俄罗斯极地乌拉尔硬玉岩成因矿物学研究

俯冲带是壳-幔物质循环的重要场所,硬玉岩可以记录这一循环过程.文中总结了俄罗斯极地乌拉尔硬玉岩的研究进展.硬玉岩呈脉状或透镜状产在蛇纹石化的方辉橄榄岩中,主要由硬玉和绿辉石组成.根据结构和颜色,硬玉可识别出两个世代.硬玉韵律环带发育,含有H2O和CH4流体包裹体,显示从流体中结晶的特征.硬玉岩中的锆石为热液锆石,锆石稀土元素中LaN/YbN=0.001～0.01,LuN/GdN-10～83,Ce/Ce*=2.8～72,显示正异常,δEu=0.53～1.02,类似于岩浆锆石.锆石的176Hf/177Hf=0.282 708～0.283 017,εHf(t) =+6～+17,类似于N-MORB的Hf同位素组成,锆石δ18O组成为5.03‰～6.04‰,平均δ18O为(5.45±0.11)‰,类似于岩浆热液和地幔的氧同位素组成.这可能反映了锆石是被俯冲带流体从途经火成岩中捕获的或者形成锆石的流体与寄主岩(方辉橄榄岩)达到了平衡.硬玉岩稀土元素配分模式近平坦或轻稀土元素略显富集,LaN/YbN比值为0.82～2.42,δEu为1.2～1.6,显示正异常,这与寄主岩稀土元素配分模式相似.富集Sr、Ba、Zr、Hf,Nb为负畀常,与岛弧岩浆特征类似.(87Sr/86Sr)t为0.703 400～0.703 519(t=368 Ma),变化较小,与古海水差别明显;εNd(t)值为+0.77～+5.61,变化较大,与寄主岩(方辉橄榄岩)的Nd同位素组成类似,但不同于海水及沉积物的Nd同位素组成,表明硬玉岩的物质来源与寄主岩有明显继承关系,海水与沉积物的贡献不是主要的.矿物学和岩石学证据支持极地乌拉尔的硬玉岩主要是俯冲带流体与橄榄岩相互作用后并在其中结晶的产物.