班公湖-怒江缝合带东段丁青地幔橄榄岩成因:来自钻孔ZK02地幔橄榄岩矿物学及地球化学特征约束

摘要

丁青蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带东段,是该缝合带出露面积最大的蛇绿岩.为查明岩体成因,在丁青东岩体中实施了一口 165.19m的钻孔.除最顶部有约0.5m厚的第四系残坡积物外,其余均为地幔橄榄岩.结合显微镜鉴定将岩心划分出17个岩性单元层,岩性主要以方辉橄榄岩为主,夹少量纯橄岩和含铬铁矿纯橄岩.地幔橄榄岩中橄榄石的Fo变化于88.79～93.73,铬尖晶石的Cr#变化于44.33～81.66,揭示丁青地幔橄榄岩可能经历过约20％～40％的中高度部分熔融作用;全岩地球化学分析表明其具有富镁(MgO=45.98％～49.45％)、贫铝(Al2O3=0.19％～1.37％)和贫钙(CaO=0.28％～0.70％)的特点,属于熔融程度较高的地幔残余物质.岩石具有明显不同于阿尔卑斯蛇绿岩的轻稀土元素富集特征,指示区内地幔橄榄岩先经历了较强程度的部分熔融,后经历了俯冲消减过程中的流体交代.利用地幔橄榄岩中的铬尖晶石成分计算母熔体Al2O3含量对应的FeO/MgO值,与不同构造环境原始岩浆成分相比较,发现丁青地幔橄榄岩母熔体大多处于玻安岩中.纯橄岩氧逸度估算FMQ=-3.05～-0.71,方辉橄榄岩氧逸度FMQ=-3.89～+1.47,显示丁青地幔橄榄岩有俯冲作用的参与.通过丁青钻孔岩心的研究,提出丁青东岩体可能形成于俯冲带之上的弧前环境这一观点.