地球科学  2018, Vol. 43 Issue (4): 1025-1037.   PDF    
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罗布莎豆荚状铬铁矿床中刚玉的含Ti矿物包裹体特征
徐向珍1, 杨经绥1, 熊发挥1, 郭国林2     
1. 地幔研究中心, 国土资源部深地动力学重点实验室, 中国地质科学院地质研究所, 北京 100037;
2. 东华理工大学核资源与环境省部共建国家重点实验室培育基地, 江西南昌 330013
摘要:通过能谱和电子探针分析了西藏罗布莎豆荚状铬铁矿石刚玉中的含钛合金和含钛氧化物包裹体特征,分析发现刚玉中含Ti合金矿物包裹体主要有Ti-N、Ti-B、Ti-C、Ti-Si-P和Ti-Si-Fe以及Ti-Al-Zr氧化物.Ti-N合金呈磨圆状、梅花状,粒度约17 μm×35 μm;Ti-B合金呈长柱状,10 μm×58 μm;Ti-C合金呈自形、他形,粒度约40 μm×50 μm;Ti-Si-P和Ti-Si-Fe合金成分不均一,呈一个熔融体包裹在刚玉中;Ti-Al-Zr氧化物成分纯净.结合铬铁矿石中发现大量的微粒金刚石和碳硅石等超高压异常地幔矿物,提出罗布莎铬铁矿石中的刚玉及其中的特殊矿物包裹体组合形成于高压环境的深部地幔.
关键词矿物包裹体    刚玉    铬铁矿    罗布莎    西藏    
Characteristics of Titanium-Bearing Inclusions Found in Corundum of Luobusa Podiform Chromitite, Tibet
Xu Xiangzhen1 , Yang Jingsui1 , Xiong Fahui1 , Guo Guolin2     
1. Center for Advanced Research on Mantle(CARMA), Key Laboratory of Deep-Earth Dynamics of Ministry of Land and Resources, Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China;
2. State Key Laboratory Breeding Base of Nuclear Resources and Environment, East China Institute of Technology, Nanchang 330013, China
Abstract: The titanium-bearing alloy and titanium-bearing oxide inclusions in corundum collected from Luobusa podiform chromitite in Tibet are studied. The EDS and EPMA analyses show that the Ti-N alloys are rounded or forming a quincunx with the size of 17 μm×35 μm; the Ti-B alloys are long columnar in size of 10 μm×58 μm; the authigenic and exnotopic Ti-C alloys are 40 μm×50 μm; the Ti-Si-P and Ti-Si-Fe alloys occur as highly heterogeneous melt in the corundum and the Ti-Al-Zr oxides are pretty pure in composition. Considering the unusual ultra-high pressure mantle mineral groups like diamond and moissanite recovered from the Luobusa chromitite, it is suggested that the corundum and its special mineral inclusions might form at the high-pressure deep mantle environment.
Key Words: mineral inclusion    corundum    chromitite    Luobusa    Tibet    

一直以来,豆荚状铬铁矿都被作为浅部低压环境岩浆过程的产物(深度小于30 km)(Zhou et al., 1996; Arai, 1997; Ballhaus, 1998).20世纪90年代以来,在西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿石中的地幔矿物研究获得重要进展,发现金刚石、碳硅石和呈斯石英假象的柯石英等深部矿物,推测它们的形成深度至少为150~300 km(Bai et al., 1993; Yang et al., 2007, 2014; Xu et al., 2009; Trumbull et al., 2009; Dobrzhinetskaya et al., 2009, 2014; Robinson et al., 2015).在罗布莎豆荚状铬铁矿中也发现很多针状、片状透辉质斜辉石和柯石英出溶层,指示超过12.5 GPa超高压和深度超过380 km的形成环境(Yamamoto et al., 2009).

刚玉是一种纯的结晶氧化铝矿物,因其硬度大和耐高温的特点,工业上主要用来做高级研磨材料和高级耐火节能材料,透明、半透明且色彩鲜艳者可做红、蓝宝石.刚玉化学分子式为Al2O3,天然刚玉一般都含有Cr3+、Ti4+、Fe2+、Fe3+、V5+、Mn4+等微量元素(何松,2004).因其对SiO2的化学亲和力很大,容易结合成硅酸盐和水化物,所以只有在高温、富铝与贫硅的特殊地质条件下才能形成刚玉矿物(王濮等,1982).当其含量达到一定要求时则形成刚玉矿床,因此自然界刚玉矿物资源量普遍较少.

刚玉作为微量矿物可以存在于众多岩石中,刚玉的温压稳定性范围较宽(Simonet et al., 2008),既可以在花岗岩、角闪岩相和麻粒岩相岩石中出现,也可以作为一种高压相矿物出现在榴辉岩中(Dawson, 1968; Watt, 1994; Hutchison et al., 2004; Simonet et al., 2008).在冲积砂矿中,刚玉常和金刚石产在一起,由于刚玉抗风化的特征,常将刚玉作为寻找金刚石的指示矿物(Hutchison et al., 2004).

国内外刚玉包裹体的研究主要是针对刚玉巨晶中的包裹体展开,尤其是针对碱性玄武岩中刚玉巨晶的包裹体研究已经相对成熟(Irving, 1986; Coenraads et al., 1995丘志力等, 1995, 1999, 2001a, 2001b; Sutherland et al., 1998; Yui et al., 2003张站军,2003宋玉财等,2006丁振华,2009).而涉及到豆荚状铬铁矿中的刚玉研究很少,为此本研究采集了罗布莎豆荚状铬铁矿体的矿石,并从中挑选出大量的刚玉,拟利用能谱和电子探针分析刚玉中发现的矿物包裹体特征,特别是含Ti合金包裹体特征.

1 地质背景

雅鲁藏布江蛇绿岩带是我国目前铬铁矿体出露点最多、矿石储量最大的岩带,雅江东段是赋矿岩体和矿体数量最多、规模最大的地区,其中尤以罗布莎矿床最为突出(张浩勇等,1996).罗布莎铬铁矿床大地构造位置为特提斯-喜马拉雅构造带的东端,在拉萨东南约200 km处.该矿床区域上受控于雅鲁藏布江缝合带,北邻冈底斯-念青唐古拉构造带,南接喜马拉雅构造带(Nicolas et al., 1981; Allégre et al., 1984王希斌等,1987).该矿床南侧为上三叠统复理石沉积,呈断层接触关系,北侧被第三系罗布莎群不整合覆盖.岩体北部为大面积出露的新生代冈底斯花岗岩.罗布莎岩体近东西向延伸,为一向北倒转南倾的推覆体,长约37 km,最宽处达2.0~3.7 km,面积约70 km2(图 1),变形强烈,沿走向和倾向形成一系列褶皱并向北凸出略呈弧形展布(王希斌等,1987).

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图 1 西藏罗布莎豆荚状铬铁矿床地质简图 Fig. 1 Simplified geological map of Luobusa chromite deposit in Tibet Zhou et al.(1996)修改

罗布莎岩体主要由变质地幔橄榄岩、堆晶岩以及蛇绿混杂岩组成.其中变质地幔橄榄岩以方辉橄榄岩和纯橄岩为主,还有少量的二辉橄榄岩.堆晶岩主要由异剥橄榄岩、二辉橄榄岩、异剥辉石岩和辉长岩等组成(张浩勇等,1996).

罗布莎矿床自西而东可划分为罗布莎、香卡山、康金拉3个矿区(图 1).3个矿区的矿体围岩均为地幔橄榄岩,属典型的阿尔卑斯型或豆荚状铬铁矿体(王恒升等,1983王希斌等,1987).矿体边缘多会出现蛇纹石化的纯橄岩薄壳,两者接触界线清晰,大多不发育剪切带或断层(王恒升等,1983王希斌等,1987).

本研究样品采自康金拉11号矿体,围岩为方辉橄榄岩,与罗布莎矿区和香卡山矿区同属一地幔橄榄岩块(图 1).康金拉矿区包括刹神一带Cr-50、Cr-51、Cr-58、Cr-54、Cr-48、Cr-63、ECr-11和Cr-38诸矿体.矿体见于岩块中部方辉橄榄岩夹纯橄岩透镜体岩相带内,矿体规模较大,形态以脉状-似脉状为主,次为透镜状.矿石类型一般为致密块状-稠密浸染状.ECr-11号矿体是康金拉矿区目前开采最大的矿体,位于西段季节湖南山坡,海拔5 300 m,总体呈豆荚状,厚0.30~10.46 m,平均厚度3.31 m,矿体不连续,以露天和平硐开采为主.

2 分析方法

采集了康金拉矿区11号铬铁矿体的矿石,重量为1 116 kg,用于人工重砂矿物分选.矿石样品包括豆状矿石、浸染状矿石和块状矿石等,重砂矿物分选工作在郑州矿产综合利用研究所完成.根据矿石矿物粒度大小,采用阶段破碎、阶段选别的工艺流程,最大限度保护目的矿物的晶体和颗粒形态的完整,不同粒级矿石又分别采用磁选、重选、电选等方法分级选别,使不同磁性、比重、导电性的目的矿物得到有效分离和充分富集(徐向珍,2009).

为了研究刚玉中的矿物包裹体,首先利用双目显微镜挑选出许多大颗粒的刚玉,再将挑选出的刚玉置于环氧树脂中制成刚玉靶.最后利用能谱和电子探针分析对刚玉及其包裹体进行普查,针对含Ti合金包裹体重点分析,并做微区线扫描和面扫描分析.

本研究中用于矿物成分分析的仪器采用的是美国FEI NOVA NANOSEM 450电子显微镜(加速电压20 kV,SPOT6,工作距离6.7 mm),配有英国牛津公司X-MAX能谱仪(50 mm2);以及日本电子公司JXA-8100、能谱仪Inca Energy,电子探针(探针束流10 nA,加速电压15 kV,电子束斑2 μm).测试分别在中国地质科学院地质研究所的大陆构造与动力学重点实验室和东华理工大学核资源与环境教育部共建国家重点实验室进行.

3 分析结果

康金拉11号铬铁矿石中挑选出的刚玉颜色以粉红色居多,可见少量无色、浅黄色、浅褐色,半透明-透明状,粒径多大于200 μm,不规则他形粒状或短柱状,玻璃光泽,晶面横纹发育,断口呈贝壳状或阶梯状.电子探针分析表明,刚玉的成分基本上为纯Al2O3,其w(Al2O3)变化为96.02%~99.57%,w(TiO2)变化为0.21%~1.98%,w(FeO)变化为0~0.08%.Al2O3和TiO2含量呈近似负相关关系(徐向珍等,2013).

利用能谱和电子探针对环氧树脂中的刚玉进行包裹体研究,发现包裹体种类非常丰富,包括简单氧化物、自然元素矿物、合金和硅酸盐矿物;以及一些未知矿物等.本文重点介绍刚玉中发现的含Ti合金矿物包裹体,主要有Ti-B、Ti-N、Ti-C、Ti-Si-P、Ti-Si-Fe以及Ti-Al-Zr氧化物(表 1表 2).

表 1 康金拉铬铁矿区豆荚状铬铁矿石中刚玉含Ti合金包裹体化学成分(%) Table 1 Chemical compositions of titanium-bearing alloy inclusions in corundum from the podiform chromitite in Kangjinla, Tibet
表 2 康金拉铬铁矿区豆荚状铬铁矿石中刚玉含Ti氧化物包裹体化学成分(%) Table 2 Chemical compositions of titanium-bearing oxide inclusions in corundum from the podiform chromitite in Kangjinla, Tibet

刚玉中Ti-N合金包裹体粒度细小,最大粒度约17 μm×35 μm,呈磨圆状、梅花状等形态(图 2a~2b中的分析点2),含Cr、V等微量元素,Ti含量在75.69%左右,N含量变化区间为17.74%~20.30%(表 1).

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图 2 康金拉铬铁矿区豆荚状铬铁矿中刚玉及其包裹体 Fig. 2 Corundum and its inclusions from the podiform chromitite in Kangjinla, Tibet a.刚玉及其Ti-N、Ti-B包裹体的二次电子图;b.刚玉及其Ti-N包裹体的二次电子图;c, d.刚玉及其Ti-C包裹体的二次电子图

Ti-B合金包裹体呈长柱状,10 μm×58 μm(图 2a中的分析点3),含Zr、Mn等微量元素,Ti含量为68.66%,B含量为29.55%.

刚玉中Ti-C合金包裹体呈自形、他形(图 2c~2d中的分析点2~5,图 3a中的分析点5,图 3d中的4~6),可见晶型完好的三角形、五边形,还可见锯齿状,最大粒度约40 μm×50 μm,电镜下显示合金坑洼不平.经过面扫描图上分析,可以清晰地看出此合金矿物含碳(图 4图 5).归一化的能谱数据可以看出Ti含量变化区间为77.9%~87.49%,C含量变化区间为12.51%~22.1%.

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图 3 康金拉铬铁矿区豆荚状铬铁矿中刚玉及其包裹体 Fig. 3 Corundum and its inclusions from the podiform chromitite in Kangjinla, Tibet a.刚玉及其Ti-C、Ti-Si-P包裹体的二次电子图;b.刚玉及其Ti-Si-P包裹体的二次电子图;c, d.刚玉及其Ti-C、Ti-Si-Fe包裹体的二次电子图
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图 4 康金拉铬铁矿区豆荚状铬铁矿中刚玉Ti-C包裹体的二次电子图(a)与能谱面成分扫描图(b, c) Fig. 4 Second image (a) and X-ray maps (b, c) showing Ti-C inclusion in the corundum from the podiform chromitite in Kangjinla, Tibet a.刚玉及其Ti-C包裹体的二次电子图;b.Ti元素的能谱面成分扫描图;c.C元素的能谱面成分扫描图
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图 5 康金拉铬铁矿区豆荚状铬铁矿中刚玉的Ti-C包裹体的二次电子图(a)与能谱面成分扫描图(b~e) Fig. 5 Second image (a) and X-ray maps (b-e) showing Ti-C inclusion in the corundum from the podiform chromitite in Kangjinla, Tibet a.刚玉及其Ti-C包裹体的二次电子图;b.C元素的能谱面成分扫描图;c.O元素的能谱面成分扫描图;d.Ti元素的能谱面成分扫描图;e.Si元素的能谱面成分扫描图

Ti-Si-P合金包裹体成分不均一,呈一个熔融体包裹(图 3b中的分析点2~4),粒度细小,直径约13 μm.Ti-Si-P合金的线、面扫描图显示电镜下亮色矿物的Ti和P含量比暗色矿物高.反之,亮色矿物Si的含量比暗色矿物低(图 6, 图 7).Ti-Si-P合金包裹体含Fe、N、Cr、Zr等微量元素,Ti含量变化区间为44.25%~61.27%,Si含量变化区间为18.45%~37.87%,而P含量变化区间为2.25%~8.43%,3个元素不均匀分布,Ti和P含量低,则Si含量高,呈互补关系.

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图 6 康金拉铬铁矿区豆荚状铬铁矿中刚玉的Ti-Si-P包裹体二次电子图(a)与线成分扫描图(b~f) Fig. 6 Second image (a) and line scanning graphs (b-f) of Ti-Si-P inclusion in the corundum from the podiform chromitite in Kangjinla, Tibet a.刚玉及其Ti-Si-P包裹体的二次电子图;b.Al元素的线成分扫描图;c.O元素的线成分扫描图;d.Ti元素的线成分扫描图;e.Si元素的线成分扫描图;f.P元素的线成分扫描图
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图 7 康金拉铬铁矿区豆荚状铬铁矿中刚玉的Ti-Si-P包裹体二次电子图(a)与能谱面成分扫描图(b~f) Fig. 7 Second image (a) and X-ray maps (b-f) showing Ti-Si-P inclusion in the corundum from the podiform chromitite in Kangjinla, Tibet a.刚玉及其Ti-Si-P包裹体的二次电子图;b.Al元素的面成分扫描图;c.O元素的面成分扫描图;d.Ti元素的面成分扫描图;e.Si元素的面成分扫描图;f.P元素的面成分扫描图

Ti-Si-Fe合金,与Ti-C合金共生,与Ti-Si-P合金形状相似,呈熔融状(图 3d中的分析点7~9),为19 μm×40 μm的椭圆形.Ti-Si-Fe合金的线、面扫描图显示Ti-Si-Fe合金含微量P、Cr、V和Mn,电镜下亮色矿物的Ti和Si含量比暗色矿物低,而暗色矿物不含Fe(图 8, 图 9).Ti含量变化区间为29.38%~43.15%,Si含量变化区间为37.45%~55.23%,Fe含量变化区间为0~29.77%,3个元素不均匀分布,Fe含量少,则Si和Ti含量多,呈互补关系(表 1).此富钛矿物相在自然界中尚未发现,目前尚未能确定其结构类型及晶体化学式.

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图 8 康金拉铬铁矿区豆荚状铬铁矿中刚玉的Ti-Si-Fe包裹体二次电子图(a)与线成分扫描图(b~i) Fig. 8 Second image (a) and line scanning graphs (b-i) of Ti-Si-Fe inclusion in the corundum from the podiform chromitite in Kangjinla, Tibet a.刚玉及其Ti-Si-Fe包裹体的二次电子图;b.Al元素的线成分扫描图;c.O元素的线成分扫描图;d.Ti元素的线成分扫描图;e.Si元素的线成分扫描图;f.P元素的线成分扫描图;g.Fe元素的线成分扫描图;h.Cr元素的线成分扫描图;i.V元素的线成分扫描图
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图 9 康金拉铬铁矿区豆荚状铬铁矿中刚玉的Ti-Si-Fe包裹体二次电子图(a)与能谱面成分扫描图(b~i) Fig. 9 Second image (a) and X-ray maps (b-i) showing Ti-Si-Fe inclusion in the corundum from the podiform chromitite in Kangjinla, Tibet a.刚玉及其Ti-Si-Fe包裹体的二次电子图;b.Al元素的能谱面成分扫描图;c.O元素的能谱面成分扫描图;d.C元素的能谱面成分扫描图;e.Ti元素的能谱面成分扫描图;f.Si元素的能谱面成分扫描图;g.P元素的能谱面成分扫描图;h.Fe元素的能谱面成分扫描图;i.Cr元素的能谱面成分扫描图

Ti-Al-Zr氧化物电镜下显示成分非常干净,表面光滑,多数呈他形晶(图 3d中的2~3),电镜下显示出和包裹体含Ti合金一样的亮度.电子探针分析显示氧化物成分非常均一,TiO2含量为53.35%~57.34%,ZrO2含量为24.33%~27.97%,Al2O3含量为18.61%~18.91%(表 2).

4 讨论及结论 4.1 铬铁矿中刚玉包裹体矿物的成因

根据刚玉包裹体地球化学特征,可以将深地幔来源的刚玉与普通来源的刚玉予以区分(Hutchison, 1997; Harte et al., 1999; Gasparik and Hutchison, 2000; Hutchison et al., 2001).笔者针对西藏康金拉铬铁矿中发现的大量刚玉进行电子探针和能谱分析,发现了种类复杂的含Ti矿物包裹体,合金有:Ti-B、Ti-N、Ti-C、Ti-Si-P、Ti-Si-Fe以及Ti-Al-Zr氧化物.此强还原矿物组合与以色列北部白垩纪火山岩中的宝石刚玉中报道有低氧逸度的高温矿物组合非常相似,有Ti2O3和其他强还原矿物,而Ti2O3边部常被Ti-Zr-Al氧化物包围(Griffin et al., 2006).地幔上升流伴随着岩浆的上升,尤其是在俯冲带地区,有望释放C-O-H流体;如果地幔流体为金属饱和,此流体以CH4+H2为主(Frost and McCammon, 2008).在火山管道系统中,深层岩浆与CH4+H2流体之间的相互作用产生局部超还原条件,可能是一种常见现象(Griffin et al., 2016).由此认为地球上地幔强还原矿物组合可能反映了深部地幔中CH4+H2流体的引入.

钛在火成岩中的元素丰度系列排名第9,丰度为0.63%,这是基于5 000件火成岩样品分析中得出的分析数据,虽然钛在地壳中含量比较低,但作为含钛矿物广泛存在,主要作为金红石和钛铁矿形式存在(von Hevesy, 1931).但在自然界中天然产出的含Ti合金矿物报道则比较少,Stadermann et al.(2005)利用透射电镜、离子质谱等研究了球粒陨石中微米-纳米级TiC的产出特征,它们与石墨球粒共生.施倪承等(2009)报道过在罗布莎蛇绿岩铬铁矿中发现的新矿物雅鲁矿((Cr, Fe, Ni)9C4)伴生有TiC矿物.陆琦等(2011)在辽宁复县金刚石中发现了碳化钛(TiC)包裹体,利用X衍射结构分析认为该碳化钛形成的压力超过18 GPa.

现有资料显示刚玉的熔融温度高于铁、镍和钴的熔融温度(Shen and Lazor, 1995).刚玉可以在高温的地幔过渡带(410~670 km)深度存在,不管是实验观察还是理论计算,均可以得出随着压力的上升刚玉的熔融温度也随之上升,且在压力到达20 GPa时,刚玉的熔融温度为3 450 K左右(Shen and Lazor, 1995; Wang, 1999; Wang et al., 2000).

在康金拉铬铁矿石中的刚玉内发现的特殊合金包裹体,均为强还原条件下才能形成的矿物,它们作为刚玉中的包裹体发现于蛇绿岩型铬铁矿中.Dobrzhinetskaya等(2009)提出,在铬铁矿中的柯石英上发现了纳米级TiN和BN包裹体,认为形成温度>1 300 ℃,深度>300 km(压力>10 GPa),给出了高压和高温以及极低fO2的信息.结合刚玉自身也可以形成于高压环境(Shen and Lazor, 1995; Wang, 1999; Wang et al., 2000),笔者认为康金拉铬铁矿石中的刚玉也形成于高压环境是完全可能的.

刚玉中含N的矿物TiN是一个不常见的矿物,值得注意.文献记载N进入地球深部可能以氮化物的形式存在(Madiba et al., 1998; Javoy, 1998),支持深部氮化物的概念,认为其来源并非地表循环.Dobrzhinetskaya et al.(2014)通过对罗布莎柯石英中的BN包裹体展开详细研究,并申请BN包裹体为新矿物——青松矿(IMA2013-30).

4.2 康金拉铬铁矿成因

在西藏罗布莎铬铁矿石中通过人工重砂方法发现由100余种(亚种)矿物组成的地幔矿物群,其中包括:自然元素、合金、氧化物、硫(砷)化物和硅酸盐(白文吉等,2003).合金种类非常丰富,有Cr-Fe-Ni、Fe-Co、Fe-Mn、Ti-W、Cu-Sn、Ag-Au、Ag-Sn、Cr-Fe-Ni-C、Ni-C、Ti-C、W-C、Cr-C、Si-C、Fe-Si、Ti-Fe-Si、Fe-Al-Si、Ca-Fe-Si、Ca-Si,铂族元素矿物及铂族元素与过渡金属的互化物等(白文吉等, 2001, 2004).在这些金属的互化物系列中,发现了新矿物罗布莎矿(Fe0.83Si2)、藏布矿(TiFeSi2)、曲松矿(WC)、雅鲁矿((Cr, Fe, Ni)∑9C4)和青松矿(cBN),以及桐柏矿(Cr3C2)和钛碳矿(TiC),来自地幔深部强还原环境(陈克樵等,1983; Bai et al., 2006; Fang et al., 2009; Li et al., 2009施倪承等,2009杨经绥等,2013Dobrzhinetskaya et al., 2014).

笔者通过相似的选矿方法同样在罗布莎蛇绿岩中的康金拉11号铬铁矿矿体中发现了异常地幔矿物组合,除金刚石和碳硅石等超高压矿物以外,还包括自然元素(如自然Fe、Si、Ta等;合金:Fe-Ni、Fe-Ni-Cr、Mn-Ni、Fe-Cr、Fe-Si、P-Si-Ti、Ti-Si等)、氧化物(如FeO、Fe2O3、MgO、铬铁矿、金红石、钛铁矿、刚玉等)、硫化物(如黄铁矿、闪锌矿、硫化镍、硫化铋、黝铜矿等),另外还发现有硅酸盐、钨酸盐、磷酸盐和碳酸盐等矿物,种类非常丰富,表明康金拉铬铁矿可能为深部成因(Xu et al., 2009, 2015).金刚石等超高压矿物有可能与铬铁矿均在深部形成并被后者包裹,其后,深部形成的铬铁矿随地幔柱上涌到浅部地幔被保留.超地幔柱作用可能起源于核-幔边界(Maruyama, 1994赵国春和吴福元,1994).在它上升途中容纳了不同层次地幔超高压矿物、高压矿物,以及铬铁矿层,该矿层保护了极少量超高压矿物到达浅部上地幔.这种复杂矿物共生组合同出于蛇绿岩地幔,用岩浆分离结晶等传统理论是无法解释的,西藏地幔矿物群为地幔柱假说提供了地幔样品证据.因此在罗布莎发现的一些超高压矿物不排除可能来自下地幔,被包裹在铬铁矿中通过地幔柱被带到浅部地幔.

总的来看,尽管康金拉铬铁矿石中刚玉的成因、含Ti矿物的来源,及其与金刚石等其他还原环境矿物的成因关系尚不清楚,但结合前人研究,考虑到罗布莎蛇绿岩铬铁矿中发现的金刚石、碳硅石、呈斯石英假象的柯石英、氮化物、氧化物和金属带有极高压力和温度环境以及极低fO2的信息,虽然还缺乏足够的解释,在其他蛇绿岩带铬铁矿中再次发现金刚石和异常地幔矿物组合至少说明某些蛇绿岩中铬铁矿中的包裹体将为大家认识深部地幔提供另一扇窗口,对于研究地球深部物质及地球动力学有重要的意义.

致谢 本文在实验测试工作中得到了中国地质科学院地质研究所深地动力学重点实验室施彬博士和东华理工大学核资源与环境教育部共建国家重点实验室刘成东老师的热情帮助,两位匿名审稿专家和编委会对本文提出了宝贵意见和建议,在此一并致以真挚的感谢!

参考文献
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