激萌系列 华北克拉通豆荚状铬铁矿记载太古宙深部物资轮回

地球早期地质记载中因穷乏大限制板块会聚、俯冲和碰撞的明确凭证激萌系列，导致前寒武纪是否存在访佛当代的板块构造体制充满争议，是海外固体地球科学热门前沿和费劲之一。蛇绿岩、构造（蛇绿）搀杂岩、双变质带、超高压矿物和大型水平推覆构造等是当代板块构造的家具和典型判别标识。

铬铁矿是我国进击的策略性矿产资源之一，中国事众人最大的铬矿浪掷国，但查明铬矿资源不足宇宙储量的百分之一，以蛇绿岩型铬铁矿为主。蛇绿岩型铬铁矿，也叫豆荚状铬铁矿，是蛇绿岩中独到的，也被合计是蛇绿岩的特征性矿产之一，主要产出于蛇绿岩莫霍面以下，与蛇绿岩地幔橄榄岩体密切共生，经常具有纯橄岩包壳。在以前的十余年里，东谈主们从众人显生宙豆荚状铬铁矿中发现了原位超高压金刚石、超高压金红石、柯石英和透辉石出溶片晶等超高压矿物，指导板块构造体制运行下的壳幔物资深轮回和深部地球能源学经由。

近日，地质经由与矿产资源国度要点执行室王璐教育团队在地球科学畛域Nature Index期刊《地球与行星科学快报》（EPSL）上发表论文《To the transition zone and back: records from diopside exsolution lamellae in chromite from Archean ophiolitic podiform chromitites》，报谈了华北克拉通中部造山带遵化太古代蛇绿岩型豆荚状铬铁矿中存在透辉石出溶片晶（图1），这亦然在太古宙蛇绿岩型铬铁矿中第一次发现透辉石出溶。诈欺扫描电镜（SEM）-共聚焦离子束（FIB）-透射电镜（TEM）-透射电子背散射衍射（TKD）对铬铁矿中的轻细片晶开展了无数原位片晶矿物样品薄膜制备（图2）、纳米程序显微特征分析、精通的化学因素构成、结晶学拓扑关连使命。通过岩石学显微构造特征分析、对比显生宙豆荚状铬铁矿中出溶片晶因素和结晶学关连、铬铁矿先行者体因素规复缱绻、对比高温高压执行遵循，揭示了遵化铬铁矿的先行者体超高压相陈鸣矿的存在（该晶体仅在12.5 GPa，地下约>410km深处泄露）。集中该团队前期报谈遵化铬铁矿中超高压相金红石（仅在 7.5 GPa，约>270千米深处泄露）矿物包体与壳源物资共存的凭证，及华北克拉通太古宙蛇绿搀杂岩带内地质记载，标明地表物资曾通过太古宙板块俯冲作用的运行被佩戴至少到达410千米深度，尔后通过俯冲带上环境的地幔对流作用被带回地表。相关揭示，太古宙板块构造和俯冲作用已调控壳-幔物资深部轮回并对造成宜居星球具有进击影响。论文第一作家为地质经由与矿产资源国度要点执行室博士相关生胡伟，通信作家为王璐教育。

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图1.（a）遵化太古代豆荚状铬铁矿扫描电镜下图像，了了显现蚀变纯橄岩（蓝色）中铬铁矿（红色）的豆状和豆壳状结构。扫描电镜图像的RGB智力争像由视觉增强软件(Avizo 2020.1)生成。（b-c）遵化豆荚状铬铁矿（平均厚度15.06微米）中的透辉石出溶片晶和寄主铬铁矿光学显微相片（透射光）。矿物缩写：Chr-铬铁矿；Srp-蛇纹石。

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图2.共聚焦离子束（FIB）制备原位片晶矿物薄膜。红色实线暗意FIB切割位置；红色方框内为纵向三维空间内漫衍的透辉石片晶。矿物缩写：Di-透辉石

论文信息：Wei Hu; Lu Wang*; Timothy Kusky; Tao Chen. To the transition zone and back: Records from diopside exsolution lamellae in chromite from Archean ophiolitic podiform chromitites， Earth and Planetary Science Letters， DOI: 10.1016/j.epsl.2023.118475

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