祁连造山带位于青藏高原的北缘,是我国早古生代最重要的板块缝合带之一,区内发育有板块增生蛇绿岩(套),产出有豆荚状(蛇绿岩型)铬铁矿,玉石沟铬铁矿即属此类型。本文通过岩石学及矿物学、全岩主微量分析、铬铁矿流体化学组分及穆斯堡尔谱分析,探讨了祁连山玉石沟纯橄岩与方辉橄榄岩成因及铬铁矿的成矿机理,并获得以下认识:1、玉石沟纯橄岩及方辉橄榄岩主量元素中,主要组分为SiO2、MgO和Fe2O3T,纯橄岩的Mg#分布范围为87.19-91.67,平均值为88.81,高于洋中脊地幔橄榄岩的Mg#值;方辉橄榄岩中Mg#值分布范围为91.58-93.08,平均值为92.18。纯橄岩具有LREE富集的稀土配分模式,为岩浆堆晶作用产物。方辉橄榄岩稀土元素具有U型配分模式,是地幔部分熔融残余的结果。2、玉石沟铬铁矿具有分段释气特征,分为200-400℃、400-800℃、800-1100℃三个释气阶段,释气量(除H20)分别为245.34 mm3/g、2614.47 mm3/g、56.73 mm 3/g。铬铁矿流体化学组分主要为H20和C02,次要组分为CH4、C2H6、H2. SO2、CO等。玉石沟铬铁矿的穆斯堡尔谱具有次近邻效应,室温条件下Fe2-的同质异能移动(IS)值为0.888-0.973mm/s,表明压力的增高造成铬铁矿共价性增强、二次多普勒效应从而导致IS值的变化;室温条件下Fe2+、Fe3+的四极移动(QS)值分别为0.663-1.868 mm/s、0.405-0.485 mm/s,反映了铁离子的占位及其数量与铬铁矿形成时的温度有关,形成温度与QS值呈反消长关系;S(Fe3+)/S(Fe内2+)平均值为0.744。3、铬铁矿的形成过程:地幔橄榄岩熔融过程中,副矿物铬尖晶石及斜方辉石、单斜辉石的不一致熔融初步富集铬熔体,进一步通过地幔剪切带的塑性剪切流作用使铬熔滴富集,俯冲板片的脱水作用导致洋壳中Si的出溶降低了Cr的溶解度,并在富水和CO2流体的作用下聚集、运移。温压氧逸度的变化使熔体结晶分异为橄榄岩及铬铁矿,在合适的构造位置侵位形成豆荚状铬铁矿