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蛇绿岩作为构造就位于大陆边缘之上的古大洋岩石圈残片,是认识区域和全球构造的窗口。关于蛇绿岩的研究有助于我们更好的理解威尔逊循环过程中洋盆、板块边界、碰撞造山的演变以及豆荚状铬铁矿等有价值的矿产的成因。长期以来,蛇绿岩的演化被认为是形成于不同构造环境背景扩张中心下部的浅部地幔。然而近年来,前人在不同构造背景、不同时代的蛇绿岩地幔橄榄岩以及相应的豆荚状铬铁矿中发现了大量的超高压强还原深部地幔矿物群,如金刚石、碳硅石、柯石英、单质金属等。这些超高压强还原矿物相在蛇绿岩中的出现,引发国内外地质学家广泛关注,并开始重新思考早期关于蛇绿岩、铬铁矿的浅部成因模式以及上地幔组成。如这些超高压强还原矿物相在全球不同地质时代、不同地理位置、不同地质构造背景的蛇绿岩中的出现是否具有普遍性?其地质意义是什么?上述新发现使得蛇绿岩型豆荚状铬铁矿的形成,尤其是金刚石、碳硅石等超高压强还原矿物的成因甚至壳-幔相互作用等,成为板块构造理论面临的一个极具挑战性的、全新的前沿性科学问题。在本文中,我们选择阿尔巴尼亚米尔迪塔蛇绿岩带中的斯坎德培地幔橄榄岩体作为研究对象。斯坎德培地幔橄榄岩体位于米尔迪塔蛇绿岩西带和东带的地球化学分界上,它的地幔橄榄岩单元提供了结构、矿物以及地球化学等方面证据,揭示了从MOR到SSZ构造环境转变的岩浆-交代作用以及岩石熔体反应过程。在详尽的野外地质考察基础上,利用岩石学、矿物化学、全岩主微量以及铂族元素地球化学等方面的信息,来探讨它的岩石成因以及熔体演化。在阿尔巴尼亚米尔迪塔蛇绿岩西带的斯坎德培地幔橄榄岩地质体中,选择代表性产于纯橄岩中的豆荚状铬铁矿进行无污染的人工重砂矿物分选,到目前为止已发现超过20粒金刚石、30粒碳硅石,同时还有大量的金红石、石榴子石以及硫化物等。通过对矿物详细的形貌学、激光拉曼分析、矿物包裹体、C同位素以及N同位素分析,旨在:(1)揭示斯坎德培金刚石、碳硅石及其他矿物的性质和起源;(2)探讨斯坎德培金刚石和碳硅石所记录的地质过程及成因;(3)探索形成这些超高压强还原矿物的可能的地球动力学过程。具体获得的创新性认识如下:(1)阿尔巴尼亚侏罗纪米尔迪塔蛇绿岩记录了新特提斯洋中从西部MORB型到东部SSZ型大洋岩石圈结构-地球化学特征的渐变过渡,跨度约30km。地幔橄榄岩主要由方辉橄榄岩与纯橄岩构成,含有少量豆荚状铬铁矿产出。方辉橄榄岩具有较高的CaO、Al2O3和REE值,含有富铝辉石以及低铬尖晶石。纯橄岩具有较低的CaO、Al2O3和REE值,含有贫铝辉石以及高铬尖晶石。方辉橄榄岩微量元素模拟暗示其经历了10-15%部分熔融,而纯橄岩经历了20-25%部分熔融。方辉橄榄岩和纯橄岩分别代表MOR构造环境低程度部分熔融和弧前构造环境较高程度部分熔融与再富集的产物。方辉橄榄岩在MOR构造环境由上升的熔体与残余的方辉橄榄岩发生岩石/熔体反应所致,而纯橄岩和高Cr型铬铁矿则是在地幔楔中由玻安质熔体与地幔橄榄岩相互作用生成。因此斯坎德培地幔岩石单元记录了同一洋盆中在时间空间上由MOR到SSZ的熔体演化历程。(2)斯坎德培金刚石多相包裹体由NiMnCo合金、斜方晶系结构钙钛矿(20×20nm)以及流体组成。流体定量分析表明其元素组成为C、Si、Ca、Cl、O、Mn、Mg以及K。包裹体中流体与合金共存有力的说明斯坎德培金刚石为天然成因。金刚石结晶于对氧化还原条件敏感的NiMnCo合金熔体中,形成深度位于至少达到金刚石稳定区间的深部地幔。所有的金刚石(n=12)和碳硅石(n=24)具有较一致的亏损碳同位素特征,δ13CPDB-25‰,说明二者的源区可能为俯冲大洋壳中的有机碳。斯坎德培金刚石(n=8)具有较低的N元素含量(37.0-286.4ppm)和较特殊的δ15Nair变化(-12.9‰to+25.5‰)。上述特征说明斯坎德培金刚石形成于强还原环境下(深度>250km)C饱和/过饱和的NiMnCo合金熔体中,局部超还原环境的存在有利于碳化硅的生成。金刚石N同位素特征暗示形成金刚石的流体/熔体的局部N同位素不均一性。本研究认为,NiMnCo合金熔体起源于俯冲洋壳上锰结核的熔融。同时俯冲洋壳的熔融释放了由Cl+O+Si+K+Ca+CO32-+H2O组成的高密度流体(HDFs)。高密度流体与合金熔体反应并被还原出C,且被合金熔体吸收。当温度压力发生转变的时候斯坎德培金刚石从C饱和/过饱和的合金熔体中结晶析出。(3)在新的俯冲板片到来以及快速板片回返动力学机制下,扰动了上部地幔的流动模式,从而造成了大规模地幔物质的上涌,并迅速发展形成地幔上涌通道,使得上地幔下部乃至停滞于地幔转换带中的轻浮物质能够快速上涌至浅部(7-10百万年)。在快速上升过程中,C饱和/过饱和的合金熔体开始结晶生成金刚石(P>5 GPa和T>1200°C)。金刚石生长过程中可偶然捕获部分合金熔体和高密度流体。值得注意的是,金刚石从稳定区域快速上升至地表与斯坎德培金刚石具有较低的N元素聚合程度特征相一致,说明其形成后未在地幔中停留过久(地质时间尺度),避免其结晶后受到再吸收作用和氧化作用的影响。同时在快速上升折返至地幔浅部过程中,当压力低于12.5GPa时,CF结构的铬铁矿将分解为尖晶石结构的铬铁矿和硅酸盐矿物相,后者形成单斜辉石针状出溶体并被保存。斯坎德培铬铁矿中金刚石、碳硅石等超高压强还原矿物相的发现,证实新特提斯蛇绿岩西端同样存在蛇绿岩型金刚石,可能为全球普遍现象。该类型超高压强还原矿物相的起源、形成和保存可能代表一种不为人知的壳-幔物质交换体系以及地球动力过程。