深海橄榄岩岩浆期后地球化学.pdfVIP

374 矿 物 学 报 2009年 深海橄榄岩岩浆期后地球化学 汪小妹1’-，曾志刚1 (1．中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室，山东青岛26607l： Z中国科学院研究生院，北京100049) 对马里亚纳前弧南部地幔楔橄榄岩进行了研 成、岩性变化和元素地球化学上。熔体交代将使 究，所研究的橄榄岩样品都遭受了一定程度的蛇 导致橄榄岩中辉石的消熔和角闪石的形成，岩性 纹石化，同时呈现出海底风化特征。蛇纹石化橄 也相应的发生变化，由方辉橄榄岩变为纯橄榄岩， 榄岩的主要组成矿物为橄榄石、尖晶石、角闪石、 同时将使橄榄岩富集Ca，Mg，Al，Fe，Na，K，LREE 蛇纹石、绿泥石和滑石。橄榄石颗粒多被蛇纹石 和ULE(Rb，Ba，U，Pb，Sr)。 化呈网状结构，网状结构中，蛇纹石通常以网脉的 蛇纹石化对矿物组成的影响体现在橄榄岩的 形式出现，中心为新鲜的橄榄石。部分蛇纹石化 矿物组成由橄榄石+角闪石+尖晶石变为橄榄石 程度高的橄榄岩中，其中心的橄榄石也被蛇纹石 +尖晶石+角闪石+蛇纹石+绿泥石+滑石。本 取代。橄榄岩经历了三种岩浆期后作用过程：① 文研究的橄榄岩蛇纹石化有其特征之处，主要表 熔体交代作用；②俯冲流体蛇纹石化作用；③暴露 现为：橄榄岩蛇纹石化的常见矿物水镁石和磁铁 在海底面附近，与海水发生相互作用，导致海底风 矿没有出现、滑石的出现、原生角闪石发生蛇纹石 化／蛇纹石化。这三个过程对橄榄岩的岩石学、矿 化以及次生角闪石的出现。结合观察到的矿物之 物学和元素地球化学特征都产生了影响。 间的关系以及矿物的化学特征，认为橄榄岩所经 熔体交代对橄榄岩的影响主要表现在矿物组 历的蛇纹石化过程可以划分为4个阶段(图1)： 时间 橄榄石一蛇纹石+水镁石 流体中富集的Ca、Mg、 角闪石-．蛇纹石 水镁石+Si0：一蛇纹石 岩石局部Mg、 Fe和S；等导致碳酸盐 尖晶石一富Fe铬铁矿 Fe富集，镁铁 脉、蛇纹石脉、绿泥石 释放的Al导致绿泥石形成： 蛇纹石+s102一滑石 闪石形成 蛇纹石+Al一绿泥石 脉和滑石脉的形成 图1橄榄岩蚀变过程示意图 橄榄石蚀变：磁铁矿是蛇纹岩中普遍存在的 其形成一般可以用反应式(1a)表示： 矿物，是橄榄石中含铁端元蛇纹石化反应的产物。 6(Mg，Fe)2Si04+7H20粕(Mg，Fe)3Si205(OH)。+Fe304+H2 (1a) 橄榄石 蛇纹石 磁铁矿 本文所研究的样品中没有发现磁铁矿。一般 是蛇纹石化作用不完全、橄榄岩处于蛇纹石化初 认为蛇纹石化的初始阶段将产生富Fe的蛇纹石 期的结果。橄榄石蚀变形成蛇纹石的反应可由下 和富Fe水镁石，磁铁矿是在蛇纹石化后期形成 式表示： 的。因此，推测蛇纹石化橄榄岩中磁铁矿的缺失 增书 矿 物 学 报 375 6