豆荚状铬铁矿的母岩浆成分、性质和来源研究

The genesis of podiform chromite in ophiolites has been debated for a long time and is attracting the attention of geoscientists as the discovery of various exotic minerals enclosed in chromite. Study on parental magmas of podiform chromite has become particularly important to address the issue. This project is planned to investigate the clinopyroxene-bearing chromitite found in five ophiolite massifs in Turkey (Kizildag、Pozantı-Karsantı、Sivas、Kars and Lycian Nappes) in aspects of petrology and mineral chemistry mainly including in situ element, Sr-Li-O isotope and water content analyses. We aim to constrain chemical compositions, hydrous and redox properties of parental magmas of the podiform chromite, and consequently to reveal their possible origin and to further constrain the genesis of podiform chromite.

蛇绿岩中豆荚状铬铁矿的成因一直备受争议。近年来铬铁矿中大量异常矿物包裹体的发现使得铬铁矿成因研究成为热点，而对其母岩浆的研究就显得尤为重要。本项目拟以土耳其5个蛇绿岩(Kizildag、Pozantı-Karsantı、Sivas、Kars和Lycian Nappes)中发现的含单斜辉石铬铁岩为研究对象，开展岩石学及矿物元素、同位素(Sr-Li-O)和水含量等原位分析工作，估算其母岩浆的化学组成和含水性，查明其氧化还原性质，推测其可能的来源，进而深化对豆荚状铬铁矿成因机制的认识。

蛇绿岩中豆荚状铬铁矿的成因一直备受争议。近年来铬铁矿中大量异常矿物包裹体的发现使得铬铁矿成因研究成为热点，而对其母岩浆的研究就显得尤为重要。本项目以土耳其5个蛇绿岩(Kızıldağ、Pozantı-Karsantı、Sivas、Kars和Lycian Nappes)中发现的含单斜辉石铬铁岩为研究对象，开展了岩石学及矿物元素、同位素和水含量等分析工作。通过大量岩矿石观察，发现硅酸盐矿物蚀变与铬铁矿含量密切相关；在不同岩矿石中发现了角闪石矿物，为富水流体活动的重要记录；对新鲜样品开展的原位水含量和Li同位素分析，表明硅酸盐矿物水含量亦与铬铁矿含量密切相关；在此基础上提出了“选择性蚀变”的概念，揭示了“水”在铬铁岩中的存在形式、来源、命运及其元素交换的介质作用；对岩矿石中单矿物的Fe、Mg、Cr同位素分析，发现了异常的Fe和Cr同位素分馏，即硅酸盐矿物重于铬铁矿，表明富水流体在硅酸盐矿物和铬铁矿元素交换过程中起到至关重要的媒介作用；对铬铁矿中大量包裹体的分析测试工作，揭示铬铁矿母岩浆的富Ca特征；进而建立了蛇绿岩中铬铁矿床形成的熔流体不混溶模型；发现了过渡型铬铁矿，对多个蛇绿岩中各个岩石单元的橄榄石Li同位素分析，并与不同构造背景的蛇绿岩进行对比，提出大洋初始俯冲过程分为三个阶段：大洋板块下沉-软流圈上涌、大洋板片物质(大洋沉积物、蚀变洋壳等)加入并与地幔熔体混合、板片熔流体进入到地幔楔导致其进一步熔融，分别对应高Al型、过渡型和高Cr型铬铁矿的形成过程和橄榄石的同位素特征。