胶东海阳所超镁铁岩中强亲铁元素的地球化学特征及其构造环境探讨*
2021-09-24马雪盈刘庆闫方超何苗张宏远
马雪盈 刘庆** 闫方超 何苗 张宏远
1. 中国科学院地球动力学重点实验室,中国科学院大学地球与行星科学学院,北京 100049
2. 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083
相对于硅酸盐相而言,强亲铁元素(Os、Ir、Ru、Rh、Pt、Pd、Re、Au)强烈倾向于进入金属相,其配分系数Dmetal/silicate大于104(O’Neilletal., 1995; Mannetal., 2012)。其中,根据熔融温度,可将铂族元素(PGEs,包括Os、Ir、Ru、Rh、Pt和Pd)分为PPGE组(Rh、Pt、Pd,熔融温度<2000℃)和IPGE组(Os、Ir、Ru,熔融温度>2000℃)。在地质作用过程中,铂族元素(PGEs)常表现出一致的地球化学行为,以“整体”的形式进行迁移,但PGEs之间也存在一定的差异性,因不同的地球化学性质而发生分异,如在部分熔融和结晶分异过程中,PPGE趋向于进入熔体相,而IPGE 则富集于残留相(Lorandetal., 1999; Beckeretal., 2006)。铂族元素为一组亲硫元素,在硫化物/硅酸盐中的分配系数高达105~106(Mungall and Brenan, 2014),因此主要赋存在富Fe-Ni的单硫化物固溶体(MSS)和富Cu-Ni的硫化物熔体中(Alardetal., 2000),前者多以硫化物包裹体的形式存在于斜方辉石和橄榄石中,具有高的Os、Ir、Ru含量,低的Pt、Pd含量和Pd/Ir值;后者位于矿物颗粒之间(粒间硫化物),常与晚期的单斜辉石和尖晶石共生,具有低的Os、Ir、Ru含量,高的Pt、Pd含量和Pd/Ir比值。粒间硫化物更易受到熔/流体的影响,从而影响全岩的铂族元素特征(Alardetal., 2000; Luguetetal., 2003; Pearsonetal., 2004; Ballhausetal., 2006; Lorandetal., 2008)。研究表明,在低至中等程度的部分熔融过程中,残留在地幔中的硫化物可以对强亲铁元素起到缓冲作用,使其配分型式不会发生明显的分异(Pearsonetal., 2004; Beckeretal., 2006)。在贫硫的地幔环境下,铂族元素表现出亲铁性,多形成合金(如Pt-Ir合金、Os-Ir-Ru合金等)或以微小的难熔金属颗粒的形式存在于地幔橄榄岩中(Luguetetal., 2003; Pearsonetal., 2004; Lorandetal., 2008)。此外,IPGE也可赋存于非硫化物相,如橄榄石、辉石、尖晶石、铬铁矿等(Ballhausetal., 2006)。……
