东昆仑没草沟蛇绿岩地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

重点介绍了没草沟蛇绿岩岩石组合、地球化学特征等,并对该蛇绿岩构造背景进行了讨论。该蛇绿岩位于青海省格尔木市,构造上处于东昆仑复合造山带西段,岩石组合由变质基性玄武岩及少量辉绿岩、辉长岩、变质橄榄岩、辉橄岩等组成。岩石主量和微量元素特征显示该蛇绿岩与俯冲无关,属正常洋中脊型玄武岩。前人开展的地质调查表明,该蛇绿岩形成于晚奥陶世。通过对没草沟蛇绿岩中玄武岩和辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,分别获得了488.2±2.1Ma和500.8±2.2 Ma的年龄数据,确定该蛇绿岩形成时代为中寒武世—早奥陶世。该同位素年龄的获得填补了该地区蛇绿岩无时代依据的空白,同时反映古特斯洋在本区的残留。综合区域地质特征认为,没草沟蛇绿岩早期为初始洋盆环境,晚期有洋脊扩张中心环境的玄武岩形成。寒武纪早期是洋盆发育的全盛期,奥陶纪晚期洋壳发生消减,于晚志留世洋盆基本闭合,后期伴有绿片岩相变质作用。     

新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩的地球化学特征及大地构造意义

新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿混杂岩的岩石组合为变质橄榄岩、辉长岩、辉绿岩和基性熔岩等.该蛇绿岩中辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄(329.9 Ma±1.6 Ma)证明卡拉麦里蛇绿岩的形成时间为早石炭世维宪期.蛇绿岩中辉长岩和基性熔岩REE球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化分配型式呈平坦型分布,大离子亲石元素丰度低,成分上非常相似于正常的MORB,同时无岛弧及洋岛岩石的地球化学特征,表明该蛇绿岩很可能形成于大洋中脊.结合该区野外地质特征、岩石地球化学和高精度年代学等方面的研究,认为卡拉麦里洋盆形成于泥盆纪初期,最终闭合于旱石炭世谢尔普霍夫期.     

金沙江缝合带西段蛇绿岩与弧火山岩成对性关系——来自地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄证据

对金沙江缝合带西段青海治多地区的多彩蛇绿混杂岩和当江荣中酸性岛弧火山岩进行了研究,野外地质剖面显示,蛇绿岩主要由辉长岩、堆晶辉长岩和玄武岩组成,缺少地幔橄榄岩单元。通过对蛇绿岩内部细粒辉长岩、基性熔岩的地球化学测试及堆晶辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年发现,基性熔岩可分为2种类型,即洋岛玄武岩OIB型和MORB-IAT型。前者并非蛇绿岩组分,为构造就位时带入;后者为过渡类型,具有典型洋中脊—岛弧蛇绿岩地球化学特征。辉长岩具有明显的TNT槽等岛弧信号,与类型二均属于蛇绿岩成分。测得的堆晶辉长岩中锆石U-Pb年龄为252.50Ma±0.58Ma(MSWD=0.95),是蛇绿岩的形成年龄。研究认为,多彩蛇绿岩与当江荣火山岩具有成对性关系,结合造山带沟—弧—盆体系构造格局,认为前者形成于岛弧偏海沟的弧前构造背景,是晚二叠世金沙江洋持续俯冲的产物。     

新疆西准噶尔北部谢米斯台山南坡蛇绿岩带 的发现及其意义

新疆西准噶尔和什托洛盖谷地以北,沿谢米斯台山南坡出露一套蛇绿混杂岩(查干陶勒盖蛇绿岩),岩石组合自下而上包括蛇纹石化橄榄岩、变质辉长岩、玄武岩、细碧岩及伴生的硅质岩、同源火山碎屑岩等,基质为蛇纹石化橄榄岩和绿片岩相变质玄武岩。蛇绿岩中辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为517Ma±3Ma和519Ma±3Ma,代表了蛇绿岩的形成年龄。蛇绿岩中不同组分(橄榄岩、辉长岩和细碧岩)的稀土元素和微量元素特征,以及细碧岩的Nb/Yb-Th/Yb图解均显示该蛇绿岩为洋中脊(MOR)型。查干陶勒盖蛇绿岩与西准噶尔北部的塔尔巴哈台(库吉拜)蛇绿岩、洪古勒楞蛇绿岩,邻区东哈克斯坦北部的扎乌尔-塔金蛇绿岩和巴尔克别克蛇绿岩可以很好地进行对比连接,为成吉斯-塔尔巴哈台构造带在西准境内的时空特征提供更多的约束。     

云南新平县双沟蛇绿岩的初步研究

双沟蛇绿岩由基底岩石、辉长—辉绿岩和玄武岩三部分组成。岩相学和地球化学研究表明,双沟斜长二辉橄榄岩中存在地幔交代作用的证据,属于浸染橄榄岩(impregnated peridotite)。蛇绿岩岩石组合中缺少超镁铁质堆晶岩和席状岩墙群,而辉绿岩和玄武岩的化学成分与MORB相拟,表明双沟蛇绿岩的形成机制与大洋中脊环境类似,但岩浆房很小,扩张速度缓慢,推测相当于哀牢山古特提斯小洋盆扩张早期的裂谷阶段的产物。     

北山造山带白云山蛇绿混杂岩的地球化学特征、时代及地质意义

白云山蛇绿混杂岩是北山造山带中红柳河-牛圈子-洗肠井蛇绿岩带的一部分,由蛇纹石化二辉橄榄岩、蛇纹岩、辉长岩(堆晶辉长岩、块状辉长岩)、基性枕状熔岩(变玄武岩)及深海-次深海远洋、半远洋相沉积物(硅质岩、板岩)、白云岩等组成。其中辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为496.4±2.2 Ma,指示蛇绿岩形成于晚寒武世;混杂带中玄武岩地球化学特征为洋底玄武岩,兼有洋岛碱性玄武岩(OIB)和洋脊玄武岩(MORB)的地球化学性质,枕状熔岩与硅质岩交互产出,指示其形成环境为深水洋盆。结合区域地质资料,推测该蛇绿混杂岩带为寒武纪洋中脊存在的遗迹。     

西藏改则县拉果错蛇绿岩构造属性:来自岩石学、地球化学、年代学及Lu-Hf同位素的制约

拉果错蛇绿岩是狮泉河-阿索-嘉黎蛇绿岩带中出露最完整的蛇绿岩组合之一,对恢复和反演该缝合带所代表洋盆演化具有重要意义。然而,目前拉果错蛇绿岩的成因及构造环境还不清楚,时代也存在争议。选择拉果错蛇绿岩中的斜长花岗岩和堆晶辉长岩作为研究对象,开展了野外勘查及剖面的测制,以及地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及Lu-Hf同位素研究,并结合区域地层、岩浆岩等相关资料,探讨了拉果错蛇绿岩的构造属性。拉果错斜长花岗岩和辉长岩野外呈整合接触,地球化学特征表明二者具有同源性,具有与E-MORB(富集大洋中脊玄武岩)相似的稀土元素配分形式和微量特征;Lu-Hf同位素显示岩浆源区为亏损地幔,由多种组分组成,可能来源于亏损地幔和Ⅱ型富集地幔二组分混合的地幔源区;斜长花岗岩和辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分别获得184.1±0.79Ma和183.5±2.2Ma的谐和年龄,代表了拉果错蛇绿岩的形成时代。研究表明,拉果错蛇绿岩形成于具有强烈大洋中脊玄武岩特征的弧后盆地环境。     

内蒙古贺根山蛇绿岩形成时代及构造启示

贺根山蛇绿岩位于兴蒙造山带北缘,发育完整的地幔橄榄岩、堆晶岩和基性熔岩组合,伴生有放射虫硅质岩,但贺根山蛇绿岩的形成时代一直存在争议,给兴蒙造山带北部构造演化阶段划分造成了很大障碍。锆石U-Pb年代学研究表明,贺根山蛇绿岩中辉长闪长岩(341±3Ma)和玄武岩(359±5Ma)结晶年龄为早石炭世早期,同时玄武岩继承锆石峰值年龄为晚泥盆世早期(375±2Ma),这些继承锆石呈短柱状、棱角状,生长环带宽缓,多为补丁状、平坦状,为典型的基性岩浆锆石,表明最迟在晚泥盆世早期洋壳物质已经开始形成。上石炭统格根敖包组火山岩与蛇绿岩局部呈喷发不整合接触,该组的晶屑凝灰岩夹层时代为晚石炭世(323±3Ma),提供了蛇绿岩构造侵位年龄的上限。因此,将贺根山蛇绿岩形成时代定为晚泥盆世-早石炭世,侵位时代为晚石炭世。侵入地幔橄榄岩中的部分基性岩脉时代为早白垩世(132±1Ma、139±3Ma和120±1Ma),它们含有大量继承锆石(144±1Ma~2698±25Ma),继承锆石峰值年龄密切响应了兴蒙造山带北部早白垩世之前复杂的岩浆及构造事件,这些基性岩脉是燕山期伸展环境下的岩浆产物,并非早白垩世蛇绿岩。结合前人的工作成果和区域岩浆岩、地层时空分布特征,建立了兴蒙造山带北部晚古生代构造演化历程:二连贺根山一线早泥盆世处于剥蚀阶段,中泥盆世陆壳拉张出现新生洋盆,晚泥盆世早期洋盆持续扩张形成新生洋壳,早石炭世晚期洋壳开始向北俯冲消减,并持续增生至西伯利亚活动陆缘,晚石炭世洋盆陆续闭合,部分已经构造侵位的蛇绿岩被晚石炭世火山岩不整合覆盖,贺根山蛇绿岩正是该洋盆的残余产物。     

雅鲁藏布江蛇绿岩带东段泽当蛇绿岩起源及演化

本文通过对泽当蛇绿岩中地幔橄榄岩主要矿物的矿物化学,以及蛇绿岩中地幔橄榄岩、玄武岩和辉长岩的岩石化学和地球化学的研究,结合前人对泽当蛇绿岩年代学和构造背景的认识,讨论泽当蛇绿岩的起源和演化。①通过对泽当蛇绿岩地幔橄榄岩中橄榄石的Fo值,斜方辉石和单斜辉石的En值、Mg#值和Al2O3含量,尖晶石的Mg#和Cr#值的讨论,发现泽当蛇绿岩地幔橄榄岩起源于洋中脊下亏损地幔域,方辉橄榄岩的熔融程度比二辉橄榄岩高,后期都受到俯冲带的改造。②通过对地幔橄榄岩岩石化学和地球化学分析,绝大多数的主量元素和微量元素的含量低于原始地幔,微量元素的原始地幔标准化曲线与深海橄榄岩曲线重合,说明它们是亏损的原始地幔熔融残留物,起源于洋中脊环境。③通过对泽当蛇绿岩辉长岩的岩石化学和地球化学研究发现辉长岩起源于比N-MORB更亏损的源区,具有N-MORB的性质,后期可能因为受到俯冲带的改造又具有了岛弧拉斑玄武岩的性质。④泽当蛇绿岩玄武岩包含N-MORB型和E-MORB型两类,说明泽当蛇绿岩起源于包含富集地幔的岩浆源区。N-MORB型玄武岩还具有岛弧拉斑玄武岩的性质,说明N-MORB型玄武岩后期受到俯冲带的改造,而EMORB型玄武岩没有受到俯冲带影响。⑤通过总结前人对泽当蛇绿岩年代学和构造背景的研究成果以及本文的发现,作者认为泽当蛇绿岩是170Ma左右起源于混合不均一的洋中脊下亏损地幔域,150Ma左右在弧前环境受到俯冲带的改造。     

蛇绿岩及蛇绿岩中浅色岩的SHRIMP U-Pb测年

文中简要评述了蛇绿岩的层状辉长岩,斜长岩和斜长花岗岩,以橄榄岩为主岩的花岗岩和蛇绿岩中的埃达克岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄的地质意义。层状辉长岩(或堆晶层状辉长岩)通常起源于洋脊下的岩浆房,因而它的形成年龄代表洋壳形成的时代。斜长岩与层状辉长岩的时代相近或略晚。斜长花岗岩年龄的解释极其依赖锆石组成和地球化学证据。橄榄岩为主岩的花岗岩,可能记录蛇绿岩的侵位时代。蛇绿岩中的埃达克岩是消减洋壳在深部的部分熔融的产物。文中发表了新疆扎河坝蛇绿岩SHRIMP定年的中间成果,并简略地介绍了滇川西部金沙江和内蒙古图林凯等地的研究实例。根据层状辉长岩的测定结果,扎河坝蛇绿岩形成于(489±4)Ma,金沙江蛇绿岩形成于(328±8)Ma。内蒙古图林凯蛇绿岩中埃达克岩形成于(467±13)Ma～(429±7)Ma。块状辉长岩、斜长花岗岩和橄榄岩为主岩的花岗质岩石记录了蛇绿岩的复杂演化。新疆扎河坝蛇绿岩中的块状辉长岩中存在多组锆石年龄值。较老的一组为468～511 Ma,与层状辉长岩和斜长岩相似,记录了蛇绿岩或洋壳的形成时代,但是,岩石中的大部分锆石年龄为396～419 Ma,加权平均年龄为(406±4)Ma,可能反映了一次部分熔融事件。滇川西部金沙江蛇绿岩中的斜长花岗岩的形成年龄为约300～285Ma,晚于层状辉长岩和?     

内蒙古北山地区百合山蛇绿混杂岩带的厘定及其洋盆俯冲极性——基于1∶5万清河沟幅地质图的新认识

造山带内蛇绿混杂岩带结构与组成的精细研究可为古板块构造格局重建和古洋盆演化提供最直接证据。北山造山带内存在多条蛇绿混杂岩带,记录了古亚洲洋古生代以来的俯冲和闭合过程,然而其大地构造演化长期存在争议。红石山—百合山蛇绿混杂岩带位于北山造山带北部,主要由蛇绿(混杂)岩和增生杂岩组成,具典型的"块体裹夹于基质"的混杂岩结构特征,发育紧闭褶皱、无根褶皱、透入性面理和双重逆冲构造。蛇绿混杂岩带中岩块主要由超镁铁质-镁铁质岩(变质橄榄岩、辉石橄榄岩、异剥辉石岩、蛇纹岩)、辉长岩、玄武岩、斜长花岗岩、硅质岩等洋壳残块以及奥陶纪火山岩、灰岩等外来岩块组成,基质则主要为蛇纹岩、砂板岩及少量的绿帘绿泥片岩;在蛇绿混杂岩带北侧发育有台地相灰岩与深水浊积岩组成的沉积混杂块体,具滑塌堆积特征。蛇绿混杂岩带内发育三期构造变形,前两期为中深构造层次下形成的透入性变形,第三期为浅表层次的脆性变形,未形成区域性面理。空间上,由增生杂岩和蛇绿(混杂)岩组成的百合山蛇绿混杂岩带共同仰冲于绿条山组浊积岩之上,具有与红石山地区蛇绿混杂岩带相似的岩石组成、构造变形和时空结构特征。百合山蛇绿混杂岩带南侧发育同期的明水岩浆弧,由晚石炭世石英闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩以及白山组岛弧火山岩组成,其与百合山蛇绿混杂岩带共同构成了北山造山带北部石炭—二叠纪的沟-弧体系,指示了红石山—百合山洋盆向南俯冲的极性。     

新疆西准噶尔玛依勒蛇绿岩中镁铁-超镁铁质岩的地球化学、年代学及其地质意义

玛依勒蛇绿岩出露于玛依勒蛇绿混杂岩带中,该带位于西准噶尔造山带西南缘,是区内规模较大的一条蛇绿混杂岩带,蛇绿岩中镁铁-超镁铁质岩研究对探讨古亚洲洋古生代构造演化具有重要意义。本文选取玛依勒蛇绿岩中的镁铁-超镁铁质岩进行系统的岩石学、地球化学和年代学研究。结果表明,玛依勒蛇绿混杂岩中超镁铁质岩以富集Al_2O_3、CaO为特征,TiO_2含量与俯冲带之上地幔橄榄岩中含量相当,稀土配分曲线为轻稀土富集型,微量元素受蚀变作用影响,呈现出两种不同的曲线特征。镁铁质岩石可分为两组:I组镁铁质岩具有高MgO、低Al_2O_3,LREE轻微富集,富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta的特征,形成于消减带相关的岛弧环境;Ⅱ组镁铁质岩具有富碱、TiO_2,且呈LREE显著富集的右倾稀土配分曲线特征,富集大离子亲石元素,Nb、Ta正异常特征,代表了洋盆中海山或洋岛的残片。I组镁铁质岩中两个辉长岩岩块的LA-ICP-MS锆石UPb年龄分别为512.1±7.2Ma(MSWD=0.014)和531±12Ma(MSWD=0.17),与巴尔鲁克蛇绿岩、唐巴勒蛇绿岩中镁铁质岩岩块获得的锆石U-Pb年龄相吻合,且这三条蛇绿岩都具有SSZ型蛇绿岩的地球化学特征,可能为不同环境下同一洋盆的演化产物。     

东昆仑东段东昆中构造混杂岩带长石山蛇绿岩年代学、地球化学特征及其构造意义

东昆仑东段东昆中构造混杂岩带长石山地区新发现一套蛇绿岩,主要由蛇纹岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩、含泥碳硅质岩组成。通过对蛇绿岩中辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素研究,获得年龄为(537.2±3.5)Ma,表明蛇绿岩形成于早寒武世。岩石地球化学研究显示,蛇纹岩的原岩为橄榄岩类,稀土元素配分曲线具开阔U型特征;辉长岩发育明显的堆晶结构,具不同程度的Eu正异常,轻稀土较重稀土富集,但稀土总量较低;玄武岩轻稀土相对重稀土富集,富集大离子亲石元素,高场强元素不分异,Nb轻微亏损,具E-MORB与IAB的双重特征。长石山蛇绿岩形成于弧后盆地环境,指示布青山—阿尼玛卿原特提斯洋在早寒武世((537.2±3.5)Ma)前已经开始向北俯冲,并在东昆中地区拉张形成弧后盆地。     

大兴安岭牙克石地区新元古代与晚古生代两类岩石组合的构造属性及其地质意义

在内蒙牙克石地区发育两种不同构造属性的岩石组合:一类为乌奴耳-头道桥蛇绿混杂岩,另一类为晚古生代弧属性侵入岩。乌奴耳-头道桥蛇绿混杂岩由辉长岩、辉长辉绿岩、辉绿玢岩(岩墙?)、变玄武岩和放射虫硅质岩组成;地球化学特征显示基性岩类属于拉斑玄武岩系列,具有相似的稀土和原始地幔标准化配分模式,与N-MORB的特征类似,不具有Nb-Ta负异常,Nb/Nb~*值平均1;构造环境判别图显示该蛇绿混杂岩可能形成于扩张脊。晚古生代弧属性侵入岩出露于白井山、乌尔其汗,由中基性单元(辉长岩、辉长闪长岩和石英闪长岩)和酸性单元(花岗闪长岩和二长花岗岩)组成;地球化学特征显示中基性单元和酸性单元属于钙碱性岩系列,富集LREEs和LILEs,具有Nb-Ta负异常,高Sr、Sr/Y值,低HREEs和Y,Eu异常不明显;酸性单元显示埃达克质岩的地球化学特征。乌奴耳-头道桥蛇绿混杂岩可能形成于新元古代,与头道桥蓝片岩、吉峰蛇绿混杂岩、新林蛇绿岩构成一条重要的缝合带,暗示本区古洋盆的存在。晚古生代弧属性侵入岩中,辉长岩的结晶年龄为326±1.9Ma,花岗闪长岩的结晶年龄为323.7±1.9Ma;微量元素的组成特征显示,中基性单元和酸性单元的形成与早石炭世洋壳板片的俯冲作用有关,暗示兴安地块和松嫩地块之间洋盆的萎缩。     

元古代蛇绿岩及铬铁矿

本文总结了国外典型元古代蛇绿岩的岩石组合、野外产状、地球化学资料以及成矿特征,并与显生宙蛇绿岩进行了对比,继而探讨元古代板块构造演化和铬铁矿成因。资料表明,早元古代和中-新元古代均有蛇绿岩的存在,但前者较少,仅见于Canadian地盾的Cape Smith Belt中的Prutuniq蛇绿岩(2. 05～2. 0Ga)和芬兰Fennoscandian地盾的Outokumpu和Jormua蛇绿岩(时代为1. 97～1. 96Ga),而中-新元古代的蛇绿岩则见于世界许多地区,如埃及东部沙漠区(～750Ma)和非洲东北部地区(ca.900～800Ma)等。与显生宙蛇绿岩相比,这些老蛇绿岩具如下特征:(1)它们均为被肢解的蛇绿岩,大多与"弧火山岩"和(或)混杂岩伴生,经历不同程度的变形和变质(具绿片岩相-角闪岩相组合);(2)岩石组合大多较齐全,壳层组合发育,以镁铁-超镁铁岩(堆晶岩)、辉长岩、镁铁质席状岩床(墙)杂岩、火山岩为代表;层状镁铁-超镁铁岩的韵律层以及矿物的隐晶变化等均提示了岩浆多期次活动及开放岩浆房的特征;(3)元古代蛇绿岩中既有高铝型铬铁矿,也有高铬型铬铁矿,且主要寄主于纯橄岩(或蛇纹岩)中;高铝型和高铬型直接受控于熔体的熔融程度及含水流体的参与,反映了铬铁矿形成于俯冲带演化的不同阶段;铬铁矿规模均较小,且均以低TiO 2为特征,均为岩浆分异作用的产物,明显区别于显生宙熔融残余成因的豆荚状铬铁矿;(4)元古代蛇绿岩常伴有硫化物Cu-Co-Zn-Au矿,且铬铁矿含Zn较高(Zn=0. 11%～0. 18%)(如芬兰Outokumpu蛇绿岩);橄榄岩及铬铁矿中常含较高的MnO (高达1. 79%,如埃及东部的Wizer蛇绿岩);(5)元古代蛇绿岩具多种成因:主要为俯冲带成因(如埃及蛇绿岩、北东非蛇绿岩、芬兰Outokumpu蛇绿岩),少量为洋中脊成因(加拿大Purtuniq蛇绿岩)及裂谷成因(芬兰Jormua蛇绿岩)等。     

Geology of the Talaud Islands, molucca sea collision zone, northeast Indonesia

The Talaud Islands lie at the northern margin of the collision zone between the Sangihe and Halmahera island arc systems. Rock units on Talaud are Neogene marine strata, basalt and andesite, tectonic mélange, and ophiolite. The units are exposed in N–S trending belts that are commonly separated by faults. The marine strata consist of tuffaceous siltstone, sandstone, shale and marl. They are strongly deformed by west-verging folds with wavelengths of 20–500 m. Volcanic rocks of island arc affinity are exposed on the east coast of Karakelang Island and appear to be interbedded with the lowermost marine strata. Tectonic mélanges contain blocks of serpentinite, gabbro, basalt, red middle Eocene chert and limestone, and greywacke turbidites. The blocks range in length from a few millimetres to hundreds of metres, and are enclosed in a scaly clay matrix. Several mappable slabs of ophiolite are separated by Tertiary strata or mélange. The dismembered ophiolites consist of serpentized peridotite, gabbro, spilites and cherts. Locally, the mélanges and ophiolites are thrust over the younger sedimentary rocks along east-dipping faults. The dominant eastward dips of mélange foliation, the westward vergence of structures in the Neogene strata, the Eocene ages of the cherts, and the Miocene age of the strata overlying the ophiolite slabs suggest that the ophiolites are pieces of Eocene or older oceanic crust (derived from a mid-ocean ridge or back-arc basin) and upper mantle that were emplaced as thrust slices into the lower slope of a west-facing arc during the Miocene and have been uplifted during arc—arc collision.