古特提斯多岛洋洋-陆俯冲:木孜塔格蛇绿岩的矿物学证据

前期研究认识到新疆东昆仑木孜塔格蛇绿岩形成在俯冲带环境.为了进一步研究该俯冲带的类型,对新疆东昆仑木孜塔格蛇绿岩变质橄榄岩的岩石学和矿物学特征进行了分析.薄片观察发现变质橄榄岩的橄榄石以变质残余、变质重结晶和斜方辉石熔融结晶3种结构存在,但探针分析发现它们具有稳定且低Fo值(87.8～89.5);斜方辉石发育变质残余和熔融残余结构,En较低(88～90),Al2O3含量变化大(2.90%～5.13%);尖晶石为他形-半自形结构,其Cr#(=Cr/(Cr Al))集中分布在0.508~0.723和0.100~0.118两个范围内.根据这些来自岩石学和矿物学的证据,并结合该蛇绿岩的构造背景与时代,认识到该蛇绿岩形成在大洋向具有厚陆壳的大陆弧俯冲的俯冲带环境,为新疆东昆仑地区古特提斯多岛洋洋-陆俯冲的结果.     

新疆东昆仑木孜塔格俯冲带蛇绿岩--地幔橄榄岩尖晶石证据

木孜塔格蛇绿岩沿木孜塔格-鲸鱼湖断裂继续分布，由质橄榄岩，堆晶岩和火山岩3个单元构成，其中，蛇绿岩各单元呈构造混杂出露；尖晶石仅见于尖晶石二辉橄榄岩中，呈他形一半自形，对尖晶石的成分分析表明，这些橄榄岩经历了从洋中脊到俯冲带环境的变化，而最终在俯冲带就位，因此属SSZ型蛇绿岩，这对探讨昆仑山的演化极具参考价值。     

新特提斯洋俯冲起始的地质记录:土耳其南部蛇绿岩和变质底板

在现行板块构造理论的框架下,板块的初始俯冲是岩浆活动和构造运动发生转变的重要过程,亦是理解板块运动的关键节点。在俯冲起始过程中,主要存在四个方面的地质记录,分别为一系列地球化学成分多样的岩浆活动、SSZ型蛇绿岩、变质底板和玻安岩及其对应的铬铁矿床。特提斯造山带作为公认的研究板块构造理论尤其是初始俯冲的关键场所,一直备受地学界的重视。而土耳其南部构造带作为特提斯造山带的重要组成部分,亦是确定亚欧板块和阿拉伯板块之间缝合线存在的重要标志。该南部构造带是研究新特提斯洋俯冲起始的理想场所,上述关于俯冲初始的四个地质记录均保存良好,且有如下方面的重要特点:1)不同地区的镁铁质岩石甚至同一地区的镁铁质岩石具有不同的地球化学特征,从似洋中脊玄武岩,到过渡型岩石类型和玻安质岩石均有发育; 2)大部分蛇绿岩具有完整的序列,各单元及变质底板岩石中普遍发育侵入的基性岩脉,产状多变,是多期岩浆事件的产物; 3)蛇绿岩下部通常发育一套角闪岩相变质底板,且其年龄与蛇绿岩的形成年龄基本一致; 4)蛇绿岩中普遍发育铬铁矿床,以高Cr型为主,部分蛇绿岩中还赋存高Al-高Cr的过渡型铬铁矿,均被认为是幔源岩浆与地幔橄榄岩反应的产物。因而,这些地质体完整记录了新特提斯洋形成-俯冲-消减的演化过程。     

内蒙古迪彦庙蛇绿岩带早石炭世闪长岩成因与古亚洲洋洋内俯冲作用

由于缺少对SSZ型蛇绿岩和洋内弧火成岩的系统研究,制约了古亚洲洋东段古生代洋内俯冲过程的进一步认识。本文报道了内蒙古迪彦庙SSZ型蛇绿岩带北部新发现的巴嘎哈尔早石炭世闪长岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年显示,巴嘎哈尔闪长岩的侵位年龄为324.2±1.8 Ma,其形成时代为早石炭世末期。巴嘎哈尔闪长岩SiO₂含量为57.71%～61.24%;高铝(Al₂O₃含量为15.58%～16.68%);具有相对富钠(Na₂O含量为3.29%～4.15%)、低钾(K₂O含量为1.05%～1.69%)的特征,Na₂O/K₂O比值为2.18～3.95;MgO含量较高(3.30%～4.23%),Mg^#为47.20～51.82;贫TiO₂(0.65%～0.76%)和P₂O₅(0.14%～0.15%);稀土元素总量(ΣREE为85.19×10^-6     

西藏改则县多龙SSZ型蛇绿岩的锆石U-Pb年龄、岩石地球化学及Sr-Nd同位素特征:班公湖-怒江洋晚二叠世洋内俯冲的证据

西藏改则县多龙矿集区分布着大量的SSZ型蛇绿岩残片,是班公湖-怒江蛇绿岩带的重要组成部分,本文对代表性辉绿(玢)岩进行了锆石U-Pb定年、岩石地球化学及Sr-Nd同位素分析,获得辉绿玢岩加权平均年龄为252.1±1.5Ma(MSWD=0.09,n=33),表明多龙SSZ型蛇绿岩形成于晚二叠世。岩石烧失量普遍较高(1.57%～5.23%)的特征,表明样品普遍遭受蚀变;而且具有富硅、高铝、低MgO及低Mg~#值(36.8～63.1)的特征,说明其经历过一定程度的分离结晶作用。多龙辉绿岩和辉绿玢岩富集大离子亲石元素(LILE:Rb、Cs、K、Sr、P、Pb),亏损高场强元素(HFSE:Ta、Nb、Ti、Zr、Hf);稀土元素总量为23.27×10~(-6)～58.95×10~(-6),δEu为0.83～1.35,(La/Yb)_N为0.66～1.30,具有与岛弧拉斑玄武岩类似的稀土元素和总体一致的微量元素特征。岩石(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值为0.707345～0.708748,(~(143)Nd/~(144)Nd)_i值为0.512669～0.512705,t_(DM2)值为305～456Ma,ε_(Nd)(t)值为+6.9～+8.8,表明其岩浆源区为亏损地幔源区,其地球化学成分具有洋内弧的特征,暗示其可能是洋内俯冲作用的产物。综合分析认为,班-怒洋壳于晚二叠世时(ca.252Ma)在板块汇聚边缘发生了类似西太平洋Izu-Bonin-Mariana的洋内俯冲作用,形成兼具MOR蛇绿岩亲缘性和俯冲带SSZ蛇绿岩地球化学印记的双重属性的多龙辉绿岩及辉绿玢岩的母岩浆;母岩浆经过结晶分异、上升侵位,最终于洋内俯冲带之上的弧前盆地环境下形成多龙辉绿岩和辉绿玢岩。     

祁漫塔格造山带——青藏高原北部地壳演化窥探

祁漫塔格是东昆仑造山带的一个分支,位于青藏高原中北部,夹持于柴达木盆地和库木库里盆地中间,向西被阿尔金走滑断裂错段。从元古代到早中生代,由于受到多期、多阶段大洋俯冲和关闭影响,导致不同地体间发生碰撞拼贴和大陆增生过程,并由此引发一系列的岩浆事件。祁漫塔格造山带内发育新元古代花岗岩(1000~820 Ma)是对Rodinia超大陆形成的响应。以阿达滩和白干湖逆冲断裂为界,划分为南、北祁漫塔格两地体。北祁漫塔格地体作为活动大陆边缘,发育大量的早古生代与俯冲有关的花岗岩和VA型蛇绿岩;南祁漫塔格地体最初为洋内俯冲形成的原始大洋岛弧,发育早古生代SSZ型蛇绿岩、岛弧拉斑玄武岩和钙碱性火山岩。随着持续俯冲,年轻岛弧伴伴随地壳加厚转变为成熟岛弧。南、北祁漫塔格地体间的碰撞(弧-陆碰撞)可能发生在晚志留世(422Ma),并持续到早泥盆世(398Ma)。在此期间(422~389Ma),南祁漫塔格地体内发育一系列同碰撞型花岗岩;北祁漫塔格地体内发育一系列的大洋岛弧花岗岩。南祁漫塔格作为外来地体,碰撞拼贴对于大陆边缘、大陆增生意义重大。之后,南、北祁漫塔格地体进入后碰撞环境并发育一系列板内花岗岩。此外,伸展导致造山带垮塌,发育中泥盆统磨拉石建造。碰撞使得海沟后退,海沟阻塞导致俯冲减弱甚至停止,因而产生了石炭-二叠纪(357~251 Ma)岩浆活动缺口。古特提斯祁漫塔格洋的最终关闭可能始于晚二叠世,使得库木库里微板块拼贴于大陆边缘;碰撞抬升导致缺失上二叠统-中三叠统地层。早中三叠世(251~237 Ma)由于碰撞,俯冲大洋板片回转,之后断离,软流圈地幔物质沿岩石圈地幔通道上涌,使得新生下地壳部分熔融;到了晚三叠世,大规模岩石圈地幔和下地壳物质拆沉,导致古老地壳物质发生熔融,形成了一系列后碰撞背景下的钙碱性和碱性花岗岩。     

拉萨地块吉朗榴辉岩的岩石学研究及其对古特提斯洋壳俯冲折返过程的限定

拉萨地块东部松多(超)高压榴辉岩记录了古特提斯洋俯冲及折返过程。松多榴辉岩带已发现松多、新达多、白朗和吉朗4个榴辉岩出露区,它们的峰期温压条件及变质p-T轨迹的研究对揭示拉萨地块古特提斯时期的俯冲及折返过程有重要意义。松多榴辉岩带东段吉朗榴辉岩的主要矿物为石榴子石、绿辉石、多硅白云母、角闪石、金红石、绿帘石、石英以及退变形成的后成合晶结构(透辉石+角闪石+斜长石)和少量的黑云母。石榴子石具有含丰富矿物包裹体的"脏"核和极少包裹体的"净"边,具有典型的进变质成分环带特征,从核部到边部镁铝榴石组分升高,锰铝榴石和钙铝榴石组分降低。石榴子石边部发育窄的角闪石+斜长石(An=28)组成的冠状体,表明石榴子石边部发生了后期角闪岩相退变质作用。通过变质相平衡模拟计算得到石榴子石以及多硅白云母记录的峰期温压条件为563℃、2. 4 GPa。结合岩相学特征,确定吉朗榴辉岩经历了4期变质演化阶段:(1)进变质阶段以石榴子石核部及其包裹体为代表性矿物组合;(2)峰期变质阶段矿物组合为石榴子石边部、绿辉石、多硅白云母、蓝闪石、硬柱石、金红石和石英;(3)早期退变质阶段以硬柱石分解产生绿帘石为特征;(4)晚期退变质阶段以绿辉石发育后成合晶和石榴子石生长冠状体为特征。认为吉朗榴辉岩为典型的低温高压榴辉岩,经历了顺时针p-T演化轨迹,折返过程为近等温降压过程。与松多带内其他(超)高压岩石相比,吉朗榴辉岩峰期温压条件较低,其围岩为变石英岩,区别于区内其他(超)高压榴辉岩的石榴子石白云母片岩及蛇纹岩围岩。推测吉朗榴辉岩来自于俯冲带浅部,由俯冲隧道中低密度沉积物裹挟折返。     

滇西古特提斯多岛洋的结构及其南北延伸

在深化滇西古特提斯构造古地理格局研究基础上 ,提出了区分多岛洋与多岛海的时、空尺度标准。根据藏北羌塘、泰国北部与滇西古特提斯沉积地质学的比较研究 ,论证了滇西昌宁—孟连带北延连接冈玛错缝合带 ,南延与泰国北部隐蔽缝合带相接。泰国东北部著名的难河—程逸缝合带北延很可能潜伏于思茅盆地中新生代红层之下 ,因此古特提斯阶段并不存在稳定的“思茅地块”。泰国西北部湄萨良带存在洋盆硅质岩、海山碳酸盐岩和被动陆缘碎屑岩的构造混杂沉积组合 ,原属“泥盆系”的硅质岩中已发现早石炭世和晚三叠世卡尼期放射虫动物群 ,启示了古特提斯东段存在双子星座式主支洋盆的构造古地理格局。湄萨良带北延最可能与保山地块、腾冲地块之间的潞西三台山蛇绿混杂带相连。滇西北地区原属晚三叠世哈工组内侏罗纪放射虫化石的发现等 ,启示了青藏高原三江带在古、新特提斯转折期古地理演化的复杂性     

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。     

古特提斯洋俯冲碰撞在南羌塘的岩浆岩证据:西藏荣玛乡冈塘错花岗岩

西藏荣玛乡冈塘错花岗岩岩体分布于南羌塘地块中,由中粗粒巨斑状黑云母二长花岗岩和中细粒含电气石二云母二长花岗岩组成。中粗粒花岗岩的锆石测年结果为214.4±4.0Ma,中细粒花岗岩锆石测年结果为222.2±6.6Ma,均为晚三叠世。中粗粒花岗岩A/CNK为1.00~1.09,刚玉标准分子的百分含量均大于1%(1.84~3.04%),Al2O3的含量均大于14%,属于含白云母过铝质花岗岩。中细粒花岗岩的A/CNK1.1,刚玉标准分子的百分含量均大于1%(2.40~3.42%),Al2O3的含量均大于14%,属于强过铝质S型花岗岩。虽主量元素特征相近,但两类花岗岩的微量元素特征差异较大。根据锆石饱和温度计得出中粗粒花岗岩为高温类型的花岗岩,中细粒花岗岩为低温类型的花岗岩。结合区域地质背景推断中细粒花岗岩形成可能与三叠纪俯冲碰撞作用有关,而中粗粒花岗岩为碰撞后拆沉岩浆底侵的结果。冈塘错岩体中两种成因类型不同的花岗岩的形成时代对古特提斯洋的演化以及缝合带增生杂岩的形成具有时代约束意义。     

Ocean-Continent Subduction within the Paleotethyan Archiopeligic Ocean from Mineralogical Evidence of Muztag Ophiolite, Eastern Kunlun Mountain, China

TheMuztagophioliteisdistributeddiscontinu ouslyalongthewest easttrendingMuztag Jingyuhu faultzoneintheEasternKunlunMountainofXin jiangUygurAutonomousRegion(Fig.1).The mountainiscomposedoftwoprincipalunitsofmeta morphicperidotitesandcumulates(Molnaretal.,1…     

松树沟蛇绿岩中橄榄石位错构造及其流变学意义

在对东秦岭松树沟蛇绿岩的变质橄榄岩进行详细构造解析和显微构造研究的基础上，本文运用透射电子显微镜法着对橄榄石位错构造进行了研究。     

北山造山带白云山蛇绿岩地幔橄榄岩成因及形成环境

白云山蛇绿岩是北山造山带保存最好的蛇绿岩之一,其起源存在较大的争议。该蛇绿岩主要由橄榄岩、辉长岩以及基性火山岩等组成。橄榄岩主体为方辉橄榄岩以及少量二辉橄榄岩。这些岩石均发生不同程度的蛇纹石化以及强烈的变形变质作用。研究选取9件橄榄岩样品进行了全岩主量元素分析及单矿物电子探针分析,结果显示岩石均来自地幔。岩石中的尖晶石和辉石组分用来限定白云山蛇绿岩的成因及形成环境。样品包含了高Cr#（46.7~68.1）的尖晶石以及低Al2O3（0.78%~2.94%）含量的单斜辉石。矿物化学特征显示,地幔橄榄岩熔融程度为23%~36%,表明白云山地幔橄榄岩可能经历了多个阶段。矿物学及全岩地球化学特征表明,白云山蛇绿岩形成于洋中脊（MOR）环境,后受到俯冲带（SSZ）环境的改造。     

The Role of Pre-existing Mechanical Anisotropy on Shear Zone Development within Oceanic Mantle Lithosphere: an Example from the Oman Ophiolite

Structural and fabric analysis of the well-exposed Hilti mantlesection, Oman ophiolite, suggests that shear zone development,which may have resulted from oceanic plate fragmentation, wasinfluenced by pre-existing mantle fabric present at the paleo-ridge.Detailed structural mapping in the mantle section revealed agently undulating structure with an east–west flow direction.A NW–SE strike-slip shear zone cuts across this horizontalstructure. The crystal preferred orientation (CPO) of olivinewithin the foliation is dominated by (010) axial patterns ratherthan more commonly observed (010)[100] patterns, suggestingthat the horizontal flow close to the Moho involved non-coaxialflow. Olivine CPO within the shear zone formed at low temperatureis characterized by (001)[100] patterns and a sinistral senseof shear. The olivine CPO becomes weaker with progressive mylonitizationand accompanying grain size reduction, and ultimately developsinto an ultra-mylonite with a random CPO pattern. The olivine[010]-axis is consistently sub-vertical, even where the horizontalfoliation has been rotated to a sub-vertical orientation withinthe shear zone. These observations suggest that the primarymechanical anisotropy (mantle fabric) has been readily transformedinto a secondary structure (shear zone) with minimum modification.This occurred as a result of a change of the olivine slip systemsduring oceanic detachment and related tectonics during cooling.We propose that primary olivine CPO fabrics may play a significantrole in the subsequent structural development of the mantle.Thus, the structural behavior of oceanic mantle lithosphereduring subduction and obduction may be strongly influenced byinitial mechanical anisotropy developed at an oceanic spreadingcenter. KEY WORDS: mantle lithosphere; anisotropy; shear zone; olivine CPO; Oman ophiolite     

Exsolutions of Diopside and Magnetite in Olivine from Mantle Dunite, Luobusa Ophiolite, Tibet, China

The exsolutious of diopside and magnetite occur as intergrowth and orient within olivine from the mantle dunite, Luobusa ophiolite, Tibet. The dunite is very fresh with a mineral assemblage of olivine （〉95%） ＋ chromite （1%-4%） ＋ diopside （〈1%）. Two types of olivine are found in thin sections： one （Fo = 94） is coarse-grained, elongated with development of kink bands, wavy extinction and irregular margins; and the other （Fo = 96） is fine-grained and poly-angied. Some of the olivine grains contain minor Ca, Cr and Ni. Besides the exsolutions in olivine, three micron-size inclusions are also discovered. Analyzed through energy dispersive system （EDS） with unitary analytical method, the average compositions of the inclusions are： Na20, 3.12%-3.84%; MgO, 19.51%-23.79%; Al2O3, 9.33%-11.31%; SiO2, 44.89%-46.29%; CaO, 11.46%-12.90%; Cr2O3, 0.74%-2.29%; FeO, 4.26%- 5.27%, which is quite similar to those of amphibole. Diopside is anhedral f＇dling between olivines, or as micro-inclusions oriented in olivines. Chromite appears euhedral distributed between olivines, sometimes with apparent compositional zone. From core to rim of the chromite, Fe content increases and Cr decreases; and A! and Mg drop greatly on the rim. There is always incomplete magnetite zone around the chromite. Compared with the nodular chromite in the same section, the euhedral chromite has higher Fe3O4 and lower MgCr2O4 and MgAI2O4 end member contents, which means it formed under higher oxygen fugacity environment. With a geothermometer estimation, the equilibrium crystalline temperature is 820℃-960℃ for olivine and nodular chromite, 630℃-770℃ for olivine and euhedral chromite, and 350℃-550℃ for olivine and exsoluted magnetite, showing that the exsolutions occurred late at low temperature. Thus we propose that previously depleted mantle harzburgite reacted with the melt containing Na, Al and Ca, and produced an olivine solid solution added with Na^＋, Al^3＋, Ca^2＋, Fe^3＋, Cr^3＋. With temperature d     

西准噶尔蛇绿岩:古大洋俯冲增生过程的记录

蛇绿岩记录了大洋岩石圈形成、演化、消亡的全过程,是刻画区域板块构造和洋 陆格局演化的关键证据。本文通过系统梳理前人相关研究,总结西准噶尔蛇绿岩最新研究成果,探讨大陆地壳增生方式、恢复古大洋演化历史,从而对西准噶尔构造体制转化提供新制约。西准噶尔地区发育多条震旦纪—石炭纪被构造肢解的蛇绿岩带,具有典型的岩块 基质结构,绝大多数蛇绿岩包括正常洋壳组分和海山/大洋高原残片,其中基性岩具有MORB和OIB的地球化学特征。基于前人研究,本文认为在西准噶尔古大洋发育过程中,发育不同时代与地幔柱有关的海山/大洋高原,同时存在增生型和侵蚀型两类汇聚板块边界。另外,大洋高原增生不仅是大陆地壳增生的有效途径之一,还可能诱发俯冲极性反转和传递。而在大洋高原形成初期,还可能存在地幔柱诱发俯冲起始机制。     

慕士塔格冰芯钻孔温度测量结果

2002年8月对慕士塔格冰川累积区海拔6300m左右的两根冰芯钻孔(其中—根达到冰川底部基岩)进行了温度测量，揭示了该处冰川的温度分布特征．结果表明：慕士塔格冰芯的冰温是目前中低纬地区山地冰川中最低的，达-21．79℃，该最低温度出现的位置在35m以下；冰床底部的温度为-20．76℃，也远低于其它山地冰川的冰床温度，极低的温度对成冰过程有重要影响，并有利于获得可靠的冰芯记录。     

内蒙古图林凯蛇绿岩中埃达克岩SHRIMP测年：早古生代洋壳消减的证据

内蒙古图林凯蛇绿岩中,新发现了埃达克岩,岩性包括石英闪长岩、奥长花岗岩、斜长岩和英安岩。它们是温都尔庙—图林凯早古生代消减带的一种岩浆岩标志。精确的SHRIMP U-Pb测年表明:①石英闪长岩侵位于约467±13Ma,说明温都尔庙古洋壳的消减可能始于约467±13Ma或更早。随后不久,这一岩石经历了约451±18Ma的高级变质和部分熔融事件。②英安岩喷发于约459±8Ma,奥长花岗岩形成略晚,约451±7Ma,最后形成了斜长岩的岩墙,其时代约为429±7Ma。据此认为,温都尔庙—图林凯古洋壳在早古生代时期,经历了愈38Ma的消减事件。