李建峰，夏斌，王冉，劉維亮

(1.中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510640;2.中山大學(xué)海洋學(xué)院，廣東廣州510006;3.長(zhǎng)安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，西部礦產(chǎn)資源與地質(zhì)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安710054)

0 引言

洞錯(cuò)蛇綠巖出露于班公湖－怒江蛇綠巖帶中、西段的交接處，其地理位置很重要。邱瑞照等(2004)獲得舍瑪拉溝蛇綠巖中層狀輝長(zhǎng)巖Sm-Nd內(nèi)部等時(shí)線年齡為191±22 Ma，K-Ar年齡140±4.07 Ma和152.30 ±3.60 Ma，據(jù)此認(rèn)為洞錯(cuò)地區(qū)洋盆張開時(shí)間為侏羅紀(jì)，后者代表了受洋殼俯沖影響的時(shí)間;鮑佩聲等(2007)研究發(fā)現(xiàn)洞錯(cuò)基性熔巖屬典型洋島玄武巖(OIB)，綜合分析認(rèn)為洞錯(cuò)蛇綠巖形成于有大量富集地幔物質(zhì)上侵的洋島(OIB)環(huán)境，并獲得堆晶橄長(zhǎng)巖中鋯石SHRIMP U-Pb年齡為132±3 Ma，玄武巖全巖39Ar/40Ar年齡為137±2.7 Ma和140 ±2.8 Ma，認(rèn)為洞錯(cuò)蛇綠巖形成于早白堊世;Wang et al.(2008)通過對(duì)洞錯(cuò)蛇綠巖中變質(zhì)角閃巖研究認(rèn)為洞錯(cuò)蛇綠巖形成于陸緣弧后盆地，洋盆為發(fā)育在中侏羅世的短暫小洋盆;張玉修(2007)發(fā)現(xiàn)洞錯(cuò)蛇綠巖中尖晶石兼具M(jìn)ORB和IAT特征，堆晶巖地球化學(xué)特征顯示為MORB型，認(rèn)為蛇綠巖形成于洋內(nèi)俯沖帶之上不成熟的弧后盆地。由前人的研究可見:①蛇綠巖的不同巖石單元記錄了不同的年代學(xué)和構(gòu)造地質(zhì)信息，如堆晶巖和地幔橄欖巖記錄了俯沖流體的作用，而玄武巖單元?jiǎng)t沒有反映;②蛇綠巖記錄的最早形成年齡為早侏羅世，洋盆的主要發(fā)育階段應(yīng)當(dāng)為早白堊世;③ 洞錯(cuò)洋盆的性質(zhì)，總的來說應(yīng)該是發(fā)育時(shí)間短暫的陸緣小洋盆，并可能存在洋殼俯沖和洋內(nèi)熱點(diǎn)作用。由于洞錯(cuò)蛇綠巖中玄武巖沒有受到俯沖作用影響的特征，因此洞錯(cuò)地區(qū)是否存在洋殼俯沖作用尚待進(jìn)一步確定。前人的研究過多的關(guān)注于蛇綠巖中的玄武巖，對(duì)于其他巖石單元研究較少，近期通過對(duì)堆晶巖的定年，西藏蛇綠巖的形成年齡研究取得了巨大進(jìn)步(李建峰等，2009)，另外程學(xué)展等(2011)也討論了羅布莎地幔橄欖巖的同位素組成及意義。本文選擇洞錯(cuò)蛇綠巖中的地幔尖晶石二輝橄欖巖和均質(zhì)輝長(zhǎng)巖，對(duì)其開展礦物化學(xué)成分特征研究，并據(jù)此討論蛇綠巖的形成環(huán)境，對(duì)進(jìn)一步研究洞錯(cuò)古洋盆構(gòu)造演化具有重要意義。

1 地質(zhì)背景

改則洞錯(cuò)蛇綠巖出露于改則縣洞錯(cuò)北約20 km處，去申拉以南，地表形態(tài)為楔狀體，東西延長(zhǎng)約50 km，西段寬約18 km，大致沿日土－改則－丁青斷裂帶分布，侵位于木嘎崗日群中(圖1)。木嘎崗日群地層沉積韻律發(fā)育，由輕變質(zhì)的砂巖、頁巖、硅質(zhì)巖夾薄層灰?guī)r組成，為一套形成于大陸邊緣環(huán)境的侏羅系類復(fù)理石組合。區(qū)域上蛇綠巖被下白堊統(tǒng)朗山組不整合覆蓋(圖1)。洞錯(cuò)蛇綠巖總厚度大于6 km，從底部至頂部依次由地幔橄欖巖、鎂鐵－超鎂鐵質(zhì)堆晶雜巖、基性巖床(墻)和基性熔巖四部分組成(圖1b)，但因構(gòu)造肢解一個(gè)蛇綠巖剖面通常僅見其中1～2個(gè)巖石單元，同時(shí)可見砂巖呈包體構(gòu)造侵入灰綠色玄武巖中(圖2b)，也見蛇綠巖上不整合覆蓋有白堊紀(jì)去申拉組碎屑沉積、火山碎屑沉積地層。蛇綠巖地體中各巖石單元受構(gòu)造應(yīng)力作用影響明顯，巖石中發(fā)育較密集的近東西向延伸的片理，傾向?yàn)楸?，傾角較陡，產(chǎn)狀與蛇綠巖地體附近的主要逆沖斷裂一致。蛇綠巖地體與圍巖接觸帶附近有幾厘米至幾十厘米寬的動(dòng)熱變質(zhì)帶或構(gòu)造破碎帶，發(fā)育構(gòu)造角礫巖、糜棱巖和動(dòng)熱變質(zhì)角巖，表明蛇綠巖地體在侵位過程中及侵位后，受到了較強(qiáng)的來自南北向擠壓應(yīng)力作用的影響。

圖1 洞錯(cuò)蛇綠巖地質(zhì)構(gòu)造略圖(a)(據(jù)Wang et al.，2008)與洞錯(cuò)蛇綠巖剖面圖(b)Fig.1 Schematic map(a)for the geological characteristics of the Dong Tso ophiolite and areas nearby(modify from Wang et al.，2008)and the profile(b)of the Dong Tso ophiolite

圖2 洞錯(cuò)蛇綠巖各巖石單元野外照片F(xiàn)ig.2 Photos showing the exposure characteristics of the Dong Tso ophiolite

洞錯(cuò)蛇綠巖中的地幔橄欖巖體與超鎂鐵堆晶巖、均質(zhì)輝長(zhǎng)巖、枕狀玄武巖呈構(gòu)造接觸。

地幔橄欖巖主要由方輝橄欖巖、二輝橄欖巖組成，并有約占體積5% ～10%的純橄巖。純橄巖多以透鏡狀分布在地幔橄欖巖中。方輝橄欖巖為墨綠色，風(fēng)化表面呈土黃色和褐黃色。地幔橄欖巖中可見一組 X 剪節(jié)理，產(chǎn)狀為:345°∠30°和80°∠15°。

超鎂鐵堆晶巖由含長(zhǎng)橄欖巖、橄欖輝石巖、純橄巖組成。出露寬度約150 m，多處可見。巖石具有典型的堆晶結(jié)構(gòu)，其次有反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)和嵌晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石多數(shù)發(fā)生蛇紋石化;有斜長(zhǎng)石時(shí)，斜長(zhǎng)石發(fā)生綠泥石、綠簾石化。

均質(zhì)輝長(zhǎng)巖分布在地幔橄欖巖體兩側(cè)，出露寬約3～4 km。輝綠巖呈較小的巖墻狀侵入地幔橄欖巖和堆晶巖之中，多不構(gòu)成獨(dú)立的單元。

枕狀玄武巖分布在蛇綠巖剖面頂部，出露寬約1400 m。枕狀玄武巖枕體為扁橢球狀，長(zhǎng)軸介于10～120 cm之間。枕體平行排列，表面有一層厚1～4 cm的暗色冷凝薄殼，呈同心圓狀，由于蝕變作用，冷凝薄殼堅(jiān)硬，呈深灰、褐色。枕體表面氣孔發(fā)育，多垂直于枕體表面呈放射狀分布，直徑多在2～5 cm之間。

含放射蟲硅質(zhì)巖呈薄層夾于枕狀玄武巖中，夾層厚度一般在幾厘米至幾十厘米。

另在枕狀玄武巖之上還見呈互層狀產(chǎn)出的灰綠色玄武巖和紫紅色杏仁玄武巖(圖1b)，兩者氣孔均比較發(fā)育，巖石具塊狀構(gòu)造。其間可夾雜外來灰?guī)r或砂巖塊體或夾層。關(guān)于此套地層劃分方法不一:西藏地質(zhì)礦產(chǎn)局(1993)年將其劃為下、中侏羅統(tǒng)木嘎崗日群，而1∶25萬改則幅填圖將其劃分為早白堊世去申拉組。

2 地幔橄欖巖、均質(zhì)輝長(zhǎng)巖巖相學(xué)特征

洞錯(cuò)蛇綠巖各巖石單元發(fā)育較為齊全，由于所研究礦物尖晶石、橄欖石、輝石等均來自于地幔橄欖巖和輝長(zhǎng)巖部分。因此本節(jié)主要介紹上述兩個(gè)巖石單元的巖石學(xué)、巖相學(xué)特征。

2.1 地幔橄欖巖

在洞錯(cuò)蛇綠巖剖面中(圖1b)地幔橄欖巖為蛇綠巖中的主要構(gòu)成部分之一。洞錯(cuò)蛇綠巖中的地幔橄欖巖主要為(變質(zhì))方輝橄欖巖+二輝橄欖巖。多數(shù)已經(jīng)發(fā)生較強(qiáng)烈的蛇紋石化和碳酸鹽化蝕變作用，具體如下:

尖晶石方輝橄欖巖(XDC30、XDC34，圖版1，見正文后):主要組成礦物為橄欖石(50% ～60%)、斜方輝石(35% ～40%)，還有約1% ～2%的尖晶石，碎裂結(jié)構(gòu)。碎斑是不規(guī)則透鏡狀斜方輝石，碎基則為粒度不等的橄欖石和斜方輝石、尖晶石。碎斑斜方輝石中出溶透細(xì)密輝石頁片，還有兩期交代透輝石。碎基中的橄欖石粒，表現(xiàn)為退火重結(jié)晶的“三聯(lián)點(diǎn)”結(jié)構(gòu)，橄欖石碎粒粒內(nèi)扭折帶清晰。尖晶石新鮮，棕黃色。微裂縫中有蛇紋石脈充填。

尖晶石二輝橄欖巖(XDC28，圖版2):主要組成礦物為橄欖石(50% ～60%)、斜方輝石(30% ～35%)、單斜輝石(5%左右)，還有2% ～3%的尖晶石。巖石糜棱巖化，碎裂結(jié)構(gòu)。碎斑輝石常見核幔結(jié)構(gòu)。蛇紋石化的橄欖石中有三向排列的針片狀礦物稀疏不均地排列。鉻尖晶石碎粒多見于碎基中，它形。輝石中幾乎不見出溶物。薄片中可見碳酸鹽脈。

蛇紋巖(XDC37，圖版3):墨綠色，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石強(qiáng)烈蛇紋石化后糜棱巖化和碳酸鹽化，原巖組構(gòu)及礦物化學(xué)成分基本消失。但能見到眼球狀尖晶石。

2.2 堆晶巖

堆晶巖下部主要由暗色含長(zhǎng)橄欖巖、橄欖輝石巖和純橄巖組成，上部則主要由層狀堆晶輝長(zhǎng)巖和均質(zhì)輝長(zhǎng)巖組成。

堆晶輝長(zhǎng)巖:具有特征的補(bǔ)堆晶結(jié)構(gòu)，主要礦物為角閃石(～55%)和斜長(zhǎng)石(～40%)。棕色角閃石相連成片包裹板狀斜長(zhǎng)石及少量殘留輝石，呈特殊的補(bǔ)堆晶嵌晶含長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。這說明原巖為輝長(zhǎng)巖，斜長(zhǎng)石、輝石粒間被棕色角閃石補(bǔ)堆晶充填。斜長(zhǎng)石可以分為兩個(gè)世代:棕色閃石內(nèi)的斜長(zhǎng)石形成早，顆粒小;在棕色閃石外的斜長(zhǎng)石形成晚，較粗。斜長(zhǎng)石有葡萄石化現(xiàn)象。

均質(zhì)輝長(zhǎng)巖(XDC39，圖版4):巖石具輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。主要礦物為輝石(～45%)、斜長(zhǎng)石(～40%)和橄欖石(～10%)。其中橄欖石顆粒呈透鏡體狀，普遍可見扭折帶。輝石中可見沿解理縫的棒狀交代物，推測(cè)為閃石。斜長(zhǎng)石為寬板狀，自形、半自形，可包裹橄欖石、輝石形成相互包裹鑲嵌結(jié)構(gòu)。斜長(zhǎng)石雙晶有尖滅、分叉、彎曲、斷裂和錯(cuò)動(dòng)。另外，可見少量金屬氧化物。

3 樣品特征與分析方法

我們選擇洞錯(cuò)蛇綠巖中的樣品 XDC28、XDC30、XDC34、XDC37和XDC39進(jìn)行礦物化學(xué)成分分析，其中XDC28為尖晶石二輝橄欖巖，XDC30和XDC34為尖晶石方輝橄欖巖，XDC37為蛇紋巖，XDC39為均質(zhì)輝長(zhǎng)巖。采樣點(diǎn)坐標(biāo)分別為:XDC28(N32°20'33.5″;E84°44'04.5″;5066 m)、XDC30(N32°20'21.7″;E84°44'09.8″;4991 m)、XDC34(N32°19'34.9″;E84°44'12.2″;4894 m)、XDC37(N32°19'20.0″;E84°44'05.3″;4864 m)、XDC39(N32°19'02.0″;E84°44'02.1″;4852 m)。

樣品薄片觀察和照相在中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所顯微鏡實(shí)驗(yàn)室的萊卡和尼康光學(xué)顯微鏡下觀察完成。部分礦物化學(xué)成分分析在中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，儀器為JEOL公司JXA-8100M電子探針，工作電壓15 kV，工作電流l×10－8A;另一部分礦物化學(xué)成分由中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所邊緣海地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的SEM-EDS分析，儀器為EDAX公司的Genesis2000 X射線能譜儀，工作電壓為20 kV，工作電流為10 nA。

4 礦物化學(xué)分析結(jié)果

利用電子探針和X射線能譜儀測(cè)定的礦物化學(xué)成分和相應(yīng)的分析計(jì)算結(jié)果分別列于表1和表2。我們分別測(cè)定了尖晶石、斜方輝石和單斜輝石等礦物。各礦物的化學(xué)成分特征和相應(yīng)的構(gòu)造意義分述如下:

4.1 尖晶石

由于尖晶石的組成元素Cr、Mg為強(qiáng)相容元素，而Al則為強(qiáng)不相容元素，因此在分離結(jié)晶和部分熔融不同階段，形成的尖晶石具有很大的化學(xué)成分差異。Dick and Bullen(1984)認(rèn)為尖晶石的化學(xué)成分能夠反映其形成時(shí)的環(huán)境，如溫度、壓力和熔體組分等。而不同構(gòu)造背景下形成的尖晶石的化學(xué)成分也具有很大差異，Lee(1999)對(duì)不同的構(gòu)造背景之下的尖晶石中Cr#(Cr/(Cr+Al))的變化范圍進(jìn)行了總結(jié)。現(xiàn)今，尖晶石的化學(xué)組分已經(jīng)被廣泛的用于識(shí)別不同構(gòu)造背景下的基性和超基性巖。本文，采用尖晶石中Cr/(Al+Cr)對(duì)Mg#(Mg2+/(Mg2++Fe2+))投圖來判別尖晶石寄主巖石(地幔橄欖巖和輝長(zhǎng)巖)的形成構(gòu)造背景(圖3)。

洞錯(cuò)尖晶石二輝橄欖巖XDC-28中的尖晶石投點(diǎn)于深海橄欖巖區(qū)域附近，并反映其經(jīng)歷了少于10%的熔體提取;方輝橄欖巖 XDC30和蛇紋巖XDC37中的尖晶石投點(diǎn)于正常洋中脊玄武巖范圍之內(nèi)，分別反映了大約為13%和25%的虧損程度;另一塊方輝橄欖巖XDC34中的尖晶石投點(diǎn)于正常洋中脊玄武巖、島弧拉斑玄武巖和弧前的交界區(qū)域，并反映了較大的虧損(～30%)。從XDC28(尖晶石二輝橄欖巖)到XDC30、XDC37和XDC34(尖晶石方輝橄欖巖)，鉻尖晶石反映的虧損程度依次增加，構(gòu)成一個(gè)沿Hirose and Kawamoto(1995)所計(jì)算的逐步虧損曲線分布的趨勢(shì)。總的來說，尖晶石反映了洞錯(cuò)地幔橄欖巖曾經(jīng)經(jīng)歷了＜10% ～30%左右的虧損，明顯不同于島弧環(huán)境地幔橄欖巖強(qiáng)烈虧損的特征。而均質(zhì)輝長(zhǎng)巖XDC39的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)投點(diǎn)于輝長(zhǎng)巖脈及其圍巖附近區(qū)域。

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?

4.2 輝石

輝石是 Mg、Fe2+以及 Na、Al、Fe3+和Cr3+等的偏硅酸鹽。其化學(xué)成分與形成環(huán)境和巖漿性質(zhì)緊密相關(guān)。前人已經(jīng)利用其化學(xué)成分來判斷其寄主巖石形成的溫、壓條件(Nimis and Taylor，2000)。Nisbet and Pearce(1997)總結(jié)了不同構(gòu)造背景下形成的基性巖漿中輝石斑晶的化學(xué)成分特征，并建立了利用輝石化學(xué)成分判斷構(gòu)造背景的圖解。本文將根據(jù)Réjean et al.(2003)建立的相關(guān)圖解，對(duì)輝石的寄主巖石的形成構(gòu)造背景進(jìn)行判別。

4.2.1 斜方輝石

洞錯(cuò)尖晶石二輝橄欖巖XDC28中斜方輝石的Mg#在0.90 ～0.92 之間，Al2O3含量較高(6.2% ～6.5%)，Cr2O3含量范圍為 0.63% ～0.80%。而洞錯(cuò)均質(zhì)輝長(zhǎng)巖XDC39中的斜方輝石的Mg#在0.78～0.82 之間，Al2O3含量較低(1.41% ～1.96%)，Cr2O3含量范圍為0.21% ～0.28%。將其與現(xiàn)在典型構(gòu)造背景中的斜方輝石作對(duì)比(圖4)，可見XDC28中的斜方輝石與深海橄欖巖中的斜方輝石相似;XDC39中的斜方輝石與Pito、Terevaka和Garrett等地的基性、超基性巖體中的斜方輝石相似。

圖3 洞錯(cuò)地幔橄欖巖和均質(zhì)輝長(zhǎng)巖中尖晶石礦物化學(xué)成分投圖Fig.3 Cr/(Cr+Al)vs Mg#diagram for spinels from the mantle peridotite and massive gabbro，Dong Tso

圖4 洞錯(cuò)地幔橄欖巖和均質(zhì)輝長(zhǎng)巖中斜方輝石礦物化學(xué)成分投圖Fig.4 Diagrams showing the composition variation of the orthoproxenes from the mantle peridotite and massive gabbro，Dong Tso

4.2.2 單斜輝石

鏡下分析發(fā)現(xiàn)洞錯(cuò)二輝橄欖巖XDC28中的單斜輝石經(jīng)具有較高的Mg含量(Mg/(Mg+Fe2++Fe3+)=0.95)，其 Al2O3含量為 4.96%，Cr2O3含量為0.82%，在圖5中投點(diǎn)于深海橄欖巖范圍之內(nèi)。洞錯(cuò)均質(zhì)輝長(zhǎng)巖XDC39中的單斜輝石可以有兩種賦存狀態(tài):一種具有等軸形態(tài)、顆粒較大，可以包含斜方輝石或者橄欖石出溶物;而另外一種則與橄欖石或斜方輝石交互出現(xiàn)，或者作為交代或者出溶葉片。兩種單斜輝石的化學(xué)成分也具有較大的差別，前一種(測(cè)點(diǎn) XDC39-15、28、33、4)具有較高的 Mg含量(Mg/(Mg+Fe2++Fe3+)=0.82% ～ 0.84%)和Cr2O3含量(Cr2O3=0.30% ～ 0.45%)，后者的Mg、Cr2O3含量均較低，分別為 0.74%和＜0.01%;但是兩者具有相似的Al2O3含量。結(jié)合其形成溫度(后文)分析，前者為初始巖漿結(jié)晶的產(chǎn)物，后者為在后期變質(zhì)過程中重新達(dá)到化學(xué)平衡的單斜輝石。

4.3 地質(zhì)溫壓計(jì)

通過Lindsley(1983)建立的輝石四邊形投圖，可以獲得地質(zhì)溫度計(jì)信息。研究表明單斜輝石和斜方輝石的Ca含量隨著溫度的降低分別增加和減少。從圖6的投圖中可以看到洞錯(cuò)地幔橄欖巖中的斜方輝石指示的溫度范圍為1100～1300℃，單斜輝石指示的溫度為＜500℃;而洞錯(cuò)均質(zhì)輝長(zhǎng)巖中的斜方輝石指示的溫度范圍為900～1000℃，單斜輝石指示的溫度范圍為 ＜500～800℃(其中測(cè)點(diǎn)XDC39-41指示溫度＜500℃，測(cè)點(diǎn)XDC39-15指示溫度～600℃，其余三個(gè)測(cè)點(diǎn)較為一致，在800℃左右)。將上述結(jié)果與鏡下鑒定和測(cè)點(diǎn)點(diǎn)位相結(jié)合，不難看出:洞錯(cuò)均質(zhì)輝長(zhǎng)巖中的斜方輝石都具有較好的自形，呈等軸狀，顆粒較大，具有初始巖漿結(jié)晶礦物的特點(diǎn)(圖版4、5)，因此可認(rèn)為兩種巖石的形成溫度分別為1100～1300℃和900～1000℃。而洞錯(cuò)地幔橄欖巖和均質(zhì)輝長(zhǎng)巖中的低Ca單斜輝石(XDC28-52、XDC39-41、15)具有亞固相變質(zhì)結(jié)晶礦物的化學(xué)成分(圖版6)，可能是在冷卻和重結(jié)晶過程中重新達(dá)到化學(xué)平衡的結(jié)果，其溫度也反映了變質(zhì)或重結(jié)晶時(shí)的溫度;均質(zhì)輝長(zhǎng)巖中其余三個(gè)高Ca單斜輝石具有等軸形態(tài)、顆粒較大，應(yīng)當(dāng)為初始巖漿的結(jié)晶礦物，其指示～800℃的溫度，可能是由于初始巖漿優(yōu)先于單斜輝石而結(jié)晶斜方輝石的結(jié)果。

圖5 洞錯(cuò)地幔橄欖巖和均質(zhì)輝長(zhǎng)巖中單斜輝石礦物化學(xué)成分投圖Fig.5 Diagrams showing the composition variation of the clinopyroxenes from the mantle peridotite and massive gabbro，Dong Tso

圖6 洞錯(cuò)地幔橄欖巖和均質(zhì)輝長(zhǎng)巖中輝石化學(xué)成分的端元投圖Fig.6 Plots showing the composition variation of the pyroxenes from the mantle peridotite and massive gabbro，Dong Tso

5 討論

蛇綠巖的形成構(gòu)造環(huán)境判別一直是蛇綠巖研究中的關(guān)鍵問題，也是縫合帶－造山帶構(gòu)造演化研究中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。判斷蛇綠巖形成構(gòu)造環(huán)境的手段多樣，主要的一種為根據(jù)蛇綠巖中玄武巖(殼層熔巖)的地球化學(xué)特征和同位素特征來進(jìn)行判定。例如，根據(jù)不同構(gòu)造環(huán)境形成的蛇綠巖中玄武巖的高場(chǎng)強(qiáng)元素含量的差別，Pearce and Cann(1973)建立了Zr/4-Y-Nb×2構(gòu)造環(huán)境判別圖解;Wood(1980)建立了Th-Ta-Hf/3和Th-Nb/16-Hf/3構(gòu)造環(huán)境判別圖解。由于不同構(gòu)造環(huán)境下的玄武質(zhì)巖漿化學(xué)成分必然有差異，不同構(gòu)造環(huán)境的物理(溫度、壓力等)、化學(xué)(氧逸度、水逸度等)條件也不同，從巖漿中結(jié)晶出的礦物化學(xué)成分(尤其是其中的微量元素)均與巖漿特征和其物理化學(xué)條件有關(guān)。因此，不同構(gòu)造環(huán)境下形成的蛇綠巖中的礦物化學(xué)成分往往也有差異。因此，可以根據(jù)蛇綠巖中的礦物化學(xué)成分來判斷蛇綠巖的構(gòu)造環(huán)境。由于尖晶石中的Cr、Al分別為強(qiáng)相容和強(qiáng)不相容元素，尖晶石中的Cr含量隨著寄主巖石形成環(huán)境的不同而有明顯差異，因此前人最常用的就是地幔橄欖巖中的尖晶石的Cr#對(duì)Mg#值投圖，來判斷蛇綠巖的形成環(huán)境。另外，輝石的化學(xué)成分也可以用來判斷寄主巖石的形成環(huán)境。Réjean et al.(2003)更是建立了利用尖晶石、單斜輝石、斜方輝石、長(zhǎng)石等礦物化學(xué)成分與現(xiàn)代不同構(gòu)造環(huán)境下相應(yīng)礦物的對(duì)比來判斷其形成構(gòu)造環(huán)境的圖解?？傊蒙呔G巖中的礦物化學(xué)成分來判斷蛇綠巖的形成環(huán)境也是一種極其有效的手段。

洞錯(cuò)蛇綠巖位于班公湖－怒江縫合帶中、西段的結(jié)合部位，且蛇綠巖剖面各個(gè)巖石單元發(fā)育較為完全。前人對(duì)洞錯(cuò)蛇綠巖也進(jìn)行了一些研究，但是，對(duì)于其礦物化學(xué)成分研究不多，主要為張玉修(2007)研究了蛇綠巖地幔橄欖巖中的尖晶石化學(xué)成分，發(fā)現(xiàn)其投點(diǎn)于N-MORB、IAT和弧前橄欖巖界線附近，尖晶石反映了地幔橄欖巖經(jīng)歷了27% ～35%的熔體萃取。本文詳細(xì)研究了洞錯(cuò)蛇綠巖中的尖晶石和輝石化學(xué)成分。尖晶石的分析結(jié)果顯示:洞錯(cuò)地幔橄欖巖從尖晶石二輝橄欖巖到尖晶石方輝橄欖巖分別經(jīng)歷了＜10% ～約30%的虧損，顯示逐步虧損的趨勢(shì);代表了虧損程度較弱的地幔橄欖巖殘留(＜30%)，明顯不同于島弧環(huán)境地幔橄欖巖強(qiáng)烈虧損的特征。雖然張玉修(2007)通過對(duì)地幔橄欖巖的礦物學(xué)和堆晶巖地球化學(xué)研究，認(rèn)為洞錯(cuò)蛇綠巖兼具M(jìn)ORB和IAT特征，形成于洋內(nèi)俯沖帶之上不成熟的弧后盆地，而至今未在玄武巖中發(fā)現(xiàn)俯沖流體交代的信息，因此洞錯(cuò)蛇綠巖是否受到了俯沖流體的影響，有待于進(jìn)一步的礦物學(xué)和地球化學(xué)研究。輝石的化學(xué)成分特征指示尖晶石二輝橄欖巖屬于典型的深海橄欖巖，與尖晶石的分析結(jié)果一致，均質(zhì)輝長(zhǎng)巖中輝石化學(xué)成分也與現(xiàn)代典型的輝長(zhǎng)巖中的輝石化學(xué)成分一致?？偟膩碚f，洞錯(cuò)蛇綠巖的礦物(尖晶石、單斜輝石、斜方輝石)指示洞錯(cuò)蛇綠巖的形成演化以正常洋脊的逐步虧損為主，至于是否受到了俯沖流體的影響的問題，有待進(jìn)一步研究確定。

6 結(jié)論

綜上所述，通過對(duì)礦物化學(xué)成分的研究，我們可以了解巖石形成的溫、壓條件，形成巖石的母巖漿特點(diǎn)，以及巖石后期經(jīng)歷的變質(zhì)作用等等。通過對(duì)洞錯(cuò)地幔橄欖巖和均質(zhì)輝長(zhǎng)巖中的礦物化學(xué)成分測(cè)試研究，我們發(fā)現(xiàn):

(1)尖晶石化學(xué)成分研究表明:洞錯(cuò)地區(qū)尖晶石二輝橄欖巖(XDC28)投點(diǎn)于深海橄欖巖區(qū)域附近，經(jīng)歷了少于10%的熔體提取;而尖晶石方輝橄欖巖分別經(jīng)歷了13%～30%左右的虧損。輝石化學(xué)成分研究確認(rèn)了尖晶石二輝橄欖巖屬于深海橄欖巖。尖晶石和輝石化學(xué)成分研究均表明洞錯(cuò)均質(zhì)輝長(zhǎng)巖具有典型的基性侵入巖體的礦物化學(xué)特征。

(2)洞錯(cuò)地幔橄欖巖從尖晶石二輝橄欖巖到方輝橄欖巖構(gòu)成的沿Hirose and Kawamoto(1995)計(jì)算的部分熔融程度增加而逐步虧損曲線分布的趨勢(shì)，說明洞錯(cuò)蛇綠巖的形成演化以正常洋脊的逐步虧損為主。

(3)洞錯(cuò)均質(zhì)輝長(zhǎng)巖中的斜方輝石具有巖漿結(jié)晶的特點(diǎn)，其所反映的溫度(900～1000℃)被解釋呈均質(zhì)輝長(zhǎng)巖的形成溫度;而地幔橄欖巖和均質(zhì)輝長(zhǎng)巖中的低鈣單斜輝石具有變質(zhì)輝石的特點(diǎn)，其指示的溫度(＜500～600℃左右)被認(rèn)為是在后期冷卻變質(zhì)或重結(jié)晶過程中達(dá)到再平衡時(shí)的溫度。

致謝:中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所張旗研究員和南京大學(xué)周國(guó)慶教授認(rèn)真審閱了本文，提出了許多寶貴意見，作者深表感謝!

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