西藏雅鲁藏布江缝合带西段发现高铬型和高铝型豆荚状铬铁矿体

豆英状铬铁矿按其矿物化学组分分为高铝型(Cr#值为20～ 60)和高铬型(Cr#值为60～80)两类(Thayer,1970),在全球已报道的豆英状铬铁矿中普遍为在一岩体内只存一种类型的矿体,而在同一岩体内发现两种类型的铬铁矿体较少见.位于雅鲁藏布江缝合带西段普兰岩体中首次发现同时存在高铬型和高铝型铬铁矿,岩体由地幔橄榄岩、辉长辉绿岩、火山岩等组成.地幔橄榄岩主要为方辉橄榄岩、纯橄岩和少量二辉橄榄岩.在方辉橄榄岩中发现7处透镜状的铬铁矿矿体露头,矿石类型主要有致密块状、稠密浸染状和稀疏浸染状等.矿体长2～6m,厚0.5～2m,矿体的最大延伸方向为北西-南东向,与岩体的展布方向一致,矿石的Cr#=52～88,高铬型铬铁矿包括Cr-2～5矿体,Cr#值为63～89,高铝型铬铁矿有Cr-1和Cr-6矿体,Cr#=52 ～55.矿石中脉石矿物主要为橄榄石、角闪石、蛇纹石等.普兰地幔橄榄岩的矿物结构显示,岩体经历了强烈的部分熔融以及塑性变形作用,地幔橄榄岩的地球化学特征显示岩体形成于MOR,后受到SSZ环境的改造.并且依据铬尖晶石-橄榄石/单斜辉石的矿物化学成分,识别出普兰地幔橄榄岩至少经历了3次不同的部分熔融,包括早期部分熔融(～10％)、晚期部分熔融(20％～30％)和局部的减压部分熔融作用(～15％).对比其他铬铁矿矿体和地幔橄榄岩的矿物组合,矿物化学和地球化学等,显示普兰豆荚状铬铁矿矿体与典型高铬型、高铝型铬铁矿具相似性,并存在较大的找矿空间.     

雅鲁藏布江缝合带东段杰莎蛇绿岩中铬铁矿特征及其构造背景

雅鲁藏布江缝合带东段加查县杰莎岩体主要由蚀变较强的方辉橄榄岩和纯橄岩、豆荚状铬铁矿组成。铬铁矿矿体呈东西向,倾向北西,矿体的围岩为纯橄岩及方辉橄榄岩,长20~40m,宽1~3m。镜下特征和电子探针分析结果显示铬铁矿中铬尖晶石的Cr#=67.9~88.5,Mg#值变化在64.6~68.2之间,TiO2含量为0.06%~0.18%,Al2O3含量为13.1%~16.5%,表明杰莎铬铁矿为高铬型铬铁矿。方辉橄榄岩中橄榄石、斜方辉石和单斜辉石的矿物化学特征表明杰莎岩体既具有深海地幔橄榄岩特征,也具有岛弧地幔橄榄岩的特点。并且依据铬尖晶石-橄榄石/单斜辉石的矿物化学成分,识别出杰莎岩体至少经历了2期过程,包括早期部分熔融(20%~30%)和晚期的岩石/熔体反应作用(35%)。因此,杰莎地幔橄榄岩和铬铁矿可能与雅鲁藏布江缝合带中其他岩体一样,经历了洋中脊及俯冲带的多阶段叠加的过程。     

西藏雅鲁藏布江缝合带泽当地幔橄榄岩的矿物化学和铂族元素特征

泽当蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带东段,由地幔橄榄岩、辉长辉绿岩、火山岩等组成。地幔橄榄岩主要为方辉橄榄岩和二辉橄榄岩,有少量的铬铁矿化方辉橄榄岩和透镜状纯橄岩。地幔橄榄岩中橄榄石的Fo值为89.6~91.8,属镁橄榄石。斜方辉石为顽火辉石,En端员组分变化于87.8~90.3。单斜辉石En组分变化于44.1~50.0,主要为顽透辉石和透辉石。二辉橄榄岩与方辉橄榄岩铬尖晶石的Cr#为17.0~31.8,为富铝型尖晶石。泽当地幔橄榄岩PGE总量为16.67×10-9~32.59×10-9,与原始地幔相似。矿物化学特征显示泽当二辉橄榄岩属于深海型地幔橄榄岩,方辉橄榄岩属于弧前地幔橄榄岩。尖晶石Cr#、橄榄石Mg#的变化以及高Os含量(3.50×10-9~7.75×10-9)表明泽当地幔橄榄岩经历了部分熔融过程;正斜率的PGE配分模式以及较高的Pd/Ir值(1.09~3.94)表明泽当地幔橄榄岩受到了俯冲带环境下地幔交代作用的改造。泽当地幔橄榄岩矿物学特征与铂族元素地球化学特征显示其形成于MOR环境,后受到SSZ环境的改造。     

西藏班公湖—怒江缝合带东段丁青蛇绿岩中的铬铁矿:产出特征与类型

丁青蛇绿岩体位于班公湖—怒江缝合带东段,该缝合带与雅鲁藏布江缝合带并列,是寻找我国铬铁矿床的重要地区。该蛇绿岩体呈近南东向展布,总面积近600 km2,主要由地幔橄榄岩、辉石岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩、斜长花岗岩、硅质岩和泥质岩组成。根据空间分布,丁青蛇绿岩分为东、西两个岩体。在前人工作基础上,通过地质填图、实测剖面、探槽和钻孔编录,共发现豆荚状铬铁矿矿点83处,其中东岩体27处,西岩体56处。根据铬铁矿产出和围岩特征,丁青铬铁矿可分为4种产出类型。类型I:矿体呈脉状产出,围岩为条带状或透镜状纯橄榄岩和块状方辉橄榄岩;类型II:矿体呈透镜状、豆荚状或不规则团块状产出,围岩为薄壳状纯橄榄岩和斑杂状或块状方辉橄榄岩;类型III:矿体呈浸染状弥散分布于纯橄榄岩中,围岩为条带状纯橄榄岩和块状或斑杂状方辉橄榄岩;类型IV:矿体呈条带状产出,围岩为条带状或透镜状纯橄榄岩和具定向结构的方辉橄榄岩。根据矿石构造特征,主要分为块状、脉状、浸染状、浸染条带状4种类型。块状和脉状铬铁矿为矿石的主要类型,少量为浸染状和浸染条带状,局部纯橄榄岩中发育极少量瘤状或豆状构造。本研究选择了13处代表性铬铁矿点开展了详细的岩石学、矿相学、矿物学和矿物化学等工作。根据矿石中铬尖晶石的矿物化学特征,可将丁青铬铁矿矿体分为高铬(Cr#=78～86)、中高铬(Cr#=60～74)、中铬(Cr#2=30～51)和低铬(Cr#=9～14)4种类型(Cr#=100×Cr/(Cr+Al))。丁青东岩体赋存有中高铬型和中铬型铬铁矿,缺少高铬型铬铁矿;西岩体赋存有高铬型和中铬型铬铁矿,缺少中高铬型铬铁矿。同时在丁青东、西岩体内均发现存在一种Cr#极低的铬铁矿,暂定为"低铬型铬铁矿"。这些不同类型的铬铁矿体与野外产出有一定的对应关系,也可能后者制约了它们的成因。与罗布莎岩体中的典型高铬型铬铁矿对比,丁青豆荚状铬铁矿在矿物组合和矿物化学成分等方面具有许多相似性,认为存在较大的找矿空间。     

西藏罗布莎不同类型铬铁矿的特征及成因模式讨论

蛇绿岩地幔橄榄岩中产出的豆荚状铬铁矿是铬的主要来源。已有的研究表明,豆荚状铬铁矿形成于洋中脊或俯冲带的浅部地幔环境。但随着近些年在豆荚状铬铁矿及围岩地幔橄榄岩中不断发现金刚石等深部矿物,人们也开始质疑豆荚状铬铁矿的浅部成因理论。本文系统研究了西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带东段的罗布莎豆荚状铬铁矿床,识别出两类铬铁矿,一类以方辉橄榄岩为围岩的致密块状铬铁矿(Cr1#),另一类是以纯橄岩壳为围岩的浸染状铬铁矿(Cr2#)。两类铬铁矿在铬尖晶石的矿物化学成分、PGE和Re-Os同位素特征上存在较大差别,属不同演化过程的结果。地幔橄榄岩的地球化学特征指示罗布莎橄榄岩中存在由低铬且轻稀土亏损和高铬且轻稀土富集的两类方辉橄榄岩。在此基础上,提出豆荚状铬铁矿为多阶段形成的新认识,经历了早期俯冲至地幔过渡带(410~660km)的陆壳和洋壳物质被脱水和肢解,过渡带产生的热和流体促成了地幔的熔融和Cr的释放和汇聚;铬铁矿浆在地幔柱/地幔对流驱动下,运移至过渡带顶部冷凝固结,并有强还原性的流体进入,后者携带了深部形成的金刚石、斯石英等高压矿物,并进入"塑性-半塑性地幔橄榄岩"中;随着物质向上移动,深度降低,早期超高压相矿物发生相变,如斯石英转变成柯石英,高压相的铬铁矿中出溶成柯石英和单斜辉石;在侵位过程和俯冲带环境,含水熔体与方辉橄榄岩反应形成了不含超高压矿物的规模相对较小的浸染状铬铁矿(Cr2#)及纯橄岩壳。     

雅鲁藏布江缝合带蛇绿岩中铬铁矿的前景讨论

蛇绿岩地幔橄榄岩中产出的豆荚状铬铁矿是铬的主要来源,是中国极缺的重要战略资源。开展豆荚状铬铁矿成矿作用及围岩地幔橄榄岩的研究,是进一步寻找铬铁矿床和缓解中国铬铁矿资源的瓶颈状态的必要手段。本文以西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带内几个主要的地幔橄榄岩体及其中的铬铁矿体为研究主体。在野外地质调查的基础上,系统总结了蛇绿岩的组成、矿物成分、岩石地球化学成分和Re-Os同位素等特征,探讨铬铁矿和地幔橄榄岩的形成过程,取得以下进展和认识:(1)雅鲁藏布江缝合带各段的岩石组合存在较大差异,构造背景的演化过程也不同,佐证了特提斯洋演化过程的不均一性;(2)在雅江西段存在高铝型和高铬型两类铬铁矿矿体,其余都为高铬型铬铁矿,铬尖晶石的矿物化学特征记录了不同构造背景的痕迹;(3)地幔橄榄岩的矿物学和地球化学表明地幔橄榄岩及铬铁矿具有深海地幔橄榄岩和岛弧地幔橄榄岩两者的特点,是岩石/熔体反应和部分熔融作用叠加的结果;(4)提出豆荚状铬铁矿为多阶段形成的认识,经历了早期俯冲到地幔过渡带,在地幔柱/地幔对流驱动下,运移到过渡带顶部冷凝固结,在侵位过程和俯冲带环境,含水熔体与方辉橄榄岩反应的过程;(5)在雅鲁藏布江缝合带中金刚石等超高压矿物的普遍存在,西段的几个大型岩体与罗布莎存在较多相似之处,均经历了相同的构造背景和豆荚状铬铁矿的成矿作用,存在较大的找矿空间。     

雅鲁藏布江缝合带西段达机翁地幔橄榄岩及铬铁矿的铂族元素特征

达机翁蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带的西段北亚带,该蛇绿岩主要由地幔橄榄岩、玄武岩以及硅质岩组成,其中地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主,同时含有少量的纯橄榄岩,纯橄岩主要呈不规则透镜状或团块状分布于方辉橄榄岩中。在达机翁地幔橄榄岩中产出有3种不同类型的铬铁矿,分别为块状,豆状以及浸染状铬铁矿。文章主要对达机翁地幔橄榄岩的方辉橄榄岩及豆荚状铬铁矿进行了研究,结合岩石的主量元素和铂族元素,对地幔橄榄岩和豆荚状铬铁矿的成因以及雅鲁藏布江缝合带的找矿远景进行了探讨。达机翁地幔橄榄岩具有较高的Mg O含量以及较低的Al2O3和Ca O等含量,这种亏损的全岩成分指示了达机翁地幔橄榄岩经历了较高的部分熔融作用,同时方辉橄榄岩的PGEs的总量为23.68×10-9~31.02×10-9,高于原始地幔的值,Pd和Cu 2个元素的含量较为分散明显偏离部分熔融曲线,指示了达机翁方辉橄榄岩可能遭受了熔体的改造,在熔体-岩石反应的过程中,导致了富含PPGE的硫化物的加入。达机翁豆荚状铬铁矿为高Cr型铬铁矿,具有IPGE和Rh明显富集以及Pt,Pd明显亏损的特征,不同类型的铬铁矿之间具有一致的PGEs的分配模式。雅鲁藏布江缝合带内大量分布的超镁铁岩体在岩石组合、地球化学特征、成因以及形成时代等方面,均具有相似性,是中国铬铁矿找矿的有利远景区。     

西藏西南部达巴—休古嘎布绿岩带铬铁矿的找矿前景

雅鲁藏布江蛇绿岩带长1500km以上,分为东段(曲水—墨脱)、中段(昂仁—仁布)和西段(萨嘎以西至中印边境)3部分。西段又进一步分为北亚带(达机翁—萨嘎蛇绿岩带)和南亚带(达巴—休古嘎布蛇绿岩带),以往的研究程度很低。达巴—休古嘎布蛇绿岩带的蛇绿岩体(块)由地幔橄榄岩组成,主要岩石类型是方辉橄榄岩和纯橄榄岩,极少量二辉橄榄岩,缺少典型蛇绿岩剖面中的洋壳单元。带内岩体规模大,岩相分带明显,出现较大面积的纯橄榄岩相。拉昂错、东坡、当穷岩体和休古嘎布岩体群发现有较多的铬铁矿化点,矿体呈透镜状(豆荚状)、短脉状、不规则状,矿石以致密块状为主,少部分为浸染状,Cr2O3含量一般达40%以上。矿化类型属于豆荚状铬铁矿。对比研究显示,该岩带的岩体在构造环境,蛇绿岩的类型,岩体规模,岩石组成,保存部位,部分熔融程度,岩石、矿物地球化学特征,铬铁矿化特征等许多方面与国内外大型豆荚状铬铁矿床的含矿岩体相似,成矿条件好,找矿前景较大。提出区内找矿前景最好的地段是拉昂错岩体西北部的纯橄榄岩相,其次是东坡岩体的纯橄榄岩相、纯橄榄岩-方辉橄榄岩相,以及当穷岩体的方辉橄榄岩-纯橄榄岩相。     

西藏依拉山蛇绿岩中铬铁矿特征及构造背景

依拉山蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带中部,主要由蚀变较强的方辉橄榄岩和纯橄岩及豆荚状铬铁岩组成。铬铁矿矿体集中分布在依拉山岩体北部,围岩以纯橄岩为主,少量为方辉橄榄岩。铬铁岩中铬尖晶石的电子探针分析结果表明Cr~#值为64.2～73.9,Mg~#值为46.9～71.6,TiO_2为0.03%～0.31%,Al_2O_3为4.5%～18.7%,指示依拉山铬铁矿为高铬型铬铁矿。方辉橄榄岩的稀土元素及微量元素配分模式指示其具有深海地幔橄榄岩的特征,铬铁矿的铂族元素具有IPGE富集而PPGE亏损的特点,呈现出右倾的配分模式,且Pd/Ir与Pt/Pt~*之间不存在明确的相关性,反映出依拉山岩体经历了岩石-熔体反应的演化过程。结合其他岩体内铬铁矿的对比研究,提出依拉山铬铁矿可能是在俯冲带环境下,由玻安质熔体与岩石反应形成,并经历了多阶段的演化过程,即早期的洋中脊(MORB)环境以及后期的俯冲带(SSZ)的改造。     

对“也谈铙钹寨超镁铁岩体的成因和构造类型的归属问题”一文评论的答疑

张旗先生的《评论》和他之前的工作没有提供饶钹寨岩体的“地幔交代作用”的证据；地幔交代作用不能作为判别地幔岩为大陆地幔和大洋地幔属性的标志，因为两者均可能发生地幔交代作用。根据铙钹寨岩体原岩为强烈亏损的方辉橄榄岩（和二辉橄榄岩）；伴有豆荚状铬铁矿及瘤状矿石和铬尖晶石成分具有蛇绿岩地幔岩属性（双峰分布）而非大陆地幔橄榄岩特征，认为该岩体带有蛇绿岩成员的某些特征，并认为该岩体经历了角闪岩相-麻粒岩相的变质作用。我们对《评论》中列举的所谓大陆地幔橄榄岩中也产有豆荚状铬铁矿的诸多例子给予了剖析，指出《评论》犯有基本概念的错误。     

Multi‐stage Melting Processes of Ophiolitic Chromitites from Purang Peridotite,the Western Yarlung‐Zangbo Suture Zone,Tibet

The Purang ophiolite, which crops out over an area of about 600 km2 in the western Yarlung‐Zangbo suture zone, consists chiefly of mantle peridotite, pyroxenite and gabbro. The mantle peridotites are mostly harzburgite and minor lherzolite that locally host small pods of dunite. Some pyroxenite and gabbro veins of variable size occur in the peridotites, and most of them strike NW. On the basis of their mineral chemistry podiform chromitites are divided into high‐alumina (Cr# = 20‐60) (Cr# = 100*Cr/(Cr+Al)) and high‐chromium (Cr# = 60‐80) varieties (Thayer, 1970). Typically, only one type occurs in a given peridotite massif, although some ophiolites contain several massifs which can have different chromitite compositions. However, the Purang massif contains both high chrome and high alumina chromitites within a single mafic‐ultramafic body. Seven small, lenticular bodies of chromitite ore have been found in the harzburgite, with ore textures ranging from massive to disseminated to sparsely disseminated; no nodular ore has been observed. Individual ore bodies are 2‐6 m long, 0.5‐2 m wide and strike NW, parallel to the main structure of the ophiolite. Ore bodies 1 and 6 consist of Al‐rich chromitite (Cr# = 52‐55), whereas orebodies 2, 3, 4 and 5 are Cr‐rich varieties (Cr # = 63 to 89). In addition to magnesiochromite, all of the orebodies contain minor olivine, amphibole and serpentine. Mineral structures show that the peridotites experienced plastic deformation and partial melting. On the basis of magnesiochromite and olivine/clinopyroxene compositions two stages of partial melting are identified in the Purang peridotites, an early low‐partial melting event (about 8%), and a later high‐partial melting event (about 40%). We interpret the Al‐rich chromitites as the products of early MORB magmas, whereas the Cr‐rich varieties are thought to have been generated by the later SSZ melts..     

内蒙古贺根山蛇绿岩的铬铁矿中发现金刚石等深部地幔矿物

前人报道在西藏中生代和俄罗斯极地乌拉尔早古生代蛇绿岩地幔橄榄岩铬铁矿中发现了金刚石等深部地幔矿物,认为需重新考虑铬铁矿浅部成因的传统认识。为了查明不同造山带蛇绿岩的铬铁矿中金刚石等深部矿物的分布规律和豆荚状铬铁矿的成因,笔者开展了内蒙古贺根山晚古生代蛇绿岩中的铬铁矿床的人工重砂矿物学研究,本研究获得约2000 kg的内蒙古贺根山蛇绿岩铬铁矿石样品,对所采样品开展人工重砂选矿,表明该铬铁矿矿石样品中至少有金刚石、碳硅石及其他自然元素类、金属互化物类、氧化物类、硫化物类、硅酸盐类等30余种矿物。内蒙—大兴安岭造山带晚古生代的内蒙古贺根山蛇绿岩带铬铁矿石中,发现金刚石等深部地幔矿物表明,贺根山铬铁矿可能为深部成因。     

Mössbauer spectroscopy studies of the valence state of iron in chromite from the Luobusa massif of Tibet: implications for a highly reduced deep mantle

Mössbauer spectroscopy was applied to study the valence state of iron in chromite from massive, nodular and disseminated podiform chromitite ores of the Luobasa ophiolite massif of Tibet. The results show that Fe³⁺/ΣFe = 0.42 in chromite from massive ore, and Fe³⁺/ΣFe = 0.22 in chromite from nodular and disseminated ores. The massive ore records traces of ultra high pressure mineralogical assemblages, such as diamond inclusions in OsIr alloys, exsolution lamellae of coesite and diopside in chromite, inclusions of metal‐nitrides, native iron and others, which suggests a strongly reducing environment. In contrast, chromite from nodular and disseminated ore contains abundant low‐pressure OH‐bearing mineral inclusions whose formation requires a more oxidizing environment. The high value of Fe³⁺/ΣFe in the ‘reduced’ massive ore is explained by crystallographic stabilization of Fe³⁺ in a high‐pressure polymorph of chromite deep in the upper mantle despite low ambient fO₂ conditions. The presence of high‐pressure phases within the massive chromitite ore requires that the latter, together with its host peridotite, was transported in the solid state from a highly reduced deep mantle environment to shallow depths beneath an ocean spreading centre. It is suggested that in the low‐pressure environment of the spreading centre, the deep‐seated, reduced, massive chromitites partially reacted with their host peridotite in the presence of hydrous melt, yielding the nodular and disseminated chromitite ores. The preponderance of evidence suggests that the latter interaction involved boninitic melts in a supra‐subduction zone environment as proposed previously.     

藏南罗布莎铬铁矿床铬尖晶石矿物学与矿床成因研究

西藏罗布莎铬铁矿床是我国目前研究程度最高、规模最大、地幔橄榄岩相对新鲜的豆荚状铬铁矿床,主要工业矿体产于蛇绿岩壳-幔边界(即岩石莫霍面)以下方辉橄榄岩相带一定层位中,主要有块状、浸染状和豆状等矿石类型。罗布莎铬尖晶石成分变化范围大,依据铬尖晶石的化学成分与矿物学研究至少可识别出3个期次铬尖晶石:(1)成矿前期铬尖晶石,主要以熔蚀残斑晶、出溶晶及少量自形晶形式产于方辉橄榄岩中,以富Al₂O₃为特征,Cr^#值变化范围大(17.19~66.30),且大部分小于60,并与Mg^#值呈负相关关系,由出溶晶,残斑晶到自形晶铬尖晶石,总体表现向富Cr、Fe的方向演变;(2)成矿主期铬尖晶石,可分为早、晚2个阶段。早阶段铬尖晶石主要以它形晶产于不同类型铬铁矿石中,部分呈自形-半自形晶产于铬铁矿体的纯橄岩外壳中,主要以富铬为特征,矿石中Cr^#值变化范围小(70.08~87.03),均大于60,其中块状铬铁矿具有最高的Cr^#和Mg^#,由纯橄岩外壳中副矿物铬尖晶石向豆状、浸染状矿石以及块状矿石演变过程中,铬尖晶石化学成分总体向更富Cr、富Mg方向演变;晚阶段铬尖晶石:主要以自形-半自形晶产于具堆晶结构的纯橄岩相带中,成份上以更加富而贫Al₂O₃,且具有最低Mg^#(18.79~44.77)值为特征;(3)成矿晚期铬尖晶石,主要以网状集合体产于豆状-网脉状(眼眉状)矿石中,以更贫Al、富Fe为特征,具有最高的Cr^#值和低的Mg^#值。综合研究表明,罗布莎铬铁矿中的铬主要来自原始地幔岩本身,且主要来自于地幔橄榄岩中2种辉石的不一致熔融和对副矿物铬尖晶石的改造,原始富铬矿物可能来自地幔深部的八面体硅酸盐矿物。罗布莎豆荚状铬铁矿的成矿作用具有多期次、多成因、多种构造背景下成矿特征,成矿作用过程经历了由大洋中脊(MOR)扩张环境向岛弧体系俯冲环境的转变过程,洋内俯冲带之上(SSZ)的弧间盆地环境是形成冶金级豆荚状铬铁矿的最为有利构造环境。研究提出了罗布莎铬铁矿的"三阶段"成矿模式,即,经历了大洋中脊预富集阶段,俯冲带之上主成矿阶段及之后的构造抬升改造阶段。纯橄岩与方辉橄榄岩接触带之下的方辉橄榄岩相带是寻找较大规模铬铁矿床的有利地带。     

The feature and tectonic setting of Dongqiao podiform chromitite in the central segment of the Bangong Lake-Nujiang suture zone in TibetSCIEI北大核心CSCD

早侏罗世东巧蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带(班怒带)东段,蕴含较为丰富的豆荚状铬铁矿资源。东巧地幔橄榄岩主体由方辉橄榄岩组成,铬铁矿赋存在其内部的纯橄岩脉中。方辉橄榄岩和纯橄岩均显示出弧前橄榄岩的特征。方辉橄榄岩中橄榄石的Fo值为89.8~92.2,斜方辉石的和单斜辉石的Mg^(#)值分别变化于89.7~92.0和92.7~95.1,铬尖晶石的Cr^(#)值(Cr^(#)=100×Cr/(Cr+Al))为60.8~75.9;纯橄岩中橄榄石的Fo值为91.7~92.5,斜方辉石Mg^(#)值变化于91.7~92.1,单斜辉石的Mg^(#)值变化于94.0~94.6,铬尖晶石的Cr^(#)值为69.0~83.1。铬铁矿主要呈致密块状和浸染状构造,其中铬尖晶石的矿物包裹体有橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、角闪石和铂族矿物等。矿石中的铬尖晶石与橄榄岩中的铬尖晶石相比,具有较高的Cr^(#)值(72.5~86.9)和Mg^(#)值(52.8~70.5),较低的Al_(2)O_(3)(6.25%~13.6%)、TiO_(2)(0.06%~0.16%)和Zn(518×10^(-6)~714×10^(-6)),属于高铬型铬铁矿,平衡熔体与玻安质熔体有亲缘性。方辉橄榄岩中铂族元素(PGE)总含量(14.01×10^(-9)~32.81×10^(-9))近似于原始地幔,IPGE(Os、Ir和Ru)/PPGE(Rh、Pt和Pd)的比值均大于1;纯橄岩的PGE总量(13.36×10^(-9)~16.08×10^(-9))略低于原始地幔,IPGE和PPGE富集程度近似;铬铁矿的铂族元素总量(108.4×10^(-9)~645.7×10^(-9))远远高于原始地幔和地幔橄榄岩中PGE的含量,且IPGE以及Rh相对原始地幔富集,而Pt和Pd相对亏损,具明显右倾特征的配分模式,指示东巧地幔橄榄岩和铬铁矿形成过程经历了熔体抽取和交代作用。通过与全球典型豆荚状铬铁矿矿床的特征对比,认为班怒带的蛇绿岩应该有良好的铬铁矿成矿背景。     

High-Al and high-Cr podiform chromitites from the western Yarlung-Zangbo suture zone,Tibet: Implications from mineralogy and geochemistry of chromian spinel,and platinum-group elements

On the basis of their mineral chemistry, podiform chromitites are divided into high-Al (Cr# = 20–60) (Cr# = 100 1 Cr/(Cr + Al)) and high-Cr (Cr# = 60–80) varieties. Typically, only one type occurs in a given peridotite massif, although some ophiolites contain several massifs that can have different chromitite compositions. We report here the occurrence of both high-Cr and high-Al chromitite in a single massif in China, the Dongbo mafic-ultramafic body in the western Yarlung-Zangbo suture zone of Tibet. This massif consists mainly of mantle peridotites, with lesser pyroxenite and gabbro. The mantle peridotites are mainly composed of harzburgites and minor lherzolites; a few dike-like bodies of dunite are also present. Seven small, lenticular bodies of chromitite ores have been found in the harzburgites, with ore textures ranging from massive through disseminated to sparsely disseminated; no nodular ore has been observed. Individual chromitite pods are 1–3 m long, 0.2–2 m wide and strike NW, parallel to the main trend of the peridotites. Chromitite pods 3, 4, and 5 consist of high-Al chromitite (Cr# = 12–47), whereas pods 1 and 2 are high-Cr varieties (Cr# = 73 to 77). In addition to chromian spinel, all of the pods contain minor olivine, amphibole and serpentine. Mineral structures show that the peridotites experienced plastic deformation and partial melting. The mineralogy and geochemistry of the Dongbo peridotites suggest that they formed originally at a mid-ocean ridge (MOR), and were later modified by suprasubduction zone (SSZ) melts/fluids. We interpret the high-Al chromitites as the products of early mid-ocean ridge basalt (MORB) or arc tholeiite magmas, whereas the high-Cr varieties are thought to have been generated by later SSZ melts.