成矿理论研究进展

成矿理论研究进展具有纯橄岩包壳的不规则的铬铁矿矿体形状不规则,多成狭窄透镜状、岩墙状,由于压扁拉长褶皱变形,构造形态不规则而且分布无规律

。大多出现在大洋地壳岩石学莫霍面(蛇绿岩的堆积岩与地幔橄榄岩的界面)以下的1～2km范围里的方辉橄榄岩中,与地幔底辟关系密切,是蛇绿岩套地幔岩中特征的矿产古巴、纽芬兰、日本、新喀里多尼亚、哈萨克斯坦、菲律宾、澳大利亚、印度、巴基斯坦、伊朗、土耳其、阿尔卑斯山、阿曼、西班牙、希腊、阿尔巴尼亚、南斯拉夫、芬兰、埃及、沙特阿拉伯、摩洛哥、埃塞俄比亚及我国西藏、新疆、内蒙古等地的蛇绿岩在我国华北遵化、辽宁蛇绿岩中也发现有典型的豆荚状铬铁矿产出豆荚状铬铁矿堆晶模式其核心思想是铬铁矿从在向上循环流动的玄武岩浆中结晶,并且由于岩浆的循环使得铬铁矿保持了悬浮状态,因此这些铬铁矿能聚合形成结核;而当岩浆能量减弱时,铬铁矿降落聚集形成铬铁岩.这种堆晶模式能解释铬铁矿作为橄榄岩中的少量矿物相却能大量聚集形成铬铁岩和铬铁矿结核状构造的成因不能解释为何铬铁矿及其围岩常具有相同的变形组构以及铬铁矿与纯橄岩外壳紧密伴生等现象2.3混熔模式铬尖晶石比共结的堆晶硅酸盐尤其是橄榄石集中铬尖晶石作为结晶相沉淀

Irvine[23,24]据此对在层状入体中的层状铁岩提出了一个模式:所有铬尖晶石的沉淀来自一个由相对原始的玄武质岩浆和富硅岩浆的混合形成的次生岩浆,而富硅岩浆或者由周围的壳岩熔融形成或者由某个分异结晶过程形成.这可看作是熔体-岩石或熔体-地幔反应模式思想

Puk

tunc[25]结合铬铁矿的形成环境进一步发展了这种岩浆混容后仅有铬铁矿沉淀的思想.Zhou等[26]和Arai

andYurimoto[14]—豆荚状铬铁矿的纯橄榄岩外壳是地幔深处提取出来的熔体与围岩中辉石反应的产物,分别提出了豆荚状铬铁岩形成的熔体-岩石反应模式和熔体-地幔反应模式.其核心内容是一致的,即来自深处的熔体在其运移过程中溶解了通道围岩中的辉石,从而形成了沿运移通道的纯橄岩外壳,而反应后形成的熔体将仅沉淀铬铁矿形成豆荚状铬铁矿混熔模式能解释铬铁矿大量集中分布和铬铁矿常与纯橄岩紧密相伴生的现象2.4熔融再造模式我国学者王希斌和鲍佩声等多年来的研究总结.

富铬型铬铁矿是原始地幔岩高度熔融再造的产物,而富铝型铬铁矿或为原始地幔岩较低程度部分熔融再造的产物或为高度熔融再造并叠加了与基性熔体的亚固相再平衡的产物.显然,根据这种模式,地幔岩的部分熔融程度决定了铬铁矿的类型,即部分熔融程度越高铬铁矿越富铬,并且剪切变形的强度越强铬铁矿越富铬.

熔融再造模式最大的优点是能解释铬铁矿与紧邻的纯橄岩具有相同的变质组构.在某个特定的铬铁矿床中,其中的2种或3种模式分别适用于该矿床演化的不同阶段,如早期由熔融再造模式形成铬铁矿床的铬铁矿床在后期又经历了混熔模式的改造,形成了更复杂的铬铁矿床.因此,对豆荚状铬铁矿的成因提出一个包罗万象的机制可能是不切实际的,查明铬铁矿及其围岩的构造演化和铬铁矿与围岩的地质关系可能才是正确描述铬铁矿形成模式的关键.富铬型铬铁矿形成在岛弧环境,富铝型铬铁矿形成在洋或成熟的弧后盆地扩张中心环境,而富铬富铝型铬铁矿的形成被认为是经历了从洋中脊到岛弧的环境.显然,这些认识暗示了在洋中脊形成的某些富铝型铬铁矿在搬运到岛弧环境是由于俯冲带的地质作用而变成了富铬型豆荚状铬铁矿豆状结构成因豆荚状铬铁矿大多出现在蛇绿岩的过渡带(岩石学莫霍面)以下1～2km的地幔范围里温度、压力适合大量的铬铁矿结晶沉淀铬铁矿的铬来源于上地幔中铬透辉石、铬尖晶石的部分熔融作用方辉橄榄岩普遍保留有辉石熔融反应结构,局部出现纯橄岩脉、辉石脉等熔体活动证据(1)熔体/岩石相互作用,使得地幔橄榄岩内的斜方辉石、单斜辉石分解形成新生的富铬、富硅的熔体,其中水对熔体中铬含量增高有重要作用;(2)新生的熔体与持续补充的原始熔体具有不同的粘滞度、不同的硅镁比,它们的混合使得铬过饱和,从而结晶;(3)残余岩浆经过渗透作用、挤压作用迁移,铬铁矿进一步聚集,富集成矿床。豆荚状铬铁矿豆状(瘤状)构造的形成,有3种解释:(1)大洋上地幔内发生岩浆底辟作用过程形成豆状铬铁矿,在狭长的岩浆房、孔穴或岩浆通道内,岩浆持续流动使铬铁矿骸晶保持悬浮,并不断地聚集和生长,形成豆状铬铁矿形态

。(2)大洋上地幔内岩浆不混熔形成豆状铬铁矿

,这些岩浆由于来源深度不同,而具有不同的粘度和不同的成分,相互混合时结晶铬铁矿,且边缘相结晶早于中央部分,其中水在其结晶过程中起到了重要的作用。(3)富铬熔体与硅酸盐熔体不共溶性质导致富铬液体在岩浆中以球形液滴的形式出现,豆状、豆壳状铬铁矿是球形富铬矿液结晶、收缩的结果

。而上地幔内熔体岩浆反应则形成了铬铁矿及其橄榄岩包壳。遵化豆荚状铬铁矿豆状构造成因及其聚集机制分析目前普遍认为豆荚状铬铁矿铬的化学聚集机制是上地幔的熔岩反应导致铬富集,形成铬尖晶石。演化序列是:(1)含铬矿浆在狭长的岩浆通道与围岩反应,结晶出铬铁矿晶体(浸染状铬尖晶石颗粒);(2)随着岩浆的流动