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| 1 | Fe-Mg同位素在蛇绿岩中铬铁矿床成因研究中的应用潜力显示文摘蛇绿岩中铬铁矿床成因一直存在较大争议,其主要原因可归结为:寄主蛇绿岩存在成因争议、产出状态不清、矿石及围岩矿物组合单一以及主要矿物成分简单但矿物包裹体复杂多样.针对这些研究瓶颈,率先对西藏普兰和罗布莎、土耳其Kizildag和Kop蛇绿岩中的地幔橄榄岩和铬铁岩进行了全岩和单矿物Fe-Mg同位素的探索性研究工作.结果表明:(1)蛇绿岩中的地幔橄榄岩具有较均一的Fe-Mg同位素组成,与世界上其他地区的地幔橄榄岩相似;(2)铬铁岩中铬铁矿和橄榄石之间存在明显的Fe-Mg同位素分馏,铬铁矿多具有比共存橄榄石轻的Fe同位素组成,与地幔橄榄岩中的尖晶石和橄榄石相反,Mg同位素变化较大;(3)铬铁矿和橄榄石的Fe-Mg同位素主要受控于结晶分异和Fe-Mg交换,且这两个过程造成的同位素变化趋势明显不同.因此,Fe-Mg同位素在揭示铬铁矿母岩浆来源、性质及成矿过程方面具有较大的应用潜力. | 苏本勋 肖燕 陈晨 白洋 刘霞 梁子 彭青山 | 2018 | 地球科学2018，43，4： | 10 |
| 2 | 铬铁矿床母岩浆含水性的岩石矿物学探讨显示文摘为了厘清铬铁矿床母岩浆的含水性及水在铬铁矿成矿中的作用,本文从岩石矿物学角度对与铬铁矿床有关的三类岩体进行了对比。蛇绿岩和大型层状镁铁-超镁铁岩体是铬铁矿床的主要载体,而弧岩浆堆晶成因的阿拉斯加型岩体则以铬铁矿化为主,少有经济价值的铬铁矿床。前两者均缺少独立产出的含水矿物,表明为典型的贫水体系,与其铬铁矿中含水矿物包裹体和流体包裹体所推测的母岩浆富水特征相悖;贫矿的阿拉斯加型岩体产出大量的含水矿物,与其产出于富水-高氧逸度的俯冲构造背景相一致。因此,岩浆的高含水量并不是铬铁矿成矿的关键。结合实验岩石学结果,我们认为铬铁矿的结晶应与岩浆演化过程中的水饱和及流体不混溶有关,铬铁矿的表面吸附水对铬铁矿的运移富集起到了重要作用。这些表面吸附水最主要是造成了铬铁矿周边橄榄石的蛇纹石化,形成铬铁矿体的选择性蚀变,有时可以进入橄榄石甚至是铬铁矿晶格,发生矿物出溶现象,亦可与演化的熔体混合形成结晶粒间矿物(以辉石为主),也有可能被生长的铬铁矿所包裹形成包裹体。 | 苏本勋 白洋 陈晨 刘霞 肖燕 唐冬梅 梁子 崔梦萌 彭青山 | 2018 | 矿物岩石地球化学通报2018，37，6： | 8 |
| 3 | 蛇绿岩铬铁矿成矿新模型:流体不混溶作用显示文摘尽管富水流体参与蛇绿岩豆荚状铬铁矿形成过程已被广泛提及,但流体的作用和机制仍缺乏天然样品的证据证实.文章对保存完好的土耳其Kızıldağ蛇绿岩和研究程度较高的西藏罗布莎蛇绿岩的铬铁矿床进行了岩石学、矿物学和地球化学的系统总结,展示了流体活动的证据,探讨了铬铁矿结晶与岩浆演化过程中流体不混溶的关系,进而建立了铬铁矿成矿的新模型.在该模型中,侵入大洋岩石圈地幔的岩浆通过岩浆通道相连接进而形成一系列的小岩浆房,铬铁矿微晶吸附岩浆中的流体形成含铬铁矿的不混溶液滴,这种不混溶铬铁矿液滴由于密度较小在岩浆房中悬浮并随岩浆向上运移.在岩浆混合、对流及运移过程中,分散的含铬铁矿的液滴不断聚合形成更大的富铬铁矿不混溶液滴.大的不混溶液滴从边部向核部逐渐结晶铬铁矿,捕获或圈闭的熔/流体发生结晶作用形成各种各样的矿物包裹体.不混溶的含铬铁矿的液滴在岩浆房中大量聚集则形成“不混溶液滴池”,此时大量铬铁矿原地结晶形成豆荚状铬铁矿,同时释放吸附的流体导致岩浆房中流体的富集.释放的流体由内向外逐渐渗滤到围岩纯橄岩和方辉橄榄岩中,造成矿体与围岩中矿物内部和矿物间的元素变化和同位素分馏.因此,玄武质岩浆上涌过程中流体不混溶作用对铬铁矿的成矿作用至关重要. | 苏本勋 刘霞 陈晨 Paul T.ROBINSON 肖燕 周美夫 白洋 Ibrahim UYSAL 张鹏飞 | 2021 | 中国科学:地球科学2021，51，2： | 7 |
| 4 | 新疆北山二叠纪镁铁-超镁铁质岩成因、成矿作用和找矿信息显示文摘为认识新疆北山二叠纪镁铁-超镁铁质岩石成岩成矿作用,基于地质调查获得的新资料,对这套岩石存在争议或认识模糊的年代学、岩浆起源与性质、动力学背景、硫化物熔离机制等进行了重新梳理.区内幔源岩浆除了早二叠世大规模侵入,中二叠世还有一期小规模侵入(261~266 Ma).母岩浆起源于受俯冲流体交代改造的亏损地幔在相对浅的深度发生高程度部分熔融,其具高温、高镁、含水、氧化特征.这些岩石并非地幔柱成因,亦非产于岛弧环境,而是造山后伸展背景下板片断裂引起的软流圈地幔上涌形成镁铁质侵入岩.坡北亚带和红石山亚带具有类似的岩石矿物组合和地球化学特征,但是矿化方式有明显差异.不同类型矿化是硫化物多期次熔离的产物,来自邻近VMS型铜矿床的外源硫混染触发硫化物在橄榄石结晶分异之前熔离,高品位脉状矿化是硫化物矿浆晚期贯入苏长岩的产物.超镁铁质岩相橄榄石中较低的Ni含量,岩体低Ti、高Mg、高m/s和m/f比值、母岩浆MgO含量大于11.5%、部分熔融程度不低于10%、固结指数SI大于50,均是有利的找矿指标,红十井深大断裂一带可能具有找矿潜力. | 阮班晓 吕新彪 俞颖敏 刘月高 柳潇 魏巍 王鹏 王恒 | 2020 | 地球科学2020，45，12： | 7 |
| 5 | 豆荚状铬铁矿中不同类型矿物包裹体成因及指示意义显示文摘豆荚状铬铁矿是十分重要的战略资源,目前学者对它们的成因尚未形成统一的认识。先前的研究主要从岩石学、地球化学和地质年代学等方面对铬铁矿的成因进行了约束,但对铬铁矿包裹体类型及其反映的地质过程还缺乏系统的总结和研究。通过对不同岩体的铬铁矿中矿物包裹体进行详细的研究,发现铬铁矿中含有丰富的矿物包裹体,分为5大类:(1)无水硅酸盐类矿物包裹体,包括橄榄石、斜方辉石、单斜辉石等;(2)含水矿物,包括角闪石、绿泥石、蛇纹石等;(3)含铂族元素矿物和硫化物,包括Os-Ir合金、Pt-Fe合金、自然Os和自然Ir,以及黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等;(4)壳源矿物,包括锆石、金红石、石英、钙铬榴石等;(5)异常矿物,包括金刚石、碳硅石、柯石英等超高压矿物,以及自然镍、自然铬、自然铁和自然钛等。通过对比研究,确定它们形成于不同期次,进而初步拟定豆荚状铬铁矿形成过程存在4个阶段,分别为地幔深部的地幔柱/地幔对流、大洋岩石圈中地幔橄榄岩的部分熔融/岩浆结晶分异、俯冲带环境中的岩石-熔体反应和后期的热液蚀变/流体改造。认为铬铁矿中矿物包裹体记录了铬铁矿成矿各个时期的环境条件,针对铬铁矿中包裹体的详细研究可以更加准确地揭示铬铁矿的形成过程。 | 熊发挥 徐向珍 杨胜标 闫金禹 张博杨 曹楚奇 孙怡 杨经绥 | 2022 | 岩石矿物学杂志2022，41，2： | 4 |
| 6 | 铬铁矿矿物包裹体的聚焦离子束-透射电镜研究显示文摘铬铁矿矿物包裹体可以记录其成岩成矿时物理化学条件(温度、压力等)、化学成分演化、熔/流体富集活动规律等关键信息.然而传统的二维分析方法无法全面获取形态微小、成分复杂的包裹体信息.通过聚焦离子束-透射电镜(FIB-TEM)联用对华北克拉通遵化豆荚状铬铁矿中矿物包裹体进行观察测试,在三维空间上发现包裹体的矿物种类丰富(硅酸盐、铂族、碳酸盐等),矿物形态复杂多变,且包裹体矿物中发育位错、部分开放晶界/相界、熔流体痕迹等显微-超显微结构.因此综合矿物种类、形态、显微结构等信息推断遵化铬铁矿具有复杂的形成条件和演化过程. | 黄阳 邓浩 | 2020 | 地球科学2020，45，12： | 3 |
| 7 | 流体在岩浆型铬铁矿和铂族元素成矿过程中的作用及意义显示文摘镁铁-超镁铁岩是揭示地幔物质组成和壳幔相互作用的重要窗口,也是Ni-Cu-PGE-Cr等金属矿产资源的重要载体。不同的镁铁-超镁铁岩体赋矿特征明显不同:蛇绿岩以产出铬铁矿床为特征,阿拉斯加型岩体主要赋含铂族元素(PGE)矿床,大型层状岩体则可同时产出铬铁矿床、PGE矿床和Cu-Ni硫化物矿床。这种成矿差异显然与赋矿岩体形成的构造背景、母岩浆经历的岩浆演化过程有关,但缺少关键控制因素的研究。前人对上述不同种类矿床的研究工作主要集中于地幔源区的部分熔融、上升过程中或岩浆房内的围岩混染和结晶分异等岩浆过程,而极少关注流体作用。近年来,实验岩石学和岩石地球化学的研究均表明幔源岩浆演化过程中的流体活动可能对成矿元素的富集迁移起到至关重要的作用,同时这些成矿元素的赋存状态和分配系数也在不断更新。厘清Cr和PGE在熔体演化——尤其是流体出溶过程中的地球化学行为,刻画并揭示其迁移富集、分离和再富集的成矿过程及控制因素,已成为当前岩浆矿床研究的热点。本文围绕富水流体与铬铁矿和PGE成矿关系的科学问题,总结了不同镁铁-超镁铁岩体的成矿差异以及铬铁矿和PGE矿床成矿过程中的流体活动记录,提出流体性质和组分对铬铁矿和PGE迁移富集的控制作用,强调有必要开展蛇绿岩、大型层状镁铁-超镁铁岩体和阿拉斯加型岩体的对比研究。 | 苏本勋 刘霞 袁庆晗 罗扬 潘旗旗 白洋 崔梦萌 肖燕 唐冬梅 | 2022 | 地质学报2022，96，12： | 3 |
| 8 | 新特提斯洋俯冲起始的地质记录:土耳其南部蛇绿岩和变质底板显示文摘在现行板块构造理论的框架下,板块的初始俯冲是岩浆活动和构造运动发生转变的重要过程,亦是理解板块运动的关键节点。在俯冲起始过程中,主要存在四个方面的地质记录,分别为一系列地球化学成分多样的岩浆活动、SSZ型蛇绿岩、变质底板和玻安岩及其对应的铬铁矿床。特提斯造山带作为公认的研究板块构造理论尤其是初始俯冲的关键场所,一直备受地学界的重视。而土耳其南部构造带作为特提斯造山带的重要组成部分,亦是确定亚欧板块和阿拉伯板块之间缝合线存在的重要标志。该南部构造带是研究新特提斯洋俯冲起始的理想场所,上述关于俯冲初始的四个地质记录均保存良好,且有如下方面的重要特点:1)不同地区的镁铁质岩石甚至同一地区的镁铁质岩石具有不同的地球化学特征,从似洋中脊玄武岩,到过渡型岩石类型和玻安质岩石均有发育; 2)大部分蛇绿岩具有完整的序列,各单元及变质底板岩石中普遍发育侵入的基性岩脉,产状多变,是多期岩浆事件的产物; 3)蛇绿岩下部通常发育一套角闪岩相变质底板,且其年龄与蛇绿岩的形成年龄基本一致; 4)蛇绿岩中普遍发育铬铁矿床,以高Cr型为主,部分蛇绿岩中还赋存高Al-高Cr的过渡型铬铁矿,均被认为是幔源岩浆与地幔橄榄岩反应的产物。因而,这些地质体完整记录了新特提斯洋形成-俯冲-消减的演化过程。 | 陈晨 苏本勋 景揭俊 肖燕 林伟 褚杨 刘霞 白洋 | 2018 | 岩石学报2018，34，11： | 2 |
| 9 | 皖南蛇绿岩伏川铬铁矿床成因:铬铁矿母岩浆证据显示文摘皖南蛇绿岩带位于江南造山带北东段,该区地幔橄榄岩多已发生蚀变甚至全部蛇纹石化,成为制约该区深部研究工作的一个现实瓶颈.为查明该蛇绿岩及赋存其中的伏川铬铁矿床的成因,本研究通过电子显微镜以及电子探针等手段,对皖南蛇绿岩和不同类型铬铁矿石(I类以铬绿泥石为主要脉石矿物和Ⅱ类以异剥辉石为主要脉石矿物)中铬铁矿及其共生矿物进行深入研究,发现铬铁矿为典型的阿尔卑斯型高铝型铬铁矿,大多发育裂隙结构,在颗粒边缘或裂隙处部分蚀变为铁铬铁矿.对铬铁矿核部未蚀变部分进行研究,得出方辉橄榄岩中铬尖晶石Cr^(#)(100×Cr/(Cr+Al))为54.12~65.18,Mg^(#)(100×Mg/(Mg+Fe^(2+)))为42.37~54.84,铬铁矿石中铬铁矿Cr^(#)为53.97~62.29,Mg^(#)为59.49~68.57.铬铁矿母岩浆成分和MORB(midocean ridge basalt)基本一致,表明伏川铬铁矿结晶时母岩浆的成分可能为MORB.对其氧化环境的研究发现其成岩成矿环境为低氧逸度(-0.14至+0.68log(QFM)),并具有从MORB向SSZ(suprasubduction zone)过渡的特征.结合野外地质现象,认为铬铁矿石可能是地幔橄榄岩和洋中脊玄武岩浆反应而形成,而方辉橄榄岩又体现出SSZ特征,说明皖南蛇绿岩应该是地幔橄榄岩部分熔融、岩石-熔体反应和板块俯冲等综合作用的结果,这为研究江南造山带的构造和演化提供重要依据. | 刘婷 郑有业 武珺 | 2021 | 地球科学2021，46，5： | 1 |
| 10 | 慢速扩张脊下的复杂熔-岩相互作用:来自大西洋北纬14°97′区段洋中脊含铬铁矿纯橄岩的记录显示文摘在大西洋洋中脊北纬14°97′附近贫岩浆型慢速扩张脊区段的洋底岩石调查中,拖网取样及洋底钻探均发现蛇纹石化地幔岩石中有脉状纯橄岩。纯橄岩中的铬铁矿粒度以毫米级为主,个别颗粒直径接近厘米级别,成分上显示中等程度的铬值与镁值(Cr#=52.2~56.1;Mg#=44.6~51.5)较高的TiO_(2)含量(0.60%~0.91%)。铬铁矿内部包裹体中大量出现韭闪石+金云母组合,并发现自形磷灰石包裹体。这些特征与“俯冲带型铬铁矿”的成分特征及矿物包裹体组合非常类似。本文的样品观察说明在洋中脊下方的熔体通道内,高度演化的熔体可以形成小体积的富水岩浆并参与铬铁矿的形成。拖网调查与钻探研究证实,研究区的纯橄岩、异剥橄榄岩、富橄榄石橄长岩、辉石岩、辉长岩及橄榄辉长岩等均以脉体形式产于难熔的大洋岩石圈橄榄岩质地幔中。这些脉状岩石共同记录了洋中脊玄武质熔体向上迁移过程中与围岩方辉橄榄岩间的熔-岩反应,属于“交代橄榄岩”的范畴,揭示了慢速扩张洋脊之下熔体迁移诱发的复杂熔-岩相互作用。 | 周翔 郑建平 熊庆 刘文龙 Henry J B DICK | 2022 | 地质学报2022，96，12： | 1 |
| 11 | Petrology and PGE Abundances of High-Cr and High-Al Podiform Chromitites and Peridotites from the Bulqiza Ultramafic Massif, Eastern Mirdita Ophiolite, Albania显示文摘The Bulqiza ultramafic massif, which is part of the eastern Mirdita ophiolite of northern Albania, is world renowned for its high-Cr chromitite deposits. High-Cr chromitites hosted in the mantle section are the crystallized products of boninitic melts in a supra-subduction zone(SSZ). However,economically important high-Al chromitites are also present in massive dunite of the mantle-crust transition zone(MTZ). Chromian-spinel in the high-Al chromitites and dunites of the MTZ have much lower Cr~# values(100 Cr/(Cr+Al))(47.7-55.1 and 46.5-51.7, respectively) than those in the high-Cr chromitites(78.2-80.4), harzburgites(72.6-77.9) and mantle dunites(79.4-84.3). The chemical differences in these two types of chromitites are reflected in the behaviors of their platinum-group elements(PGE).The high-Cr chromitites are rich in IPGE relative to PPGE with 0.10-0.45 PPGE/IPGE ratios, whereas the high-Al chromitites have relatively higher PPGE/IPGE ratios between 1.20 and 7.80. The calculated melts in equilibrium with the high-Cr chromitites are boninitic-like, and those associated with the high-Al chromitites are MORB-like but with hydrous, oxidized and TiO_2-poor features. We propose that the coexistence of both types of chromitites in the Bulqiza ultramafic massif may indicates a change in magma composition from MORB-like to boninitic-like in a proto-forearc setting during subduction initiation. | QIU Tian YANG Jingsui MILUSHI Ibrahim WU Weiwei MEKSHIQI Nezir XIONG Fahui ZHANG Cong SHEN Tingting | 2018 | Acta Geologica Sinica(English Edition)2018，92，3： | 1 |
| 12 | 蛇绿岩豆荚状铬铁矿床研究进展与展望显示文摘赋存于蛇绿岩中的豆荚状铬铁矿床是全球铬资源的主要来源之一,具有重要战略及经济价值。目前关于豆荚状铬铁矿床的成因尚存分歧。本文总结了全球豆荚状铬铁矿床在矿床地质和矿床地球化学方面的共性特征,以及豆荚状铬铁矿床的成矿模型。这些模型在解释豆荚状铬铁矿矿床成因时还存在一些问题,如成矿母岩浆的地幔源区特征、形成条件、性质,难以限定成矿母岩浆的通量,如何精细刻画地幔中Cr及铬铁矿迁移-富集过程,俯冲动力学过程对成矿有何贡献,等。针对这些问题,未来的工作可聚焦于熔体包裹体研究、探索矿体下部是否存在深部岩浆房、熔-岩反应及流体搬运铬铁矿的实验岩石学及热力学模拟研究,以及探索与俯冲过程密切相关的成矿因素。 | 阮涛 钟宏 柏中杰 朱维光 | 2023 | 矿物岩石地球化学通报2023，42，5： | 0 |
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