西藏罗布莎地幔橄榄岩矿物学初探

冉廷

【摘要】：本文以西藏雅鲁藏布江缝合带上的罗布莎蛇绿岩中的方辉橄榄岩和纯橄岩作为研究对象。对两种岩石中的主要矿物进行电子探针分析，初步认为罗布莎蛇绿岩形成于大洋中脊，在大洋俯冲闭合的过程中蛇绿岩受俯冲带流体/熔体作用，留下了大洋中脊（MOR）和俯冲带上盘（SSZ）的地质印记。与罗布莎地幔橄榄岩有相同地球化学特征的地幔橄榄岩具有很好的铬铁矿找矿前景。

【关键词】：地幔橄榄岩；矿物学；罗布莎；西藏

【引言】：中国蛇绿岩及其中的镁铁一超镁铁质岩石（或阿尔卑斯型超镁铁岩）主要分布在显生宙各时期的巨型造山带中。横贯中国大陆的南、中、北三条巨型显生宙造山带则是构成中国蛇绿岩和超镁铁岩带分布的基本格架，其中最为著名的是西藏雅鲁藏布江缝合带上的蛇绿岩。蛇绿岩的研究对于认识大洋的打开、扩张、俯冲、消减的形成演化过程具有重要意义，因为蛇绿岩中产出具有重要经济价值的豆荚状铬铁矿，所以对于寻找相关矿产也意义重大。罗布莎铬铁矿是中国最大的冶金级铬铁矿，本文义西藏罗布莎蛇绿岩作为研究对象，拟通过对方辉橄榄岩和纯橄岩的矿物学研究，探讨蛇绿岩形成的构造背景，并对预测区域矿产做出评价。

1 、地质背景

罗布莎蛇绿岩位于西藏雅鲁藏布江缝合带东段，雅鲁藏布江缝合带，作为青藏高原最年轻的缝合带，代表了新特提斯洋盆的开启、消减、闭合及印度-欧亚大陆的碰撞界线，东西延绵近乎2000km[1]。其北侧为拉萨地块，拉萨地块的南缘为冈底斯岩浆弧带，记录了从新特提斯洋岩石圈俯冲形成的安第斯型活动大陆边缘至印度-欧亚大陆碰撞的岩浆活动；其南侧为印度板块被动大陆边缘，主要由早古生代-第三纪海相地层组成。

西藏罗布莎蛇绿岩体位于雅鲁藏布江蛇绿岩带的东段（图1），拉萨市东南约200km，呈近东西向延伸约40km，最宽处达约4km。主要由地幔橄榄岩、堆晶岩和基性岩墙组成，少量被肢解的火山岩和硅质岩作为混杂岩出露在堆晶岩的北侧。地幔橄榄岩中以方辉橄榄岩为主，包含少量二辉橄榄岩、纯橄岩和铬铁矿，其中赋存我国目前最大的铬铁矿床，为该段岩体的标志特征。

2 、 罗布莎地幔橄榄岩矿物化学成分

2.1单斜辉石

单斜辉石的SiO2含量在52.441%-54%之间，Al2O3含量在0.619%-2.741%之间，Cr2O3含量非常少在0.376%-1.027%之间，FeO含量在1.581%-2.146%之间，MgO含量在17.362%-18.65%之间，CaO含量在21.522%-24.03%之间，其它的氧化物含量如TiO2，MnO，Na2O，K2O，NiO都在0.1%以下（表1）。

方辉橄榄岩中单斜辉石化学成分分析图可以看出单斜辉石的Al2O3和Mg#大体上成反比（图2a），大部分的点基本上靠近熔融趋势线上，表明随着部分熔融过程的进行，残余的单斜辉石中Mg的含量会增加，而Al和Cr会优先被熔融（图2 c）。CaO与Mg成正比（图2d），所有的点非常靠近熔融曲线，表示CaO在熔融的过程中，会在单斜辉石中优先富集。从图2a、b可以看到方辉橄榄岩中单斜辉石的点基本上落入弧前地幔橄榄岩内或者弧前与深海地幔橄榄岩过渡部位，由此根据方辉橄榄岩中的单斜辉石和尖晶石在成分变量图中投的点基本上投在深海地幔橄榄岩向弧前地幔橄榄岩过渡的区域，推测方辉橄榄岩可能形成于大洋中脊，为部分熔融抽取的参与，但后期与俯冲流体/熔体反应，显示弧前地幔橄榄岩的信息。

部分熔融趋势线据[2]；ABP-深海地幔橄榄岩，FAB-弧前地幔橄榄岩据[3]

2.2尖晶石

西藏羅布莎地幔橄榄岩中方辉橄榄岩中的尖晶石Cr2O3含量在33.72%-37.54%之间，Al2O3含量在29.43%-31.71%之间，FeO含量在17.76%-19.86%之间，MgO含量在13.81%-14.45%之间，其它氧化物SiO2、TiO2、MnO、CaO、K2O、Na2O含量都在0.1%以下，Mg#值在56.71%-59.4%之间，Cr#值在41.64%-46.11%之间。纯橄榄岩中的尖晶石Cr2O3含量在51.5%左右变化范围非常小，Al2O3含量在17.74%-16%之间，FeO含量在18.8%-21.56%之间，MgO含量在10.04%-11.99%之间，其它氧化物SiO2、TiO2、MnO、CaO、K2O、Na2O含量也都在0.1%以下，Mg#值在45.64%-53.12%之间，Cr#值在68.36%-70.2%之间（表2）。

根据数据做出图西藏罗布莎地幔橄榄岩尖晶石Cr#和Mg#成分变量图（图3），可以看到沿着熔融曲线也就是随着地幔熔融的发展，从方辉橄榄岩到纯橄榄岩，尖晶石的Mg#值不断变小。方辉橄榄岩的Cr#值小幅度增加，而纯橄榄岩的Cr#值基本不变。方辉橄榄岩中尖晶石投在深海地幔橄榄岩和弧前地幔橄榄岩的重叠区域也就是深海地幔橄榄岩向弧前地幔橄榄岩过渡的区域，而纯橄榄岩中尖晶石全部投在弧前地幔橄榄岩区域中。

深海地幔橄榄岩区域来自[4]，弧前地幔橄榄岩区域、玻安岩区域来自[5]、[6]

2.3橄榄石

西藏罗布莎地幔橄榄岩橄榄石电子探针成分分析结果见表3，橄榄石中MgO含量在50%以上，Si2O的含量在41%左右，FeO的含量在6.39%-7.96%之间，MnO的含量在0.09%-0.177%之间，其它氧化物Cr2O3、TiO2、K2O、Na2O等含量都在0.1%以下。橄榄石的Fo值在91.9%-93.5%之间，都是典型的镁橄榄石。

在橄榄石的NiO和Fo构造背景图中（图4a），方辉橄榄岩的NiO和Fo值变化随着熔融程度的发展变化较大，纯橄榄岩中NiO和Fo值比方辉橄榄岩高，方辉橄榄岩部分点落入弧前地幔橄榄岩另外的点和纯橄榄岩的点都没有投在深海地幔橄榄岩和弧前地幔橄榄岩范围内，落在部分熔融趋势线附近。在橄榄石的MnO和Fo构造背景图中（图4b）， 方辉橄榄岩和纯橄榄岩的点也没有投在深海地幔橄榄岩和弧前地幔橄榄岩范围内。

地幔橄欖岩序列来自[7]，部分熔融趋势线来自 [2]， 橄榄石分异趋势来自[2]和 Nakamura[8]

【结语】：

1）方辉橄榄岩中的单斜辉石在成分变量图中投的点基本上投在深海地幔橄榄岩向弧前地幔橄榄岩过渡的区域，推测方辉橄榄岩可能形成于大洋中脊，为部分熔融抽取的参与，但后期与俯冲流体/熔体反应，显示弧前地幔橄榄岩的信息；

2）方辉橄榄岩中尖晶石投在深海地幔橄榄岩和弧前地幔橄榄岩的重叠区域-显示了与单斜辉石相同的地质信息；

3）纯橄榄岩中尖晶石和橄榄石投在部分熔融趋势线附近以及弧前地幔橄榄岩区域，标明纯橄岩主要为地幔橄榄岩与俯冲带上盘环境中的俯冲流体/熔体相互反应的结果；

4）综合认为，罗布莎地幔蛇绿岩可能形成与大洋中脊，并受俯冲流体/熔体影响，具有很好的找矿前景。

参考文献

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[8]Nakamura M. Residence time and crystallization history of nickeliferous olivine phenocrysts

from northern Yatsugatake volcanoes， central Japan： application of a growth and diffusion model in the system Mg–Fe–Ni[J]. Journal f Volcanology and Geothermal Research，1995， 66（1-4）： 81-100.

A preliminary study on the mineralogy of Luobusa peridotites，Tibet

RAN Ting

（College of Resources and Environmental Engineering，Guizhou University，Guiyang，550025， China）

Abstract：The harzburgite and dunite in Luobusa ophiolite of west Yarlungzangbo suture are the research target in this paper.The main minerals of the two kinds of rock were analysed by EMPA， which suggests that the Luobusa ophiolite was probably formed in mid ocean ridge and experienced the process of melt/rock interaction during subduction， and so have the fingerprint of both MOR and SSZ. The peridotites having the same geochemical characteristics with Luobusa peridotites have a good prospect for chromitite prospecting.

Key words：Peridotite； Mineralogy； Luobusa； Tibet