蛇纹石化和俯冲带蛇纹岩变质脱水过程中流体活动性元素的行为   总被引：1，自引：1，他引：0  

吴凯  袁洪林  吕楠  张丽鹏 《岩石学报》2020,36(1):141-153

蛇纹石是大洋岩石圈和俯冲带内水和流体活动性元素最重要的载体之一。研究蛇纹石化和蛇纹岩变质脱水过程中流体活动性元素的行为是认识俯冲带元素地球化学循环的关键。蛇纹岩是指主要由蛇纹石类矿物构成的岩石,包括利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石。蛇纹石化过程中会造成流体活动性元素(B、Li、As、Sb、Pb、Cs、U、Sr和Ba等)的显著富集,并且由于原岩性质、流体成分和氧逸度等条件的不同,大洋岩石圈蛇纹岩和弧前蛇纹岩的特征也略有不同。例如,弧前蛇纹岩具有相对高的As、Sb、B和相对低的U,这反映了俯冲沉积物来源流体的贡献。在俯冲带蛇纹岩的变质脱水过程中,利蛇纹石向叶蛇纹石的转变伴随着矿物内超过50%F和Cl的释放,以及一些流体活动性元素(如B和Li)的迁出;此外,蛇纹石分解形成的变质橄榄石中的流体包裹体指示,蛇纹石脱水分解所产生的流体具有高于原始地幔几个数量级的Cl、Cs、Pb、As、Sb、Ba、Rb、B、Sr、Li和U含量。由于利蛇纹石中的Fe~(3+)含量较叶蛇纹石高,这种矿物相转变过程中也伴随着俯冲通道内的一系列氧化还原过程,从而影响流体性质和新形成的叶蛇纹石的成分。蛇纹岩与岛弧岩浆在流体活动性元素富集规律上的相似性说明蛇纹岩在俯冲带元素循环中扮演着重要的角色。此外,蛇纹石矿物相转变过程中F、Cl、B等元素的释放,可能对于斑岩型金矿、蛇绿岩中的金矿和某些蛇纹岩作为赋矿围岩的硼矿的形成起到重要的作用。  相似文献   

山东泰山玉矿的发现及矿床和玉石特征          下载免费PDF全文

李宗成 《山东国土资源》2018,34(10)

泰山玉矿主要分布于济南和泰安市交界的界首—石腊地区,该矿原为作钙镁磷肥用的蛇纹岩矿床,开采过程中发现部分可以作为玉石利用;此后经勘查评价和研究开发,成为价值较高的玉石矿。泰山玉矿共发现7个矿体,矿床成因为超基性岩浆变质矿床。泰山玉赋存于蛇纹岩中,包括绿色系列和黑色系列;主要矿物成分为叶蛇纹石,化学成分除Si,Mg外,还含有Fe,Ni,Cr,Ca,Al等元素。泰山玉由细小的叶片状、鳞片状蛇纹石单晶交织而成,结构致密,透明度较差。泰山玉的折射率在1.540～1.589之间,摩氏硬度在2.5～6.5之间,密度值在2.41～2.93g/cm3之间。玉石分为3个类型:泰山碧玉、泰山花(翠)斑玉和泰山墨玉。  相似文献   

青海茫崖石棉矿区变质超基性岩的蚀变演化序列：岩石化学及矿物学证据     

周志强 《地质与勘探》2021,57(5):981-993

青海茫崖石棉矿区超基性岩体是由原岩以纯橄岩、辉橄岩和橄辉岩为主体组成的富镁质超基性岩体,经历自变质和后期多期热液的叠加变质蚀变作用,经蛇纹石化后形成蚀变完全的蛇纹岩岩体,其中部分蛇纹岩又进一步发生滑石化及碳酸盐化蚀变为滑石菱镁片岩、菱镁滑石片岩、滑石片岩和菱镁岩等。本文在野外地质调查基础上,在室内通过镜下岩矿综合鉴定、全岩化学成分分析以及电子探针成分分析等手段进行了岩石化学特征、矿物学特征及其蚀变演化过程研究。结果表明,该变质超基性岩体蛇纹岩主要特征组合矿物为蛇纹石(利蛇纹石、叶蛇纹石、纤蛇纹石)、磁铁矿、菱镁矿、滑石、水镁石、铬铁矿,变余矿物有斜方辉石、单斜辉石和铬铁矿,滑石菱镁片岩类主要组成矿物为菱镁矿、滑石、蛇纹石及磁铁矿,局部可见石英脉。该地区变质超基性岩体较完整地记录了橄榄岩水化、滑石化及碳酸盐化作用过程的各个阶段,超基性岩蚀变演化过程主要有两个作用阶段:(Ⅰ)橄榄石、辉石类矿物的蛇纹石化作用及蛇纹石绿泥石化作用;(Ⅱ)富Ca、CO2流体交代蛇纹石、滑石及水镁石的碳酸盐化作用。蛇纹石化等变质蚀变作用促进了Si、Mg及Fe元素化学活动性,使元素发生富集与迁移,对于次生矿物的形成与演化起到了一定的催化作用。多期不同组成流体热液的交代作用过程,清晰地展示了利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石的演化序列,以及滑石、水镁石、铬铁矿和磁铁矿的形成过程及标形特征。  相似文献   

西太平洋地球动力学问题与未来大洋钻探目标          下载免费PDF全文

李春峰  周多  李刚  李志康  邓永康  刘文潇  温永林  陆哲哲  章露露  李珂迪 《地球科学》2021,46(3):759-769

西太平洋区域是全球地质构造和海陆相互作用最活动的区域,经过50多年的大洋钻探研究,人们对西太平洋弧后海底扩张成因、俯冲工厂的动力学机制、地幔演化过程、发震带、热点岩浆活动、沉积古环境等都有了深入研究和分析,但是西太平洋边缘海盆具有很大的构造多样性和复杂性,仍然有很多的科学目标和科学问题有待进一步开展研究.本文详细分析了边缘海盆的大洋岩石圈演化特殊性,原位上地幔蛇纹岩化的程度,初始俯冲与初始扩张的形成机制,海台、海山、海岭、洋脊、洋隆的属性,洋中脊水热循环活动的强度及其对大洋岩石圈演化的影响,岩石圈共轭张裂与破裂模式与机制,大洋红层与异常沉积这7个方面的科学问题,并建议就流体地球化学剖面、海山岩浆剖面、穆绍海沟与加瓜海脊、Ayu海槽、卡罗琳海岭系统、Eauripik海岭、冲绳海槽、莫霍面这8个关键具体目标开展详细的地球物理刻画并提出具有全球意义的钻探建议,为今后实现中国领导的全球大洋钻探工作提供思路.   相似文献   

硼的地球化学性质及其在俯冲带的循环与成矿初探   总被引：2，自引：1，他引：1  

林秋婷  陈晨  刘海洋 《岩石学报》2020,36(1):5-12

硼是广泛应用于化工、农业、材料科学及核工业领域的重要元素。硼与氢的核聚变反应是未来具备运用潜力的清洁能源。硼作为典型的亲石元素,是高度不相容元素。硼元素容易富集于蚀变洋壳及蛇纹石化地幔橄榄岩中。而在板块俯冲过程中,由于硼具有强的流体活动性,会优先赋存于流体中。因此,当蛇纹石化的大洋岩石圈及覆于其上的沉积物在俯冲过程中发生脱水,这使得弧前地幔楔发生大规模的蛇纹石化。此时大量硼元素很可能随俯冲流体释放并封存于弧前地幔楔中。目前已发现的超大型硼矿床主要位于聚合型板块边缘,尤其土耳其拥有世界上最大的硼酸盐储量。我们推测这些矿床的形成基础条件之一可能与弧前高度蛇纹石化的地幔楔有关。尤其是在洋 陆俯冲环境,弧前蛇纹岩或蛇绿混杂岩首先通过俯冲侵蚀再循环到火山弧岩浆中,使得岩浆更富集硼。随后弧火山喷发大量富硼的火山岩、岩浆热液及水气。在岩浆冷却过程中,硼元素析出、沉淀于火山表面,并伴随风化、侵蚀过程汇聚至碰撞造山带的封闭湖盆之中。此外,干冷的气候条件下也进一步促进了硼的成矿。我国具有形成大型、超大型硼矿的地质条件,应加大研究及探勘力度,并适当购买硼作为战略储备。  相似文献   

东昆仑清水泉蛇纹岩中铬铁矿环带成因          下载免费PDF全文

冯惠彬  孟繁聪李胜荣贾丽辉 《中国地质》2015,42(3):785-802

东昆仑造山带清水泉超基性岩已蚀变成蛇纹岩,部分浸染状铬铁矿颗粒具有环带结构,这将为研究铬铁矿形成后所经历的变质过程及其寄主岩体的构造演化提供可靠的信息.通过对铬铁矿进行显微结构观察和电子探针分析得出:所研究铬铁矿的环带结构从核部到边缘依次为铝铬铁矿、高铁铬铁矿和铬磁铁矿,被绿泥石所包裹.从铝铬铁矿到高铁铬铁矿,Cr2O3,Al2O3和MgO含量下降,Fe2O3和FeO含量升高;Cr#,TiO2含量,YFe值以及Fe2+#值明显具有升高的趋势,而Mg#值却急剧下降.以上变化规律表明本文所研究的铬铁矿经历了由高温到低温,同时氧逸度上升的过程,并伴随有蛇纹石化作用、热液流体以及区域变质作用等改造,最终形成环带结构.此过程与铬铁矿寄主岩体经历的由地幔抬升至浅部地壳以及相关的变质作用过程相对应.  相似文献   

西藏松多地区蛇纹岩成因及其对松多古特提斯洋俯冲的约束     

王斌  解超明  董永胜  段梦龙  宋宇航  郝宇杰 《地球科学》2024,(3):837-849

蛇纹岩中的锆石不仅可以提供年代学信息,还可以约束蛇纹岩的成因和区域构造演化过程.本文以唐加-松多古特提斯缝合带中的龙崖松多蛇纹岩为研究对象,对其进行了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究.结果显示,龙崖松多蛇纹岩具较高的MgO和TFeO含量、高Mg^#值以及较低的Al₂O₃和TiO₂含量.样品稀土元素配分曲线呈较为宽缓的“U”型.微量元素蛛网图显示,样品富集U、Ta,亏损Th、Nb、Zr和Hf.龙崖松多蛇纹岩锆石U-Pb定年结果为(230.3±2.3) Ma,ε_Hf(t)值在+13.4到+16.0之间.年代学和地球化学研究表明,龙崖松多蛇纹岩的原岩为地幔楔内尖晶石二辉橄榄岩部分熔融后的残留体.龙崖松多蛇纹岩受到松多古特提斯洋板片俯冲产生的超临界流体的交代形成了交代锆石,可能还受到富水流体的交代,导致流体活动性元素的富集.结合前人研究,本文认为松多古特提斯洋在晚三叠世可能尚处于北向俯冲阶段.  相似文献   

内蒙古贺根山蛇纹岩化流体来源的H-O-B同位素地球化学制约   总被引：1，自引：0，他引：1  

龙雄志  郭锋  赵亮  章清文  吴扬名 《大地构造与成矿学》2017,41(3):590-603

对内蒙古贺根山蛇绿岩带内3个采样点的蛇纹岩样品开展了主量、微量元素和H-O-B同位素分析,以揭示其构造属性、蛇纹石化温度和流体来源。贺根山蛇纹岩具有低Al_2O_3含量(0.2%~1.3%)、高Mg~#(89~92)特征,为难熔地幔残余。蛇纹岩的U型稀土元素配分模式、相对富集LILE和亏损HFSE的微量元素地球化学特点,反映其原岩为化学成分高度亏损的俯冲带型(SSZ)超基性岩。样品的dD值相对均一(dD=-120‰~-133‰);理论计算显示,这些蛇纹岩的H同位素组成可能是蛇绿岩剥露地表后与区域大气降水发生再平衡作用的结果。贺根山蛇纹岩的d~(18)O变化在4.3‰~9.8‰之间,反映不同地点蛇纹石化的温度存在差别:其中贺根山东样品具有相对较高的d~(18)O值(d~(18)O=7.7‰~9.8‰),蛇纹石化温度为90~130℃,同时部分样品中出现碳酸盐矿物,表明蛇纹石化作用发生在近海底环境;小坝梁样品具有最低的d~(18)O值(d~(18)O=4.3‰~5.0‰),其蛇纹石化温度在205~235℃之间;贺根山南样品的d~(18)O值变化范围较大(d~(18)O=6.0‰~9.7‰),其蛇纹石化温度在90~170℃之间。3个采样点蛇纹岩的d~(11)B值也显示出一定的变化(d~(11)B=9.1‰~14.7‰),指示蛇纹石化流体来源于脱水的蚀变洋壳和海底沉积物;理论模拟和计算结果显示,这些板片流体的d~(11)B值变化在15‰~25‰之间。  相似文献   

超基性岩中锆石年龄的特征和意义——以西南天山UHP蛇纹岩中锆石U-Pb年龄为例   总被引：1，自引：0，他引：1  

申婷婷  张立飞  杨经绥  张聪  邱添  BADERThomas 《岩石学报》2017,33(12):3783-3800

超基性岩本身难以生长锆石的特性,使得研究其中的锆石需要特别谨慎。超基性岩中的锆石虽然具有多解性,但是锆石也携带了很多演化信息。产出不同地质背景的超基性岩,其中的锆石特征不同。本文总结现有的研究实例表明:(1)经历高温高压变质作用的石榴橄榄岩通常通过交代作用获得锆石,且锆石能够记录峰期变质时代,其中的继承锆石较少,可能在高温高压条件下,继承锆石发生分解重结晶;(2)大洋蛇绿岩型超基性岩和地幔岩捕掳体中通常具有年龄分布很广的锆石年龄特征,锆石年龄峰值通常与区域上构造事件相吻合,为捕掳晶锆石。接下来本文以西南天山超高压(UHP)蛇纹岩为例,对其锆石年龄进行解释。西南天山蛇纹岩为经历过超高压变质作用的大洋蛇绿岩型超基性岩,2个蛇纹岩样品中锆石的阴极发光图像分析和SIMS U-Pb定年分析结果显示,西南天山UHP蛇纹岩中的锆石包含捕掳晶锆石和变质锆石,捕掳晶锆石的年龄为2.1~1.0Ga,对应该区变泥质岩中碎屑锆石记录的年龄峰值。409~537Ma可能代表了蛇纹岩原岩结晶时代。区域上的变质压力峰期年龄(~320Ma)在蛇纹岩中没有记录,仅有1颗锆石记录了309±5Ma的近峰期时代。270~155Ma的退变质时代在西南天山蛇纹岩中出现较广,这与榴辉岩中出现的退变年龄相吻合,代表了折返过程中较为普遍的后期热液事件。基于对超基性岩中锆石特征的初步了解,结合西南天山蛇纹岩的研究实例,认为通过研究锆石的年代学,结合锆石矿物化学、包体矿物学、同位素地球化学等特征,不仅可以提供年代学信息,还可以对超基性岩的来源和演化过程进行解析。  相似文献   

Mantle processes during ocean formation：Petrologic records in peridotites from the Alpine－Apennine ophiolites     

GiovanniB.Piccardo 《《幕》》2003,26(3):193-199

Mantle peridotites were early exposed at the sea-floor of the Jurassic Tethys derived from the subcontinental mantle of the Europe-Adria system. During continental rifting and oceanic spreading, these lithospheric peri-dotites were percolated via diffuse reactive porous flowby melt fractions produced by near-fractional melting of the upwelling asthenosphere. Ascending melts inter-acted with the lower lithosphere, dissolving pyroxenes and precipitating olivine, and crystallized at shallower levels in the mantle column causing melt impregnation.Subsequent focused porous flow formed replacive dunitechannels, cutting the impregnated oeridotites, which were conduits for upward migration of MORB-type liq-uids. Melt migration produced depletionlrefertilization and significant heating of the percolatedlimpregnated mantle, i.e the thermochemical erosion of the litho-sphere. Impregnated and thermally modified lithos-pheric mantle was cooled by conductive heat loss dur-ing progressive lithosphere thinning and was intrudeaby MORB magmas, which formed Mg-rich and Fe-richgabbroic dykes and bodies. Alpine-Apennine ophiolitic peridotites record the deep-seated migration of melts which changed their compositions and dynamics during the rift evolution. The thermochemical erosion of the lithospheric mantle by the ascending asthenospheric melts, which induces significant compositional and rhe-ological changes in the lower lithosphere, is a major process in the evolution of the continent-ocean transi-tion towards a slow spreading oceanic system.  相似文献