西藏罗布莎蛇绿岩位于雅鲁藏布江蛇绿岩带,该带是中国最著名的蛇绿岩带,产出中国最大的铬铁矿床,超基性地幔橄榄岩的出露较完整新鲜。作为欧亚大陆与印度大陆最后的碰撞带和特提斯洋的残余岩石圈,多年来备受地质学家的关注,但是主要以堆晶岩研究、全岩和微量元素含量较高的矿物(如单斜辉石)研究为主,对地幔橄榄岩中橄榄石地球化学的深入研究还相对较少。本次研究主要以罗布莎蛇绿岩中的超基性地幔岩为主,通过单矿物的地球化学和超基性地幔橄榄岩的氧逸度来探讨罗布莎超基性岩中高镁橄榄石的成因。 通过分析新鲜的罗布莎超基性岩样品发现,西藏罗布莎超基性岩中产出的纯橄岩和铬铁矿岩,存在高镁的橄榄石,其Fo值可高达97-98。这种高Fo橄榄石总是与铬铁矿岩紧密伴生,主要以两种形式存在:一是以橄榄石包裹体的形式存在于铬铁矿岩的铬铁矿颗粒中,其Fo值可达98,另一种是存在于豆状和块状铬铁矿岩的铬铁矿颗粒间隙,Fo值可达97。通过研究罗布莎超基性岩中不同岩性的橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和铬铁矿/尖晶石的主量、微量以及全岩微量成分,并进行温度和氧逸度计算,模拟部分熔融作用、熔岩反应、以及镁铁交换作用等方法来综合探讨罗布莎高Fo橄榄石的成因以及铬铁矿成矿对其成因的影响。研究发现高Fo橄榄石的成因主要与三个重要的地质过程有关。(1)地幔橄榄岩在俯冲带地区(SSZ)与玻安质熔体发生强烈的熔岩反应,形成高镁纯橄岩(橄榄石Fo:93-94)并在“TBL”(上地幔项部,冷的热边界层)处大量汇聚富Cr的玻安质熔体,保证了高镁纯橄岩和高Fo橄榄石形成时所需的元素和物质;(2)随着“TBL”处物理化学条件的改变,汇聚的熔体中发生Fe2+丢失和硫化物的分离作用,同时熔体中发生铬铁矿岩浆和橄榄石饱和的纯橄岩岩浆分离作用,造成铬铁矿岩浆体系中全铁(TFe)和Fe2+含量降低,氧逸度升高。岩浆发生分离结晶作用,分别形成块状、豆状、浸染状、条带状铬铁矿岩和纯橄岩。该阶段形成的铬铁矿中的包裹体橄榄石和粒间橄榄石颗粒,Fo值可达94-95;(3)随后,铬铁矿岩中橄榄石和铬铁矿发生亚固相线Mg-Fe交换作用,使得铬铁矿岩中包裹体橄榄石和颗粒间隙的橄榄石Fo值分别高达98和97。蛇绿岩体侵位后会发生一定程度的蛇纹石化作用和流体改造作用,可使岩石富镁贫铁。但对于较新鲜的罗布莎超基性岩样品来说,这两个地表作用不明显,对橄榄石的Fo值影响不大。