南天山榆树沟遭受麻粒岩相变质改造的蛇绿岩套研究

 新疆南天山榆树沟高压麻粒岩地体的原岩是一层序基本完整的蛇绿岩套。该岩套主要由变质橄榄岩、超镁铁质-镁铁质堆晶岩、下部洋脊拉斑玄武岩、以及上部洋脊拉斑玄武岩等四个岩石单元构成。其岩石学和REE与相对惰性微量元素的地球化学特征表明,该蛇绿岩中的玄武岩属洋脊型;结合区域地质背景分析,初步认为榆树沟蛇绿岩可能形成于具相当规模的洋盆构造环境。锆石U-Pb年龄表明其形成时代为早古生代中晚期,证实西南天山早古生代蛇绿岩确已延伸至库米什一带。榆树沟麻粒岩相蛇绿岩套的确定以及对其独特的形成和俯冲-折返过程进行深入研究,不仅对进一步探讨天山构造带的形成和演化有重要意义,而且对发展大陆动力学理论也具重要参考价值。     

新疆尾亚蛇绿混杂岩与镁铁质麻粒岩地球化学特征及构造意义

在中天山北缘断裂带的哈密尾亚地区出露有蛇绿混杂岩和镁铁质麻粒岩。蛇绿混杂岩呈近东西带状分布,在约2 km 宽度范围内见有蛇纹岩、辉绿岩、辉长岩以及硅质岩等,均呈构造岩块裹挟在强烈剪切的泥砂质基质中镁铁质麻粒岩呈透 镜状出现在片岩和片麻岩、花岗质片麻岩中,并被后期岩浆岩侵入。岩石地球化学测试数据表明,辉长岩与辉绿岩成分相近, 以富MgO,贫Na2O和K2O 为特征,Na2O>K2O。TiO2 含量在1.45%~1.66% 之间,平均为1.55%（9 组）;REE 配分曲线呈平坦型, LREE 轻微富集,HFSE 分异差,不相容元素较富集。总体上具有富集型洋脊玄武岩（EMORB）地球化学特征。镁铁质麻粒 岩的SiO2 含量为45%~47%,K2O+Na2O 为0.26%~0.79%,CaO 为22.9%~24.3%,Al2O3 含量介于10.9%~13.9% 之间。在TAS 图中, 落在亚碱性辉长- 辉绿岩区,TiO2 含量在1.18%~1.47% 之间,与岛弧和活动大陆边缘玄武岩相当,其原岩为不成熟岛弧环 境下形成的拉斑玄武岩。在微量元素上,5 组镁铁质麻粒岩均有较高的ΣREE,REE 配分曲线呈平坦型,LREE 富集。在主 量和微量元素构造环境判别图解中,9 件辉长岩- 辉绿岩和5 件麻粒岩分别落在EMORB 和岛弧拉斑玄武岩（IAT）区域。综 合区域地质、岩石学和地球化学研究结果,认为尾亚东的镁铁质- 超镁铁质岩石组合属于构造肢解的EMORB 型蛇绿岩成员, 形成于古洋盆初始裂解阶段的洋中脊构造环境,可能是属于古天山洋盆的岩石圈残片。尾亚西的镁铁质麻粒岩其原岩形成 于不成熟的岛弧环境。它们的存在表明中天山北缘曾发生古板块俯冲消减机制,其分布位置可以代表古天山洋闭合后的缝 合线。     

西昆仑山库地蛇绿岩的特征及其构造意义

库地蛇绿岩套由下部超镁铁质岩、辉长岩、幔源型花岗岩和上部基性火山岩、复理石等成分构成,形成于震旦纪-寒武纪。通过基性的辉长岩、玄武岩的矿物学、岩石学和地球化学研究得出,辉长岩表现出与典型蛇绿岩套中的堆晶辉长岩的特征相一致;而玄武岩则与大洋中脊玄武岩的特征一致,认为该蛇绿岩套是形成于洋中脊的蛇绿岩套。结合库地岛弧花岗岩的特征,提出塔里木盆地南缘在震旦纪-早古生代时期存在一个广阔的大洋,这一大洋在志留纪末期关闭。     

金沙江缝合带弯岛湖蛇绿混杂岩带的岩石地球化学特征及其构造背景

弯岛湖蛇绿混杂岩带是金沙江缝合带西段的重要组成部分。蛇绿岩混杂于上三叠统变质碎屑岩夹变质火山岩中,成份主要为镁铁质-超镁铁质杂岩,岩石类型有变质橄榄岩、变质堆晶质辉长岩及其伴生的岛弧型花岗岩系。岩石化学及地球化学特征表明:蛇绿岩主要为低Ti(岛弧-弧后)型、富集型洋中脊(E-MORB)拉斑玄武岩;与之共(伴)生的基性喷出岩、辉绿岩脉属板内洋岛型裂谷型碱性玄武岩及其过渡类型系列。在变质辉长岩获得全岩Sm-Nd等时线年龄值为232±11Ma,代表了镁铁质-超镁铁质杂岩的形成年龄,可能为洋壳初始俯冲变质的时间。在蛇绿岩上覆的硅质岩中发现有中三叠世拉丁晚期至晚三叠世卡宁早期的放射虫化石,表明弯岛湖镁铁质-超镁铁质杂岩可能形成于中三叠世多岛洋盆或弧后盆地构造环境。     

新疆吐尔库班套蛇绿混杂岩的发现及其地质意义

蛇绿岩作为残留洋壳的良好记录,对于研究古板块构造及其演化具有重要意义。新发现的吐尔库班套蛇绿混杂岩位于新疆阿尔泰布尔津南部,主要由超镁铁岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩、复理石建造等构成。其中辉长岩和片麻状花岗岩的锆石U Pb年龄在363～355 Ma,指示蛇绿岩的形成、洋壳俯冲时代在晚泥盆世晚期。岩石地球化学特征表明,该蛇绿岩套的镁铁超镁铁岩和玄武岩属低碱、低钛、富镁的拉斑玄武岩系列,具有较典型的幔源岩石特征,玄武岩形成于类似洋中脊的构造环境。混杂岩带中的片麻状花岗岩属于钠质的低钾岩石系列,形成于火山弧或同碰撞构造环境,亦为洋壳俯冲的结果。吐尔库班套蛇绿岩与科克森套、乔夏哈拉、布尔根蛇绿岩一起构成了沿额尔齐斯分布的蛇绿混杂岩带,构成了分割西伯利亚板块和哈萨克斯坦-准噶尔板块的斋桑-科克森套-南蒙古缝合带。     

秦岭造山带早古生代蛇绿岩的多阶段演化: 从岛弧到弧间盆地

秦岭商-丹缝合带是分隔北秦岭早古生代造山带和南秦岭晚古生代造山带的地质界线,其中的丹凤蛇绿岩被认为代表了秦岭地区早古生代的洋壳残片。迄今,前人已经提出多种模式来解释丹凤蛇绿岩成因和构造背景(如:岛弧、洋岛和成熟的大洋等)。然而,这些单一的构造演化模式却很难解释两个基本事实:(1)不同类型镁铁质岩(如N-MORB、E-MORB和IAT等)的穿时性分布;(2)几乎所有的早古生代镁铁质岩都显示出多种构造环境的叠加。对陕西太白鹦鸽嘴地区一条具有较完整层序的蛇绿岩剖面研究发现,剖面中存在HTI型(TiO2:1.21%～1.56%)和LTI(TiO2:0.09%～0.35%)两种类型的镁铁质岩(包括玄武岩和辉长岩),HTI型镁铁质岩具有LREE亏损,没有Nb、Ta负异常等的E-MORB特征;LTI具有LREE富集,Nb、Ta负异常的IAT特征。地球化学显示二者的源区均为北秦岭岩石圈地幔楔。本文获得鹦哥嘴蛇绿岩两个LTI型辉长岩锆石U-Pb年龄分别为523.8±1.3Ma和474.3±1.4Ma。认为秦岭早古生代蛇绿岩应是SSZ环境下多阶段演化的结果:第一阶段:约524Ma,秦岭洋盆向北俯冲开始。俯冲板片的脱水作用使熔融温度降低,形成的流体交代地幔楔,在北秦岭南缘产生了一个不成熟的岛弧;第二阶段:先存岛弧裂开阶段,约524～474Ma。秦岭洋壳的持续俯冲,在先形成的岛弧上拉张出了弧间盆地,形成了主要由轻稀土亏损、高Ti拉斑玄武岩和辉长岩组成的E-MORB型岩石组合;第三阶段:弧前盆地闭合阶段,474Ma之后。在这个阶段新生的弧间盆地闭合,俯冲洋壳携带的深海沉积物与北秦岭岩石圈地幔楔相互作用形成了北秦岭李子园的玻安岩。秦岭早古生代蛇绿岩的多阶段成因是典型特提斯构造域演化特征在秦岭地区的重现。     

东天山大草滩北镁铁超镁铁岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

为探讨新疆北天山古生代大地构造格架及其演化,对吐哈盆地南缘古生代天窗新发现的大草滩北镁铁-超镁铁岩进行了地球化学和U-Pb定年研究。结果表明,该镁铁质-超镁铁质岩石由玄武岩、辉长岩、辉橄岩、辉石岩和蛇纹石化超基性岩组成。其轻稀土富集、重稀土相对亏损,有较弱的同化混染作用,玄武岩具有岛弧火山岩和洋中脊火山岩双重特性,可能与康古尔蛇绿岩一样产于弧后盆地环境的蛇绿岩(SSZ型)。本次研究获得的辉长岩的LA-ICP-MS锆石~(206)Pb/U~(238)年龄为416.5±4 Ma,为晚志留世,说明古亚洲洋初始主碰撞持续到志留纪晚期。     

青藏高原东北缘宗务隆构造带天峻南山早古生代残余洋盆的识别和地质意义

宗务隆构造带夹于中央造山带原特提斯构造域内,发育与古特提斯洋演化相关的天峻南山蛇绿岩,是研究原特提斯向古特提斯转换的关键地质体。该蛇绿岩由超基性岩(蛇纹岩)、辉绿岩、玄武岩和硅质岩组成。蛇纹岩中尖晶石具高Mg~#(58.6～64.5)和低Cr~#(38.9～43.9)的特征。玄武岩和辉绿岩属于拉斑玄武岩系列,轻稀土元素左倾和重稀土元素平坦,富集Th而亏损Ti,总体上与弧后扩张脊熔岩具有一致的球粒陨石标准化稀土元素以及N-MORB标准化微量元素配分模式,同时这些基性岩具较高的Th/Yb值和ε_(Nd)(t)值(+7.5～+9.6),显示岩浆来自受洋壳沉积物混染的亏损地幔源区。这些特征均与弧后盆地蛇绿岩类似。最新LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示辉绿岩形成于509±4Ma。结合野外接触关系表明,部分天峻南山蛇绿岩形成于寒武纪,早于不整合其上的石炭纪复理石和晚奥陶世花岗岩脉(444.9±4.7Ma)。天峻南山寒武纪蛇绿岩作为早古生代残余洋盆被石炭纪复理石不整合覆盖,并在三叠纪洋盆闭合过程中通过构造方式就位于上覆石炭纪地层中。上述结果表明宗务隆构造带并非一个晚古生代-早中生代构造带,而是原特提斯洋和古特提斯洋相继闭合形成的早古生代-早中生代复合构造带。     

滇东南八布杨万铜矿床硫化物Re-Os同位素年龄及其地质意义

滇东南八布地区发育一套晚古生代超镁铁质-镁铁质杂岩,是认识古特提斯分支洋构造演化的重要窗口,而其中以火山岩为赋矿围岩的杨万铜矿床,被视作区域找矿的突破点。目前,对这套超镁铁质-镁铁质杂岩的构造属性及赋存铜矿床的成矿时代及成因联系还存在争议。通过对杨万铜矿床中黄铜矿和黄铁矿进行Re-Os同位素定年,获得Re-Os等时线年龄为269±3 Ma,表明该矿床形成于早中二叠世,与火山岩(～270 Ma)大致同时;而初始187Os/188Os值为0.31±0.17,暗示成矿时存在热液流体与古海水的相互作用。区内玄武岩围岩和其它超镁铁质-镁铁质岩石的地球化学特征对比分析显示,八布超镁铁质-镁铁质杂岩为一套N-MORB型蛇绿岩组合,代表了古特提斯分支洋盆的洋壳残片。杨万铜矿床应划归为与古特提斯分支洋裂解有关的火山成因块状硫化物(VMS)矿床,其周边地区具有较好的找矿潜力。     

东秦岭松树沟超镁铁岩侵位机制及其构造演化

东秦岭松树沟蛇绿岩主要由镁铁质-超镁铁质岩石组成。镁铁质岩类的Sm-Nd全岩等时年龄为1030±46(2δ)Ma,ε_Nd(t)=+5.7±0.2,代表了蛇绿岩的形成时代。超镁铁质岩石由不同成因的橄榄质糜棱岩和中粗粒橄榄岩组成,橄榄质糜棱岩是地幔橄榄岩经历复杂变形并多次部分熔融的残余体,具LREE亏损特征,其中发育橄榄石高温位错构造和高温组构以及低温位错构造和低温组构。中粗粒橄榄岩具LREE略富集的分布特征,是地幔橄榄岩残余体再次部分熔融熔体分离结晶的产物。野外地质、地球化学、构造变形特征均表明超镁铁岩块是因洋壳俯冲而底辟侵位于上覆玄武岩中的地幔橄榄岩残余体。综合分析认为,松树沟蛇绿岩经历了古陆块裂解或洋脊扩张(1271-1440Ma)-洋壳形成(1030-1271Ma)-洋壳俯冲消减-橄榄岩块底辟侵位(983Ma)-蛇绿岩构造侵位及其后构造变形叠加改造的复杂演化过程。     

Zircon U-Pb dating of Yushugou terrain of high-pressure granulite facies in southern Tianshan Mountain and its geological significance

The Yushugou terrain of high-pressure granulite fades in southern Tianshan Mountain is composed mainly of an ophiolite suite. Most selected zircons are round or elliptical in shape, and some are of tetragonal prism with round edges. The granulometric analyses showthat they are well sorted in sedimentation. ZrO₂/HfO₂ ratios in zircons range from 45 to 57. These characters, together with the petrologic and geochemical characters of plagioclase-garnet-orthopyroxenite bearing zircons, indicate that the protolith of plagioclase-garnet-orthopyroxenite may be derived mainly from volcanic base surge sedimentary debris in oceanic islands and from clays formed by seafloor weathering. Zircons are simply of pyroclastic debris. The ophiolite formation age of (440±18) Ma and the first-stage metamorphic age (amphibolite or granulite facies) of (364±5) Ma were obtained with a method of multiple grains in different groups and a method of concordia plot. These ages provide important information on the temporal and spatial occurrence of southern Paleozoic Tianshan Ocean, the subduction rate of the oceanic crust and the formation mechanism of ophiolite of granulite facies.     

甘新交界红柳河地区早志留世蛇绿混杂岩的厘定及大地构造意义

地质、岩石化学、地球化学、同位素年代学综合研究证明,红柳河地区蛇绿混杂岩同橄榄岩、辉长岩、玄武岩和弧后火山－沉积岩系组成,玄武质岩石地球化学特征不同于典型大洋中脊,岛弧及板内玄武岩,并暗示其形成于大陆边缘向洋中脊过渡的构造环境,铀－铅同位素测年结果证明其侵位于早志留世,混杂时代早于晚泥盆地,上述成果表明中天山结晶基底与塔里木大陆之间在早志留世曾闰开形成红柳河小洋盆,于晚泥盆世之前发生碰撞混杂形成次级缝合带。     

南天山榆树沟高压麻粒岩地体锆石U—Pb定年及其地质意义

南天山榆树沟高压麻粒岩地体的主体为一套蛇绿岩。从该地体顶部单元的岩石中分离出的锆石绝大部分为浑圆形或椭球形,少量为两端略圆化的四方柱状晶体;镜下粒度分析结果显示分选良好的典型沉积特征;其ＺｒＯ２／ＨｆＯ２比值在４５－５７之间;结合岩石的岩石学和地球化学特征,推测斜长石榴苏辉岩的原岩可能主要由来自洋岛的基性火山激浪沉积碎屑和洋底风化产生的粘土组成。     

新疆中天山南缘库米什地区蛇绿岩的锆石U-Pb同位素定年:早古生代洋盆的证据

新疆中天山南缘库米什地区的榆树沟和铜花山蛇绿混杂岩包括地幔橄榄岩,辉石岩、辉长岩、斜长岩等堆晶岩,辉绿岩墙和基性熔岩,以及上部的硅质岩等。岩石地球化学研究表明,蛇绿岩的岩石类型来自MORB型和SSZ型两种构造背景。蛇绿岩及有关岩石的锆石U-Pb同位素年代学的研究表明,与中天山南缘洋盆扩张和闭合有关的事件至少可以分为4期: (1)奥陶纪-志留纪的洋盆形成事件,证据来自蛇绿岩斜长花岗岩和斜长岩,两者的年龄分别为435.1±2.8Ma、439.3±1.8Ma;(2)志留纪的岛弧岩浆作用,获得岛弧火山岩英安岩年龄422.1±2.6Ma 和花岗闪长岩年龄423.1±1.8Ma;(3)泥盆纪的剪切变形和糜棱岩化变质作用,由于板块斜向俯冲和碰撞作用,产生大规模的走滑作用和与之伴生的由剪切作用形成的糜棱岩,糜棱岩的形成年龄为402.8±1Ma,为早泥盆世;(4)俯冲碰撞后的造山带伸展阶段的岩浆作用,在俯冲碰撞作用之后发生与垂直主受力面张裂作用伴生岩浆作用,获得石英正长斑岩294.8±1.2Ma年龄,即晚石炭世。 此外,认为榆树沟蛇绿岩北部出露的麻粒岩是一个很特殊的构造岩块,岩石的锆石中普遍存在500~1800Ma的老核,表明其原岩很复杂,不属于蛇绿岩的组合 。     

南天山北缘榆树沟变质基性超基性岩的地球化学及其成因机制

榆树沟变质基性－超基性岩带出露于塔里木板块与哈萨克斯坦板块之间的南天山北缘，主要由变质橄榄岩和变质基性岩组成。变质橄榄岩富相容元素Cr、Co和Ni，贫不相容元素，太离子亲石元素Ba、Rb和Sr含量较低，与世界典型蛇绿岩相似，代表了地幔残留物特征。REE分布模式为LREE亏损型，REE含量小于或等于2．5倍球粒陨石，类似于阿尔卑斯型变质橄榄岩，显示榆树沟的变质橄榄岩是原始地幔岩部分熔融萃取出玄武岩后的残留物。变质基性岩绝大部分为LREE亏损型，类似于N－MORB。所有样品均以富集Nb和Ta、高场强元素不分异，以及微量元素含量低为特征，批示岩浆源区总体上类似于MORB，Nb、Ta富集可能与OIB型源区有关，Nd、Sr同位素特征也显示其具有OIB型源区特征。综合分析认为，榆对沟变质基性岩石的岩浆可能经历了两个阶段的演化过程，即上地幔底部或下地幔顶部的OIB型原始岩浆形成阶段和软流圈地幔亏损阶段。     

南天山古生代天合带特征及其讨论

中国南天山包括“中天山结晶轴”以南、塔里木盆地以北的天山地区。南天山古生代开合带初期是早古生代弧后盆地,经弧后扩张而发展成为有限洋盆,向西与哈萨克斯坦及吉尔斯斯坦境内的南天山洋连通,形成西宽东窄的楔形洋盆。在西部哈萨克斯坦境内洋盆发育较早,奥陶纪蛇绿岩分布较广;在中国境内奥陶纪仍为弧后盆地性质,含化石的奥陶系为浅海相－半深海相的碳酸盐岩及碎屑岩沉积。志留纪开始南天山弧后盆地逐渐扩张成洋,洋盆沿长阿     

北补连蛇绿岩的特征,形成环境及其构造意义

文中总结了北祁连蛇绿岩的特征，指出北祁连蛇绿岩大多具有ＭＯＲＢ的性质，有玻安岩产生，形成在弧后和岛弧环境，北祁连蛇绿岩大多侵位在岛弧增生楔或活动陆缘地体之上，蛇绿岩属于科迪勒拉型，早古生代的北祁连造山带属于科迪勒拉型造山带，部分蛇绿岩之上整合产出一套沉积一火山岩系，称为蛇绿岩的上覆岩系，指出蛇绿岩及其上覆岩系的枕状熔岩分别来自不同的源区，具有不同的构造意义，还讨论了北祁连早古生代板块构造格局，认为     

北祁连蛇绿岩的特征、形成环境及其构造意义

文中总结了北祁连蛇绿岩的特征，指出北祁连蛇绿岩大多具有ＭＯＲＢ的性质，有玻安岩产出，形成在弧后和岛弧环境。北祁连蛇绿岩大多侵位在岛弧增生楔或活动陆缘地体之上，蛇绿岩属于科迪勒拉型，早古生代的北祁连造山带属于科迪勒拉型造山带。部分蛇绿岩之上整合产出一套沉积－火山岩系，称为蛇绿岩的上覆岩系。指出蛇绿岩及其上覆岩系的枕状熔岩分别来自不同的源区，具有不同的构造意义。还讨论了北祁连早古生代板块构造格局，认为北祁连洋盆属于古亚洲洋的一部分，可能曾经是一个较大规模的洋盆。献中通常把它当成增生或俯冲杂岩带的一部分来看待〔１３，１６－１７〕；大岔大坂蛇绿岩带，其向两侧的延伸情况不清楚；九个泉（或塔墩沟）蛇绿岩带，向东可连到景泰县老虎山蛇绿岩，有人认为，向西可与榆树沟蛇绿岩相连〔２０〕。早先认为，北祁连存在新元古代、中寒武和早－中奥陶世三个时代的蛇绿岩〔２，１１〕，经过多年研究，目前大多数同意蛇绿岩主要是晚寒武－奥陶纪的〔１３，１６〕。图１北祁连早古生代蛇绿岩分布图１．前寒武纪基底；２．俯冲杂岩带；３．蛇绿岩。图中数字：１．九个泉；２．大岔大坂；３．边马沟；４．玉石沟；５．小八宝；６．百经寺；７．老虎山；８．榆树沟山２北祁连几     

THE ROCK ASSOCIATION IN JINSHAJIANG MELANGE BELT

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