在西藏白朗发现蛇绿混杂岩

雅鲁藏布江南岸有一条规模巨大的超基性岩带已为人们所知,作者于1979年6月在西藏日喀则地区白朗附近的蛇绿岩带南部发现了一套很好的混杂岩。白朗蛇绿混杂岩分布在白朗西南侧到罗布江孜村之间。该地的蛇绿岩自下而上包括超基性岩、基性岩、中基性火山岩、枕状熔岩和深海相放射虫硅质岩等(图版Ⅱ-4、5),属保存较好的有序型蛇绿岩套。蛇绿岩带南侧为浅变质的中生界复理石带,由灰色、灰黑色的砂、板岩组成。蛇绿岩带与变质中生界之间为断层接触,并且被一套以红色为主的杂色砾岩不整合覆盖。蛇绿岩带之北侧为晚白垩世的日喀则群,是由一套灰色、黄绿色的砂、页岩地层组成的复理石。蛇绿岩带与日喀则群之间也为断层接触     

碧口群西段董家河蛇绿岩地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb定年

董家河蛇绿岩位于碧口群火山岩系西段,由蛇纹石化、滑石菱镁岩化变质橄榄岩、辉长岩、堆晶辉长岩和浅变质亚碱性拉斑玄武岩组成,具有典型的蛇绿岩套岩石组合特征.变质橄榄岩为轻稀土亏损型,辉长岩与变质玄武岩具共源岩浆演化特征,均表现为MORB型玄武岩的稀土元素及不活动痕量元素地球化学特征,是本区蛇绿岩的重要组成端元,指示扬子北缘碧口地区一个已经消失的古洋盆.辉长岩中锆石的激光探针U-Pb测年结果((839.2±8.2)Ma)表明,该洋盆形成于新元古代晋宁期.     

胶东半岛发现元古宙蛇绿岩套

胶东半岛发现元古宙蛇绿岩套王仁民（北京大学地质学系，北京１００８７１）近年来在原胶东群内部，新发现一条ＮＮＥ走向的蛇绿岩套。层序基本齐全，出露宽约１５ｋｍ，从北海岸到南海岸延长在１００ｋｍ以上，大约在东经１２２°附近将胶东半岛分割为东西两半。蛇绿岩套     

喜马拉雅造山带西部拉昂错蛇绿岩带区域地壳深部结构及其可能构造归属研究

前人研究表明喜马拉雅造山带西部出露的拉昂错蛇绿混杂岩为新特提斯洋壳岩石圈的一部分,代表了新特提斯洋的关闭及其随后大洋岩石圈物质的仰冲.鉴于拉昂错蛇绿岩的构造演化历史尚不明确,前期对于拉昂错蛇绿岩带构造归属的研究主要基于岩石学研究和地表地质调查等,缺少精细的深部地壳结构进行运动学指示,因此证明拉昂错蛇绿混杂岩体的构造归属并非易事.本次研究中,我们对前期获得的一条南北向延伸穿过雅鲁藏布江缝合带和喜马拉雅造山带西部拉昂错蛇绿岩体的112 km长的深反射地震剖面进行了构造解释.高分辨率的深反射地震剖面清晰地显示了喜马拉雅山脉西部造山带内发育良好的地壳双冲构造几何结构,该地壳尺度双冲构造将印度俯冲地壳物质从底部运移到上部.同时,地震剖面还显示拉昂错蛇绿岩体和雅鲁藏布江蛇绿岩体在上地壳深处呈倾向相反但底部相通的结构构造.结合前人的岩石学/地球化学/地表地质研究成果,我们认为拉昂错蛇绿岩体为雅鲁藏布江缝合带蛇绿岩体的一部分.印度俯冲前缘的双冲构造折返将深部物质带到地表过程的同时,还将部分雅鲁藏布江蛇绿混杂岩携带至南侧距主缝合带位置大约20 km的拉昂错蛇绿岩区域.     

造山带中古洋壳核杂岩的识别与地质意义

洋壳核杂岩是由低角度正断层的大规模拆离作用而形成的大型洋底穹窿状凸起构造.其大规模拆离作用产生的韧性构造现象,最终会随着洋盆的闭合保存在造山带的蛇绿岩中.本文以将今论古的思路,系统总结现今洋壳核杂岩的岩石-构造特征.现今洋壳核杂岩包括了上盘火山熔岩与深海沉积、拆离断层带和下盘地幔橄榄岩与辉长岩侵入体等三部分.造山带中古洋壳核杂岩在全球造山带不同程度被揭示出来,我们较为系统地总结了(西阿尔卑斯Chenaillet蛇绿岩、阿尔巴尼亚Mirdita、伊朗扎格罗斯造山带Kermanshah、西藏普兰和加拿大阿帕拉契亚的Thetford-Mine)蛇绿岩中可能的古洋壳核杂岩及其特征.通过系统的对比,我们认为古洋壳核杂岩较为普遍,其有如下鉴别特征:超基性岩-基性岩单元规模较大、直接出露洋底导致发育一定规模的蛇绿质角砾岩;基性熔岩少或缺失,一般相对是晚期产物;深海沉积物(硅泥质岩、灰岩)或枕状熔岩直接覆盖在超基性岩之上;发育强韧性剪切变形拆离断层带,局部可发育高角度正断层;蛇绿岩中发育辉长岩、斜长花岗岩等侵入脉体.总之,造山带中的蛇绿岩有相当一部分是古洋壳核杂岩,是洋底拆离断层作用形成的.蛇绿岩中的韧性变形带不一定都是就位在造山带时的变质底板成因,极有可能是初始形成洋中脊时的拆离断层成因.然而,蛇绿岩中发育的韧性变形,以前普遍被认为是蛇绿岩在仰冲就位过程中形成的.两种不同成因的韧性变形代表截然不同的地质意义,前者形成于拆离断层的伸展环境、伴随一系列伸展构造,代表新生洋盆的形成;而后者则形成于逆冲就位的挤压背景,表示蛇绿岩的就位、洋盆的消亡.造山带中含蛇绿岩质的角砾岩不一定是造山阶段隆升剥蚀的产物,也可能是初始形成洋中脊时的产物.     

俯冲带橄榄岩及其记录的壳幔相互作用

俯冲过程是板块构造运动的核心过程,而地幔楔作为俯冲系统中连接俯冲盘和仰冲盘的关键构造单元,在地球层圈之间物质循环和能量交换等方面发挥了重要作用.本研究汇总了全球代表性俯冲带橄榄岩(包括俯冲带型蛇绿岩和地幔楔型造山带橄榄岩)的研究现状,并展望未来需要解决的关键科学问题.俯冲带型蛇绿岩地幔单元和地幔楔型造山带橄榄岩分别代表着大洋和大陆俯冲带侵位的地幔岩石,是研究俯冲带壳幔相互作用的关键对象.该相互作用的本质是俯冲板片和地幔楔之间在物理过程主控下发生复杂的化学交换作用.俯冲带型蛇绿岩能够记录从大洋岩石圈产生到俯冲启动直至成熟到消亡等不同阶段复杂的熔-岩和水-岩相互作用、变形变质过程、金属成矿元素富集以及壳幔物质交换等.地幔楔型造山带橄榄岩则反映洋-陆和陆-陆俯冲/碰撞、折返等阶段强烈的变形变质历史,多种性质的熔/流体交代作用(硅酸盐熔体、碳酸盐熔体、含硅酸盐组分的C-H-O流体/超临界流体),以及复杂的壳幔物质循环过程等.利用俯冲带橄榄岩进一步探索壳幔相互作用,需要采用高空间分辨率、高精度的测试方法从微观尺度上约束复杂的化学交代过程和变质变形历史,并与宏观构造的时、空演化相联系.     

西藏吉定蛇绿岩铂族元素地球化学及其对地幔过程的制约

吉定蛇绿岩地幔橄榄岩ＰＧＥ总量略高于原始地幔，但其玄武岩比大洋中脊玄 武岩中的ＰＧＥ含量高，且Ｐｄ／Ｉｒ比值明显偏低．堆晶岩、岩墙群和玄武岩具明显 Ｐｔ负异 常和 Ｒｈ正异常，形成特殊的“Ｎ”型 ＰＧＥ模式，地幔橄榄岩与壳层岩石具有相似的分布 模式．提出吉定蛇绿岩ＰＧＥ分布与本区地幔较高程度部分熔融有关，岩浆结晶分异作 用使ＰＧＥ分异，导致堆晶岩中ＰＧＥ含量向上变低．吉定蛇绿岩中Ａｕ高是由于后期交 代蚀变的结果； Ｐｔ－Ｐｄ分异说明两者分别受合金相和硫化物相控制；Ｒｈ正异常可能与熔 体中较高的ｆｏ＿２有关．     

西藏南部蛇绿岩套电导率研究

大地电磁(MT)资料显示,青藏高原地壳及地幔中普遍存在着高导层.作为大陆造山带中古洋盆岩石圈残片,蛇绿岩套的电导率测量可为了解古洋盆地区地壳及地幔的电性结构提供极其有用的信息.本研究中,我们在压力为1 GPa或3 GPa下,用交流阻抗谱法测量了采自西藏南部地区的蚀变辉长岩、玄武岩、角闪橄榄岩及方辉橄榄岩四个样品的阻抗谱,并进一步得出样品的电导率,不同样品电导率与温度之间的关系满足Arrhenius关系式.在实验温度范围内,蛇绿岩套电导率的对数logσ位于-6.0~-0.5 S/m之间,且随着温度的增高,不同样品电导率增大约4~5.5个量级.样品在未脱水的情况下,低温段的活化焓变化范围在0.4~0.6 eV之间,高温段的活化焓变化范围为1.7~2.6 eV之间.同时,我们研究了样品中结构水含量及铁含量对实验电导率的影响,验证了样品电导率与铁含量之间呈正比关系.当对样品结构水含量进行归一化后,相同温度下各样品的电导率随铁含量的增加而增大,而对样品铁含量归一化后,相同温度下各样品的电导率随样品中水含量的增加而增大.将实验电导率与藏南地区大地电磁结果进行了对比,发现本研究中各样品高温段实验电导率结果均落在大地电磁结果范围内.     

西藏洞错蛇绿岩的构造环境:岩石学、地球化学和年代学制约

洞错蛇绿岩出露于班公-怒江缝合带西段,可恢复的洋壳总厚度大于5 km,自下而上依次由地幔橄榄岩、堆晶杂岩、基性岩床(墙)杂岩和基性熔岩组成,呈构造岩片侵位于侏罗系(木嘎岗日群J2mg)地层中.洞错蛇绿岩的堆晶岩杂岩具有纯橄岩-橄长岩-橄榄辉长岩的岩石组合,反映其属DTG系列镁铁-超镁铁堆晶岩;基性熔岩富碱(Na2O+K2O),TiO2,P2O5,且具有LREE显著富集的右倾REE配分型式((La/Yb)N=6.94～16.6)和Th,Nb,Ta,Zr,Hf略具正异常的微量元素组成特征,属典型的洋岛玄武岩(OIB),与洋中脊玄武岩(MORB)和板块汇聚环境下的岛弧玄武岩(IAB)存在明显差异.基性熔岩所具有的87Sr/86Sr比值(0.704363～0.705007)高、143Nd/144Nd比值(0.512708～0.512887)低,以及εNd(t)值介于2.7～5.8等,反映其来源于亏损地幔(DM)与富集地幔(EM Ⅰ)二组分混合的地幔源区.综合分析表明洞错蛇绿岩形成于有大量富集地幔物质上侵的洋岛(OIB)环境,与"岛弧型"蛇绿岩和"洋中脊型"蛇绿岩存在明显差异.新获得的堆晶橄长岩中锆石SHRIMP U-Pb年龄为(132±3)Ma,玄武岩的全岩39Ar/40Ar年龄为(137.4±2.7)和(140.9±2.8)Ma,一致地反映洞错蛇绿岩形成于早白垩世,揭示班公-怒江缝合带西段在早白垩世尚处于洋盆形成和发展阶段.     

新疆色日克牙依拉克蛇绿岩特征及成矿远景

论文讨论了色日克牙依拉克蛇绿岩的岩石类型组合及岩石地球化学特征,结合区域地质情况分析认为：该蛇绿岩形成于裂谷一小洋盆环境,代表了塔里木板块和伊犁中天山微板块的最后缝合线位置。蛇绿岩出露地带,二辉橄榄岩和纯橄榄岩内均见有铬铁矿、磁铁矿等,局部地表见有镍华。因此,该地对于寻找铬、镍等矿床,有较大的潜力。     

西藏雅鲁藏布江缝合带古新世深水沉积和放射虫动物群的发现及对前陆盆地演化的制约

对新发现的出露在雅鲁藏布江缝合带南侧的一套古新世地层及其中的放射虫动物群进行了研究. 新建折巴群代表雅鲁藏布江缝合带南侧的一套古新世深水硅质岩及复理石沉积, 包括下部富含硅质岩的桑单林组和上部以砂页岩为主的者雅组. 根据放射虫动物群的层位分布及横向对比, 划分出放射虫化石带RP1~RP6(65 ~ 55 Ma). 折巴群可能代表了欧亚大陆逆冲加载到印度被动大陆边缘产生的前陆盆地沉积. 根据前陆盆地演化, 初步判断雅鲁藏布江中段的碰撞时间为白垩纪/第三纪之交(约65 Ma). 雅鲁藏布江前陆盆地沉积覆盖在印度被动大陆边缘沉积之上, 为油气提供了较佳生、储、盖条件.     

北秦岭早古生代二郎坪蛇绿岩片的组成和地球化学

原岩建造、变质和变形分析表明,二郎坪群(广义的或狭义的)系不同性质的岩片经构造拼集而成,不具有地层学意义,解体为大庙岩片、二郎坪蛇绿岩片和小寨岩片。重新厘定的二郎坪蛇绿岩片为特指原二郎坪群火神庙组火山-沉积岩系。该岩系由块状玄武岩、枕状玄武岩、席状岩墙或岩床构成,夹含放射虫硅质岩,形成于早古生代。二郎坪蛇绿岩片中玄武岩和辉绿岩(岩墙)在地球化学上与正常洋中脊玄武岩(N-MORB)类似。结合岩石组合和古生态分析,二郎坪蛇绿岩片代表古大洋岩石圈残片。侵入于二郎坪蛇绿岩片中的斜长花岗岩的形成时代(480Ma),可作为二郎坪蛇绿岩片构造侵位时代的上限。     

塔里木克拉通前寒武纪基底构造格架

沿阿尔金山北缘及南缘发育着2条蛇绿岩带, 阿尔金山北缘蛇绿岩的形成年龄为829±60 Ma, 而阿尔金南缘蛇绿岩的形成年龄为1 449±270 Ma. 这表明塔里木克拉通的基底是在不同时期由不同块体拼合而成的. 塔里木克拉通基底演化过程是：长城纪晚期, 柴达木地块与南塔里木地块已经沿现阿尔金断层位置拼合在一起, 而这时南塔里木-柴达木地块与北塔里木还是分离的(洋盆分割); 青白口纪后, 南塔里木-柴达木地块才与北塔里木地块沿现塔里木中央磁异常带—红柳沟—拉配泉一线拼合, 方形成统一的塔里木克拉通基底.     

西藏日喀则地区蛇绿岩的氦同位素研究

测定了日喀则地区蛇绿岩组合岩石的稀有气体同位素组成。白朗的玄武岩具有比较均一的He同位素组成 ,3He/ 4He平均值为 5 35 9Ra;变橄岩的He同位素比值范围为 1 10 4～ 3 384Ra,平均为 2 383Ra;从东部的仁布和大竹到西部的下鲁和白朗 ,辉绿岩的3He/ 4He由低变高。采于吉定的新鲜辉绿岩平均高达 31 5 7Ra,该值接近于在夏威夷发现的高比值。分步加热法结果显示高R值的He是在低温步释放的 ,根据这种高R值的He可以推测雅鲁藏布江蛇绿岩的成因环境有地幔柱的作用 ,该构造带很可能出现过裂谷洋盆或未能发育成熟的深大裂谷带     

西藏洞错蛇绿岩的构造环境

洞错蛇绿岩出露于班公－怒江缝合带西段，可恢复的洋壳岩石总厚度约5 km，自下而上依次由地幔橄榄岩、堆晶杂岩、基性岩床（墙）杂岩和基性熔岩组成，呈构造岩片侵位于侏罗系（木嘎岗日群J₂mg）地层中。洞错蛇绿岩的堆晶岩系具有纯橄岩－橄长岩－橄榄辉长岩的岩石组合，反映其属PTG系列蛇绿岩，形成于洋中脊构造环境；基性熔岩富碱（Na₂O+K₂O）、TiO₂、P₂O₅，且具有LREE显著富集的右倾REE 配分型式（[La/Yb]n=6.94~16.6）和Th 、Nb、Ta、Zr 、Hf略具正异常的微量元素组成特征，属典型的洋岛玄武岩（OIB）；基性熔岩所具有的87Sr/86Sr比值(0.704363～0.705007) 高、 ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd 比值(0.512708～0.512887)低，以及ε_Nd（t）值介于＋2.700504~＋5.774559等，反映其来源于亏损地幔 （DM）与富集地幔 （EMⅠ）二组分混合的地幔源区。综合分析认为，洞错蛇绿岩可能形成于有大量富集地幔物质加入的洋中脊环境， 与板块汇聚环境下的“岛弧型”蛇绿岩存在明显差异。新获得的堆晶橄长岩中锆石SHRIMP U-Pb 年龄     

用分段加热法测定的雅鲁藏布江蛇绿岩的He和Ne同位素组成: 来自深部地幔的信息

使用分段加热法测定了雅鲁藏布江蛇绿岩各组合岩石的He, Ne含量和同位素组成. 雅鲁藏布江蛇绿岩中, 玄武岩样品各温度段的R值均高于大气值; 白郎蛇纹岩在700℃释放出的气体具有32.66R_a的He同位素组成, 表明该蛇纹岩含有深部地幔流体; 辉绿岩样品在低温步均表现出具有热点特征的、远高于MORBs的R值(地球上的热点起源于深部地幔, 具有超过30 R_a的R值). 在Ne同位素体系图中, Ne同位素数据主要沿Loihi Line分布, 这也说明雅鲁藏布江蛇绿岩的各组合岩石的流体组分主要源于深部地幔. 这些特征揭示了该特提斯洋形成环境有地幔柱的参与. 没有在玄武岩样品中观测到地幔柱型He的原因可能是壳源流体改造导致的.     

南秦岭康县-琵琶寺-南坪构造混杂带蛇绿岩与洋岛火山岩地球化学及其大地构造意义

研究结果表明, 康县-琵琶寺-南坪构造带是一个复杂的、包括不同成因岩块的混杂带. 该带中分布有蛇绿岩块(古洋壳残片)、洋岛拉斑玄武岩块和洋岛碱性玄武岩类. 该混杂带不仅在构造形迹上与勉县-略阳蛇绿构造混杂带直接联通, 而且在形变特征、混杂带的物质组构以及蛇绿岩性质上与勉县-略阳蛇绿岩以及德尔尼蛇绿岩完全可以类比. 因此, 康县-琵琶寺-南坪蛇绿构造混杂带乃是勉略带向西延伸的组成部分.     

海洋地壳辉长岩层中晶体颗粒大小随深度分布的初步探讨

通过海洋地壳生成模型得到的典型快速扩张的太平洋中脊处海洋地壳内的热结构和速度场,推算出海洋地壳内的辉长岩层上、下组的成岩时间存在大于一个数量级的差异(成岩时间是指岩浆降温到某一指定温度时所经历的时间). 并试图用这个结果来解释在Oman蛇绿岩套辉长岩层野外实际观测得到的结论：海洋岩石圈底部的辉长岩的结晶颗粒大小的平均值要比浅部辉长岩结晶颗粒大小的平均值高出一个数量级.     

秦岭造山带蛇绿岩带硅质岩的地球化学特征及其形成环境

秦岭造山带勉略蛇绿岩带和二郎坪蛇绿岩带中的古生代硅质岩具低Si/Al比值(勉略硅质岩为52.14~683.52, 二郎坪硅质岩为12.29~58.62)、低Fe₂O₃含量(分别为0.01~0.35和0.02~1.24)和高的Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)比值(分别为0.82~0.99和0.83~0.99), 所有硅质岩的SiO₂与Al₂O₃均呈现负相关关系, 表明陆缘泥质物对它们的形成影响很大. 二郎坪硅质岩La_n/Ce_n=0.9~1.15, Ce/Ce^*=0.95~1.15, V, Ni和Cu略低, 与大陆边缘环境硅质岩的特征值相一致. 但勉略硅质岩的La_n/Ce_n=0.88~1.43, Ce/Ce^*=0.71~1.18, V, Ni和Cu的含量则相对较高, 与洋中脊或远洋盆地硅质岩的相关值较为相近. 结合蛇绿岩带与硅质岩相伴生的基性熔岩特征分析, 古生代期间, 由二郎坪蛇绿岩代表的弧后洋盆于中奥陶世后盆地开始收缩规模逐渐变小的同时, 南秦岭区还处于伸展拉张状态, 并于早石炭世在勉略一线形成一个相对较开阔的洋盆.     

基于大地电磁测深的藏南雅鲁藏布江缝合带电性结构研究

为研究日喀则市活动断裂深浅部构造关系及深部孕震机制,跨雅鲁藏布江谢通门—日喀则段部署了48个宽频大地电磁测深点,剖面长度为108 km。在二维反演的基础上对壳幔200 km深度范围内的电性结构进行了探测研究。剖面自南向北依次经过喜马拉雅地块、雅鲁藏布江缝合带和拉萨—冈底斯地块。喜马拉雅地块地壳表现为高阻特性,其北侧的仲巴—郎杰学陆缘移置混杂地体发育了深达上地幔盖层的巨厚的北倾低阻体;雅鲁藏布江主缝合带表现为喇叭状低阻通道,宽约10 km,存在深浅部两处低阻体,浅部南倾深部北倾,低阻通道南部发育近似直立或南倾的高阻日喀则蛇绿岩,北部发育近直立的高阻冈底斯花岗岩体,整体表现为两个高阻异常体中间夹一个连通壳幔的带状低阻通道;拉萨—冈底斯地块以高阻为主,中下地壳普遍发育低阻体。缝合带附近因板块俯冲作用导致壳幔局部增厚或减薄,表现为电性的梯度变化,表现为低阻特性的部分则是壳幔物质的运移通道。