蛇綠巖中金剛石和異常礦物的全球記錄
發(fā)布時(shí)間：2021-11-22 04:18
蛇綠巖型金剛石產(chǎn)在地幔橄欖巖和鉻鐵礦中,是新建立的金剛石產(chǎn)出類型,不同于產(chǎn)在金伯利巖和超高壓變質(zhì)巖中的金剛石。全球已在21個(gè)蛇綠巖中發(fā)現(xiàn)了該類金剛石,含金剛石的蛇綠巖主要分布在特提斯造山帶、烏拉爾-中亞造山帶、日高變質(zhì)巖帶和北美克拉馬斯-阿卡特蘭造山帶。本文梳理了含金剛石蛇綠巖的全球分布和地質(zhì)背景以及蛇綠巖中超高壓-強(qiáng)還原礦物與其它殼幔礦物組合的特征,討論了已有的含金剛石鉻鐵礦和地幔橄欖巖的四種成因機(jī)制。金剛石和伴生的超高壓-強(qiáng)還原礦物組合產(chǎn)在不同時(shí)代的造山帶蛇綠巖中,不僅僅揭示了金剛石在蛇綠巖中普遍存在,需要重新思考蛇綠巖和鉻鐵礦的成因以及它們形成的地質(zhì)構(gòu)造背景,還證實(shí)了蛇綠巖地幔橄欖巖和鉻鐵礦是地球深部礦物重要的儲(chǔ)存庫(kù),為認(rèn)識(shí)地球深部的物質(zhì)組成和物理化學(xué)環(huán)境,以及深部物質(zhì)運(yùn)移的軌跡和動(dòng)力學(xué)過(guò)程等提供了天然樣品。
【文章來(lái)源】：地質(zhì)學(xué)報(bào). 2020,94(09)北大核心EICSCD
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蛇綠巖型金剛石和寄主鉻鐵礦、地幔橄欖巖的不同成因模型
表2 蛇綠巖地幔橄欖巖和鉻鐵礦中分選的金剛石及其伴生的礦物組合Table 2 Diamonds and associated unusual mineral assemblage separated from ophiolitic peridotites and chromitites in the world 蛇綠巖 寄主巖石 分選的礦物組合 康金拉 塊狀鉻鐵礦 金剛石、鐵、硅、鉭等自然元素類;碳硅石、鐵鎳合金、鐵鎳鉻合金、錳鎳合金、鐵鉻合金、鐵硅合金、鈦硅磷合金和鈦硅合金等合金類;方鐵礦、磁鐵礦、方鎂石、錫石、鉻尖晶石、金紅石、鈦鐵礦、剛玉和其它復(fù)雜氧化物;黃鐵礦、閃鋅礦和含鎳硫化物 (Xu et al., 2009) 康金拉 方輝橄欖巖 金剛石、自然鐵;碳硅石;鐵鎳、鐵錳鈷、鐵鉻鎳合金;方鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、方鎂石、鉻尖晶石、金紅石、鈦鐵礦、錫石、鉍氧化物、石英等;硫化物、硅酸鹽、鎢酸鹽、碳酸鹽礦物等(Xu et al., 2015) 羅布莎 方輝橄欖巖 金剛石、石墨、鉻、碳硅石、鎳鐵合金等(Bai et al., 1993) 羅布莎 塊狀鉻鐵礦 金剛石、石墨、硅、鐵、鋅、鉛、鋁、鉻、錫、鎳、鋨、釕、銠、鈀、銥、金、銀、鎢、銅、硫和鈦等自然元素類;鐵硅、鐵鈦硅磷、鎳鐵、鎳鐵鉻、鐵鉻、鎳鐵銥、銥鐵、鉑鐵、鎳銥、銥鋨、鋨釕、鋨釕銥、鉑鐵鈀、鐵釕、鎳碳、鐵碳、鈦碳、鎢碳、鎢鈷碳、鐵鈷、碳化硅、鋁鐵鑭、鎢鈷、鉻碳、鐵錳、銀金、銀錫、銥鐵鎳、硅鈦鐵、鎳鐵硅、鈦鎢、銅鋅、鐵鉻鎳、鐵鉻碳、鎳碳、硅鈣鋁鐵、硅鐵鋁、硅鈣鐵、硅鈣、鈦氮、硅鐵鈦、硅鈣銅等合金類;方鐵礦、自由SiO2、硅尖晶石、硅金紅石、鈣鈦礦、FeO與SiO2交生體、鐵鎂氧化物、鎂鋁氧化物等氧化物類;鐵、鉑族元素、鎳、銅、鉬等硫化物類;鎂橄欖石、蛇紋石相八面體、綠泥石相八面體等硅酸鹽類(Bai et al., 2000; Bai Wenji et al., 2003) 澤當(dāng) 方輝橄欖巖 金剛石(8粒)、硅、銅、金、鋅、鉻等自然元素類礦物;方鐵礦、剛玉(2粒)、錫石、石英、鉻鐵礦、金紅石等氧化物;鋯石、橄欖石、斜方輝石、單斜輝石、金云母等硅酸鹽礦物; 黃鐵礦、方鎳礦、方鉛礦、輝鉬礦、輝銻礦、 硫釕鋨礦等硫化物;碳化硅、硅鐵合金等互化物;其它礦物如獨(dú)居石、螢石等(Guo Guolin et al., 2015) 日喀則夏魯 方輝橄欖巖 自然元素礦物:金剛石(4粒)、金、鉻、銅等;碳化物:碳硅石(1粒)等;氧化物:方鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、剛玉、鉻尖晶石、金紅石、錫 石、黑鎢礦等;硫化物:鎳黃鐵礦、方鉛礦、輝鉬礦、輝 銻礦、閃鋅礦、毒砂等;合金礦物:Au-Ag等;硅酸鹽 礦物:橄欖石、輝石、鋯石等;鎢酸鹽礦物:白鎢礦等; 氟化物類:螢石等(Xu Xiangzhen et al., 2018) 當(dāng)窮-休古嘎布 方輝橄欖巖 單晶元素:金剛石(>80粒)、單晶鉻;碳化物:碳硅石(>20粒)等;氧化物:剛玉(10粒)、尖晶石、金紅石和磁鐵礦;硫化物:黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、毒砂、輝鉍礦;硅酸鹽:鋯石(14粒)、石榴石、藍(lán)晶石和石英等(Xiong et al., 2016) 普蘭 含Cpx方輝橄欖巖 金剛石、鉻、鐵和鋅等自然元素類;碳硅石、鐵鎳合金、鐵鉻合金和鐵砷合金等合金類;方鐵礦、剛玉、赤鐵礦、磁鐵礦、黑鎢礦、錫石、金紅石和鉻尖晶石等氧化物類; 方鉛礦、閃鋅礦、含鎳黃銅礦、輝鉬礦、鎳黃鐵礦和毒砂等硫化物類; 鎂橄欖石、頑火輝石、 透輝石、黝簾石、鋯石、藍(lán)晶石和石英等硅酸巖類;白鎢礦、螢石和鈮鉭的復(fù)雜氧化物等(Yang Jingsui et al., 2011) 普蘭 二輝橄欖巖 金剛石、碳硅石、剛玉、金紅石、鋯石(Xiong et al., 2019) 東波 方輝橄欖巖 金剛石、鉻、金、鐵、硅、銅等自然元素礦物類;碳硅石等碳化物;鉻尖晶石、金紅石、鉻鐵礦、剛玉、黑鎢礦、鈮鉭鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦、方鐵礦、錫石等氧化物;鐵鉻鎳合金、鎳鐵合金、銅鋅合金等合金互化物;輝鉬礦、方鉛礦、輝鉍礦、黃鐵礦、黃銅礦、毒砂和閃鋅礦等硫化物;橄欖石、輝石、鋯石、藍(lán)晶石、白云母、蛇紋石、綠簾石等硅酸巖;螢石等氟化物(Xu Xiangzhen et al., 2015) 東巧 塊狀鉻鐵礦 金剛石、碳硅石、石墨、單質(zhì)鉻、Ni-Fe合金、鉻尖晶石等(Bai et al., 1993) 東巧 塊狀鉻鐵礦和方輝橄欖巖 鐵、鉻、鐵鎳合金、金剛石、石墨、碳硅石、鐵石榴石(含鋯石、鈦鐵礦和FeS包裹體)、鋯石、鉻尖晶石、金紅石、剛玉、八面體假象蛇紋石、鉑族礦物:銥餓礦、釘銥餓礦、 釘銥礦 、 粗鉑礦、 鐵鉑礦等金屬互化物,以及少量硫釘?shù)V、硫砷釘?shù)V、硫砷銥礦、砷鉑礦等硫化物或硫砷化物(Yan Binggang et al., 1986) 丁青西 方輝橄欖巖 金剛石、單質(zhì)鉻、氧化物:剛玉、鉻尖晶石、金紅石、磁鐵礦;硫化物:黃鐵礦、黃銅礦、毒砂、閃鋅礦、輝鉍礦;硅酸鹽:鋯石、石榴石和石英(Xiong et al., 2017b) 緬甸密支那 方輝橄欖巖 金剛石、單質(zhì)硅、單質(zhì)鉻、碳硅石、金紅石、Fe-Cr-Mn合金、黃鐵礦、鎳黃鐵礦、輝鉬礦、 方鉛礦和鋯石等(Chen et al., 2018) 土耳其Pozanti-Karsanti 塊狀鉻鐵礦 金剛石(>100粒)、碳硅石、八面體硅酸鹽(>100粒),其它礦物:赤鐵礦、磁鐵礦、金紅石、石英,黃鐵礦、黃銅礦等硫化物,鎂橄欖石、獨(dú)居石、輝石、錳鋁榴石、綠泥石和蛇紋石等(Lian et al., 2017a) 西Mirdita(Skenderbeu) 塊狀鉻鐵礦 金剛石(12粒)、碳硅石(12粒)、石榴石、黃鐵礦、鎂橄欖石、頑火輝石、透輝石、蛇紋石、鋯石、榍石、綠簾石和石英等(Wu et al., 2019) 俄羅斯Ray-Iz 塊狀鉻鐵礦 自然元素類:金剛石(>1000粒)、鉻、鎳、鎢、銅、硅、鐵、鋅、鋯、鋁、鉭、鉛、鈷等;碳化物:碳硅石、WC、WCoC、WCoFeNiC;合金礦物:Cu-Ni、Pt-Fe-Ni-Cu、Pt-Pd-Fe-Cu、Fe-Cr-Ni、Fe-Cr-Si、Fe-Si、Fe-Cr-Ni-Si(Mn,Ti)、Fe-Al-Si、Ag-Au、Ag-Au-Fe、Os-Ir-Ru、Pb-Sn、Sn-Zn-Ag、Pb-Zn-Cu-Fe、Ta-Co、Fe-P-As、Fe-P、Ni-As等;氧化物:方鐵礦、鉻尖晶石、綠鉻礦、石英、赤鐵礦、方鎂石、錫石,剛玉、綠鎳礦、金紅石、斜鋯石、赤銅礦、黑銅礦、鈦鐵礦;硫化物:黃鐵礦、黃銅礦、單硫鐵礦、靛銅礦、毒砂、輝鉬礦、輝銻礦、硫砷銥礦、 方鉛礦、閃鋅礦、白砷鎳礦(Yang et al., 2015b) 內(nèi)蒙古賀根山 塊狀鉻鐵礦 金剛石(130余粒)、鉻、錳、鋁、鈣、鐵等自然元素類;碳硅石(60多粒)、Ni-Mn- Fe、Fe-Ni-Al、Ni-Mn-Co等金屬互化物類;方鐵礦、金紅石、赤鐵礦、銳鈦礦、鈦鐵礦、磁鐵礦、鉻尖晶石、石英、錫石等氧化物類;黃鐵礦、白鐵礦、輝鉬礦、方鉛礦等硫化物類;鎂橄欖石、頑火輝石、透輝石、普通輝石、鋯石、蛇紋石、符山石、榍石、正長(zhǎng)石、 綠泥石、鈣鉻榴石和鎂鋁榴石等硅酸鹽類;以及獨(dú)居石、菱水碳鋁鎂石、鉀鹽、鈣芒硝和水氯鐵鎂石等(Huang Zhu et al., 2015) 新疆薩爾托海 塊狀鉻鐵礦 金剛石(20多粒)、鉻、鐵和桂等自然元素類;碳化物碳桂石;鐵鎳、鐵鎳絡(luò)合金等金屬合金;方鐵礦(幾百粒)、金紅石(>30)、赤鐵礦、磁鐵礦、鈦鐵礦、獨(dú)居石、石英和鉻尖晶石等氧化物類;方鉛礦、閃鋅礦、針鎳礦、赫硫鎳礦和毒砂等硫化物類;鎂橄欖石、頑火輝石、透輝石、蛇紋石、錯(cuò)石和長(zhǎng)石等硅酸巖類(Tian Yazhou, 2015) 日本Horoman 方輝橄欖巖和二輝橄欖巖 金剛石、剛玉、碳硅石、鋯石、獨(dú)居石、金紅石、藍(lán)晶石(Li et al., 2017)2 蛇綠巖中的金剛石和異常礦物
蛇綠巖地幔橄欖巖和鉻鐵礦中分選出的礦物種類主要包括金剛石等自然元素、碳化物、合金礦物、氧化物、硫化物、硅酸鹽和氟化物等礦物(表2)。金剛石普遍為淺黃、黃綠色(圖2),少量呈灰綠色、無(wú)色或黑色,以單晶為主,粒徑一般在0.2～0.5mm,目前已知最大一粒金剛石發(fā)現(xiàn)于東巧,達(dá)0.7mm×0.6mm×0.6mm,重約0.43mg (Yan Binggang et al., 1986)。金剛石多為自形、半自形,以單晶為主,少數(shù)呈連晶或多晶,多為八面體、菱形十二面體、八面體-立方體聚晶等,大多棱角平直,局部可見(jiàn)不規(guī)則狀蝕坑或樹(shù)枝狀蝕溝(圖2, Yang Jingsui et al., 2014)。金剛石具有1330.8～1332.6cm-1激光拉曼光譜峰,傅立葉變換紅外光譜(FTIR)顯示羅布莎金剛石具有IaA、IaA-IaB混合型和Ib型等不同類型(Rong He et al., 2013; Yang Jingsui et al., 2014; Howell et al., 2015; Xu Xiangzhen et al., 2018)。蛇綠巖型金剛石表面常見(jiàn)不規(guī)則斑塊狀或薄殼狀金屬薄膜(metal film),如Ray-Iz金剛石表面的金屬薄膜厚0.01μm,成分以Zr和ZrO為主,含少量Cu的硫化物、NaCl、SiO2、Ta、Fe和Cr元素(Yang Jingsui et al., 2014),這種金屬膜被認(rèn)為是金剛石在地幔高溫高壓環(huán)境下生長(zhǎng)的產(chǎn)物 (Makeev and Kriulina, 2012)。蛇綠巖型金剛石內(nèi)部常見(jiàn)含Mn礦物包裹體,如Ni-Mn-Co合金、含Mn石榴石、Mn尖晶石、Mn橄欖石和 MnO等,其它包裹體礦物有石墨、柯石英、以及REE和含H2O、Cl、Ca、Si的流體包裹體(Huang et al., 2015; Yang et al., 2015b; Moe et al., 2018)。蛇綠巖型金剛石的δ13C值介于-29.2‰ ～ -17.2‰ (Yang et al., 2015b; Lian et al., 2018; Lian and Yang, 2019; Liu Fei et al., 2019)。該值十分不同于其他產(chǎn)出的金剛石,例如不同于金伯利巖中地幔橄欖巖型(P型)金剛石δ13C值(-26.4‰ ～ +0.2‰)、榴輝巖型(E型)金剛石(-41.3‰ ～ +2.7‰)、超高壓俯沖變質(zhì)巖中金剛石(-30‰ ～ -3‰)和黑金剛石(Carbonado,-32‰ ～ -5‰),但與俯沖沉積物(平均-25‰)的δ13C值相重合(Shirey et al., 2013; Cartigny et al., 2014; Lian Dongyang et al., 2019)。蛇綠巖金剛石的氮同位素δ15N值為-5.6‰ ～ +28.7‰ (Howell et al., 2015; Liu Fei et al., 2019),不同于高溫高壓法合成的δ15N值({111}面具有大氣的δ15N為0‰,{100}面的δ15N= +30‰,Howell et al., 2015)。此外,蛇綠巖型金剛石的稀土元素和微量元素成分圖譜與纖維型金剛石平行,整體富集輕稀土,顯著富集Ba、Pb、Th、Eu等元素,具有氧化還原敏感元素如Eu、Sm、Yb和Y的明顯負(fù)異常,基本不含F(xiàn)e,這些特征不同于金伯利巖型金剛石和人工合成金剛石(Howell et al., 2015;Griffin et al., 2016)�？偟膩�(lái)說(shuō),包裹體、δ13C值、δ15N值和微量元素成分暗示蛇綠巖型金剛石具有獨(dú)特的形成環(huán)境。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3510919
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蛇綠巖型金剛石和寄主鉻鐵礦、地幔橄欖巖的不同成因模型
表2 蛇綠巖地幔橄欖巖和鉻鐵礦中分選的金剛石及其伴生的礦物組合Table 2 Diamonds and associated unusual mineral assemblage separated from ophiolitic peridotites and chromitites in the world 蛇綠巖 寄主巖石 分選的礦物組合 康金拉 塊狀鉻鐵礦 金剛石、鐵、硅、鉭等自然元素類;碳硅石、鐵鎳合金、鐵鎳鉻合金、錳鎳合金、鐵鉻合金、鐵硅合金、鈦硅磷合金和鈦硅合金等合金類;方鐵礦、磁鐵礦、方鎂石、錫石、鉻尖晶石、金紅石、鈦鐵礦、剛玉和其它復(fù)雜氧化物;黃鐵礦、閃鋅礦和含鎳硫化物 (Xu et al., 2009) 康金拉 方輝橄欖巖 金剛石、自然鐵;碳硅石;鐵鎳、鐵錳鈷、鐵鉻鎳合金;方鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、方鎂石、鉻尖晶石、金紅石、鈦鐵礦、錫石、鉍氧化物、石英等;硫化物、硅酸鹽、鎢酸鹽、碳酸鹽礦物等(Xu et al., 2015) 羅布莎 方輝橄欖巖 金剛石、石墨、鉻、碳硅石、鎳鐵合金等(Bai et al., 1993) 羅布莎 塊狀鉻鐵礦 金剛石、石墨、硅、鐵、鋅、鉛、鋁、鉻、錫、鎳、鋨、釕、銠、鈀、銥、金、銀、鎢、銅、硫和鈦等自然元素類;鐵硅、鐵鈦硅磷、鎳鐵、鎳鐵鉻、鐵鉻、鎳鐵銥、銥鐵、鉑鐵、鎳銥、銥鋨、鋨釕、鋨釕銥、鉑鐵鈀、鐵釕、鎳碳、鐵碳、鈦碳、鎢碳、鎢鈷碳、鐵鈷、碳化硅、鋁鐵鑭、鎢鈷、鉻碳、鐵錳、銀金、銀錫、銥鐵鎳、硅鈦鐵、鎳鐵硅、鈦鎢、銅鋅、鐵鉻鎳、鐵鉻碳、鎳碳、硅鈣鋁鐵、硅鐵鋁、硅鈣鐵、硅鈣、鈦氮、硅鐵鈦、硅鈣銅等合金類;方鐵礦、自由SiO2、硅尖晶石、硅金紅石、鈣鈦礦、FeO與SiO2交生體、鐵鎂氧化物、鎂鋁氧化物等氧化物類;鐵、鉑族元素、鎳、銅、鉬等硫化物類;鎂橄欖石、蛇紋石相八面體、綠泥石相八面體等硅酸鹽類(Bai et al., 2000; Bai Wenji et al., 2003) 澤當(dāng) 方輝橄欖巖 金剛石(8粒)、硅、銅、金、鋅、鉻等自然元素類礦物;方鐵礦、剛玉(2粒)、錫石、石英、鉻鐵礦、金紅石等氧化物;鋯石、橄欖石、斜方輝石、單斜輝石、金云母等硅酸鹽礦物; 黃鐵礦、方鎳礦、方鉛礦、輝鉬礦、輝銻礦、 硫釕鋨礦等硫化物;碳化硅、硅鐵合金等互化物;其它礦物如獨(dú)居石、螢石等(Guo Guolin et al., 2015) 日喀則夏魯 方輝橄欖巖 自然元素礦物:金剛石(4粒)、金、鉻、銅等;碳化物:碳硅石(1粒)等;氧化物:方鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、剛玉、鉻尖晶石、金紅石、錫 石、黑鎢礦等;硫化物:鎳黃鐵礦、方鉛礦、輝鉬礦、輝 銻礦、閃鋅礦、毒砂等;合金礦物:Au-Ag等;硅酸鹽 礦物:橄欖石、輝石、鋯石等;鎢酸鹽礦物:白鎢礦等; 氟化物類:螢石等(Xu Xiangzhen et al., 2018) 當(dāng)窮-休古嘎布 方輝橄欖巖 單晶元素:金剛石(>80粒)、單晶鉻;碳化物:碳硅石(>20粒)等;氧化物:剛玉(10粒)、尖晶石、金紅石和磁鐵礦;硫化物:黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、毒砂、輝鉍礦;硅酸鹽:鋯石(14粒)、石榴石、藍(lán)晶石和石英等(Xiong et al., 2016) 普蘭 含Cpx方輝橄欖巖 金剛石、鉻、鐵和鋅等自然元素類;碳硅石、鐵鎳合金、鐵鉻合金和鐵砷合金等合金類;方鐵礦、剛玉、赤鐵礦、磁鐵礦、黑鎢礦、錫石、金紅石和鉻尖晶石等氧化物類; 方鉛礦、閃鋅礦、含鎳黃銅礦、輝鉬礦、鎳黃鐵礦和毒砂等硫化物類; 鎂橄欖石、頑火輝石、 透輝石、黝簾石、鋯石、藍(lán)晶石和石英等硅酸巖類;白鎢礦、螢石和鈮鉭的復(fù)雜氧化物等(Yang Jingsui et al., 2011) 普蘭 二輝橄欖巖 金剛石、碳硅石、剛玉、金紅石、鋯石(Xiong et al., 2019) 東波 方輝橄欖巖 金剛石、鉻、金、鐵、硅、銅等自然元素礦物類;碳硅石等碳化物;鉻尖晶石、金紅石、鉻鐵礦、剛玉、黑鎢礦、鈮鉭鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦、方鐵礦、錫石等氧化物;鐵鉻鎳合金、鎳鐵合金、銅鋅合金等合金互化物;輝鉬礦、方鉛礦、輝鉍礦、黃鐵礦、黃銅礦、毒砂和閃鋅礦等硫化物;橄欖石、輝石、鋯石、藍(lán)晶石、白云母、蛇紋石、綠簾石等硅酸巖;螢石等氟化物(Xu Xiangzhen et al., 2015) 東巧 塊狀鉻鐵礦 金剛石、碳硅石、石墨、單質(zhì)鉻、Ni-Fe合金、鉻尖晶石等(Bai et al., 1993) 東巧 塊狀鉻鐵礦和方輝橄欖巖 鐵、鉻、鐵鎳合金、金剛石、石墨、碳硅石、鐵石榴石(含鋯石、鈦鐵礦和FeS包裹體)、鋯石、鉻尖晶石、金紅石、剛玉、八面體假象蛇紋石、鉑族礦物:銥餓礦、釘銥餓礦、 釘銥礦 、 粗鉑礦、 鐵鉑礦等金屬互化物,以及少量硫釘?shù)V、硫砷釘?shù)V、硫砷銥礦、砷鉑礦等硫化物或硫砷化物(Yan Binggang et al., 1986) 丁青西 方輝橄欖巖 金剛石、單質(zhì)鉻、氧化物:剛玉、鉻尖晶石、金紅石、磁鐵礦;硫化物:黃鐵礦、黃銅礦、毒砂、閃鋅礦、輝鉍礦;硅酸鹽:鋯石、石榴石和石英(Xiong et al., 2017b) 緬甸密支那 方輝橄欖巖 金剛石、單質(zhì)硅、單質(zhì)鉻、碳硅石、金紅石、Fe-Cr-Mn合金、黃鐵礦、鎳黃鐵礦、輝鉬礦、 方鉛礦和鋯石等(Chen et al., 2018) 土耳其Pozanti-Karsanti 塊狀鉻鐵礦 金剛石(>100粒)、碳硅石、八面體硅酸鹽(>100粒),其它礦物:赤鐵礦、磁鐵礦、金紅石、石英,黃鐵礦、黃銅礦等硫化物,鎂橄欖石、獨(dú)居石、輝石、錳鋁榴石、綠泥石和蛇紋石等(Lian et al., 2017a) 西Mirdita(Skenderbeu) 塊狀鉻鐵礦 金剛石(12粒)、碳硅石(12粒)、石榴石、黃鐵礦、鎂橄欖石、頑火輝石、透輝石、蛇紋石、鋯石、榍石、綠簾石和石英等(Wu et al., 2019) 俄羅斯Ray-Iz 塊狀鉻鐵礦 自然元素類:金剛石(>1000粒)、鉻、鎳、鎢、銅、硅、鐵、鋅、鋯、鋁、鉭、鉛、鈷等;碳化物:碳硅石、WC、WCoC、WCoFeNiC;合金礦物:Cu-Ni、Pt-Fe-Ni-Cu、Pt-Pd-Fe-Cu、Fe-Cr-Ni、Fe-Cr-Si、Fe-Si、Fe-Cr-Ni-Si(Mn,Ti)、Fe-Al-Si、Ag-Au、Ag-Au-Fe、Os-Ir-Ru、Pb-Sn、Sn-Zn-Ag、Pb-Zn-Cu-Fe、Ta-Co、Fe-P-As、Fe-P、Ni-As等;氧化物:方鐵礦、鉻尖晶石、綠鉻礦、石英、赤鐵礦、方鎂石、錫石,剛玉、綠鎳礦、金紅石、斜鋯石、赤銅礦、黑銅礦、鈦鐵礦;硫化物:黃鐵礦、黃銅礦、單硫鐵礦、靛銅礦、毒砂、輝鉬礦、輝銻礦、硫砷銥礦、 方鉛礦、閃鋅礦、白砷鎳礦(Yang et al., 2015b) 內(nèi)蒙古賀根山 塊狀鉻鐵礦 金剛石(130余粒)、鉻、錳、鋁、鈣、鐵等自然元素類;碳硅石(60多粒)、Ni-Mn- Fe、Fe-Ni-Al、Ni-Mn-Co等金屬互化物類;方鐵礦、金紅石、赤鐵礦、銳鈦礦、鈦鐵礦、磁鐵礦、鉻尖晶石、石英、錫石等氧化物類;黃鐵礦、白鐵礦、輝鉬礦、方鉛礦等硫化物類;鎂橄欖石、頑火輝石、透輝石、普通輝石、鋯石、蛇紋石、符山石、榍石、正長(zhǎng)石、 綠泥石、鈣鉻榴石和鎂鋁榴石等硅酸鹽類;以及獨(dú)居石、菱水碳鋁鎂石、鉀鹽、鈣芒硝和水氯鐵鎂石等(Huang Zhu et al., 2015) 新疆薩爾托海 塊狀鉻鐵礦 金剛石(20多粒)、鉻、鐵和桂等自然元素類;碳化物碳桂石;鐵鎳、鐵鎳絡(luò)合金等金屬合金;方鐵礦(幾百粒)、金紅石(>30)、赤鐵礦、磁鐵礦、鈦鐵礦、獨(dú)居石、石英和鉻尖晶石等氧化物類;方鉛礦、閃鋅礦、針鎳礦、赫硫鎳礦和毒砂等硫化物類;鎂橄欖石、頑火輝石、透輝石、蛇紋石、錯(cuò)石和長(zhǎng)石等硅酸巖類(Tian Yazhou, 2015) 日本Horoman 方輝橄欖巖和二輝橄欖巖 金剛石、剛玉、碳硅石、鋯石、獨(dú)居石、金紅石、藍(lán)晶石(Li et al., 2017)2 蛇綠巖中的金剛石和異常礦物
蛇綠巖地幔橄欖巖和鉻鐵礦中分選出的礦物種類主要包括金剛石等自然元素、碳化物、合金礦物、氧化物、硫化物、硅酸鹽和氟化物等礦物(表2)。金剛石普遍為淺黃、黃綠色(圖2),少量呈灰綠色、無(wú)色或黑色,以單晶為主,粒徑一般在0.2～0.5mm,目前已知最大一粒金剛石發(fā)現(xiàn)于東巧,達(dá)0.7mm×0.6mm×0.6mm,重約0.43mg (Yan Binggang et al., 1986)。金剛石多為自形、半自形,以單晶為主,少數(shù)呈連晶或多晶,多為八面體、菱形十二面體、八面體-立方體聚晶等,大多棱角平直,局部可見(jiàn)不規(guī)則狀蝕坑或樹(shù)枝狀蝕溝(圖2, Yang Jingsui et al., 2014)。金剛石具有1330.8～1332.6cm-1激光拉曼光譜峰,傅立葉變換紅外光譜(FTIR)顯示羅布莎金剛石具有IaA、IaA-IaB混合型和Ib型等不同類型(Rong He et al., 2013; Yang Jingsui et al., 2014; Howell et al., 2015; Xu Xiangzhen et al., 2018)。蛇綠巖型金剛石表面常見(jiàn)不規(guī)則斑塊狀或薄殼狀金屬薄膜(metal film),如Ray-Iz金剛石表面的金屬薄膜厚0.01μm,成分以Zr和ZrO為主,含少量Cu的硫化物、NaCl、SiO2、Ta、Fe和Cr元素(Yang Jingsui et al., 2014),這種金屬膜被認(rèn)為是金剛石在地幔高溫高壓環(huán)境下生長(zhǎng)的產(chǎn)物 (Makeev and Kriulina, 2012)。蛇綠巖型金剛石內(nèi)部常見(jiàn)含Mn礦物包裹體,如Ni-Mn-Co合金、含Mn石榴石、Mn尖晶石、Mn橄欖石和 MnO等,其它包裹體礦物有石墨、柯石英、以及REE和含H2O、Cl、Ca、Si的流體包裹體(Huang et al., 2015; Yang et al., 2015b; Moe et al., 2018)。蛇綠巖型金剛石的δ13C值介于-29.2‰ ～ -17.2‰ (Yang et al., 2015b; Lian et al., 2018; Lian and Yang, 2019; Liu Fei et al., 2019)。該值十分不同于其他產(chǎn)出的金剛石,例如不同于金伯利巖中地幔橄欖巖型(P型)金剛石δ13C值(-26.4‰ ～ +0.2‰)、榴輝巖型(E型)金剛石(-41.3‰ ～ +2.7‰)、超高壓俯沖變質(zhì)巖中金剛石(-30‰ ～ -3‰)和黑金剛石(Carbonado,-32‰ ～ -5‰),但與俯沖沉積物(平均-25‰)的δ13C值相重合(Shirey et al., 2013; Cartigny et al., 2014; Lian Dongyang et al., 2019)。蛇綠巖金剛石的氮同位素δ15N值為-5.6‰ ～ +28.7‰ (Howell et al., 2015; Liu Fei et al., 2019),不同于高溫高壓法合成的δ15N值({111}面具有大氣的δ15N為0‰,{100}面的δ15N= +30‰,Howell et al., 2015)。此外,蛇綠巖型金剛石的稀土元素和微量元素成分圖譜與纖維型金剛石平行,整體富集輕稀土,顯著富集Ba、Pb、Th、Eu等元素,具有氧化還原敏感元素如Eu、Sm、Yb和Y的明顯負(fù)異常,基本不含F(xiàn)e,這些特征不同于金伯利巖型金剛石和人工合成金剛石(Howell et al., 2015;Griffin et al., 2016)�？偟膩�(lái)說(shuō),包裹體、δ13C值、δ15N值和微量元素成分暗示蛇綠巖型金剛石具有獨(dú)特的形成環(huán)境。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3510919
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