本文对来自西南印度洋中脊的蛇纹石化橄榄岩样品进行了详细的岩石学、矿物学和地球化学特征等方面的研究。研究区橄榄岩样品原生矿物组合为橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和尖晶石,次生矿物以利蛇纹石、磁铁矿和纤蛇纹石脉为主,同时存在少量铬铁矿、滑石、角闪石和绿泥石等矿物。本研究橄榄岩样品具有较高的烧失量(LOI)(~12wt%),全岩成分MgO含量相对于全球深海橄榄岩样品略偏低。样品CaO和Al2O3含量较大变化,表明研究区域橄榄岩样品熔融程度变化范围较大。对全球橄榄岩样品的Al2O3/SiO2vs.MgO/SiO2和Th-U分析结果表明,深海橄榄岩的蛇纹石化过程对橄榄岩的主微量元素含量有着明显的影响:橄榄石蛇纹石化产生的水镁石被下渗海水淋滤,促进了橄榄岩全岩Mg元素的流失;深部呈还原态的橄榄岩吸收循环海水中带有的强氧化性UO22+,致使橄榄岩全岩的U富集。基于众多研究人员对橄榄岩蛇纹石化过程中矿物组合稳定限(温压条件)的认识,本研究橄榄岩样品中出现的滑石和绿泥石,表明区域橄榄岩蛇纹石化始于高温(>500℃)下的辉石蚀变,但样品中残留较多的辉石而橄榄石几乎蚀变殆尽、蛇纹石类矿物以低温相利蛇纹石为主,表明橄榄岩蛇纹石化主要阶段是低温下的橄榄石蛇纹石化。为了解元素在橄榄岩各种矿物蛇纹石化过程的活动性,本文对橄榄岩样品的原生矿物(橄榄石、斜方辉石和单斜辉石)和次生蛇纹石进行了化学成分的对比研究,结果显示:橄榄石蛇纹石化是Fe、Ni流失,Al富集的过程;斜方辉石蛇纹石化是Al、Ca流失,Fe、Ni、Na富集的过程;单斜辉石蛇纹石化是Ca、Al、Cr、Na流失,Fe、Ni富集的过程。此外,根据不同蚀变源蛇纹石的Cr2O3-Al2O3含量差异,可以用来区别蛇纹石的蚀变来源:蚀变于橄榄石的Cr2O3、Al2O3含量最低,斜方辉石蚀变形成的Cr2O3、Al2O3含量最高,而单斜辉石蚀变而成的蛇纹石则介于两者之间。本文还对深海橄榄岩样品中存在的两种蛇纹石脉进行了深入研究。蛇纹石脉I主要发育在辉石(或为假象辉石结构的绢石)裂隙中,无磁铁矿伴生,含Al较高,且与Fe含量存在明显的线性关系;蛇纹石脉II常呈条带状,其周围常见磁铁矿伴生,蛇纹石脉II仅表现出Fe含量的线性变化。根据两种蛇纹石脉的结构形态、发育环境和化学组成特征差异,表明:蛇纹石脉I是在静态条件下,由早期辉石-蛇纹石重结晶而成;蛇纹石脉II含Al较低,是由早期蚀变于橄榄石的蛇纹石,重结晶于裂隙不断扩张的条件下。两种蛇纹石脉都存在发育越早Fe2O3T含量越高,反之越低的趋势。