雅鲁藏布蛇绿岩中东段豆荚状铬铁矿和地幔橄榄岩的穆斯堡尔谱研究

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作者何源
来源中国地质大学(北京)
出版年2018
摘要
雅鲁藏布蛇绿岩带的豆荚状铬铁矿及地幔橄榄岩的形成环境和成矿机制仍存在争议;而其中段的日喀则蛇绿岩是否具有成矿前景尚不明朗。氧逸度(f O2)是一重要的物理化学参数,是潜在的控制豆荚状铬铁矿形成的重要因素;同时铬铁矿及地幔橄榄岩的氧化状态与构造背景密切相关,可能指示其形成环境。为约束上述问题,本研究对比了日喀则蛇绿岩(以大竹曲矿化点为代表)和罗布莎铬铁矿床的地质、全岩和矿物主量元素、铬铁矿的穆斯堡尔谱以及其f O2特征的异同。大竹曲和罗布莎的二辉/方辉橄榄岩的主量元素特征一致,符合减压熔融趋势,计算出的部分熔融程度在9~18%之间,并且橄榄石和铬铁矿的成分特征都与深海橄榄岩相似。这些特征表明它们是减压熔融作用的残余。其中辉石(尤其是单斜辉石)的成分与弧前橄榄岩中辉石相似,并常被橄榄石包围,而Al2O3和Cr2O3含量呈正相关,偏离部分熔融趋势。这些特征表明二辉/方辉橄榄岩普遍经历了熔体-岩石反应。二辉/方辉橄榄岩的f O2值(-1.02~0.13 log相对于铁橄榄石-磁铁矿-石英平衡)处在深海橄榄岩的氧化端并含有高f O2的纯橄岩(-0.42~2.19log)。这一特征与典型的弧前橄榄岩相似,因此二辉/方辉橄榄岩-纯橄岩-铬铁矿石组合形成于弧前环境。尽管卷入到俯冲带中,但二辉/方辉橄榄岩的f O2明显低于弧下橄榄岩,暗示它们受俯冲带流体改造有限。深海橄榄岩可在俯冲作用早期被俯冲带流体氧化到弧下橄榄岩的高f O2水平。因此,至少高f O2的纯橄岩和铬铁矿石应该形成于初始俯冲过程。矿石的高氧逸度(0.04~2.25 log,平均值为1.39 log)表明其母岩浆的氧逸度高,但高氧逸度的岩浆不能由相对还原的二辉/方辉橄榄岩部分熔融形成。相对合理的解释是成矿母岩浆在结晶铬铁矿前同化了氧化性组分或与氧化岩浆发生了混合。尽管大竹曲蛇绿岩具有与罗布莎矿区相同的方辉橄榄岩,部分纯橄岩也记录了玻安质岩浆的活动并存在铬铁矿矿化,但目前在大竹曲发现的纯橄岩和铬铁矿石在成分和f O2值上都与罗布莎铬铁矿石和壳状纯橄岩差异明显。目前已掌握的资料表明大竹曲找矿前景不乐观。

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