富CH4流体包裹体
在新疆蛇绿纯橄榄岩和后碰撞镁铁-超镁铁侵入岩中发现富CH4流体包裹体
2006-10-13
岩石圈上地幔是相对氧化的；现有的研究表明，地幔岩流体包裹体的气体成份以CO2为主。“中国西部中亚型造山与成矿”项目组对西昆仑库地蛇绿纯橄榄岩的橄榄石所寄主的流体包裹体、东天山香山辉长岩-苏长岩的拉长石所寄主的流体包裹体以及黄山东橄榄岩的橄榄石所寄主的流体包裹体进行了激光拉曼探针气体组成分析。结果表明，被这些岩石从地幔带上来的流体富H2O和CH4，并且有不同含量的N2。对3套岩石的熔体–CH4-H2O+N2流体系统估计了氧化-还原程度、形成的压力和深度条件。3套岩石的熔体–CH4-H2O+N2流体系统形成于软流圈地幔，最初是富CH4-N2的原始地幔流体。由于洋壳板片的反复俯冲，CH4-N2流体被H2O流体逐渐稀释和氧化。CH4被H2O的稀释和氧化，在地幔中造成了反复的氧化-还原熔融，导致了古亚洲洋的形成及其长期演化、以及古亚洲洋关闭后镁铁-超镁铁侵入岩和碱性-偏碱性花岗岩的广泛发育，从而引起了中亚造山带显著的显生宙地壳生长和Cu-Ni, Au成矿作用。
上述成果是首次在古亚洲洋地幔岩和中亚造山带镁铁-超镁铁侵入岩中发现富CH4流体包裹体，并且提出这些CH4-H2O+N2流体系统形成于软流圈地幔，最初是富CH4-N2的原始地幔流体。现有研究表明，地球大气圈O2的陡然上升和地球的主氧化发生于2.4到2.2 Ga，地球大陆的生长基本完成于2.5 Ga。上述2种过程在时间上可以相互联系。但是，本项成果揭示，古亚洲洋和中亚造山带下伏地幔原始还原性流体被长期地保存到晚古生代。由于深俯冲洋壳板片带来的H2O流体的稀释，CH4-N2流体被逐渐稀释和氧化，从而在地幔中造成了反复的氧化-还原熔融，导致了古亚洲洋的形成及其长期演化、以及古亚洲洋关闭以后镁铁-超镁铁侵入岩和碱性-偏碱性花岗岩的广泛发育，进而引起了中亚造山带显著的显生宙地壳生长和Cu-Ni, Au成矿作用。该项成果为古亚洲洋的长期演化、中亚造山带显著的大陆地壳生长以及Cu-Ni, Au成矿作用提出了全新的机制和思路。