狼山发现蛇绿混杂岩——华北克拉通与中亚造山带碰撞边界的关键证据

通过对内蒙古西部狼山地区进行野外调查,笔者等在狼山南缘的一系列构造逆冲片露头中发现了蛇绿混杂岩。根据野外观测、岩石薄片鉴定、岩石地球化学分析和锆石U-Pb定年等综合研究,确定了蛇绿混杂岩的基质为绿泥石片岩,而混杂岩块包括:紫红色硅质岩、石英角斑岩、玄武岩、蚀变辉绿岩和变质辉长岩等。其中,绿泥石片岩、玄武岩、蚀变辉绿岩中年轻的岩浆锆石年龄将岩浆喷发时代锁定在早白垩世晚期到晚白垩世早期,而且该三种岩石都具有高铝(Al_2O_317%)玄武岩的特征,指示了本区白垩纪与俯冲带相关的构造环境。依据狼山白垩纪蛇绿混杂岩的发现笔者等尝试重新厘定华北克拉通与中亚造山带之间的碰撞时间和边界:作为华北克拉通西北重要组成部分的鄂尔多斯地块在晚白垩世向北俯冲并最终与中亚造山带碰撞拼合,从而造成了阴山造山带西段狼山的隆起。根据构造地貌相似性原理,华北克拉通北部边界可能要从白云鄂博至西拉木伦河一带向南移到阴山—燕山一带,而最后的碰撞时间则由晚古生代推迟到晚白垩世。华北克拉通与西伯利亚克拉通之间的中亚造山带的宽度也进一步向南加宽为整个蒙古南部与内蒙古高原区,构成新的中亚造山带。这一认识为华北克拉通和中亚造山带中新生代构造演化研究以及重要成矿带成因机制探讨提供了新的大地构造模型,也为促进华北克拉通中生代破坏理论的改进提供新的信息和思路。     

北山造山带古生代蛇绿混杂岩研究现状及进展

蛇绿混杂岩带作为造山带最重要的组成部分之一,其形成和就位过程与区域造山事件密切相关.通过系统梳理北山造山带蛇绿混杂岩的研究现状及存在问题,认为在北山造山带内卷入的4条蛇绿混杂岩带中,红柳河-牛圈子-洗肠井蛇绿混杂岩带为形成时代最古老的蛇绿岩,代表了北山洋盆最早于早寒武世即已开启,北山地区发育的洋盆最晚可能于二叠纪闭合,...     

昆仑造山带中段蛇绿混杂岩的地质地球化学特征

昆仑造山带中段蛇绿混杂岩由镁质超基性岩、块状辉石质玄武岩、枕状玄武岩、堆晶岩、斜长岩脉、灰岩岩块及其间的薄层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩组成 ,并有硅泥组合。不同岩性之间、不同块体之间由剪切带分开 ,沉积岩显示出浅深水岩块的混杂。其岩石化学主要特征是MgO含量特别高 ,达 33.2 2 %～ 37.2 8% ,SiO2 、CaO、Al2 O3 、TiO2 、K2 O含量低 ,FeO /(FeO 十MgO)、Ca/Al2 O3 比值非常低。属镁质超基性岩。超基性岩的常量元素、微量元素 ,以及稀土元素特征表明 ,其形成的环境为多硅铝质陆壳成分的大陆边缘盆地 (具有洋脊及岛弧的过渡性质 )。     

完达山造山带蛇绿混杂岩中变质基性岩的地球化学特征及其地质意义

完达山造山带蛇绿混杂岩中变质基性岩原岩主要有两种类型:在大顶子山和仙人台附近蛇绿岩带中的变质玄武岩地球化学具有T iO2含量偏高,高场强元素N b,T a,Z r,H f等富集,大离子亲石元素R b,Sr,B a等相对富集;LREE富集,体现出洋岛型玄武岩的特征。在靠近跃进山断裂带的跃进山变质杂岩带中采集的变质基性岩原岩具有洋中脊玄武岩的地球化学特征,但R b,B a,Th相对富集,R b,B a,Th都是活跃于地壳中的元素,这些元素丰度值高,与板块拼贴岩石受到明显的蚀变作用有关。     

东昆仑造山带东段昆中复合蛇绿混杂岩带及“东昆 …

东昆中断裂带中存在多期蛇绿岩组合,分别代表中元古代、新元古代－早古生代和晚古生代３次裂解成洋、断裂带中主要的３类各不相同的韧性剪切构造变组合分别可与新元古代早期,加里东期末和晚海西期的３次碰撞缝合事件相匹配,“东昆中蛇绿混杂岩带”不能仅限于东昆中断裂带,而应包括原东昆中蛇绿混杂岩带和整个东昆南单元,是一多旋回俯冲碰撞的复全蛇绿构造混杂岩带,东昆中断和为统一的纵贯东昆仑造山带的线性构造变形带地印支期     

北山造山带白云山地区蛇绿混杂岩结构、组成特征与形成时代

红柳河-洗肠井蛇绿混杂岩带位于内蒙古北山造山带中部,呈北西西向展布,向东延伸至白云山-洗肠井蛇绿混杂岩带,向西延伸至牛圈子-红柳园蛇绿混杂岩带。在白云山地区,蛇绿混杂岩由不同类型的岩块与基质组成,基质具有分带性,南侧以砂板岩基质为主,北侧以蛇纹岩基质及绿泥钠长片岩基质为主,反映了俯冲增生杂岩的特征。其中基性熔岩大面积发育,岩性以绿泥钠长片岩及变质玄武岩为主,TAS及AFM图解显示基性熔岩具有拉斑玄武岩的特征,微量元素蛛网图中具有弱Nb-Ta负异常及弱Sr正异常,稀土元素配分曲线显示了轻重稀土基本未分馏的曲线型式,微量元素系列判别图解显示了类似于MORB-like玄武岩的地球化学特征。由此可见,白云山地区基性熔岩为MORB-like玄武岩,反映了蛇绿混杂岩形成于弧前的构造背景。此外,本次工作获得侵入基性熔岩中的斜长花岗岩锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为519.8±2.1Ma,ε_Hf（t）-t图解显示了斜长花岗岩为地幔分异的产物。微量元素蛛网图中Nb-Ta亏损、右倾的稀土配分曲线及Th/Yb-Nb/Yb图解反映了斜长花岗岩具有岛弧岩浆岩的特征。对比研究区晚寒武世岛弧钙碱性辉长岩,我们认为白云山地区早寒武世发育MORB-like玄武岩,中-晚寒武世为岛弧钙碱性辉长岩及斜长花岗岩,反映了初始俯冲-正常俯冲的岩浆作用。     

云开地区蛇绿混杂岩的发现及意义

沿信宜罗罅、茶山、罗定贵子和高州云炉一带,首次发现呈弱东－北北东向展布的蛇绿混杂岩（蛇纹石化橄榄岩、堆晶辉长岩和变基性火山岩）,其中变基性火山岩（斜长角闪岩）,具N－MORB和E－MORB型特征,推测蛇绿岩形成于元古宙,这一发现对于认识华南大陆构造演化,特别是罗迪尼亚超大陆的增生和裂解,具有重要意义。     

滇西一条蛇绿混杂岩带的发现

应云南省地质科研所的邀请,意大利斐拉拉大学矿物研究所所长里居·彼卡鲁瓦教授(Prof. Luigi Beccaluva)和马西莫·科托堤博士(Dr. Massimo Coltorti)到云南访问并商讨合作研究项目。里居·彼卡鲁瓦教授是国际知名的蛇绿岩专家,国际地科联IGCP(国际地质对比计划)蛇绿岩项目的负责人;马西莫·科托堤博士曾参加过ODP-Leg 134-Vanuatu(深海钻探计划)的工作,是火山岩及计算机应用方面的专家。访问期间,中意双方共同组成考察组,中方人员由云南省地质科研所段锦荪、张罡、     

新疆塔尔巴哈台山发现早奥陶世蛇绿混杂岩

在我国境内塔尔巴哈台山下石炭统黑山头组泥岩、粉砂岩、凝灰岩和火山熔结角砾岩夹基性熔岩的底部识别出一套蛇绿混杂岩.火山角砾岩的角砾由蛇纹石化橄榄岩(蛇纹岩)、辉长岩、玄武质粗面安山岩、粗面岩和硅质岩组成.蛇绿混杂岩由蚀变辉长岩、蛇纹岩和硅质岩组成.橄榄岩虽然发生了强烈蛇纹岩化(现在为蛇纹岩),但蛇纹岩中保留了斜方辉石和橄榄石的假象.覆盖在该蛇绿岩套之上的火山角砾岩属于爆发性很强的火山喷发产物.巨大的粗粒辉长岩、玄武质粗面岩、粗面岩、硅质岩和蛇纹石化橄榄岩角砾被熔岩胶结,说明火山通道穿切了蛇绿岩套.蚀变辉长岩中的斜方辉石已经完全蛇纹石化(保留了斜方辉石假象),斜长石完全被水钙铝榴石交代(保留斜长石假象),但单斜辉石保存完好,且发育由尖晶石叶片(棒)构成的出溶结构.棕褐色的尖晶石出溶棒(或叶片)一般完全平行,个别情况下发现两组近于直交的尖晶石出溶棒.从蚀变辉长岩中分选出锆石,对其进行的SHRIMP年代学研究,结果表明辉长岩的形成时代为478.3±3.3 Ma(MSWD=1.09,n=14).这说明塔尔巴哈台蛇绿岩套岩石形成于早奥陶世.     

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。     

甘孜—理塘蛇绿混杂岩带中段理塘地区混杂岩物质组成及其洋盆演化史

理塘混杂岩位于甘孜-理塘蛇绿混杂岩带中段新龙县-理塘县一带,其内部保存有完整的混杂岩系,包括蛇绿岩残片、洋岛残块、洋内弧残块、复理石建造、裂谷残片、高压变质岩等,是恢复和反演甘孜-理塘洋盆演化的理想地区。在总结前人研究的基础上,结合笔者近年来的研究成果,详细阐述了理塘混杂岩的物质组成、构造环境及形成时代,进一步约束了甘孜-理塘洋盆的时空、性质以及演化历程。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,甘孜-理塘混杂岩带内蛇绿岩年龄为（346±17）Ma、（286.2±5.1）Ma、（219.5±2.2）Ma、（216.1±2.3）Ma,洋岛年龄为（271±10）Ma、（245.1±1.5）Ma、（211.8±1.8）Ma,在侏罗纪瑞环山组粉砂岩夹层中测得碎屑锆石最新年龄为（196±3）Ma,结合大量的古生物化石鉴定结果,分析认为理塘混杂岩最早的年龄记录可追溯至中泥盆世,最晚可延至早白垩世,是甘孜-理塘洋盆中泥盆世-早白垩世连续演化的记录。综合以上研究成果,笔者还大致建立了甘孜-理塘洋盆晚古生代-中生代的演化过程模式。     

准噶尔盆地西缘克拉玛依早古生代蛇绿混杂岩带的厘定

准噶尔盆地西缘新发现的克拉玛依蛇绿混杂带,其形成时代尚未给出确切的结论。本文通过微体古生物研究,确定该蛇绿混杂岩带形成于早古生代。     

东准噶尔卡拉麦里蛇绿混杂岩中斜长角闪岩的发现与洋中脊构造环境的确认

在新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿混杂带中新发现了斜长角闪岩,主要呈透镜状夹持于变质橄榄岩之中。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,获得斜长角闪岩锆石U-Pb年龄为(402.7±4.9)Ma,表明其原岩形成时代为早泥盆世。岩相学、岩石地球化学及Sr-Nd同位素分析表明,斜长角闪岩的原岩可能为变辉长岩,样品SiO_2含量为47.58%~50.57%,MgO含量为8.04%~9.12%及对应的Mg#值为63.89~67.64,Ni和Cr含量分别为68.9×10~(-6)~99.2×10~(-6)和306×10~(-6)~398×10~(-6),与洋中脊拉斑玄武岩一致。稀土元素配分曲线呈弱亏损型至平坦型,微量元素蛛网图总体与N-MORB相似,无明显的Nb、Ta Zr、Hf及Ti的亏损,各元素的丰度也与N-MORB接近。样品均具有较高εNd(t)值(8.7~9.2),表明其原始岩浆来源于亏损地幔。在TiO_2-FeOT/MgO和Th-Ta-Hf/3构造环境判别图解中,所有样品均落入洋中脊玄武岩区域内。结合区域地质构造背景,认为斜长角闪岩可能形成于洋中脊构造环境,代表了被肢解的古洋盆岩石圈残片,应为卡拉麦里蛇绿混杂岩的组成部分,揭示了该洋盆的开启时限至少可追溯至早泥盆世。     

南迦巴瓦峰地区雅鲁藏布蛇绿混杂岩带矿物学特征及时代

雅鲁藏布蛇绿混杂带在南迦巴瓦峰地区呈弧形连续分布，主要岩石类型有石英岩和云母石英片岩、绿片岩、斜长角闪岩、变质辉长岩、变余辉绿岩等。主要造岩矿物中，角闪石属富镁的镁角闪石、镁闪石、韭闪角闪石、浅闪角闪石等；单斜辉石为富镁的类型，成分相当于透辉石；橄榄石为典型的镁橄榄石；斜长石在角闪岩类中为中长石，是变质成因的。利用地质温压计估算出的变质温压条件分别为：t=500～650℃，P=0．75～0．8GPa，相当于角闪岩相变质作用，发生在47～47Ma左右。晚期经历了低温、高压变质作用，形成高压型的多硅白云母，时代为27～20Ma，与该区结合带边界阿尼桥断层和米林．鲁朗断层发生强烈走滑有关。地壳加速隆升、剥蚀时期形成的多硅白云母为中、低压型。     

敦煌造山带南部红柳峡混杂带基质的沉积学、地球化学和年代学特征及其大地构造意义

敦煌造山带南部红柳峡混杂带基质的研究,为认识敦煌造山带的形成和演化提供了新的依据。本文从沉积学、地球化学和年代学等方面系统讨论了该混杂带基质的特征和形成环境。结果显示,基质的岩石类型主要包括变泥质岩(云母石英片岩)和变质砂岩,普遍发生强烈变形。局部弱变形变质的基质仍保留有原生沉积构造(如T_(ab)、T_(de)、T_(bde)组合的鲍马序列),反映原岩是一套浊积岩复理石。显微岩相学特征显示,基质碎屑组分以长石、石英和岩屑为主,长石和岩屑含量较高,分别为47%和27%,反映大量火成岩物质的加入,且碎屑颗粒的分选性和磨圆度较差,说明搬运距离较近。地球化学方面,低的化学蚀变指数(CIA=49~67),反映复理石基质物源区母岩经历的风化程度较低。高的成分变化指数(ICV0.8)以及Zr/Sc-Th/Sc投图结果显示,沉积物再循环程度低,为近物源区的初次沉积。基质Sc、Cr、Co、Ni含量低,Eu/Eu*、La/Sc、Th/Sc、La/Co、Th/Co和Cr/Th等元素比值类似于来自长英质源区的沉积物,暗示其物源区母岩以中-酸性岩石为主。La/Sc-Ti/Zr和Th-ScZr/10投图结果显示,复理石基质形成于陆缘弧或活动大陆边缘构造背景。弱变形浅变质砂岩的碎屑模式表明,基质的物源来自"切割型弧-过渡型弧"源区。综上,红柳峡混杂带基质在碎屑组成方面,以再循环程度低、近物源堆积的"切割型弧-过渡型弧"源区长英质碎屑组分为主,在沉积构造方面,发育鲍马序列和深水块体搬运沉积(MTD)构造,表明基质形成于陆缘弧或活动大陆边缘的俯冲带海沟环境。碎屑锆石年代学显示三组年龄:2300Ma、1850Ma和423Ma,结合区域地质背景分析,初步认为物源碎屑可能来自混杂带北侧的三危山弧和东巴兔-蘑菇台弧的古生代花岗岩类以及俯冲折返的变质基性岩岩块。复理石基质的变质砂岩中获得的最年轻的岩浆碎屑锆石年龄为389Ma,说明该砂岩形成于中泥盆世之后,暗示敦煌造山带南部红柳峡地区洋盆尚未俯冲完毕,碰撞作用尚未开始。     

拉脊山口蛇绿混杂岩中辉绿岩的地球化学特征及SHRIMP锆石U-Pb年龄

拉脊山口蛇绿混杂岩是分布于中祁连和南祁连构造带之间蛇绿混杂带的重要组成部分。该混杂带中的岩石种类相对齐全,各岩性间为构造接触;其中辉绿岩以岩块和岩墙两种形式产出。辉绿岩块SiO₂含量为49.80%~50.13%,MgO含量为5.43%~5.64%,FeO^T为10.96%~11.52%,TiO₂含量较高（2.38%~2.62%）;辉绿岩墙SiO₂含量为43.41%~45.74%,MgO含量为9.04%~10.64%,FeO^T为8.39%~9.96%,TiO₂含量较低（0.89%~1.02%）,二者均属拉斑玄武岩系列。其中辉绿岩块ΣREE为135.4×10^-6~150.9×10^-6,（La/Yb）_N=3.51~4.03,具有右倾型稀土配分模式,富集Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素及Th、Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,呈现洋岛拉斑玄武岩特征;辉绿岩墙ΣREE为36.10×10^-6~43.72×10^-6,（La/Yb）_N=1.12~1.20,稀土配分曲线相对平坦,呈现出与洋中脊玄武岩相似的稀土和微量元素配分模式。这两类辉绿岩样品均缺乏Nb、Ta和Ti负异常,可能分别形成于洋岛/海山和洋中脊环境。SHRIMP锆石U-Pb测年结果显示,辉绿岩块形成时代为491.0±5.1Ma。这些不同构造属性的辉绿岩可能形成于原特提斯洋向北俯冲消减过程。     

洋底凸起地质体及其对造山带中蛇绿岩组分的贡献

蛇绿岩作为造山带中保存的曾经存在过的大洋或与大洋有关地质体的残留,除了部分的露头出露有完整的岩石组分之外,研究发现许多露头只出露部分的岩石组分,如只出露第1层的深海/远洋沉积物和第2层的玄武岩或绿岩,且其基性岩以MORB和OIB的地球化学特征为主,而不是SSZ型岩浆的地球化学特征。审视以前的蛇绿岩就位模型,学者们认为俯冲洋壳的洋底是平坦的;该假设与现状大洋洋底地形探测资料不吻合。大洋洋底测绘资料显示洋底可以在洋中脊处和海山/洋底高原的位置发育凸起地貌。本文根据岩石破裂的力学性质,分析了它们的破裂过程;结合中国新疆西准噶尔玛依勒地区、日本造山带和美国加州海岸山脉增生楔和蛇绿岩中岩石组合和构造属性,以及它们的就位时代和形成时代年龄差可达几十个百万年到上百个百万年,认为洋底表面的凸起地质体上段部位的岩石容易被滑脱断层错断并卷入到造山带中,而且它们比构造叠置的围岩-海沟沉积物更老。     

扬子陆块西缘中元古代菜子园蛇绿混杂岩的厘定及其地质意义

对扬子陆块西缘会理关河—通安地区菜子园蛇绿混杂岩进行了厘定。菜子园蛇绿混杂岩主要以强烈剪切变形的基质和洋板构造岩块混杂堆积为特征。基质主要有变质粉砂岩、板岩、硅质板岩、片岩、千枚岩等。洋板构造岩块由蛇纹岩、辉长岩、玄武岩、硅质岩、大理岩等组成,部分地区玄武岩保留枕状构造,各岩块之间为构造接触关系。菜子园蛇绿混杂岩中桃树湾辉长岩和玄武岩具有轻稀土元素亏损、类似N-MORB(正常洋中脊玄武岩)的稀土元素配分模式,相对于N-MORB富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta高场强元素,极低的Nb/U(9.74)、Nb/Th(3.02)和V/Ti(0.1)平均值,具典型MORB-like玄武岩(前弧玄武岩-FAB)地球化学特征,认为可能形成于洋内弧环境。桃树湾辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年表明,辉长岩的年龄为1375±7Ma(MSWD=1.2,n=21),可能代表菜子园-通安洋洋壳初始俯冲的时间。菜子园蛇绿混杂岩的厘定,对重新认识通安群(通安组)的属性,研究扬子陆块西缘古—中元古代地层系统、地质演化、岩浆作用、构造定位,重新划分扬子陆块基底大地构造单元,以及探索全球Columbia超大陆裂解到Rodinia超大陆汇聚的演化过程等都具有重要意义。     

西藏狮泉河蛇绿混杂岩带——一个新的多岛弧盆系统的厘定及意义

狮泉河蛇绿混杂岩带的结构、性质、形成时间及与班-怒带的时空演化关系是青藏高原大地构造划分中亟待解决的问题。通过系统的地质调查工作，证实狮泉河带内存在完整的蛇绿岩带，并首次将其划分为4个蛇绿岩亚带，相互之间由3个呈平行分布的岛弧链分隔，从而构成一个早白垩世的多岛弧盆系统。狮泉河带闭合过程为岛弧造山过程，俯冲极向主要向北，构成冈底斯-腾冲陆块和喀喇昆仑-南羌塘-左贡陆块之间的晚燕山期结合带；它与班-怒带在时间上具有继承性，空间上由北向南迁移，并部分重叠，反映了由班-怒带向狮泉河带的转化是一种接力式的。上述发现对青藏高原大地构造单元划分、新特提斯洋构造演化的研究具有重要意义。