西藏罗布莎豆荚状铬铁矿及伴生橄榄岩的岩石学演化

西藏雅鲁藏布江罗布莎一带铬铁矿及部分橄榄岩围岩中发现的超高压矿物种类之多为世所罕见，被认为是来自地幔深部的物质。但是在岩石的结晶历史和超高压变质的温压条件、构造环境等方面尚需要更详细的了解和更严格的约束、确定。本项目拟在野外关系和岩相学观测基础上，系统计算Na2O-CaO-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-Cr2O3-Fe2O3体系的相关系，模拟铬铁矿－纯橄岩－方辉橄榄岩序列各类岩石的矿物组合与矿物化学变化，确定其P-T路径；模拟矿物成分环带和矿物扩散对，限定所对应地质事件的时间尺度；使用透射电镜研究铬铁矿及其中定向分布的矿物的结晶方位关系和显微变形特征；测定橄榄岩和铬铁矿的Re-Os同位素组成和变化情况；研究岩石伴随大规模构造变迁在岩石学和地球化学上的演化；研究蛇纹岩与橄榄岩的转变过程，铬铁矿成矿作用与岩浆作用和超高压变质作用的关系。

近35年来，许多国内外岩石矿物学家在西藏罗布莎和极地乌拉尔的铬铁矿及其直接围岩铬铁矿方辉橄榄岩的重砂矿物中多次发现金刚石和柯石英等超高压矿物，为世所瞩目。他们据此提出，罗布莎铬铁矿可能是下地幔物质从核幔边界通过热柱上升到上地幔顶部结晶形成的。本项目工作表明，罗布莎铬铁矿与世界上其它蛇绿岩型豆荚状铬铁矿在宏观上并无不同，都具有豆荚状野外产状和球状结构，是典型的岩浆结晶产物。但是，其中的高压矿物包含蛇纹岩矿物，指示铬铁矿和橄榄岩在进入地壳经历蛇纹岩化之后又发生脆性变形和高压变质重结晶，形成了浸染状和块状铬铁矿以及具有变质结构的橄榄岩围岩。因此，超高压矿物是铬铁矿形成之后高压变质的结果，而非前人所主张的是铬铁矿结晶之前就已经存在。那么，是什么原因导致在近地表经过蛇纹岩化的铬铁矿和橄榄岩又发生了高压变质作用呢？目前的主流观点认为，超高压变质作用是板块俯冲的结果。本项目在观察基础上，总结了丰富的岩相学证据显示，罗布莎蛇纹岩化铬铁矿及其围岩的高压变质作用可能是地震所致。此外，本项目还对橄榄岩的脆性变形做了大量岩相学、扫描电子显微镜和EBSD（背散射电子衍射）测量工作，结合野外现场观察，认为西藏罗布莎一带伴随高原隆升一直受到新生代地震的强烈影响。