阿爾巴尼亞布爾齊澤殼-幔過渡帶豆莢狀鉻鐵礦成因及其對富Ti熔體交代作用的記錄

邱 添,楊經綏,吳魏偉,熊發揮,芮會超,蔣久陽

(1.中國地質科學院地質研究所自然資源部深地動力學重點實驗室,北京 100037;2.南方海洋科學與工程廣東省實驗室,廣東 廣州 511458;3.南京大學地球科學與工程學院,江蘇南京 210023;4.中國地質大學(武漢)地球科學學院,湖北 武漢 430074;5.江西銅業技術研究院有限公司,江西 南昌 330096)

世界上原生鉻鐵礦根據其產出特點基本分為兩類:(1)與層狀基性-超基性侵入巖有關的層狀鉻鐵礦,顯示明顯的巖漿堆晶層理(Thayer,1970;Latypov et al.,2017;Mukherjee et al.,2017);(2)與蛇綠巖有關的豆莢狀鉻鐵礦,顯示獨特的豆狀和球狀結構,常與厚度不等的純橄巖薄殼密切伴生(Barnes and Roeder,2001;Arai and Miura,2016)。蛇綠巖中的豆莢狀鉻鐵礦分布在上地幔層序和殼-幔過渡帶中(Borisova et al.,2012;Uysal et al.,2015)。前人對上地幔層序地幔橄欖巖中的豆莢狀鉻鐵礦做了大量的研究工作,按照尖晶石化學成分將其分為高鉻型(Cr#=Cr/(Cr+Al)＞0.6)和高鋁型(Cr#＜0.6)兩類(Thayer,1970),分別對應俯沖帶上環境和大洋擴張中心環境(弧前、大洋中脊和弧后盆地)(Zhou et al.,1996)。然而,豆莢狀鉻鐵礦中超高壓(如金剛石、柯石英等)、強還原(自然鐵、碳硅石等)礦物以及殼源礦物(鋯石、金紅石、石英等)的發現(Yang et al.,2007;楊經綏等,2007;Trumbull et al.,2009;Yamamoto et al.,2009;Robinson et al.,2015;Xiong et al.,2015;Griffin et al.,2016),指示鉻鐵礦經歷了更為復雜的演化過程。

殼-幔過渡帶通常以厚層純橄巖為主要巖石類型,被認為是殼-幔邊界巖漿房早期堆晶或巖漿與上地幔頂部交代反應的產物(Nicolas and Prinzhofer,1983;Yumul,2004)。其中豆莢狀鉻鐵礦礦體多呈不規則形態,如透鏡狀和豆莢狀等。與地幔橄欖巖中的豆莢狀鉻鐵礦不同,殼-幔過渡帶的豆莢狀鉻鐵礦礦體通常不具備純橄巖薄殼,但二者具有相似的化學成分,均比典型的層狀鉻鐵礦富Mg。……