绿岩带型泰山蛇纹石质玉石地球化学特征及其成因指示

作     者：杨炯 张跃峰 丘志力 贾东亮 郑昕雨 YANG Jiong;ZHANG Yuefeng;QIU Zhili;JIA Dongliang;ZHENG Xinyu

作者机构：中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室广东广州510275 泰山学院旅游学院山东泰安271000 桂林理工大学地球科学学院广西隐伏金属矿产勘查重点实验室广西桂林541006 泰安市自然资源和规划局山东泰安271000 

出 版 物：《大地构造与成矿学》 (Geotectonica et Metallogenia)

年 卷 期：2021年第45卷第5期

页      面：1044-1059页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(41673032) 山东省自然科学基金面上项目(ZR2015DM008)联合资助 

主　　题：绿岩带 蛇纹石玉 地球化学 成因 泰山 

摘      要：蛇纹石化与壳幔演化乃至地球上生命的起源过程密切相关。泰山蛇纹石质玉石产于华北克拉通鲁西雁翎关绿岩带内,是绿岩带型蛇纹石质玉石的典型代表,玉料可分为泰山墨玉、泰山碧玉和泰山翠斑玉(泰山花斑玉)三大类。虽然前人对泰山超基性岩型蛇纹石质玉石进行过研究,但对其玉石地球化学特征及其成因研究仍然薄弱。本文利用偏光显微镜、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子质谱(ICP-MS)等分析测试手段,对泰山玉进行了分析。结果显示,泰山墨玉主要矿物组成为叶蛇纹石和利蛇纹石,而泰山碧玉和翠斑玉主要矿物均为叶蛇纹石;三类玉料均富集Cr、Co、Ni等相容元素;与其他产地蛇纹石玉相比,泰山蛇纹石玉更富Ni而贫Cr;Cr/Ni和Ni/Co值变化范围分别为0.25~0.42、27.43~42.77;亏损部分大离子亲石元素(如Rb、Sr、Ba)和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)。玉石具有稀土元素总量低(ΣREE=0.57~3.02μg/g),轻重稀土元素分异不明显,Eu负异常较为明显(δEu=0.18~0.45)等特征。早期形成的泰山墨玉主量元素更加贫Si、富Mg、Fe,泰山碧玉和翠斑玉则相对富Si和富集U、Pb等亲流体元素。结合野外产状特点,可以认为,①泰山玉原岩为华北克拉通新太古代鲁西绿岩带上残余亏损地幔部分熔融产生的超基性火山岩,其原岩具有岛弧火山岩的某些特征;②低Cr含量和Cr/Ni值,低稀土元素总量、轻重稀土元素分馏不明显等是绿岩带型泰山蛇纹石质玉石重要特征;③泰山碧玉和翠斑玉的成玉过程可能受到后期热液流体的叠加改造。