蛇绿岩型豆荚状铬铁矿产于蛇绿岩的超镁铁质杂岩体内与蛇绿岩型地幔橄榄岩密切伴生,主要赋存于显生宙以来蛇绿岩中。豆荚状铬铁矿的成因与构造属性一直存在着激烈的讨论。铬铁矿根据不同地球化学特征可分为高Cr型与高Al型,前人研究高Cr型豆荚状铬铁矿多形成于俯冲带环境上,高Al型豆荚状铬铁矿形成于洋中脊环境。新疆西准噶尔地区出露大量的蛇绿混杂岩带,均发育有豆荚状铬铁矿,除萨尔托海铬铁矿之外,其他豆荚状铬铁矿的形成机制与动力学背景一直缺乏系统的研究。
为了解决上述问题,北京矿产地质研究院郭博然和王玉往等在国家深地资源项目(编号为2017YFC0601204)的资助下,以西准噶尔唐巴勒蛇绿混杂岩中橄榄岩与豆荚状铬铁矿为研究对象,在详细野外地质调查的基础上,开展了系统的矿物学、岩石学与地球化学工作,取得了以下主要认识:
(1)唐巴勒蛇绿混杂岩中豆荚状铬铁矿被纯橄岩壳包围,赋存于方辉橄榄岩中。豆荚状铬铁矿中铬铁矿表现为高Cr#(80–84)和高Mg#特征,纯橄岩壳中铬尖晶石Cr#为56–82,方辉橄榄岩中铬尖晶石表现最低的Cr#(38–64)。
(2)方辉橄榄岩和纯橄岩表现富集轻稀土的特征,U型稀土配分模式,说明这些橄榄岩经历了俯冲熔体的交代作用。
(3)地球化学模拟得出的豆荚状铬铁矿的母岩浆具有富水高Mg#等特征,与弧前环境下的玻安质熔体相似。玻安质熔体在上升过程中与地幔橄榄岩发生相互作用,使熔体中SiO2含量增加,促使熔体中的铬铁矿从母岩浆中晶出,最终通过不断聚集形成豆荚状铬铁矿。
(4)橄榄岩中铬尖晶石模拟出的母岩浆表现出MORB与弧岩浆混合特征,表明橄榄岩经历了两阶段形成模式,首先橄榄岩最可能形成于洋中脊环境,之后在洋内俯冲环境下重熔或被交代。
图1.(A)唐巴勒蛇绿岩中橄榄岩与豆荚状铬铁矿中铬尖晶石的地球化学特征;(B)唐巴勒蛇绿岩中方辉橄榄岩的稀土配分模式
论文信息:Guo, B.R., Wang, Y.W., Xie, H.J., Zhou, G.C., 2020. Mineralogy and geochemistry of the peridotites and high-Cr podiform chromitites from the Tangbale Ophiolite Complex, West Junggar (NW China): Implications for the origin and tectonic environment of formation. Ore Geology Reviews, in press.
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103532.