邱 添,杨经绥,吴魏伟,熊发挥,芮会超,蒋久阳

(1.中国地质科学院地质研究所自然资源部深地动力学重点实验室,北京 100037;2.南方海洋科学与工程广东省实验室,广东 广州 511458;3.南京大学地球科学与工程学院,江苏南京 210023;4.中国地质大学(武汉)地球科学学院,湖北 武汉 430074;5.江西铜业技术研究院有限公司,江西 南昌 330096)

世界上原生铬铁矿根据其产出特点基本分为两类:(1)与层状基性-超基性侵入岩有关的层状铬铁矿,显示明显的岩浆堆晶层理(Thayer,1970;Latypov et al.,2017;Mukherjee et al.,2017);(2)与蛇绿岩有关的豆荚状铬铁矿,显示独特的豆状和球状结构,常与厚度不等的纯橄岩薄壳密切伴生(Barnes and Roeder,2001;Arai and Miura,2016)。蛇绿岩中的豆荚状铬铁矿分布在上地幔层序和壳-幔过渡带中(Borisova et al.,2012;Uysal et al.,2015)。前人对上地幔层序地幔橄榄岩中的豆荚状铬铁矿做了大量的研究工作,按照尖晶石化学成分将其分为高铬型(Cr#=Cr/(Cr+Al)＞0.6)和高铝型(Cr#＜0.6)两类(Thayer,1970),分别对应俯冲带上环境和大洋扩张中心环境(弧前、大洋中脊和弧后盆地)(Zhou et al.,1996)。然而,豆荚状铬铁矿中超高压(如金刚石、柯石英等)、强还原(自然铁、碳硅石等)矿物以及壳源矿物(锆石、金红石、石英等)的发现(Yang et al.,2007;杨经绥等,2007;Trumbull et al.,2009;Yamamoto et al.,2009;Robinson et al.,2015;Xiong et al.,2015;Griffin et al.,2016),指示铬铁矿经历了更为复杂的演化过程。

壳-幔过渡带通常以厚层纯橄岩为主要岩石类型,被认为是壳-幔边界岩浆房早期堆晶或岩浆与上地幔顶部交代反应的产物(Nicolas and Prinzhofer,1983;Yumul,2004)。其中豆荚状铬铁矿矿体多呈不规则形态,如透镜状和豆荚状等。与地幔橄榄岩中的豆荚状铬铁矿不同,壳-幔过渡带的豆荚状铬铁矿矿体通常不具备纯橄岩薄壳,但二者具有相似的化学成分,均比典型的层状铬铁矿富Mg。……