甘肃北山地区“牛圈子蛇绿岩”属性再研究

牛圈子蛇绿岩被认为是甘肃北山构造单元划分的重要依据,但是其蛇绿岩属性的真实性一直没有得到有效的验证。本次研究工作通过1∶5万地质调查和剖面研究,查明其岩石组合、接触关系及野外产出特征;通过对辉长岩岩石地球化学测试与分析,讨论其形成的大地构造背景。研究认为原划牛圈子蛇绿岩岩石组合缺失严重、火山熔岩极不发育、缺失超基性岩、没有混杂堆积特征,没有“岩块+基质”的物质组成样式,也没有深海沉积的记录;同时,辉长岩具有明显壳幔混源的岩石地球化学特征,与N-MORB和OIB的微量元素特征差异较大。综合研究认为前人划分的牛圈子蛇绿岩可能不是典型的蛇绿岩。     

甘肃北山牛圈子蛇绿混杂岩的形成环境及构造意义

牛圈子蛇绿混杂岩是洗肠井—牛圈子—红柳河蛇绿岩带受阿尔金北东向左行走滑断裂分割后的其中一部分.该蛇绿混杂岩的岩石组合为辉长岩(堆晶辉长岩、块状辉长岩)、辉绿岩、基性熔岩(变玄武岩)及深海—次深海远洋、半远洋相沉积物(硅质岩、板岩)等.岩石地球化学特征表明,蛇绿混杂岩具有岛弧拉斑玄武岩和洋脊玄武岩的双重特征,其总体大地构造背景具弧后盆地性质,属SSZ型构造环境.同位素测年显示蛇绿混杂岩始于中—晚奥陶世,形成时代主体应为志留纪.根据上述特征并结合区域地质构造特征,认为本区在早古生代曾存在已消失的古洋盆与古碰撞缝合带.     

内蒙古索伦山地区蛇绿岩岩石单元地质特征、就位机制及时限

内蒙古索伦山地区出露蛇绿岩,其研究对探讨古亚洲洋演化具有重要意义。对内蒙古索伦山地区蛇绿岩进行了系统的调查和研究,探讨了其就位机制与时限。 结合索伦山蛇绿岩地质特征和区域地质背景综合分析,认为研究区蛇绿岩组合包括地幔与洋壳组分。索伦山地区蛇绿岩存在较为完整的蛇绿岩组合模式,出露地幔岩石组合为蛇纹石化纯橄榄岩、蛇纹石化二辉-方辉橄榄岩、橄榄辉石岩和硅化碳酸盐化蚀变超基性岩(风化壳)等。蛇绿岩组合中洋壳组分为辉长岩、辉绿岩、玄武岩和硅质岩。蛇绿岩就位机制划分为4种,即碰撞仰冲型、增生底垫型、俯冲剥离型和角流型。其中,俯冲剥离型就位机制表现为岩石组合齐全完整的特征,产出形态为岩块、岩片,其中岩块、岩片与基质为构造断层接触;在俯冲带近大陆一侧常形成岛弧岩浆岩等特征。索伦山蛇绿岩地质特征与俯冲剥离型就位机制特征完全相符,故索伦山蛇绿岩就位机制大致为洋中脊俯冲剥离型。根据大洋岩石圈形成之后在10 Ma之内就位这一原则,结合索伦山地区辉长岩SHRIMP锆石U Pb年龄为(2807±53) Ma,认为索伦山蛇绿岩就位时限在270 Ma左右。     

甘肃北山火石山地区早古生代蛇绿混杂岩的发现及其地质意义

在甘肃北山火石山地区新发现了蛇绿混杂岩,该混杂岩由蛇绿岩岩块和混杂基质组成。蛇绿岩块有纯橄岩、辉石橄榄岩、辉石岩、辉长岩、玄武岩及硅质岩等。基质为志留系中上统公婆泉群,主要是一套变凝灰质砂岩夹碳酸盐岩和少量安山岩。野外调查及室内鉴定结果显示蛇绿岩岩块和基质遭受了较强的变质变形。火石山蛇绿混杂岩位于红柳河、牛圈子蛇绿岩之间,且该蛇绿岩地球化学特征显示其同红柳河蛇绿岩相似,因此认为红柳河—牛圈子蛇绿混杂岩是通过火石山相连接。火石山蛇绿混杂岩的发现对研究该带洋陆时空演化提供了新的线索,对北山古生代构造背景研究具有重要意义。     

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.     

班- 怒带东段丁青蛇绿岩中镁铁质岩石年代学及构造背景

丁青蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带东段,分为东、西两个蛇绿岩体,丁青西蛇绿岩体缺乏基性岩年代学研究。对丁青西地质填图显示,蛇绿岩主要由方辉橄榄岩、纯橄榄岩、辉绿岩、玄武岩及辉长岩组成。其中玄武岩、辉长岩及辉绿岩出露在宗白区域,玄武岩和辉绿岩与下侏罗统沉积岩呈构造接触,辉长岩呈岩脉侵入到下侏罗统沉积岩中。岩石地球化学研究表明,玄武岩和辉长岩同属于碱性基性岩石,其中玄武岩具有典型洋岛玄武岩的稀土和微量元素特征,可能形成于与地幔柱有关的洋岛环境。在玄武质凝灰岩中挑选出的锆石测年,获得U-Pb年龄为198.7±3.8Ma,属早侏罗世。辉长岩的稀土和微量元素含量低于典型洋岛玄武岩,但其REE和微量元素具有OIB的特征,与典型OIB相比,辉长岩的HREE发生了一定程度富集。辉长岩锆石的U-Pb年龄为164.3±2.6Ma,认为辉长岩在形成过程中受到了软流圈地幔和岩石圈下部LVZ中富集熔体的共同作用,其形成于大陆边缘裂谷环境;辉绿岩成分属于拉斑系列岩石,其REE和微量元素曲线显示辉绿岩同时具有N-MORB和E-MORB的特征。辉绿岩锆石U-Pb年龄为114.2±1.3Ma,其形成晚于玄武岩。结合区域地质,认为辉绿岩形成于受地幔柱影响的弧后扩张脊环境。本研究提供了丁青西蛇绿岩新的年代学和岩石学证据,为探讨丁青蛇绿岩的形成和演化历史提供了新的证据。     

蛇绿岩研究之检讨与反思:以“双沟蛇绿岩”为例

"双沟蛇绿岩"是笔者最早研究的蛇绿岩之一,位于云南哀牢山带。双沟出露的岩石有二辉橄榄岩、辉长岩、辉绿岩、斜长花岗岩、玄武岩、硅质岩等。辉长岩亏损LREE,锆石U-Pb年龄为362～328Ma。玄武岩具N-MORB和E-MORB的特征,锆石U-Pb年龄为249Ma。研究认为,"双沟蛇绿岩"可能产于陆间小洋盆或裂谷或裂陷槽背景。但是,双沟没有可信的深海沉积和混杂堆积的记录,虽然岩石组合类似蛇绿岩,地球化学也具有MORB的特征,暗示双沟可能不是一个典型的蛇绿岩。如果双沟不是蛇绿岩,则晚古生代的哀牢山带就不存在一个有一定规模的洋盆,也不可能存在大陆碰撞的记录。双沟不是蛇绿岩是什么?可能是造山橄榄岩(Orogenic peridotite)。造山橄榄岩与蛇绿岩的岩石组合类似,蛇绿岩的橄榄岩产于洋壳之下;造山橄榄岩产于陆壳之下。检讨双沟蛇绿岩的研究,反思蛇绿岩的概念。笔者认为,斯泰因曼的"三位一体"概念是合适的,1972年彭罗斯会议的决议是正确的,1996年怀柔会议构造学家对蛇绿岩概念的理解是对的。考虑到混杂堆积对于蛇绿岩的重要性,建议将混杂堆积也作为与蛇绿岩相伴的一个重要指标加进来。如果这个想法合适,则一个完整的蛇绿岩组合将由三个要素组成:1)岩浆岩(包括地幔岩、堆晶岩、侵入岩和火山岩,代表大洋岩石圈的物质组成); 2)深海沉积(代表洋盆顶部的物质组成); 3)混杂堆积(代表洋盆消失、陆块碰撞的构造产物)。蛇绿岩不同于其他岩浆岩,其研究需要特殊的方法和思路,明白这一点,蛇绿岩研究才能走上正轨。双沟蛇绿岩研究遇到危机,中国其他一些蛇绿岩也可能需要重新审视。因此,检讨双沟蛇绿岩,对反思蛇绿岩的研究具有一定的意义。     

甘肃北山牛圈子蛇绿岩铷—锶同位素年龄及其大地构造意义

甘肃北山地区早古生代蛇绿岩受阿尔金北东向左行走滑断裂影响,被分割成白云山-洗肠井蛇绿岩段、通畅口-牛圈子蛇绿岩段、白玉山-红柳河蛇绿岩段.牛圈子蛇绿岩属洋壳型蛇绿岩,蛇绿岩各单元岩石发育齐全,与东部洗肠井洋壳型蛇绿岩和西部红柳河洋壳型蛇绿岩相似,牛圈子蛇绿熔岩Rb-Sr同位素年龄为463±18Ma,与洗肠井蛇绿熔岩夹层中放射虫时代一致,为中奥陶世-晚奥陶世早期,红柳河蛇绿岩尚无可靠时代依据.通过构造恢复,上述3条蛇绿岩段在早古生代为统一的早古生代蛇绿岩带,这条早古生代蛇绿岩带属早古生代塔里木板块和哈萨克斯坦板块间的缝合带.     

新疆西准噶尔地区两类蛇绿岩的地质特征及其成因研究

本文将西准噶尔地区蛇绿岩分为两类:一类是变质橄榄岩 橄长岩 辉长岩岩石组合(简称PTG系列);另一类则是变质橄榄岩 辉石岩 辉长岩岩石组合(简称PPG系列)。前者以达拉布特、和布克赛尔蛇绿岩带为代表,后者以唐巴勒、玛依勒山蛇绿岩带为代表。PTG系列遵循富Al的演化趋势,而PPG系列则遵循富Ca的演化趋势;从而造成两类蛇绿岩之间在岩石组合、矿物学、岩石化学、稀土元素等地球化学以及所含铬铁矿床的种属上均有明显的差异。 两类蛇绿岩中变质橄榄岩的成因机制是上地幔岩部分熔融,两者之间的差异则是由部分熔融程度决定的。而壳层岩石(指堆积杂岩、岩墙杂岩、熔岩)则是由岩浆结晶作用形成的;堆积杂岩中出现辉石岩 辉长岩和橄长岩 辉长岩的不同岩石组合则与堆积岩岩浆房出露的深度和氧化状态有关。     

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。