豆荚状铬铁矿_古大洋岩石圈残片的重要证据

豆荚状铬铁矿_古大洋岩石圈残片的重要证据 豆荚状铬铁矿 :古大洋岩石圈残片的重要证据 李江海, 牛向龙, 黄雄南, 冯 军 ( )北京大学 地球与空间科学学院 地质学系 ,北京 100871 摘 要 :豆荚状铬铁矿为蛇绿岩的特征性矿产 ,保留了上地幔岩浆 构造作用 、高温变形以及岩石成因 的重要信息 。它们常见于方辉橄榄岩内 ,位于大洋岩石圈莫霍面下 1,2 km 的古深度范围内 。豆荚 状铬铁矿常被纯橄岩薄壳围限 ,保留特征的豆状 、豆壳状等构造 。豆荚状铬铁矿的 TiO含量较低 ,铂 2 ( ) 族元素 P GE的分布模式显示特征的负斜率 。普遍认为 ,豆荚状铬铁矿形成于部分熔融条件下 ,涉及 原始地幔熔体与亏损地幔橄榄岩的相互作用 ,伴随复杂的岩浆混合及结晶过程 。狭窄的上地幔岩浆 () 通道或孔穴为豆荚状铬铁矿理想的堆积部位 。超俯冲带 弧后盆地 、岛弧 、弧前、大洋中脊 、转换断层 均可能是豆荚状铬铁矿形成的理想环境 。其中 ,洋脊扩张模式及大洋上俯冲带模式较好地解释了豆 荚状铬铁矿成因 。对于经历高级变质及多期变形的华北大陆基底 ,豆荚状铬铁矿是研究古老蛇绿岩 最直接而有效的地质标志 ,对于研究古大洋岩石圈增生过程 ,上地幔演化 ,探索早期板块构造意义重 大 。 关键词 :蛇绿岩 ; 豆荚状铬铁矿 ; 构造类型 ; 地质背景 ; 板块构造 ; 华北克拉通 () 中图分类号 : P578 . 4 ; P571 ; P588 . 1 文献标识码 :A 文章编号 :1005 2321 200204 0235 12豆荚状铬铁矿最早发现于 200 多年前哈萨克斯 ,并列举新发现的华北 将对上述相关问题进行评述 1 ( 坦乌拉尔山区古生代蛇绿岩内,它具有高密度 4新太古代豆荚状铬铁矿 。3 ) ( ) ,4 . 9 g/ cm、高硬度 8 左右的特点 。豆荚状铬 ( ) 铁矿 成 分 变 化 范 围 较 大 , 如 w CrO为 15 %, 2 3 1 豆荚状铬铁矿与蛇绿岩套的地质 () 65 % , w AlO为 6 %, 43 % 。豆荚状铬铁矿为冶 2 3 关系( ( ) ( ) ( ) 金级矿石 w CrO> 40 % , N Cr / N Fe> 1 . 7 2 3 ( ( ) ) ,2的重要来源 ,也是耐火型铬铁矿 w AlO>2 3 全球已发现典型的蛇绿岩地点约 200 余处 。完 1 ,2 ) 20 %的唯一来源。 豆荚状铬铁矿是蛇绿岩地整的蛇绿岩套从顶到底的层序依次为 ,枕状熔岩 、席 幔岩类的典型岩矿单 状岩墙杂岩 、均质辉长岩 、层状辉长岩 、镁铁 超镁铁 元 ,常保留丰富的上地幔岩浆活动及后期高温变形 质堆积岩 、地幔橄榄岩等 。它们可以简单地划分为 3 ,4 的构造 。铬铁矿还发育多种类型的矿物包体及变形 地壳与地幔两部分 。蛇绿岩中常见的铬铁矿分 别以层状或豆荚状出现于辉长质堆积岩与地幔橄榄 橄榄石矿物 。豆荚状铬铁矿还是鉴别蛇绿岩最有效 岩类 ,并以豆荚状铬铁矿为常见 。层状铬铁矿也可 的地质标志之一 ,对于经历高级变质及多期变形蛇 以出现于克拉通内的层状杂岩 。这里主要讨论见于 绿岩的研究更加重要 。为此 ,豆荚状铬铁矿及其相 地幔橄榄岩内的豆荚状铬铁矿 。一般将蛇绿岩的地 关地幔岩 ,对研究古大洋构造环境 、大洋岩石圈形成 幔橄榄岩划分为方辉橄榄岩型和二辉橄榄岩型 ,方 ( 辉橄榄岩常与中等 —快速的地幔对流有关 单向扩 与增生过程 、上地幔对流形式 、上地幔内熔体 岩石4 ) 张速率为 2 cm/ a。豆荚状铬铁矿主要出现于方 作用过程 、大洋板块扩张速度具有重要意义 。本文 辉橄榄岩型内 。因此 ,豆荚状铬铁矿是蛇绿岩的重 要组成部分 ,也是鉴别超镁铁岩是否为蛇绿岩单元 收稿日期 :2002 02 22 ; 修订日期 :2002 08 02 的特征性的基本标志 。全球至少在数十个典型的蛇 ( ) 基金项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 49832030 ; 北 京 大 学 绿岩区内发现有大规模的豆荚状铬铁矿 ,并进行工 985 资助项目 ( ) 作者简介 :李江海 1965 — , 男 , 博士 , 教授 , 博士生导师 , 专长 于构造地质学 、前寒武纪地质学及石油地质学研究与教学 。 () 1铬铁矿体形态独特 ,明显不同于层状铬铁矿 业开采 。这些含豆荚状铬铁矿的蛇绿岩体多经历变 形而解体 ,超镁铁质岩多呈褶皱或构造岩片形式出稳定延伸的层状特征 , 而多呈狭窄的扁豆状 、透镜 5 。 状 、岩墙状 ,由于压扁拉长褶皱变形 ,构造形态不规 现 1 ,2 ,17 ,19 ( ) 则而且分布无规律 照片 ?, ?,其宏观 构造特征类似变质变形构造 。矿床横向上延伸有 2 豆荚状铬铁矿的地质特征 限 ,最大长度很少大于几十 m ,厚度多小于 5 m 。规 ( ) 豆 荚 状 铬 铁 矿 po difo r m chro mite 最 早 由 模常比层状杂岩内规则的层状铬铁矿床小 1,3 个 2 () Thayer 1964命名,被认为是蛇绿岩特征性的矿 数量级 ,在长度方向上延伸有限 。尽管同一蛇绿岩 产之一 。豆荚状铬铁矿在全球的分布具有明显的不 中的豆荚状铬铁矿体可达数十到上百个 ,但分布零 均一性 ,主要见于喜马拉雅 —阿尔卑斯造山带 、地中 散 ,尽管如此 ,它们常具有一致的矿物成分与矿石构 海周围 、中东 、东南亚 、古巴 、北美西部等地的显生宙 造 。豆荚状铬铁矿还普遍显示他形 ,以区别于自形 蛇绿岩内 。据报道典型的豆荚状铬铁矿分别见于古 较好的层状铬铁矿 。 () 巴 、纽芬兰 、日本 、新喀里多尼亚 、哈萨克斯坦 、菲律 2在应变弱的部位 ,豆荚状铬铁矿常保留独特 宾 、澳大利亚 、印度 、巴基斯坦 、伊朗 、土耳其 、阿尔卑 的岩浆 矿浆构造 。铬铁矿常显示特征的纯橄岩包 () ( ) ( ) envelope或反应晕圈 reactio n haloes照片 ?, 壳 斯山 、阿曼 、西班牙 、希腊 、阿尔巴尼亚 、南斯拉夫 、芬 兰 、埃及 、沙特阿拉伯 、摩洛哥 、埃塞俄比亚及我国西 其中的斜方辉石反应消失 , 并与更外侧的地幔橄榄 1 ,6 ,11 () 藏 、新疆 、内蒙古等地的蛇绿岩内。此外 ,在 岩 多为方辉橄榄岩围岩渐变过渡 。在不整合矿脉 12 芬兰还发现了古元古代的豆荚状铬铁矿,相关蛇 中 ,方辉橄榄岩中的面理明显可以追索到铬铁矿边 19 绿岩的时代为 1 . 97 Ga 。我们近期在华北辽西 、遵 缘的纯橄岩包壳内。橄榄岩内常有纯橄岩 、橄长 ( 化先后发现了新太古代的豆荚状铬铁矿 2 . 50 Ga 岩 、辉长岩 、辉石岩等岩脉相伴出现 。经历高温剪切 13 ,14) 。 变形的铬铁矿矿石透镜体及其内部构造常与橄榄岩 左右 ? 面理平行 ,矿体常以纯橄岩包壳与方辉橄榄岩分隔 。 这些纯橄岩外壳多为 2,10 cm 厚 ,纯橄岩与铬铁矿 成因关系密切 。 () 3大量的野外研究明 ,豆状及豆壳状构造是 ( ) 豆荚状铬铁矿独有的特征构造 照片 ?, ?,并因 1 ,3 ,10 ,20 ,25 此成为蛇绿岩的基本鉴别标志,即直径 小于 1,2 cm 的铬铁矿豆体或豆壳出现于橄榄石基质 中 。它也是豆荚状铬铁矿区别于层状铬铁矿的典型特 征 ,豆状与豆壳状构造从未见于层状铬铁矿 ,岩浆房中 铬尖晶石的结晶分异堆积作用不能形成这种结构 。 () 4豆荚状铬铁矿大多出现于蛇绿岩套的辉长 质堆18 图 1 豆荚状铬铁矿地质产状的构造分类图( ) 积岩与地幔橄榄岩界面 岩石学莫霍面以下 Fig.1 Diagram showing r ustct ural classification 1 000,1 500 m 的垂直深度范围内 ,并以几百米深 of podiform ch rmoite depos sit 度内多见 。它们多呈不规则形态出现于方辉橄榄岩 另外 ,在日本岛弧西南部新生代碱性玄武岩内 () 内 图 1。这一位置代表大洋地壳与亏损上地幔之 间的过渡带 ,不同介质内发生强烈的岩浆动力作用 也发现有豆荚状铬铁矿捕虏体 ,并显示豆壳状铬铁 过程 ,涉及地幔熔体的形成 、聚集 、渗滤及其向上迁 矿构造 ,证明日本岛弧原地的上地幔存在豆荚状铬 移过程 ,以及高温构造变形作用 。带内纯橄岩经历 15 铁矿。近期开展的海底钻探在东太平洋中脊上 强烈剪切变形 ,发生强烈的熔体 地幔岩作用及高温 16 也获得原地的豆荚状铬铁矿样品。这些构造环 境已知的豆荚状铬铁矿的发现 ,为解释蛇绿岩豆荚 状铬铁矿的成因环境提供了有力证据 。 3 世界各地蛇绿岩区的豆荚状铬铁矿具有非常一 固态变形。在地幔橄榄岩内出现与豆荚状铬铁 1 ,9 ,19 ,21 ,25致的地质特征 ,根据相关文献资料 ,可以简要地总结 。 矿形成相关的多种小型岩脉 以下特点 : ( ) ( ) , , , / Eart h Science Fro ntiers2002 , 9 4 237 ( 铬铁矿的围岩常为强烈变形的橄榄岩 地幔构 ) 3 豆荚状铬铁矿的构造分类及其特征 造岩,它们经过强烈构造置换产生面理 、线理及复 杂褶皱 ,并控制铬铁矿体的地质产状 。在原始面理 构造 由直立变为水平的地方常出现大型铬铁矿 。铬铁矿 最早在对新喀里多尼亚豆荚状铬铁矿构造研究 的储量与超镁铁岩体的大小并无直接关系 。 的基础上 ,根据铬铁矿体与其赋存的地幔橄榄岩面 理的相互关系 ,提出豆荚状铬铁矿构造形态的划分 3 ,17 ,19 ,26 ,27 原则 ,并在世界各地被广泛采用。矿体 与地幔橄榄岩面理主要呈不整合 、亚整合以及整合 () 的地质产状 图 1。 不整合型矿体周围构造相对橄 榄岩类区域面理 构造发生局部扰动 ,铬铁矿体呈直立的透镜状岩墙 出现于原始平缓的面理构造中 。矿体形态及其内部 构造与围岩构造明显不协调 。矿体线理不发育 ,周 26 铬铁矿构造形态演变模式图 图 2 围橄榄岩线理指示矿体的延伸方向 。不整合型的豆 Fig.2 Simplified diagram showin rgu cts tural evolutiono f podiform ch rmoites 荚状铬铁矿常保留指示熔体 地幔岩作用 、矿石堆积 L G —层状辉长岩 ; MC —岩浆房 ; R —洋中脊 ; H —方辉橄榄岩 ; ( 过程最精美的原始岩浆构造 , 如豆状构造 no dular L —岩石圈 ;A —软流圈 ; M —莫霍面 ; PM —岩石学莫霍面 ; ) () chro mite、豆壳状构造 o rbicular chro mite、铬铁矿点线 —地幔流动面 ;箭头 —活动洋中脊扩张方向 ;圆圈内分别显 () ( ) 网脉 chro mite net 、角砾构造 breccia及硅酸盐 () ( ) 示整合型 c与不整合型 d豆荚状铬铁矿的显微构造 ; s —亚整 合型铬铁矿 ;以 1 000 ?的等温线标志岩浆房顶界及软流圈( ) ( 包裹 构 造 occluded silicate text ure等 照 片 ?, 与岩石圈界线) ?。亚整合型矿体及其内部构造与方辉橄榄岩及 在弱应变区铬铁矿普遍保存特征的瘤状 、豆状 ( ) 其纯橄岩外壁的面理小角度相交 小于 25?或局部 () 照片 ?, ?,整合 亚整合型铬铁矿及脉状构造等 平行 。橄榄岩类的拉伸线理指示矿床延伸方向 ,矿 () 常显示高温变形构造 ,如拉分构造 p ull apart 、网 体多为板状形态 。整合型矿体多为板状或铅笔状 , 孔构造 、浸染构造和强烈发育的线理构造 、褶皱构 矿体形态大多受橄榄岩类构造面理控制 ,围岩拉伸 ( ) 造 、条带构造等 照片 ?, ?, ?, ?。铬铁矿还常 线理构造常控制矿体形态及其延伸方向 。整合型铬 () 见致密的块状构造 照片 ?。铬铁矿豆状构造常显 ( ) 铁矿体普遍显示高温变形构造 照片 ?, ?。铬铁 示向周围纯橄岩尖角状或狭长延伸的不规则形态矿及其围岩面理常形成褶皱构造 ,并被纯橄岩脉切 () 照片 ?,指示铬铁矿形成时为液相并向周围固相 () 过 常垂直线理构造。 亚固相介质侵入 。由于铬铁矿形成时围岩处于固相 对不同地区豆荚状铬铁矿的详细填图研究 ,得 ( 亚固相状态 , 上述构造形成于高温环境下 1 000 知其产状类型的变化实质上了铬铁矿的形成及 ) ?,未被后期变质变形所完全叠加而保留 1 300,( ) 其高温 t = 1 250,1 300 ?塑性变形的演变过程 。 下来 。 ( 地幔底它们分别对应于铬铁矿在上地幔扩张中心 豆状构造多保留于未受强烈构造变形改造部位 ) 辟原始位置的远近 ,随板块运移 ,由初始的不整合 的狭窄铬铁矿岩墙或矿脉内 ,为成矿期间矿浆堆积 向整合形态演变 。这一模式成为豆荚状铬铁矿构造 形成 。较大的豆状和豆壳状铬铁矿球粒可分别达 2 () 演化的经典模式 图 2。铬铁矿初始形态为不整合 () cm 很少大于 3 cm和 4 cm 。豆状构造多呈致密球 型 ,位于地幔底辟与增生洋壳之间的岩浆通道位置 体构造 ,紧密堆积或散布于浸染状铬铁矿内 。豆壳 (上 。随大洋板块扩张 ,矿体在高温下 接近或高于固 构造多散布出现 ,有时也紧密聚集 。豆状构造与豆 ) 相线温度经历强烈塑性改造 ,产状逐渐变平缓 ,与 壳构造常见于致密矿体的边缘位置 ,局部还可能出 围岩形态趋于整合 。铬铁矿围岩主要为方辉橄榄岩 () 现不完整的构造形态 照片 ?。这两种构造显示同 及纯橄岩 ,其中纯橄岩常构成铬铁矿的包壳或脉壁 , 心构造 ,从岩浆中结晶形成 。由于形态完整 ,要求生 无论铬铁矿体大小及其形态怎样变化 ,其外围总出 1 ,3 ,10 ,17,19 ,23 ,28,30长时保持长期悬浮状态 ,因此动态岩浆流动有利于 。 现纯橄岩包壳 ( ) ( ) , , , / Eart h Science Fro ntiers2002 , 9 4 239 9 生长 。它们的边界处多显示相互挤压而嵌入 ,有时 富集, 而 纯 橄 岩 常 显 示 L R EE 富 集 的 分 布 型 21 ( ) 。 式还有类似沉积岩的大小分选构造 照片 ?,表明铬 () 铁矿豆体沉降时尚未固结 。从岩石学考虑 ,豆状铬 2单个豆荚状铬铁矿在整体上显示均一的矿 ( ) ( ) ( ) 铁矿初始形成后还可能经历持续的岩浆挤榨与收缩 物成分 ,它们的 N Mg/ N Fe原子数比值高而 31 ( ) 作用 ,与原始岩浆分离而富集成矿。在一些标本 较稳定 , TiO含 量 低 而 稳 定 一 般 低 于 0 . 25 %。 2 ( ) () (而 N Cr/ N Al比值变化大 ,由此可以将豆荚状铬 上也可见到豆状 、豆壳状构造的拉长定向排列 照片 ( ( ) ) 铁矿分为高铝型铬铁矿 w O) Al> 25 %及高铬?, ?,并形成宏观的线理构造 ,记录了铬铁矿固结 2 3 10 ,31 前后的构造作用 。为此 ,豆状构造指示上地幔发生 ( ( ) ) 型铬 铁 矿 w CrO为 45 %, 60 %两 大 类。23 部分熔融作用 ,并伴随塑性流动使之聚集成豆荚状 高铝型铬铁矿石常比高铬型铬铁矿的 TiO含量略 2 以至块状矿体 。 由于豆状构造和豆壳构造是豆荚( 高 。而层状铬铁矿的 TiO含量一般较高 0 . 3 %, 2 状矿床特有高 ) 1 . 5 %, 随 Fe 含量增加而增高 ,并向岩浆层序的顶 温下形成的原生构造 ,它对于认识蛇绿岩深成过程 部富集 Fe , Ti ,V 等元素 。 及矿床成因均具有重要意义 ,也是野外鉴定古老蛇 () ( ) 3豆荚状铬铁矿的 P GE 经球粒陨石 或地幔 () 绿岩 特别是其下部的地幔构造岩最直观而无争议 ( ) 化图谱多为负斜率 向右倾斜 ,并显示 Pt 、Pd 1 ,20 ,32 ,33 ( ) 的基本地质标志 。亏损,而层状铬铁矿显示正斜率 向左倾 豆荚状铬铁矿形成之后 ,随着板块漂移 ,上地幔 ( ) 斜 。豆荚铬铁矿富集高熔点的铱族元素 IP GE,相 内发生塑性流动 ,铬铁矿脉的豆状及豆壳状构造将 ( ) 对亏损低熔点的铂族元素 P P GE,常显示 Ru 正异 () 经历高温剪切变形 照片 ?, ?,并逐渐被肢解而散 常 ,Os 、Ir 和 Ru 相对平缓 、Ir 略负异常 ,从 Ru 到 Pd 布于橄榄石基质内 ,形成压扁拉长的网孔构造 。网 向右陡倾斜 。高铬型与高铝型铬铁矿的 P GE 模式 34 () 孔构造代表典型的高温塑性应变 照片 ?, ?,铬铁 基本相似,但高铬型有时比高铝型铬铁矿具有较矿表现为相对刚性的颗粒在塑性流动的橄榄石基质 高的 Os , Ir , Ru 及 Rh 含量 ,而两者的 Pd 、Pt 含量类1 ,3 ,1832 ( ) 中运动, 橄榄石常形成矿物拉伸线理 ,并显示 。P GE 常附存于金属 Cu2Ni硫化物内 ,为岩 似 28 ,33矿物优选定向 。块状铬铁矿因难以变形而产生拉分 。 浆成因 破裂被橄榄石脉充填 ,并垂直橄榄石线理构造 。高铝型与高铬型豆荚状铬铁矿在矿石构造 、结 构及矿物组合上无明显差异 。两类铬铁矿石常与相 伴的纯橄岩脉及包壳内尖晶石副矿物显示相似成 4 豆荚状铬铁矿的岩石 、矿物及地球 分 , 但它们与方辉橄榄岩围岩中的尖晶石的成分有 8 ,19 化学特征() 明显差异 如 TiO含量。两类矿床的围岩及 2 其相关岩脉也存在明显差异 ,如高铝型铬铁矿常与 辉长岩脉 、橄长岩脉 、纯橄岩脉相伴出现 ,铬铁矿有 豆荚状铬铁矿与层状杂岩中的层状铬铁矿在成 时出现于二辉橄榄岩内 。而高铬型铬铁矿常伴随辉 分上存在明显区别 ,已提出许多图解区别豆荚状铬石岩脉 、二辉石岩脉 、辉长岩脉及纯橄岩脉 ,主要出 1 ,10 ,11 ,21 ,31 ,32 。其 中 铂 族 元 素 铁矿 和 层 状 铬 铁 矿现于方辉橄榄岩内 。由此认为 ,高铝型及高铬型铬 ( ) P GE为有力的判别标志 。重要特征概括如下 : 铁矿可能涉及不同压力下的岩浆结晶过程 。 () ( ) ( ) ( ) 1豆荚状铬铁矿 N Cr / N Fe原子数比 上述两种成分类型的铬铁矿既可以在空间上出 ( ) ( ) 值较高 ,常大于 2 . 0 , 而层状铬铁矿 N Cr/ N Fe () 现于不同的位置或地区 ,也可以在同一蛇绿岩套的 原子数比值小于 2 . 0 。豆荚状铬铁矿的基质矿物 ( ) 主要为高镁橄榄石 含 91 %, 96 %镁橄榄石。上 地幔中铬含量很低 ,铬铁矿主要来源于辉石与含铬 1 ,10 ,34尖晶石的分解作用 。方辉橄榄岩内尖晶石的铬含量 。例 如 , 在 美 国 俄 勒 冈 、塞 浦 不同层 位 出 现 常高于二辉橄榄岩中的尖晶石 ,这是铬铁矿常形成 路斯 、古巴 、菲律宾 、纽芬兰 、哈萨克斯坦 、澳大利亚 、 于方辉橄榄岩的重要原因 。地幔橄榄岩通过与深源 沙特阿拉伯 、新喀里多尼亚 、我国新疆等地蛇绿岩中 熔体反应使斜方辉石消失 , 生成尖晶石和橄榄石 。同时出现上述两类豆荚状铬铁矿 。 一般认为两类 铬铁矿的形成与大洋地幔不同层 1 ,3 ,4 ,9 相关的地幔橄榄岩常显示 U 形 R EE 分布型式 , 即 次岩浆作用过程有关, 即高铝型铬铁矿及高 ( )铬型铬铁矿分别形成于大洋地幔的浅部与深部 。即 轻稀土和重稀土相对中间稀土元素 Sm , Eu , Gd 高铬型铬铁矿与较深层次的地幔橄榄岩有关 ,位于 对铬铁矿各种典型矿石结构 、构造的转变关系提供 岩石学莫霍面以下的位置 。富铝型铬铁矿靠近蛇绿 了令人信服的解释 。这一理论有力地推动了蛇绿岩 岩套的地壳岩浆单元 ,产于堆积辉长岩与地幔橄榄 , 对大洋上地幔的系统研究 区豆荚状铬铁矿的勘探 岩之间的洋壳 - 上地幔过渡带的位置 ,与富斜长石 具有重要意义 。不足之处在于对铬铁矿成因的岩石 的堆积岩关系密切 。近年来 ,根据岩石成因过程的 学及其地球化学的深层问题涉及较少 。 根据洋脊研究 ,认为高铬型铬铁矿及高铝型铬铁矿分别由玻 扩张模式 ,储量大于百万吨的铬铁矿 ( ) MO RB 型 结 晶 形 类 似( 安 岩 和 拉 斑 玄 武 岩 常形成 于 方 辉 橄 榄 岩 内 单 向 扩 张 速 率 常 大 于 2 31 ,33 成。 ) ( ) cm/ a,并且其中的熔体含量较高 20 %。由于玄 豆荚状铬铁矿内常见各种成分的矿物包体 。这 武质熔体内最早结晶相为铬铁矿 ,它将在上地幔底 些包体的成分有镁橄榄石 、单斜辉石 、斜方辉石 、榍 ( ) 辟区优先沉淀 图 2,这里也是原始熔体较发育的 石 、镍铁硫化物 、钠长石 、金红石 、霞石 、硬玉 、角闪 ( 位置 ,邻近大洋地幔底辟构造 地幔岩面理转折部 3 ,10 ,26 石 、韭闪石 、顽火辉石 、针镍矿 、硫钌锇矿等单矿物或 ) 位易出现较大或较多的豆荚状铬铁 矿 体。 1 ,9 ,17 ,26 。豆荚状铬铁矿还常见熔融硅酸盐 多矿物铬铁矿沿着横切上地幔橄榄岩平缓构造面理的岩浆 ,记录了 包体 。有的矿物包体还显示同心环带构造 通道内结晶沉淀 ,随后经历扩张洋脊下上地幔的塑 铬铁矿的生长过程 。在东太平洋洋中脊的豆荚状铬 (性剪切变形和部分熔融作用 ,变为整合型铬铁矿 图 16 铁矿内发现富含 Na2Ti 的含水矿物包体。对阿 ) 2。这可以解释豆荚状铬铁矿产于大洋上地幔 、围 曼豆荚状铬铁矿多矿物包体的研究表明 ,它们由均 34 岩为亏损方辉橄榄岩等许多重要特征 ,如豆荚状铬 一的玄武岩质岩浆结晶形成。在罗布莎铬铁矿 铁矿的构造形态从不整合型到整合型连续变化 ,方 内还发现金刚石 ,硅酸盐包体的爆炸结构 ,记录了地 35 幔深部作用过程。 辉橄榄岩和纯橄岩围岩常显示近水平流动变形组 ( ) 橄榄石包体的镁含量 Fo 高 ,表明岩浆体系挥 构 。东太平洋洋中脊原地豆荚状铬铁矿的发现 ,有 21 发份氧逸度较高。铬铁矿发育液相包体及原始 力地证明豆荚状铬铁矿可以形成于快速扩张的大洋 的含水矿物包体如金云母 、角闪石 、透闪石 、浅闪石 ( )N Cr ( 等 ,表明铬铁矿产生过程中涉及富含挥发份 水流 ( , 其铬铁矿具有中等的 中脊上 原子 数( )N Cr + Al ) 16 体 、硫及富不相容元素的岩浆 ,水对氧逸度有重要 ) () 比比值 0 . 5,0 . 6。 影响 。 近年来根据地球化学研究积累 ,以及许多蛇绿 岩形成于小洋盆的新认识 。随之提出大洋环境的上 ( ) ( 俯冲带 sup ra subductio n zo ne弧后盆地 、岛弧及 ) 弧前 环 境 也 是 豆 荚 状 铬 铁 矿 形 成 的 有 利 环5 豆荚状铬铁矿形成的构造环境 9 ,21 ,27 ,31 ,36 境。相关的岩石学研究表明 ,玻安岩是 高铬型铬铁矿来源的理想岩浆 ,而岛弧环境又是玻 20 世纪 80 年代末期根据阿曼 、新喀里多尼亚 安岩形成的主要构造环境 。豆荚状铬铁矿内常见原 等地蛇绿岩及豆荚状铬铁矿的野外构造研究 ,提出 始含水硅酸盐矿物包体 ,也支持板块俯冲产生的流 豆荚状铬铁矿形成的理想环境为大洋中脊或弧后盆 1 ,3 ,4 体影响铬铁矿的形成这一观点 。铬铁矿为熔体 地地扩张中心的方辉橄榄岩上地幔,洋脊扩张模 幔作用 、岩浆混合结晶及其构造变形富集综合作用 式很好地解释了豆荚状铬铁矿产状及结构 、构造的 的结果 。亏损地幔橄榄岩受不同地幔来源熔体作用 变化规律 。近年来在赤道太平洋的东太平洋大洋中 6 ,9 ,10 ,25 ,34 。大洋 及岩浆混合形成了铬铁矿母岩浆脊上开展的深海钻探 ,首次获得现代洋中脊环境的 16 ( 板块发生俯冲有利于产生水流体及富铬玻安质 岛 豆荚状铬铁矿样品,它们与蛇绿岩豆荚状铬铁矿 ) () 弧或拉斑玄武岩岩浆 弧后盆地,它们与原始地幔 在结构 、构造及其成分上完全可以对比 。这一发现 岩浆混合结晶形成铬铁矿 。大量流体介入还使氧逸 为豆荚状铬铁矿形成于大洋中脊上地幔扩张位置提 度增高 ,也有利于大量铬铁矿结晶 。在岛弧及弧后 供了最直接的地质依据 。这一模式主要依据对不同 地区 ,可以分别形成高铬型和高铝型铬铁矿 。在洋 铬铁矿进行大量的野外详细填图 ,对矿床产状 ,矿石 内岛弧及其邻区 ,地幔亏损程度低 ,并有不同深度来 结构 、构造的详细研究 ;它成功地解释了豆荚状铬铁 矿的产状变化规律及其与围岩的复杂构造关系 , 并 源的地幔熔体可以相互作用 ,易形成铬铁矿初始母 ( ) ( ) , , , / Eart h Science Fro ntiers2002 , 9 4 241 - 6( ( ) 岩浆 。而开阔的大洋盆地洋中脊地幔亏损程度较 始地幔熔体中低含量的铬元素 w Cr= 200 ×10 - 6 ) 高 ,来源于深部的熔体与上地幔物质近于平衡 ,可能 , 500 ×10 聚 集 成 百 万 吨 级 以 上 的 铬 矿 石 ( ( ) ) 不利于生成能形成大规模豆荚状铬铁矿的母岩浆 。 w Cr> 50 %的形成机理 。另外 , 豆荚状铬铁矿 ( ,大型豆荚状铬铁矿形成于洋内超俯 一些学者认为 独特的初始狭小构造形态 脉状 、透镜状并具有纯橄 16 ,18 ,31) 。 岩包壳及其特征的豆状 、豆壳状等结构 、构造的形 冲带环境 纯橄岩的尖晶石及豆荚状铬铁矿常显示高铬 成过程尚不清楚 。 普遍认为豆荚状铬铁矿形成于大洋上地幔顶 ( ) N Cr ( ( )多为 0. 7,0. 8 ,低钛 w TiO> 0 . 6 ,2 ( ) N Cr + Al部 ,不整合型铬铁矿脉的纯橄岩岩壁与外侧方辉橄 8 ,17 ) < 0 . 3 %特点,支持来源于超俯冲带的高镁安榄岩面理可以连续追索 ,纯橄岩壁的尖晶石与铬铁 山岩 、玻安岩或高镁岛弧拉斑玄武岩等 。上俯冲带 矿体成分类似 ,但不同于外侧的方辉橄榄岩围岩中 模式尚未解决的问题有 ,在同一蛇绿岩区的短距离 的尖晶石 。豆荚状铬铁矿多呈狭小的透镜状 ,表明 () 几 km内高铝型与高铬型铬铁矿出现共生现象 ,并 铬铁矿结晶沉淀于局部的岩浆通道内 。熔体与橄榄 非如上俯冲模式所预言的在较大空间尺度上才能出 现不同的铬铁矿类型 。另外 ,新喀里多尼亚的一些 岩围岩相互作用使辉石消失 ,形成橄榄石与铬铁矿 , 豆荚 状 铬 铁 矿 形 成 于 大 洋 板 内 的 转 换 断 层 位 置 以及铬铁矿与围岩之间的成分分带性及其渐变特 征 。部分纯橄岩明显与铬铁矿一起结晶形成 ,并因 33 上。 密度差异而分离 。 应当指出的是 ,上述的洋脊扩张 、上俯冲带的两以前曾对豆状及豆壳状构造的形成提出过多种 种成因模式所依据的地质资料及研究角度明显不同 解释 :如在发生湍流的岩浆通道内铬铁矿与橄榄石 (分别 侧 重 于 铬 铁 矿 构 造 变 化 序 列 及 岩 浆 成 因 过 机械合并形成浑圆豆体 ; 上地幔内不混溶的氧化物 ) 程,因此 ,它们所解释的豆荚状铬铁矿的地质特征 熔体 ,或不确定的热液活动形成豆状铬铁矿等 。这也有互补性质 , 目前尚难以判断它们的适用范围 。 些理论尚不令人信服 。对其结构 、构造观察表明 ,铬尽管如此 ,两种模式都认为豆荚状铬铁矿为蛇绿岩 ,聚集成豆荚状以 铁矿豆状构造指示部分熔融作用 独有的特征矿产 ,形成于大洋上地幔环境 ,并与上地 至块状矿石明显涉及了塑性流动变形 ,铬铁矿形成 幔部分熔融过程密切相关 。另外 ,由于蛇绿岩本身 时围岩呈亚固相状态 。豆状铬铁矿的形成要求自由 代表非正常的大洋岩石圈 ,蛇绿岩地球化学特征与 悬浮于岩浆内 ,以利于晶核形成并不断地生长增大 , 构造环境之间的关系非常复杂 。例如 ,常难以判别( 岩墙孔穴内发生强烈的对流作用 包括岩浆上涌及 蛇绿岩组成单元是否形成于同一构造环境 ,枕状玄 ) 内部湍流可以满足上述物理条件 。一些豆体强烈 武岩常显示从大洋中脊到上俯冲带的多种构造环境 拉长压扁 ,明显是在固结前发生了构造变形 。 的成分信息 。围绕蛇绿岩套中玄武岩与现代构造环 关于豆状及豆壳状铬铁矿的形成机理可以概括境已知的玄武岩进行地球化学判定时 ,常常难以判 1 ,3 ,19 如下: 在洋壳扩张增生过程中 , 上地幔内发 ( 断这些玄武岩是形成于蛇绿岩初始阶段 如洋盆扩 生岩浆底辟活动 ,在狭长的岩浆房 、孔穴或岩浆通道 ) 张,还是形成于洋盆即将消亡的上俯冲阶段 。此 ( ) 内结晶铬铁矿 。岩浆通道 孔穴局部变宽处 ,岩浆 (外 ,一些特殊地质背景下形成的玄武岩 如转换断层 ) 压力释放 ,温度降低 ,氧逸度升高 ,均有利于铬铁矿 或热点也可能上覆于蛇绿岩层序上 ,它们并未记录 早期洋盆的扩张过程 。普遍认为 ,蛇绿岩是大洋扩 的结晶 。流动的岩浆与橄榄岩岩壁间存在温差 ,可 张 、消亡以至俯冲碰撞侵位等复杂过程最终的地质 以形成湍流 。岩浆持 续 流 动 使 铬 铁 矿 骸 晶 保 持 悬 记录 。为此 ,有关对豆荚状铬铁矿构造环境的认识 浮 ,并持续聚集和生长 ,形成豆状铬铁矿形态 ; 在铬 将随着对蛇绿岩的研究而深入 。 铁矿结晶与堆积过程中还可以形成沉积分选构造 等 。而空心豆状结构则要求更快速的流动 ,以保持 铬铁矿持续生长 。 由于纯橄岩与铬铁矿密切相关 ,先后提出纯橄 6 岩石 矿石成因机制 岩为残留成因 、熔体结晶或流体与地幔围岩交代 、岩 关于豆荚状铬铁矿形成之后的随板块漂移的高 浆房内堆积作用形成等多种认识 。为解释铬从低铬 - 6- 6 () 温变形过程已有深入探讨 。目前研究的焦点是从原含量的原始地幔熔体 600 ×10 ,1 200 ×10 中 熔体 地幔橄榄岩反应形成富硅和铬的新生熔体及 聚集成有经济价值的矿石 ,首先要解释能生成铬铁 矿单一成分相熔体的形成 。铬主要来源于上地幔中 , 通过地幔橄榄岩斜方辉石和单斜辉石 残留纯橄岩 铬透辉石 、铬尖晶石的部分熔融作用 。方辉橄榄岩 分解形成 ,熔体硅和铬含量不断增高 ,其中 ,水对于 ( ) 中普遍保留的辉石熔融 反应结构 ,以及局部出现熔 熔体中铬含量的增高具有重要作用 。2由于新生 () 体活动的证据 纯橄岩脉 、辉石脉等支持以上解释 。 熔体与持续补充的原始岩浆具有不同粘度及成分 () 硅 、镁含量,它们不断地混合造成铬过饱和 ,并结 根据 MgO2CrO2SiO体 系 的 岩 浆 相 图 , 不 同 2 32 硅活度的共熔岩浆混合时将产生仅有铬铁矿的液 晶形成铬铁矿 。方辉橄榄岩内有利于铬铁矿母岩浆 相 。由于纯橄岩包壳为方辉橄榄岩中斜方辉石消失 的形成 。湍流效应使铬铁矿聚集并形成独特的豆状 ( ) 的产物 ,那么参与反应的熔体必然具有更低的硅活 和豆壳状构造 。3残余岩浆经过渗滤 、挤压而迁 24 度 。相关实验证明,高压低粘度的橄榄石成分熔 移 ,造成铬铁矿进一步聚集和富集 ,铬铁矿豆壳不断 ( ) 体以小滴 droplet 形式 ,与高硅质 、低压 、粘度较大 被凝缩而结晶沉淀 。上述机制可以解释铬铁矿的来 的岩浆混合时 ,可以形成豆荚状铬铁矿及其特征的 源和聚集过程 。铬铁矿易形成于上地幔狭窄的岩浆 豆状构造 ,低压熔体有利于铬的扩散与聚集 。不同 通道内 ,岩浆持续地流动和迁出是形成豆荚状铬铁 硅活度的岩浆滴由于粘度 、密度及温度差异 ,在未完 矿的重要条件 。铬铁矿原始构造形成之后 ,在固相 全混合时形成豆状构造 ,铬铁矿将成核结晶 ,对流作 与半固相条件下持续变形 ,豆状及豆壳状构造被破 用使铬铁矿聚集于熔滴核部 。 坏 ,并形成其他特征的变形构造 , 如拉长网孔构造 () 照片 ?, ?、拉分构造等 。 7 华北克拉通基底早期豆荚状铬铁矿 的确证及其意义 我国先后在西藏 、新疆 、内蒙古 、甘肃 、江西 、皖 南等地的显生宙 —新元古代蛇绿岩内发现豆荚状铬 5 ,10 ,21 ,23 ,31 。尽管提出华北可能存在新太古 铁矿 38 ,41 代的蛇绿岩, 但对于是否存在相关的豆荚状 10 ,23 ,42 铬铁矿未作深入讨论 。依据前人资料,经过 对华北东北部新太古代变质岩区数十个大规模超镁 铁岩体进行详细野外研究的基础上 ,先后在遵化 、辽 13 ,14 西发现并确认多个典型豆荚状铬铁矿, 它们 与变质的枕状熔岩 、席状岩墙杂岩 、辉长质 辉石岩 、 地幔橄榄岩类等共同产出 ,出现于华北中部新太古 () 代造山带的混杂构造带 2 . 50 Ga内 ,与前陆冲断带 ( ) 构造叠置 图 4。遵化 、辽西铬铁矿多呈构造透镜 体出现 ,透镜状矿体数目众多 ,单个矿体体积较小 , 37普遍发育纯榄岩包壳 ,出现于强烈蛇纹岩化的方辉 图 3 豆荚状铬铁矿的岩石学成因模式图 Fig.3 Schematic diagratom illus trate a pet rologic 橄榄岩 蛇纹岩内 。这些含铬铁矿的超镁铁岩体普 model for origionf podiform ch rmoite 遍经历强烈剪切构造变形及变质改造 ,原始蛇绿岩 6 ,19 ,24 ,26 ,28 ,31 ,铬铁矿结晶于高 大量研究证明层序被破坏 ,与围岩构造接触 。构造变形还造成铬 () 温环境下 1 200,1 300 ?,高铬环境 、高水压及氧 铁矿在超镁铁岩块内分布的无规律 ,豆荚状铬铁矿 逸度变化有利于铬铁矿结晶 。玻安质或苦橄质 、玄 出现于岩块内部 、边缘甚至岩块顶部 ,在一些规模很 武质岩浆为铬铁矿的母岩浆 ,它们与地幔橄榄岩类 小的超镁铁岩内却出现高品位的铬铁矿 。围岩变质 ( ) 反应造成铬铁矿与橄榄石 橄榄岩包壳的结晶分程度较高 ,说明出露的古造山带地壳层次较深 。 () ( )异 。相关成因过程可以概括为 3 个阶段 图 3: 1遵化 、辽西的铬铁矿保存了典 型 的 豆 状 、豆 壳 ( ) ( ) , , , / Eart h Science Fro ntiers2002 , 9 4 243 ( ) 状 、网孔状 、褶皱条带等构造 照片 ?, ?,完全可 , 一般 铬铁矿的矿物成分属于典型的高铬型铬铁矿 以与世界各地典型的豆荚状铬铁矿进行对比 。在对 认为代表上俯冲带的构造环境 。构造混杂带内的变 该区豆荚状铬铁矿数百件标本详细观察的基础上 , 基性岩石显示大洋拉斑玄武岩特点 ,也支持存在新 可以将豆荚状铬铁矿结构和构造划分为两大系列 : 太古代蛇绿岩 。事实上 ,构造混杂带出现于华北中 () 部造山带前陆区内侧的构造位置 ,在其东西两侧分 1早期岩浆 矿浆构造 : 以铬铁矿的豆荚状构 造 、瘤状 豆状构造 、矿脉构造以及铬铁矿的蛇纹石 别出现前陆冲断带及岛弧 弧后岩浆杂岩和活化基 () 底 图 4,它们共同构成典型碰撞造山带 ,记录了华 包壳构造为代表 。它们是弱应变区保留下来的原始 ( ) , 这也是蛇绿岩常见的特征构造 。这类构 北早期板块碰撞作用过程 2 . 50 Ga。对豆荚状铬 岩浆构造 造形成于大洋上地幔的底辟过程或熔体 地幔作用 铁矿形成的古大洋构造环境 、岩石成因过程的深入 过程 。因铬铁矿具有相对稳定性质及其刚性变形特 研究 ,将提供早期大洋演化的重要信息 。点 ,使其保留至今 。铬铁矿构造及其丰富的矿物包 体保留了早期地幔岩浆作用过程的重要信息 。 主要认识 8 () : 主要包括铬塑性流动构造 2高温剪切变形 () 1豆荚状铬铁矿为蛇绿岩的特征性矿产 ,常见 铁矿的条纹 条带构造 、褶皱构造 、拉长网孔构造等 。 ,在高温 于方辉橄榄岩地幔构造岩内 ,位于大洋莫霍面下 1它们是铬铁矿原始构造形成并基本固化后 ,2 km 的古深度范围内 。下持续发生剪切变形的产物 。在韧性流动变形过程 () 中 ,由于铬铁矿保持刚性 ,橄榄石塑性变形使基质中 2豆荚状铬铁矿与地幔橄榄岩类呈多种构造 的铬铁矿重新聚集 ,机械分异为条带 、褶皱及拉长网 产状出现 ,在弱应变区常保留原始的透镜状 、岩墙状 孔构造等 ,而原始构造则被强烈地改造 。它们记录 几何形态 。矿石常被纯橄岩薄壳围限 ,与地幔橄榄 岩渐变 。矿石常保留特征的豆状 、豆壳状等构造 。 了上地幔岩浆底辟上升成矿后 ,板块水平运动中大 洋上地幔持续剪切变形 构造流动作用 , 最终将豆 在强应变部位 ,它们与围岩面 、线理构造整合 ,矿石 荚状铬铁矿改造为与地幔橄榄岩围岩面理线理整合 形成条带构造 、浸染构造 、压扁网孔构造及褶皱构造 的构造形态 。等 。它们记录了在大洋地幔底辟体周围形成并经历 遵化 —辽西构造混杂带因强烈变形和变质已经 板块漂移相关的剪切变形序列 。 () 面目全非 ,其中的豆荚状铬铁矿以其特有高温下稳 3豆荚状铬铁矿 TiO含量较低 , P GE 分布模 2 式显示特征的负斜率 。依据矿物成分 ,豆荚状铬铁 定的物理化学性质保存了其基本的地质特征 ,有力 证明这一地区曾有蛇绿岩存在 。初步的研究表明 , 矿一般可以划分为高铬型与高铝型两大类 。玻安岩 ( ) 遵化铬铁矿铂族元素 P GE的分布模式具有典型的 与拉斑玄武岩母岩浆结晶可以分别形成上述两类铬 负斜率特点 , 与典型豆荚状铬铁矿完全一致 。遵化 铁矿 。铬铁矿常见原始含水硅酸盐矿物包体 ,生成 过程明显涉及熔体与挥发份的参与 。 () 4豆荚状铬铁矿形成于部分熔融条件下 ,铬金 属主要来源于地幔橄榄岩中辉石及尖晶石的分解 , 涉及原始地幔熔体与亏损地幔橄榄岩的相互作用 、 不同岩浆混合及结晶过程 。铬从熔体中的结晶明显 受到硅 、氧活度的影响 。狭窄而不规则的上地幔岩 浆通道为豆荚状铬铁矿理想的堆积部位 。上俯冲带 () 弧后盆地 、岛弧 、弧前、大洋中脊 、转换断层等环境 均可以形成豆荚状铬铁矿 。 () 5豆荚状铬铁矿是寻找华北古老蛇绿岩的最 直接而有效的地质标志之一 ,对于探索早期板块构 图 4 华北基底构造区划及其新太古代蛇绿岩分布图 造及大洋岩石圈演化意义重大 。 Fig.4 Sketchm ap showing current tectonic division and 研究过程中得到钱祥麟教 、T授. Kusky教 授 、B. Tuckerdist ributiono f Neoarchean o hpioliteso f Nor th Chinac raton 教授 、S. Arai教授 及J . Proenza教 授 、A. Krone教授r 的帮助 L I J ianghai , N IU Xianglo ng , CHEN Zheng , et al . The discov2 13 和指教 。 ery of po difo r m chro mitite inwest Liao ning and it s implicatio n fo r ( ) plate tecto nicsJ . A ct a Pet rologica S i nica , 2002 , 18 2 : 1872 Ref erences 参考文献: () 192 in Chinese. [ 李江海 ,牛向龙 ,陈征 ,等. 辽西豆荚状 ( ) 铬铁矿 的 发 现 及 其 意 义 J . 岩 石 学 报 , 2002 , 18 2 : 1872 I nter2 1 ] L EBL ANC M , N ICOL AS A. Op hiolitic chro mititesJ . 192 . nat ional Geological Rev iew , 1992 , 34 : 6532686 . L I J ianghai , KU S KY T , HUAN G Xio ngnan . Archean po dif ro m 14 2 ] chro mitites and Mantle tecto nites in op hiolitic mélange , No rt h T HA YER T P. Principal feat ures and o rigin of po difo r m chro mite depo sit s , and so me o bservatio ns o n t he Gulemen2 GS A To2 China Crato n : a reco rd of early oceanic p rocessesJ . Econ Geol , 1964 , 59 : 149721524 . 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Po difo r m o rebo dies are very different f ro m t he st ratifo r m o nes t hat occur wit hin t he layered igneo us int rusio ns. The po ds are general2 ly irregular in shape , exhibit no dular o r o rbicular text ures , and show distinct text ures of high2temperat ure de2 fo r matio n , such as p ull2apart text ures and st ro ng mineral lineatio n , all of w hich are unique to po difo r m chro mitites. Furt her mo re , po difo r m chro mites co mmo nly developed dunite envelope . Many investigatio ns show t hat po difo r m chro mite depo sit s are t he characteristic of op hiolites. They generally occur wit hin harzbur2 gites of oceanic mantle sequences o r t he mantle2crust t ransitio n zo ne of op hiolitic co mplexes , sit uated 1 to 2 km immediately below t he pet rolograp hic Mo ho . They p reserve valuable info r matio n abo ut t he evolutio n , t he magmatism , t he pet rologic genesis and t he st ruct ural defo r matio n of upper mantle wit h op hiolites. In co nt rast to st ratifo r m chro mites , po difo r m chro mitites co mmo nly have lower TiOco ncent ratio n , and t heir cho ndrite2 2 ( ) no r malized platinum2gro up element P GEpat ter ns show negative slope . It is widely believed t hat t he po di2 fo r m chro mitites are generated under t he co nditio n of partial melting ,involving t he interactio n bet ween p rimi2 tive mantle melt and depleted mantle peridotite , leading to co mplicate magma mingling and t he p recipitatio n of chro mite . An active magma flow in narrow dykes wit hin upper mantle and an active co nvectio n inside t he ( cavit y are suitable fo r t he accmulatio n of po difo r m chro mite . Sup ra2subductio n zo ne back2arc basin , island ) arc , and fo re2arc basin , mid2oceanic ridge , t ransfo r m f ault are po ssibly f avo rable set tings fo r po difo r m chro mitite fo r matio n . They may well explain t he o rigin and st ruct ural evolutio n of po difo r m chro mite . As t he Archean basement of No rt h China is intensely metamo rp ho sed and defo r med , t he documentatio n of po difo r m chro mite will p rovide a crucial and effective mar ker fo r identificatio n of ancient op hiolites. The vario us tex2 t ures wit h t ypical po difo r m chro mite are p reserved wit hin blocks of Zunhua2West Liao ning Neoarchean mélange belt ,w hich has impo rtant implicatio n fo r research of Archean oceanic crustal accretio n , evolutio n of oceanic mantle , and plate tecto nics. Key words : op hiolite ; po difo r m chro mitite ; st ruct ural types ; tecto nic set ting ; plate tecto nics ; No rt h China Block