藏北果芒错蛇绿岩中堆晶岩地球化学特征及其地质意义

西藏果芒错蛇绿岩位于狮泉河—纳木错—波密蛇绿混杂岩带的中段,主要由地幔橄榄岩、铁镁质-超铁镁质堆晶杂岩、枕状熔岩、基性岩墙和硅质岩等单元组成。对果芒错蛇绿混杂岩中超铁镁质堆晶岩、基性岩岩石学及地球化学特征的研究表明,果芒错超铁镁质堆晶杂岩具很好的堆晶韵律,岩石化学特征反映了随着Mg O含量的降低其从底到顶的连续分离结晶过程;堆晶杂岩稀土元素总体上具LREE富集、Eu轻微异常特点,微量元素具有富集高场强元素、亏损大离子亲石元素的特征,且相容元素显示良好的变化规律,指示岩石来自受富集组分混染的地幔源区,并在后期经历了俯冲流体作用。果芒错基性岩具有富集型洋中脊玄武岩(E-MORB)叠加岛弧型玄武岩(IAB)的地球化学特征,并受到后期俯冲流体的影响。根据果芒错蛇绿岩地球化学属性及其构造环境判别图解,推断该地区蛇绿岩生成于扩张的弧后盆地构造环境。作为狮泉河—纳木错—波密蛇绿岩带的一部分,该区蛇绿岩以班公湖—怒江特提斯洋弧后盆地的形式存在。     

蛇绿岩生成构造环境的Ba-Th-Nb-La判别图

Pearce的Ti-Zr-Y图不能很好区分洋脊和岛弧玄武岩,Ti对岩浆分离结晶作用很敏感,因此用这个图判别蛇绿岩生成构造环境效果不好,本文利用分配系数相近的Ba,Th,Nb,La四个非常不相容元素的(Ba/Nb)-Ba,(Nb/Th)-Nb,(La/Nb)-La和(Ba/Nb)-(Th/Nb)图解很好区分了洋脊、岛弧、洋岛玄武岩。弧后盆玄武岩同时具有洋脊和岛弧玄武岩的特征。这些元素在海水蚀变中较稳定,它们的比值在分离结晶过程中保持不变,因此这些图解有利于判别蛇绿岩(包括熔岩和均质辉长岩)生成的构造环境。     

新疆东准噶尔阿尔曼太蛇绿岩中玄武岩地球化学特征及其地质意义

阿尔曼太蛇绿岩带位于新疆东准噶尔地区,蛇绿岩中变质橄榄岩、堆晶岩、基性火山岩较发育,层序组合虽受构造破坏,但从总体来看仍是一套组合比较完整的蛇绿岩,岩石变形变质强烈,普遍发生绿泥石化、绿帘石化。蛇绿岩中基性熔岩可分为3种类型,即洋岛玄武岩(OIB)、洋中脊玄武岩(MORB)和岛弧玄武岩(IAT)。其中洋岛玄武岩不属于蛇绿岩成分,是后期卷入蛇绿岩带随其他组分一同构造就位而成;基性熔岩主量和微量元素特征揭示岩浆源于亏损的地幔源区,且存在消减组分加入的交代作用,表明其成因与俯冲作用有关。结合岩石地球化学特征和构造环境判别图解,基性熔岩显示出IAT和MORB兼具并呈现过渡的特点,推断该蛇绿岩的形成与岛弧相关,其形成可能介于洋脊到海沟之间的偏海沟区域。     

西藏丁青地区与玻镁安山岩类有关的蛇绿岩的矿物学特征

西藏丁青蛇绿岩的东杂岩体是一种与玻镁安山岩(Boninite)有关的特殊的蛇绿岩类型。其 堆晶斜方辉石岩、辉长岩和辉绿岩的岩石化学、微量元素以及稀土元素的地球化学特征均与西太平洋诸岛(伊豆—马利亚纳、巴布亚新几内亚、新喀里多尼亚等)的玻镁安山岩相似。此外,超镁铁质构造岩中的橄榄石和顽火辉石富镁,指示残余地幔具强烈亏损的性质。尖晶石的Cr含量中等至较高,与深海橄榄岩及大洋中脊玄武岩中的尖晶石不同。堆晶岩和辉长岩中的古铜辉石富镁,斜长石富钙,也明显不同于典型大洋中脊环境的特征,表明丁青东蛇绿岩形成的环境不像大洋中脊或弧后盆地,而可能是在洋内俯冲带之上的岛弧底部。     

祁连山蛇绿岩带和原特提斯洋演化

位于阿拉善地块和柴达木地块之间的祁连造山带记录原特提斯洋扩张、俯冲、闭合、大陆边缘增生和碰撞造山的完整过程。从南向北,祁连造山带发育有三条平行排列、不同类型的蛇绿岩带:(1)南部南祁连洋底高原-洋中脊-弧后蛇绿岩混杂带;(2)中部托勒山洋中脊型蛇绿岩带;(3)北部走廊南山SSZ型蛇绿岩带。南部南祁连蛇绿混杂岩带以拉脊山-永靖蛇绿岩为代表,为典型的洋底高原型蛇绿岩,是大洋板内地幔柱活动的产物,形成年龄为525～500Ma;中部托勒山蛇绿岩带沿熬油沟-玉石沟-冰沟-永登一线分布,为大洋中脊型蛇绿岩,蛇绿岩形成年龄为550～495Ma;北部蛇绿岩带包括弧前和弧后两种类型,弧前蛇绿岩以大岔大阪蛇绿岩为代表,形成时代为517～487Ma,反映初始俯冲/弧前扩张到弧后盆地的过程;弧后蛇绿岩以九个泉-老虎山蛇绿岩为代表,为典型的SSZ型蛇绿岩,是弧后扩张的产物,形成时代为奥陶纪(490～445Ma)。三个蛇绿岩带分别代表了新元古代-早古生代祁连洋演化历史不同环境的产物,对了解秦祁昆构造带原特提斯洋的构造演化过程有重要意义。蛇绿岩及弧火山岩的时空分布特征限定了原特提斯洋的俯冲极性为向北消减俯冲。     

西藏吉定蛇绿岩地球化学特征及其构造指示意义

吉定蛇绿岩位于雅鲁藏布江蛇绿岩带的中段,是该带保存较好的蛇绿岩之一,通过对该岩体的研究及与附近蛇绿岩剖面的对比有助于恢复早白垩世雅鲁藏布江蛇绿岩带的演化过程。吉定蛇绿岩包括玄武岩、辉绿岩、堆晶岩及地幔橄榄岩四个岩石单元。壳层岩石岩浆结晶顺序为:橄榄石→单斜辉石→斜长石,代表湿岩浆系统分异。吉定蛇绿岩壳层熔岩(玄武岩和辉绿岩)Ti O2含量为0.87%~1.45%,平均1.1%,与印度洋N-MORB玻璃(1.19%)相似。REE配分模式具有明显的LREE亏损特征,稀土配分模式与典型的大洋中脊玄武岩相似。但其微量元素蛛网图上表现为富集LILE,而亏损HFSE,并具有较高LILE/HFSE比值特征,与俯冲带上的(SSZ)蛇绿岩相似。蛇绿岩熔岩在岩石地球化学上表现出既亲MORB,又具部分IAB的特征。结合区域上大竹卡、得几等蛇绿岩岩石及地球化学资料对比分析,提出吉定蛇绿岩形成于在洋内俯冲带上发育起来的弧后盆地,并提出日喀则地区早白垩世洋壳演化的解释模式:雅鲁藏布江中段蛇绿岩至少包含三种组分特征的蛇绿岩体,其代表性剖面分别是吉定,得村和大竹卡,分别形成于近俯冲带的弧后盆地、弧前盆地和弧后盆地,这些洋壳共同组成早白垩世时期的与特提斯洋俯冲带斜交的一条分段发育的洋中脊。     

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。     

西藏雅鲁藏布蛇绿岩形成构造环境的地球化学鉴别

本文对西藏雅鲁藏布蛇绿岩带中部日喀则地区夏鲁蛇绿岩中的基性岩石进行了元素地球化学研究。岩石为低钾亚碱性玄武质岩石,具有低TiO2(0.64%～1.5%)、低K2O(<0.69%)、富Na2O(2.5%～6.0%)、烧失量普遍较高(2.0%～7.5%)的特征,表明样品普遍遭受蚀变。岩石具有与N-MORB类似的稀土元素和总体一致的微量元素特征,但是岩石明显富集大离子亲石元素和亏损高场强元素,显示了洋脊玄武岩向着岛弧岩浆作用的过渡趋势。日喀则蛇绿岩不是典型的洋中脊成因,应为SSZ型蛇绿岩,可能形成于与洋内俯冲有关的SSZ型的弧后或者弧前盆地中。对东西延伸超过1500km的雅鲁藏布蛇绿岩246套基性岩石形成的构造环境进行的地球化学判别,表明至少存在大陆岛弧型、地幔柱-洋内热点型、洋中脊-大洋岛弧型和典型大洋岛弧型等四种类型洋壳,揭示了特提斯洋存在多种构造环境的特征,有利于恢复和还原一个长期演化的、丰富的特提斯洋。     

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。     

内蒙古迪彦庙蛇绿岩带达哈特前弧玄武岩的发现及其地质意义

内蒙古SSZ型迪彦庙蛇绿岩位于兴蒙造山带北部的二连浩特-贺根山蛇绿岩带。笔者最近在迪彦庙蛇绿岩带西侧达哈特一带新发现前弧枕状玄武岩。该玄武岩岩性为低钾拉斑玄武岩,发育球颗结构和枕状构造。通过LA-ICP-MS U-Pb测年,获得玄武岩中锆石的206Pb/238U加权平均年龄为333.4±8.5Ma。岩石SiO_2 42.97%~50.9%,较低的TiO_2 0.59%~0.94%,富Na_2O(1.58%~4.26%)而贫K_2O(0.04%~0.44%),Na_2O/K_2O为9.59~47.3;岩石具有亏损型稀土配分模式,类似N-MORB,但高场强元素(HFSE)Nb、Ta和Ti等比N-MORB稍低,相容元素Cr、Ni和大离子亲石元素(LILE)K、Rb、Ba、U比N-MORB稍高,与弧拉斑玄武岩相似。地球化学特征指示达哈特枕状玄武岩兼有洋中脊与岛弧双重特性,而更像洋中脊,与马里亚纳前弧玄武岩(FAB)相一致。这一发现为明确二连-贺根山蛇绿岩带早石炭世存在前弧玄武岩提供了岩石学、年代学和地球化学佐证,表明二连-贺根山洋早石炭世发生了洋内初始俯冲和洋陆转化岩浆作用。     

大洋橄榄岩岩石学和地球化学研究的前沿信息

大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩是地幔熔融和熔体萃取过程中的互补产物 ,地幔熔融和熔体萃取过程形成洋壳 ,因此大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩的研究可提供这一过程的独立信息。通过大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩的岩石学与地球化学研究 ,特别是痕量元素在熔融和熔体演化过程中地球化学行为的研究 ,对定量描述洋中脊下地幔熔融动力学和认识化学地球动力学模式是十分重要的。目前 ,大洋橄榄岩的研究 ,已成为岩石学研究的前沿领域之一。     

西准噶尔石炭纪洋中脊俯冲岩浆活动:以玛里雅蛇绿岩为例

玛里雅蛇绿岩位于新疆准噶尔西缘达拉布特断裂东侧的弧前增生楔内,形成于石炭纪,出露岩石类型齐全,其中硅质岩与火山岩相间出露,多表现为非构造接触。地球化学特征表明,它们大致可以分为四个系列:(1)A系列为岛弧英安岩,Th强烈富集,可能有洋壳沉积物参与,高场强元素Nb亏损,与洋壳的俯冲有关;(2)M系列与典型洋中脊玄武岩的稀土元素配分模式一致,不过Ba强烈富集,可能受到俯冲流体的影响;(3)E系列位于地幔序列N-MORB和E-MORB之间,表明它可能是地幔岩浆的混合产物,未受到地幔岩浆源区之外物质的影响;(4)O系列与典型的洋岛玄武岩基本一致,只是Ta、La和Th含量略偏低,但都处于地幔序列范围内,可能与其他岩浆源有轻微的混合。这种岩浆特征与智利洋中脊俯冲环境下所产生的岩浆特征一致;由于西准噶尔晚古生代仍然发生俯冲消减,因此推测玛里雅蛇绿岩可能形成于洋中脊俯冲环境。     

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。     

蛇绿岩研究进展、存在问题及思考

20世纪70年代建立的蛇绿岩（Ophiolite）概念认为出露在缝合带中的一套镁铁一超镁铁岩组合是大洋岩石圈的残留，其岩性单元可以与现代大洋岩石圈各个层圈一一对应，所以蛇绿岩是确定古板块边界的重要证据，该认识促进了板块构造学说的发展。近年来完善的MOR型和SSZ型蛇绿岩理论体系认为MOR型蛇绿岩形成于洋中脊（MOR），SSZ型蛇绿岩形成于俯冲带上（Supra—Subduction Zone），二者的地幔橄榄岩、堆晶岩组合及上部熔岩在岩石学、矿物学和地球化学方面均有不同的特征，洋陆俯冲和洋内俯冲是形成SSZ型蛇绿岩的两种机制，较为合理地解释了蛇绿岩的多样性及其与大洋岩石圈的差异。由于大洋板块的俯冲作用，在缝合带中MOR型蛇绿岩很少被保存下来，保存较好的大多数为SSZ型蛇绿岩。本文探讨了蛇绿岩研究中经常遇到的问题并提出了解决的思路，同时认为Rodinia超大陆前是否存在蛇绿岩、太古宙绿岩是否为蛇绿岩均为有待深入研究的问题。     

西藏纳木错西岸蛇绿岩的地球化学特征及其形成环境

西藏纳木错西岸蛇绿岩主要由变质橄榄岩、辉长辉绿岩及玄武岩等组成。变质橄榄岩以富Mg、贫Ti、贫REE元素为特征。辉绿岩和玄武岩的主量元素、微量元素特征显示其含有洋脊拉斑玄武岩和岛弧拉斑玄武岩的双重成分,其中高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf等亏损．大离子亲石元素Rb、Sr、Ba等相对富集,具岛弧玄武岩的特点;在球粒陨石标准化稀土元素配分模式图上为LREE亏损的平坦型,无负Eu异常,与洋中脊玄武岩的特征类似。通过与典型地区作对比并应用构造环境判别图解,推测该区蛇绿岩形成于弧后盆地的构造环境。     

青海沱沱河乌石峰与德尔尼蛇绿岩玄武岩地球化学特征对比浅析

对乌石峰和德尔尼蛇绿岩玄武岩单元地球化学特征的对比分析,发现其形成环境存在某些共性又有区别。通过稀土配分图和构造环境判别图,初步认为乌石峰蛇绿岩代表的是不成熟洋壳环境,而德尔尼蛇绿岩代表的是典型的快速扩张的洋中脊环境,两蛇绿岩带同属古特提斯多岛洋构造体系,但其发育程度有一定差别。     

新疆东准噶尔克拉麦里蛇绿岩地球化学：洋脊俯冲的产物

新疆东准噶尔克拉麦里蛇绿岩中的镁铁质岩兼具有洋中脊玄武岩(MORB)和岛弧拉斑玄武岩(IAB)的特征,岩石地球化学特征表现为轻稀土(LREE)亏损、平坦或略微富集,不同程度地亏损高场强元素(HFSE)而富集大离子亲石元素(LILE),成分上非常相似于受洋脊俯冲影响的 Chile Ridge 和 Cocos Ridge 玄武岩。可以认为其可能形成于受洋脊俯冲影响的岛弧或弧前扩张环境。相对较高的ε_(Nd)(t)(7.2～9.8)、低 Nb/Zr、Ta/Yb 比值,说明在洋脊俯冲的影响下,其源区可能存在有至少三种组分:弧下地幔、来自消减板片流体和俯冲沉积物、MORB 地幔。     

西藏雅鲁藏布江缝合带西段东波蛇绿岩的构造背景特征

西藏东波蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带西段,由地幔橄榄岩、辉石岩和辉长岩等组成。地幔橄榄岩主要为方辉橄榄岩、纯橄岩和少量二辉橄榄岩。岩体的边界出露玄武岩和硅质岩等。地幔橄榄岩中有少量辉石岩和辉长岩的脉岩,宽约1 m,走向北西,与岩体的构造线方向基本一致。各岩相岩石地球化学研究结果表明,东波蛇绿岩的岩相存在较大的差异,玄武岩具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的地球化学特征,而地幔橄榄岩中辉石岩、辉长岩脉与洋中脊玄武岩(MORB)相似,形成于洋中脊环境,并受后期俯冲流体作用的改造。东波岩体中二辉橄榄岩具有与深海地幔橄榄岩较一致的轻稀土亏损特征,而方辉橄榄岩和纯橄岩的地球化学特征显示出岩体形成于MOR环境,后受到SSZ环境的改造。东波蛇绿岩的岩石地球化学特征显示其洋中脊叠加洋岛的构造背景。     

琼西抱板群变质基性火山岩的地球化学特征及其大地构造意义

海南岛抱板群变质基性火山岩的岩石学、地球化学、Sr、Nd、Pb同位素及其形成的大地构造环境的综合研究表明 ,抱板群变质基性火山岩具有洋中脊型拉斑玄武岩和岛弧型拉斑玄武岩的双重特征 ,起源于亏损地幔 ,是古俯冲消减带上部岩石圈地幔楔、自消减带卷入地幔楔地壳物质及俯冲洋壳析出的流体构成的三元混合物部分熔融结果 ,产生于扩张弧后 (或弧间 )盆地环境。地球动力学分析表明 ,古中元古代时 ,海南岛西部可能经历了一次由“开”向“合”转变的构造演化史。     

阿尔金红柳沟斜长角闪岩的形成时代及其地球化学特征

阿尔金山北缘红柳沟蛇绿岩带南部发育一套斜长角闪岩,其Sm-Nd等时线年龄为(1 454±65)Ma,单颗粒锆石U-Pb年龄为(506±11)Ma稀土元素含量较低,具有平坦型和轻稀土元素微弱富集型两种稀土元素配分模式。微量元素经洋中脊玄武岩和岛弧玄武岩过渡类型的特征。各种岩石地球化学判别图解主要表现为洋中脊玄武岩,部分为岛弧玄武岩的特征,表明很可能形成于扩张的弧后盆地环境,结合与早古生代玄武岩地球化学特征的对比研究可以判断区内中元古代末至新元古代早期存在具有洋壳性质的基性火山活动。