成礦理論研究進(jìn)展

成礦理論研究進(jìn)展具有純橄巖包殼的不規(guī)則的鉻鐵礦礦體形狀不規(guī)則,多成狹窄透鏡狀、巖墻狀,由于壓扁拉長(zhǎng)褶皺變形,構(gòu)造形態(tài)不規(guī)則而且分布無(wú)規(guī)律

。大多出現(xiàn)在大洋地殼巖石學(xué)莫霍面(蛇綠巖的堆積巖與地幔橄欖巖的界面)以下的1～2km范圍里的方輝橄欖巖中,與地幔底辟關(guān)系密切,是蛇綠巖套地幔巖中特征的礦產(chǎn)古巴、紐芬蘭、日本、新喀里多尼亞、哈薩克斯坦、菲律賓、澳大利亞、印度、巴基斯坦、伊朗、土耳其、阿爾卑斯山、阿曼、西班牙、希臘、阿爾巴尼亞、南斯拉夫、芬蘭、埃及、沙特阿拉伯、摩洛哥、埃塞俄比亞及我國(guó)西藏、新疆、內(nèi)蒙古等地的蛇綠巖在我國(guó)華北遵化、遼寧蛇綠巖中也發(fā)現(xiàn)有典型的豆莢狀鉻鐵礦產(chǎn)出豆莢狀鉻鐵礦堆晶模式其核心思想是鉻鐵礦從在向上循環(huán)流動(dòng)的玄武巖漿中結(jié)晶,并且由于巖漿的循環(huán)使得鉻鐵礦保持了懸浮狀態(tài),因此這些鉻鐵礦能聚合形成結(jié)核;而當(dāng)巖漿能量減弱時(shí),鉻鐵礦降落聚集形成鉻鐵巖.這種堆晶模式能解釋鉻鐵礦作為橄欖巖中的少量礦物相卻能大量聚集形成鉻鐵巖和鉻鐵礦結(jié)核狀構(gòu)造的成因不能解釋為何鉻鐵礦及其圍巖常具有相同的變形組構(gòu)以及鉻鐵礦與純橄巖外殼緊密伴生等現(xiàn)象2.3混熔模式鉻尖晶石比共結(jié)的堆晶硅酸鹽尤其是橄欖石集中鉻尖晶石作為結(jié)晶相沉淀

Irvine[23,24]據(jù)此對(duì)在層狀入體中的層狀鐵巖提出了一個(gè)模式:所有鉻尖晶石的沉淀來(lái)自一個(gè)由相對(duì)原始的玄武質(zhì)巖漿和富硅巖漿的混合形成的次生巖漿,而富硅巖漿或者由周?chē)臍r熔融形成或者由某個(gè)分異結(jié)晶過(guò)程形成.這可看作是熔體-巖石或熔體-地幔反應(yīng)模式思想

Puk

tunc[25]結(jié)合鉻鐵礦的形成環(huán)境進(jìn)一步發(fā)展了這種巖漿混容后僅有鉻鐵礦沉淀的思想.Zhou等[26]和Arai

andYurimoto[14]—豆莢狀鉻鐵礦的純橄欖巖外殼是地幔深處提取出來(lái)的熔體與圍巖中輝石反應(yīng)的產(chǎn)物,分別提出了豆莢狀鉻鐵巖形成的熔體-巖石反應(yīng)模式和熔體-地幔反應(yīng)模式.其核心內(nèi)容是一致的,即來(lái)自深處的熔體在其運(yùn)移過(guò)程中溶解了通道圍巖中的輝石,從而形成了沿運(yùn)移通道的純橄巖外殼,而反應(yīng)后形成的熔體將僅沉淀鉻鐵礦形成豆莢狀鉻鐵礦混熔模式能解釋鉻鐵礦大量集中分布和鉻鐵礦常與純橄巖緊密相伴生的現(xiàn)象2.4熔融再造模式我國(guó)學(xué)者王希斌和鮑佩聲等多年來(lái)的研究總結(jié).

富鉻型鉻鐵礦是原始地幔巖高度熔融再造的產(chǎn)物,而富鋁型鉻鐵礦或?yàn)樵嫉蒯r較低程度部分熔融再造的產(chǎn)物或?yàn)楦叨热廴谠僭觳B加了與基性熔體的亞固相再平衡的產(chǎn)物.顯然,根據(jù)這種模式,地幔巖的部分熔融程度決定了鉻鐵礦的類(lèi)型,即部分熔融程度越高鉻鐵礦越富鉻,并且剪切變形的強(qiáng)度越強(qiáng)鉻鐵礦越富鉻.

熔融再造模式最大的優(yōu)點(diǎn)是能解釋鉻鐵礦與緊鄰的純橄巖具有相同的變質(zhì)組構(gòu).在某個(gè)特定的鉻鐵礦床中,其中的2種或3種模式分別適用于該礦床演化的不同階段,如早期由熔融再造模式形成鉻鐵礦床的鉻鐵礦床在后期又經(jīng)歷了混熔模式的改造,形成了更復(fù)雜的鉻鐵礦床.因此,對(duì)豆莢狀鉻鐵礦的成因提出一個(gè)包羅萬(wàn)象的機(jī)制可能是不切實(shí)際的,查明鉻鐵礦及其圍巖的構(gòu)造演化和鉻鐵礦與圍巖的地質(zhì)關(guān)系可能才是正確描述鉻鐵礦形成模式的關(guān)鍵.富鉻型鉻鐵礦形成在島弧環(huán)境,富鋁型鉻鐵礦形成在洋或成熟的弧后盆地?cái)U(kuò)張中心環(huán)境,而富鉻富鋁型鉻鐵礦的形成被認(rèn)為是經(jīng)歷了從洋中脊到島弧的環(huán)境.顯然,這些認(rèn)識(shí)暗示了在洋中脊形成的某些富鋁型鉻鐵礦在搬運(yùn)到島弧環(huán)境是由于俯沖帶的地質(zhì)作用而變成了富鉻型豆莢狀鉻鐵礦豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)成因豆莢狀鉻鐵礦大多出現(xiàn)在蛇綠巖的過(guò)渡帶(巖石學(xué)莫霍面)以下1～2km的地幔范圍里溫度、壓力適合大量的鉻鐵礦結(jié)晶沉淀鉻鐵礦的鉻來(lái)源于上地幔中鉻透輝石、鉻尖晶石的部分熔融作用方輝橄欖巖普遍保留有輝石熔融反應(yīng)結(jié)構(gòu),局部出現(xiàn)純橄巖脈、輝石脈等熔體活動(dòng)證據(jù)(1)熔體/巖石相互作用,使得地幔橄欖巖內(nèi)的斜方輝石、單斜輝石分解形成新生的富鉻、富硅的熔體,其中水對(duì)熔體中鉻含量增高有重要作用;(2)新生的熔體與持續(xù)補(bǔ)充的原始熔體具有不同的粘滯度、不同的硅鎂比,它們的混合使得鉻過(guò)飽和,從而結(jié)晶;(3)殘余巖漿經(jīng)過(guò)滲透作用、擠壓作用遷移,鉻鐵礦進(jìn)一步聚集,富集成礦床。豆莢狀鉻鐵礦豆?fàn)?瘤狀)構(gòu)造的形成,有3種解釋:(1)大洋上地幔內(nèi)發(fā)生巖漿底辟作用過(guò)程形成豆?fàn)钽t鐵礦,在狹長(zhǎng)的巖漿房、孔穴或巖漿通道內(nèi),巖漿持續(xù)流動(dòng)使鉻鐵礦骸晶保持懸浮,并不斷地聚集和生長(zhǎng),形成豆?fàn)钽t鐵礦形態(tài)

。(2)大洋上地幔內(nèi)巖漿不混熔形成豆?fàn)钽t鐵礦

,這些巖漿由于來(lái)源深度不同,而具有不同的粘度和不同的成分,相互混合時(shí)結(jié)晶鉻鐵礦,且邊緣相結(jié)晶早于中央部分,其中水在其結(jié)晶過(guò)程中起到了重要的作用。(3)富鉻熔體與硅酸鹽熔體不共溶性質(zhì)導(dǎo)致富鉻液體在巖漿中以球形液滴的形式出現(xiàn),豆?fàn)?、豆殼狀鉻鐵礦是球形富鉻礦液結(jié)晶、收縮的結(jié)果

。而上地幔內(nèi)熔體巖漿反應(yīng)則形成了鉻鐵礦及其橄欖巖包殼。遵化豆莢狀鉻鐵礦豆?fàn)顦?gòu)造成因及其聚集機(jī)制分析目前普遍認(rèn)為豆莢狀鉻鐵礦鉻的化學(xué)聚集機(jī)制是上地幔的熔巖反應(yīng)導(dǎo)致鉻富集,形成鉻尖晶石。演化序列是:(1)含鉻礦漿在狹長(zhǎng)的巖漿通道與圍巖反應(yīng),結(jié)晶出鉻鐵礦晶體(浸染狀鉻尖晶石顆粒);(2)隨著巖漿的流動(dòng)