蘇魯—大別造山帶超基性巖礦物特征

摘 要：文章通過手標(biāo)本鑒定及其鏡下描述，對山東省日照市梭羅樹輝橄巖、（云母）蛇紋巖和蛇紋石化橄欖巖進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明，該地區(qū)的巖石經(jīng)歷了板塊的折返過程，橄欖石最少經(jīng)歷了兩個(gè)期次，第一期次橄欖石是原生的地幔殘留物質(zhì)，粒徑較大；第二期次橄欖石是第一期次橄欖石在折返過程中，由于溫壓條件的改變以及外力的影響，發(fā)生破碎、礦物重結(jié)晶，形成顆粒較小的橄欖石，板塊抬升又發(fā)生了退變質(zhì)作用，形成蛇紋石，析出鐵質(zhì)礦物，同時(shí)由于流體的參與而形成云母。

關(guān)鍵詞：梭羅樹；超基性巖；巖相學(xué)特征；形成期次

1 概述

蘇魯超高壓帶是中國中部的秦嶺-大別-蘇魯碰撞造山帶的東部延伸部分，與大別超高壓帶間被郯廬斷裂錯(cuò)開，已有充分證據(jù)顯示其形成與中國南北兩大板塊間的大陸深俯沖作用[1]。許多學(xué)者早已提出蘇魯超高壓帶是一個(gè)復(fù)雜的折返過程，楊天南等（1997）[2]提出膠南折返機(jī)制主要為隆升-伸展變形，這一運(yùn)動(dòng)機(jī)制有助于我們在下文中解釋超基性巖的形成期次。

胡家林梭羅樹位于山東省東南部的日照縣境內(nèi)，是梭羅樹-袁家莊超美鐵巖巖體群（帶）中最大的一個(gè)巖體，絕大部分被第四系覆蓋，巖體內(nèi)有許多包裹體，為石榴輝石巖、含柯石英榴輝巖及輝橄巖等[3]。本次所取樣品來自梭羅樹，共采集樣品8塊，兩塊輝橄巖，兩塊蛇紋巖，兩塊云母蛇紋巖以及兩塊蛇紋石化橄欖巖。

2 超基性巖巖相學(xué)特征

2.1 輝橄巖描述

輝橄巖略有蛇紋石化現(xiàn)象，鐵質(zhì)礦物出溶較多，一般在粒間充填，橄欖石破碎重結(jié)晶，可見殘余結(jié)構(gòu)，原斑晶粒徑>0.07mm，一般在0.1mm左右。輝石粒徑較大，粒徑在0.4-0.6mm，可見一組完全解理，為異剝輝石（見圖1）。

2.2 （云母）蛇紋巖描述

蛇紋巖在鏡下可見原礦物晶型，呈網(wǎng)格狀分布（見圖2），在礦物邊界處也可見小顆粒的重結(jié)晶礦物-橄欖石，鐵質(zhì)出溶較多，沿礦物邊緣分布。含云母蛇紋巖中云母一般為黑云母，在正交鏡下呈骨架狀，還有少量的藍(lán)閃石，藍(lán)閃石具有多色性，邊緣一般有鐵質(zhì)出溶。

2.3 蛇紋石化橄欖巖描述

蛇紋石化橄欖巖具有塊狀構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造，具有變余結(jié)構(gòu)。在鏡下觀察，蝕變強(qiáng)烈的橄欖巖全部轉(zhuǎn)變?yōu)樯呒y巖，呈網(wǎng)格狀，其邊緣可見粒狀鐵質(zhì)礦物，蝕變不完全的蛇紋石，在網(wǎng)格邊緣仍殘留橄欖石或輝石礦物，橄欖石分兩種類型，一種是原生橄欖石，晶型較大，粒徑>0.07mm，一般在0.1mm左右，但發(fā)生破碎，具有環(huán)帶消光，仍可見原礦物晶型。有的可見三聯(lián)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，說明在形成過程中達(dá)到結(jié)晶動(dòng)態(tài)平衡；一種橄欖石是重結(jié)晶形成的，顆粒較小，一般在邊界處發(fā)育。蛇紋石化橄欖巖橄欖石破碎重結(jié)晶，蝕變程度較低的還可觀察到原礦物，其內(nèi)部和邊界處具有輝石橄欖石，蛇紋石化強(qiáng)烈的，只能通過鐵質(zhì)礦物出溶推斷原礦物晶型?？傮w來說，都具有明顯的流動(dòng)狀構(gòu)造，這就表明該地區(qū)樣品在形成過程中受到熱液影響。

3 礦物特征分析

地幔橄欖巖是由原始固相地幔物質(zhì)通過部分熔融轉(zhuǎn)化為一系列具不同熔融程度的地幔殘余和產(chǎn)生相應(yīng)的溶體的過程[4][5]。在這一過程中，隨熔融程度的增高，尖晶石、單斜輝石、斜方輝石相繼熔融消失，橄欖石是最后一個(gè)相[6]。根據(jù)鏡下觀察，原生橄欖石礦物粒徑較大，說明橄欖石在形成過程中空間及其所需元素充足，推測是在深處緩慢形成，且普遍發(fā)育三聯(lián)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，說明橄欖石在形成過程中達(dá)到結(jié)晶平衡，但是大多數(shù)橄欖內(nèi)部裂隙較多，比較破碎。從側(cè)面反映橄欖石是古老地幔物質(zhì)殘留體，在折返過程中受到外力作用，溫度壓強(qiáng)發(fā)生改變，從而使原晶型遭到破壞。蝕變較輕的蛇紋巖可見原礦物晶型，根據(jù)晶型對照，與橄欖石一致，同時(shí)邊界的鐵質(zhì)礦物也可表明原橄欖石在退變質(zhì)過程中析出鐵質(zhì)形成蛇紋石?？傮w來說，該樣品在鏡下可以觀察到明顯的流動(dòng)構(gòu)造，這表明該地區(qū)樣品在形成過程中受到熱液影響，生成云母，推斷是在折返后期形成。

在本次研究之前，就有學(xué)者提出蘇魯超高壓折返早期是一個(gè)快速近等溫降壓過程[7][8][9]晚期是一個(gè)降溫降壓過程[10]，超高壓巖塊上升到中上地殼，水流體進(jìn)入變形巖石，并在其中發(fā)生水-巖反應(yīng)，形成云母。這一研究結(jié)果與本文觀點(diǎn)一致。

4 結(jié)束語

根據(jù)對礦物的鏡下觀察及描述，我們可以得出該地區(qū)的橄欖石形成具有兩個(gè)期次，第一期次是大粒徑橄欖石，推測應(yīng)該為原生地幔殘留物質(zhì)，其生成過程中空間較大，原料充足；第二期次橄欖石粒徑較小，是第一次橄欖石在南北板塊碰撞俯沖時(shí)，受外部條件的改變，發(fā)生重結(jié)晶而成。蛇紋石是橄欖石在折返過程發(fā)生退變質(zhì)而成，同時(shí)析出鐵質(zhì)礦物，又由于有流體的參加，因而形成云母。

參考文獻(xiàn)

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*通訊作者：王澤利。