄岩)→他形、蠕虫状(方辉橄榄岩)→半自形-自形、粗粒(纯橄岩)(Leblanc,1980a)。通过镜下观察，综合矿物赋存岩相、自形程度、粒径大小、颜色(单偏光镜下)等几个因素，可初步将普兰地幔橄榄岩中的铬尖晶石分为以下几类:Ⅰ类铬尖晶石赋存于少量方辉橄榄岩及透镜状纯橄岩体中，单偏光镜下尖晶石呈深褐色-黑色四边形、八边形自形分布，粒径小于100μm。铬尖晶石或包裹于斜方辉石之中，或杂乱分布于辉石、橄榄石之间(图3a,d,g,h);Ⅱ类铬尖晶石赋存于方辉橄榄岩、含单斜辉石方辉橄榄岩以及少量二辉橄榄岩中，呈浅棕色-棕色，赋存岩体由二辉橄榄岩→含单斜辉石方辉橄榄岩→方辉橄榄岩变化的同时，铬尖晶石颜色逐渐变深，呈半自形或他形分布，粒径多大于100μm，少数可达500μm，尖晶石杂乱分布，部分铬尖晶石中包裹有橄榄石或者单斜辉石等矿物(图3b,e);Ⅲ类铬尖晶石赋存于二辉橄榄岩及少量含单斜辉石方辉橄榄岩中，含量较低，呈浅棕色-棕色，铬尖晶石呈水滴状、短棒状、蠕虫状分布，与辉石交生在一起，构成后成合晶结构，粒径多在200μm左右(图3c,f)。由于Ⅱ类铬尖晶石赋存的岩相构成了普兰地幔橄榄岩的主体，所以普兰地幔橄榄岩铬尖晶石以Ⅱ类铬尖晶石为主，Ⅰ类铬尖晶石次之，Ⅲ类铬尖晶石最少。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Distinctive melt activity and chromite mineralization in Luobusa and Purang ophiolites, southern Tibet: constraints from trace element compositions of chromite and olivine[J]. Benxun Su,Meifu Zhou,Jiejun Jing,Paul T. Robinson,Chen Chen,Yan Xiao,Xia Liu,Rendeng Shi,Davide Lenaz,Yan Hu. Science Bulletin. 2019(02)
[2]The transport of water in subduction zones[J]. ZHENG YongFei,CHEN RenXu,XU Zheng,ZHANG ShaoBing. Science China（Earth Sciences）. 2016(04)
[3]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[J]. 周文达,杨经绥,赵军红,马昌前,熊发挥,徐向珍,陈艳虹,田亚洲. 中国地质. 2015(05)
[4]西藏雅鲁藏布江缝合带西段东波蛇绿岩的构造背景特征[J]. 熊发挥,杨经绥,李源,刘钊,郭国林,周文达,陈松永,李毅兵,徐向珍,牛晓露. 地球学报. 2015(01)
[5]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[J]. 周文达,杨经绥,赵军红,熊发挥,马昌前,徐向珍,梁凤华,刘飞. 岩石学报. 2014(08)
[6]雅鲁藏布蛇绿岩——事实与臆想[J]. 吴福元,刘传周,张亮亮,张畅,王建刚,纪伟强,刘小驰. 岩石学报. 2014(02)
[7]雅鲁藏布江缝合带西段东波蛇绿岩OIB型玄武岩的厘定及其形成环境[J]. 刘飞,杨经绥,陈松永,梁凤华,牛晓露,李兆丽,连东洋. 岩石学报. 2013(06)
[8]西藏雅鲁藏布江缝合带西段发现高铬型和高铝型豆荚状铬铁矿体[J]. 熊发挥,杨经绥,刘钊,郭国林,陈松永,徐向珍,李源,刘飞. 岩石学报. 2013(06)
[9]西南印度洋中脊地质构造对地幔部分熔融的影响:深海橄榄岩尖晶石成分证据[J]. 陈灵,初凤友,朱继浩,董彦辉,余星,王巍,李正刚. 吉林大学学报(地球科学版). 2013(01)
[10]西藏普兰超镁铁岩体东部铬尖晶石矿物学特征及其地质意义[J]. 王泽利,刘建国,李旭平,孔凡梅,王立军. 地质论评. 2012(06)
博士论文
[1]西南印度洋中脊橄榄岩元素地球化学及其地幔动力学意义[D]. 陈灵.浙江大学 2016
硕士论文
[1]西藏雅江缝合带西段普兰蛇绿岩地幔橄榄岩成因研究[D]. 周文达.中国地质大学 2015
本文编号：3071696
【文章来源】：岩石学报. 2020,36(02)北大核心
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
尖晶石成分与演化趋势图解
野外观察表明普兰蛇绿岩缺失堆晶岩、岩墙群、熔岩等端员，岩性以方辉橄榄岩和含单斜辉石方辉橄榄岩为主，岩体呈北西-南东向展布，与区域构造方向一致。方辉橄榄岩与含单斜辉石方辉橄榄岩呈黄褐色，整体较为新鲜，新鲜面可见密集分布的辉石颗粒(图2a,b)，辉石以斜方辉石为主，含少量单斜辉石，局部蛇纹石化严重，可见蛇纹石化形成的网脉以及辉石、橄榄石假象等。二辉橄榄岩大部分分布在岩体的北部，少部分呈透镜状分布在方辉橄榄岩体内，赋存其中的铬尖晶石颜色相对较浅。纯橄岩岩体以透镜体的形式分布于方辉橄榄岩体内，与方辉橄榄岩呈渐变过渡，岩体规模由数厘米至数米不等，赋存的铬尖晶石呈自形星点状分布，颜色较深、含量较低(<2%)，局部密集分布呈浸染状。地幔橄榄岩主要由橄榄石、斜方辉石和少量的单斜辉石、铬尖晶石组成。岩体受挤压应力破碎，可见残碎斑结构，糜棱结构，部分岩石蛇纹石化网脉发育，构成网状结构。橄榄石多发生应力变形碎成颗粒状分布，扭折带、波状消光等现象较为明显(图2c,d)。辉石也受应力作用发生晶形变化、解理同步弯曲，局部可见受部分熔融作用影响形成的港湾状边界(图2e,f)，岩体辉石含量差异较大，暗示后期可能存在硅质熔体交代作用。铬尖晶石主要以副矿物形式存在(图3)。
铬尖晶石广泛存在于普兰地幔橄榄岩中，因赋存岩体的不同特征存在较大差异。前人研究表明铬尖晶石晶形受岩石部分熔融程度影响可呈现系统的变化，如Leblanc et al.(1980a)研究得出了新喀里多尼亚地幔橄榄岩在部分熔融过程中铬尖晶石形态系统变化的规律，即随着岩石部分熔融程度的提高，铬尖晶石形态呈现这样的变化规律:半自形、细粒(二辉橄榄岩体)→他形、粗粒(含单斜辉石方辉橄榄岩)→他形、蠕虫状(方辉橄榄岩)→半自形-自形、粗粒(纯橄岩)(Leblanc,1980a)。通过镜下观察，综合矿物赋存岩相、自形程度、粒径大小、颜色(单偏光镜下)等几个因素，可初步将普兰地幔橄榄岩中的铬尖晶石分为以下几类:Ⅰ类铬尖晶石赋存于少量方辉橄榄岩及透镜状纯橄岩体中，单偏光镜下尖晶石呈深褐色-黑色四边形、八边形自形分布，粒径小于100μm。铬尖晶石或包裹于斜方辉石之中，或杂乱分布于辉石、橄榄石之间(图3a,d,g,h);Ⅱ类铬尖晶石赋存于方辉橄榄岩、含单斜辉石方辉橄榄岩以及少量二辉橄榄岩中，呈浅棕色-棕色，赋存岩体由二辉橄榄岩→含单斜辉石方辉橄榄岩→方辉橄榄岩变化的同时，铬尖晶石颜色逐渐变深，呈半自形或他形分布，粒径多大于100μm，少数可达500μm，尖晶石杂乱分布，部分铬尖晶石中包裹有橄榄石或者单斜辉石等矿物(图3b,e);Ⅲ类铬尖晶石赋存于二辉橄榄岩及少量含单斜辉石方辉橄榄岩中，含量较低，呈浅棕色-棕色，铬尖晶石呈水滴状、短棒状、蠕虫状分布，与辉石交生在一起，构成后成合晶结构，粒径多在200μm左右(图3c,f)。由于Ⅱ类铬尖晶石赋存的岩相构成了普兰地幔橄榄岩的主体，所以普兰地幔橄榄岩铬尖晶石以Ⅱ类铬尖晶石为主，Ⅰ类铬尖晶石次之，Ⅲ类铬尖晶石最少。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Distinctive melt activity and chromite mineralization in Luobusa and Purang ophiolites, southern Tibet: constraints from trace element compositions of chromite and olivine[J]. Benxun Su,Meifu Zhou,Jiejun Jing,Paul T. Robinson,Chen Chen,Yan Xiao,Xia Liu,Rendeng Shi,Davide Lenaz,Yan Hu. Science Bulletin. 2019(02)
[2]The transport of water in subduction zones[J]. ZHENG YongFei,CHEN RenXu,XU Zheng,ZHANG ShaoBing. Science China（Earth Sciences）. 2016(04)
[3]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[J]. 周文达,杨经绥,赵军红,马昌前,熊发挥,徐向珍,陈艳虹,田亚洲. 中国地质. 2015(05)
[4]西藏雅鲁藏布江缝合带西段东波蛇绿岩的构造背景特征[J]. 熊发挥,杨经绥,李源,刘钊,郭国林,周文达,陈松永,李毅兵,徐向珍,牛晓露. 地球学报. 2015(01)
[5]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[J]. 周文达,杨经绥,赵军红,熊发挥,马昌前,徐向珍,梁凤华,刘飞. 岩石学报. 2014(08)
[6]雅鲁藏布蛇绿岩——事实与臆想[J]. 吴福元,刘传周,张亮亮,张畅,王建刚,纪伟强,刘小驰. 岩石学报. 2014(02)
[7]雅鲁藏布江缝合带西段东波蛇绿岩OIB型玄武岩的厘定及其形成环境[J]. 刘飞,杨经绥,陈松永,梁凤华,牛晓露,李兆丽,连东洋. 岩石学报. 2013(06)
[8]西藏雅鲁藏布江缝合带西段发现高铬型和高铝型豆荚状铬铁矿体[J]. 熊发挥,杨经绥,刘钊,郭国林,陈松永,徐向珍,李源,刘飞. 岩石学报. 2013(06)
[9]西南印度洋中脊地质构造对地幔部分熔融的影响:深海橄榄岩尖晶石成分证据[J]. 陈灵,初凤友,朱继浩,董彦辉,余星,王巍,李正刚. 吉林大学学报(地球科学版). 2013(01)
[10]西藏普兰超镁铁岩体东部铬尖晶石矿物学特征及其地质意义[J]. 王泽利,刘建国,李旭平,孔凡梅,王立军. 地质论评. 2012(06)
博士论文
[1]西南印度洋中脊橄榄岩元素地球化学及其地幔动力学意义[D]. 陈灵.浙江大学 2016
硕士论文
[1]西藏雅江缝合带西段普兰蛇绿岩地幔橄榄岩成因研究[D]. 周文达.中国地质大学 2015
本文编号：3071696
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