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。     

雅鲁藏布江缝合带西段东波蛇绿岩OIB型玄武岩的厘定及其形成环境

雅鲁藏布江缝合带(YZSZ)西段分为两支,南带蛇绿岩的成因对整个缝合带的性质和构造背景的探讨起到十分关键作用,但由于地区偏远、交通不便,研究程度一直十分薄弱.本文报道了南带的东波蛇绿岩中洋岛型玄武岩及有关沉积岩的发现和成因探讨.东波蛇绿岩主要由地幔橄榄岩(方辉橄榄岩、含单辉方辉橄榄岩和透镜状纯橄岩)和上覆火山-沉积岩组成,未见堆晶岩和枕状熔岩等典型洋壳端元.火山-沉积岩盖层为一套稳定的海相层序,主要由硅质灰岩、红色硅质岩等沉积岩和玄武岩和玄武火山碎屑岩组成.OIB型玄武岩的特征表现为低SiO2和MgO,高TiO2、P2O5和(K2O+Na2O),富集Nb、Ta,亏损Th、K、Pb、Sr.微量元素和Sr、Nd、Pb同位素数据显示,该玄武质源区来自石榴石尖晶石二辉橄榄岩2％ ～ 5％的部分熔融.成分研究显示,硅质岩形成于大陆边缘环境,为洋岛或海山和大陆边缘物质在生物作用下形成的.以上证据表明,东波火山-沉积岩层序具有典型海山特征,与世界上典型的地幔柱型蛇绿岩可对比,属于地幔柱热点活动的产物.因此,可以认为,地幔柱热点在与冈瓦纳大陆北缘岩石圈地幔相互作用过程中,不但促使YZSZ西段南带(达巴-休古嘎布)特提斯洋盆打开,还可能与YZSZ蛇绿岩中普遍包含金刚石等异常地幔矿物群有直接的动力学关系.     

西藏雅鲁藏布江缝合带西段普兰蛇绿岩地幔橄榄岩矿物学研究和成因探讨

西藏普兰蛇绿岩以出露面积约600km2的特大型地幔橄榄岩体而引人注目。我们在普兰岩体的东段,完成了一条近垂直走向并穿过岩体的长约10km的地质剖面,其目的是探讨地幔橄榄岩体岩相的变化及其成因。研究表明,岩体主体为方辉橄榄岩,分布于岩体内部,二辉橄榄岩呈条带状,分布于岩体边部,方辉橄榄岩和二辉橄榄岩出露面积之比约为4∶1。剖面显示,二辉橄榄岩向方辉橄榄岩岩相渐变,Ol和Sp含量增加,Opx和Cpx减少,橄榄石Fo值和NiO含量也呈逐渐增加的特征。斜方辉石主要为顽火辉石(En=85~90),Mg#值变化于88~92之间,Al2O3含量0.89%~5.16%。单斜辉石包括顽透辉石和透辉石,以低铝(Al2O3=1.16%~6.02%),高镁(Mg#值为90~94)为特征。二辉橄榄岩的铬尖晶石Cr#值在19~32之间,低于方辉橄榄岩的Cr#值(25~72),两者之间呈连续变化。另一方面,方辉橄榄岩的各矿物百分含量、成分特征及部分熔融程度在岩体东部变化较大。结合前人成果,认为岩体中部分方辉橄榄岩不仅仅为单一的地幔残余,而可能经历了后期流体/熔体交代作用。依据尖晶石-橄榄石/单斜辉石矿物化学成分,估算出二辉橄榄岩是地幔源区经历约5%~12%部分熔融作用形成,而方辉橄榄岩则最终经历了约12%~32%部分熔融作用。研究结果表明,从二辉橄榄岩到方辉橄榄岩的演变,起因于部分熔融的差别,没有证据表明是受构造背景变化制约,因此,简单地用铬尖晶石等矿物成分的变化判断地幔橄榄岩的产出构造背景的方法值得商榷。     

雅鲁藏布江缝合带西段普兰蛇绿岩中地幔橄榄岩的岩石学研究

西藏雅鲁藏布江缝合带西段普兰蛇绿岩以出现面积约600余平方千米的特大型地幔橄榄岩体而引人注目.该地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主体,含有少量的二辉橄榄岩和纯橄榄岩,岩体中另有一些橄榄单斜辉石岩、辉长岩和辉绿岩等侵入体.地幔橄榄岩的主要造岩矿物橄榄石的Fo 90～93,其中呈包裹体的橄榄石的Fo略高,斜方辉石为顽火辉石(En 88～90),单斜辉石主要为顽透辉石和透辉石,以低铝(0.48％～3.96％)和高Mg#(91～96)为特征,铬尖晶石的Cr#值为18～69,其中方辉橄榄岩和二辉橄榄岩中的铬尖晶石属富铝型尖晶石,而纯橄岩中为富铬型尖晶石.橄榄单斜辉石岩的橄榄石Fo值一致较低,平均为88.4,斜方辉石En平均87,单斜辉石以透辉石为主,铬尖晶石的Cr#值为45～69.普兰地幔橄榄岩及橄榄单斜辉石岩都具有相似的稀土元素和微量元素配分模式,表现为LREE相对富集,Eu亏损不明显,微量元素中大离子亲石元素含量较低,部分样品高场强元素亏损,另一些则相对富集,显示地幔橄榄岩具有亏损地幔源区特征,但也具有俯冲带流体的交代特征,表明普兰岩体可能经历了MOR和SSZ两种构造环境,该特征与雅鲁藏布江缝合带东段的罗布莎地幔橄榄岩的特征可以对比.     

雅鲁藏布江缝合带西段东波MORB型均质辉长岩的大洋核杂岩成因

为解决雅鲁藏布江缝合带西段南带中数个大型超镁铁岩体的成因问题,对南带西段约400 km2的东波蛇绿岩开展区域地质填图,研究蛇绿岩岩石组合和构造性质及西北缘均质辉长岩年代学和成因.研究表明,东波蛇绿岩以地幔橄榄岩、薄层洋壳和周缘出露大面积晚侏罗世-早白垩世残余海山为特征,地幔橄榄岩中发育大量拆离、韧性剪切和正断层及糜棱岩和糜棱岩化蛇纹岩和蛇绿角砾岩;均质辉长岩的锆石普遍受到流体交代,锆石U-Pb年龄为129.0±1.8 Ma,地球化学具有低Si、K、P、Fe和Ti,高Ca和Mg,N-MORB型的稀土配分特征及明显的Th、Nb、Sr和Pb负异常.认为均质辉长岩形成于慢速-超慢速大洋扩张阶段,在大洋核杂岩沿拆离断层侵位过程中形成.      

西藏雅鲁藏布江缝合带东波地幔橄榄岩中金刚石的发现及地质意义

本文报道了雅鲁藏布江缝合带西段的东波蛇绿岩地幔橄榄岩中发现与罗布莎和普兰岩体相似的金刚石和特殊地幔矿物群。东波地幔橄榄岩体以方辉橄榄岩为主,含少量二辉橄榄岩和纯橄岩,辉石岩和辉长岩呈脉状产在方辉橄榄岩中。岩石地球化学特征表明东波岩体形成于MOR环境后受到SSZ环境的改造。通过重砂分选实验,在693 kg的地幔橄榄岩大样中发现了金刚石和碳硅石等30余种特殊矿物群,包括金刚石、自然铬、自然金、自然铁、自然硅、自然铜等自然元素矿物类;碳硅石等碳化物;铬尖晶石、金红石、铬铁矿、刚玉、黑钨矿、铌钽铁矿、磁铁矿、赤铁矿、方铁矿、锡石等氧化物;铁铬镍合金、镍铁合金、铜锌合金等合金互化物;辉钼矿、方铅矿、辉铋矿、黄铁矿、黄铜矿、毒砂和闪锌矿等硫化物;橄榄石、辉石、锆石、蓝晶石、白云母、蛇纹石、绿帘石等硅酸岩;萤石等氟化物。该矿物群与雅鲁藏布江缝合带的罗布莎和普兰两个岩体中发现的特殊矿物群非常类似,同时也为蛇绿岩型金刚石这一新类型提供了佐证。     

西藏雅鲁藏布江缝合带西段巴尔地幔橄榄岩成因及构造意义

巴尔蛇绿岩属于雅鲁藏布江缝合带的西延部分,距拉萨约1200km,主要由地幔橄榄岩、少量的橄长堆晶岩和玄武岩组成.地幔橄榄岩主体为合单辉方辉橄榄岩,少量为二辉橄榄岩.根据巴尔蛇绿岩地幔橄榄岩的结构构造特征,将矿物组合划分为3个世代,第一世代残余地幔矿物组合:橄榄石+斜方辉石+单斜辉石;第二世代部分熔融及熔-岩反应矿物组合:橄榄石+斜方辉石+单斜辉石+尖晶石;第三世代地幔交代作用矿物组合,主要为含水矿物角闪石.将3个世代的矿物组合归并为2个演化阶段:第一阶段,包括第一世代和第二世代矿物组合,形成于MOR(mid-ocean ridge)构造环境下的洋脊扩张阶段;第二阶段,为第三世代矿物角闪石,形成于SSZ(super-subduction zone)环境下的俯冲阶段.对比雅鲁藏布江缝合带不同区段蛇绿岩中地幔橄榄岩的特征,发现雅鲁藏布江缝合带存在MOR和SSZ两种类型的蛇绿岩,其中中段的蛇绿岩主要以典型的SSZ型地幔橄榄岩为主,而东、西段则以受到不同程度SSZ环境改造的MOR型地幔橄榄岩为主,认为雅鲁藏布江缝合带蛇绿岩地幔橄榄岩演化分段性的特征,与新特提斯洋沿弧方向上板块活动的动力学机制的不均一有关.     

南公珠错地幔橄榄岩:雅鲁藏布江缝合带西段一个典型的大洋地幔橄榄岩

西藏阿里地区的南公珠错蛇绿岩产在公珠错的南侧,空间上属于雅鲁藏布江缝合带西段之南亚带蛇绿岩。该蛇绿岩主要由地幔橄榄岩和辉长岩等基性岩类组成。地幔橄榄岩中约80%为方辉橄榄岩,20%为二辉橄榄岩,纯橄岩较少。南公珠错地幔橄榄岩矿物化学特征表现为橄榄石具有较低的Fo(89.3~91.4)值、辉石具有较高的Al_2O_3含量(1.89%~6.06%)、尖晶石具有较低的Cr~#(12.7~28.3)值。与原始地幔相比南公珠错地幔橄榄岩的全岩地球化学特征具有较高的MgO含量和较低的Al_2O_3、CaO和TiO_2等易熔元素含量;方辉橄榄岩和二辉橄榄岩的稀土元素总含量分别介于0.66×10-6~1.10×10-6和0.90×10~(-6)~3.78×10~(-6)之间,明显低于原始地幔值,其稀土元素配分模式为轻稀土元素轻微富集型;在原始地幔标准化微量元素蜘蛛图中,南公珠错地幔橄榄岩显示出强烈的U正异常、Nd轻微正异常和强不相容元素Zr的负异常;方辉橄榄岩和二辉橄榄岩的铂族元素总量分别介于15.26×10~(-9)~25.23×10~(-9)和18.74×10~(-9)~26.86×10~(-9)之间,二者含量的变化较小,南公珠错地幔橄榄岩PGEs球粒陨石标准化图解显示其为接近于原始地幔的"平坦型"。南公珠错地幔橄榄岩的矿物化学和全岩地球化学特征与深海橄榄岩相似,指示它们可能形成于大洋扩张脊环境。定量模拟估算表明,南公珠错地幔橄榄岩可能来源于地幔中的尖晶石相二辉橄榄岩源区,系经历了至多16%部分熔融的残余。LREE的微富集和较高的Pd/Ir、Rh/Ir比值指示它们还经历了岩石-熔体反应作用。初步结论认为南公珠错地幔橄榄岩形成于大洋脊环境,为尖晶石相二辉橄榄岩地幔源区较低程度部分熔融的残余,但经历了后期岩石-熔体反应作用。     

西藏雅鲁藏布江缝合带西段南北亚带蛇绿岩的成因探讨

雅鲁藏布江蛇绿岩带自萨嘎以西分为达巴-休古嘎布(南亚带)和萨嘎-达机翁(北亚带)两个亚带,但两者的关系和构造环境还存在争论。本文在实测剖面的基础上,对比南北亚带蛇绿岩产出和岩石组成,以及对比基性岩脉和围岩方辉橄榄岩的地球化学和年代学特征,探讨两个带的关系和构造环境。北带错不扎、加纳崩和巴尔基性岩脉具有高Si、Al,低K、Ti、P特征,属钙碱性玄武质成分,锆石U-Pb年龄为125~128Ma;南亚带东波、普兰、休古嘎布基性岩具有高Mg、Ti,低Si、K特征,为低钾拉斑玄武质成分,锆石U-Pb年龄为120~130Ma。南北带基性岩具有类似产状和年代学,球粒陨石标准化曲线与NMORB一致;N-MORB标准化蛛网图中显示Nb、Ta、Ti负异常,指示洋内俯冲带弧前或弧后环境。此外,两带基性岩围岩方辉橄榄岩中橄榄石、辉石、尖晶石具有类似的矿物成分特征,地球化学成分兼有弧前和深海地幔橄榄岩的特点,指示南北亚带蛇绿岩形成于俯冲带弧前环境。结合区域对比,南亚带蛇绿岩不发育沟-弧-盆体系,具有从北到南的构造侵位特征,南北亚带之间的仲巴微地体具有特提斯喜马拉雅的亲缘性,指示南北蛇绿岩亚带可能为相同大洋岩石圈的不同残余。     

The Late Jurassic Zedong ophiolite: A remnant of subduction initiation within the Yarlung Zangbo Suture Zone (southern Tibet) and its tectonic implications

The Zedong ophiolite is the largest ophiolite massif east of Dazhuqu in the Yarlung Zangbo Suture Zone in the southern Tibetan Plateau. However, its age, geodynamic setting and relationship to the Xigaze ophiolite remain controversial. New zircon U–Pb ages, whole-rock geochemical and Nd–Pb isotopic data from ophiolitic units provide constraints on the geodynamic and tectonic evolution of the Zedong ophiolite. U–Pb zircon geochronology of dolerite lavas and late gabbro–diabase dikes yield weighted mean ages of 153.9 ± 2.5 Ma and 149.2 ± 5.1 Ma, respectively. Strong positive ε_Nd(t) and positive Δ7/4Pb and Δ8/4Pb values indicate derivation from a highly depleted mantle source with an isotopic composition similar to that of the Indian MORB-type mantle. The geochemistry of ophiolitic lavas and early dikes are analogous to typical island arc tholeiites whereas late dikes are similar to boninites. The geochemistry of these rock types suggests multi-stage partial melting of the mantle and gradually enhanced subduction influences to the mantle source through time. Combined with the MORB-like 162.9 ± 2.8 Ma Luobusha ophiolitic lavas, we suggest that the Luobusha lavas, Zedong lavas and early dikes originated in an infant proto-arc setting whereas late dikes in the Zedong ophiolite originated in a forearc setting. Together, they represent a Neo-Tethyan subduction initiation sequence. The Late Jurassic intra-oceanic proto-arc to forearc setting of the Zedong ophiolite contrasts with the continental margin forearc setting for the Xigaze ophiolite, which suggests a laterally complex geodynamic setting for ophiolites along the Yarlung Zangbo Suture Zone.     

雅鲁藏布江缝合带西段东波地幔橄榄岩体钻孔岩心研究

东波地幔橄榄岩是雅鲁藏布江缝合带内代表性超镁铁岩体,位于缝合带西段,面积超过400km2。为查明岩体成因,在岩体中实施了一口千米深的科学钻探(DSD-1)。除上部有约23m厚的第四系堆积物外,钻孔均钻进在地幔橄榄岩中,孔深1002.06m,岩心采取率96.62%。岩心编录结合显微镜下鉴定将岩心划分出44个岩性单元层,并进一步归并为上、下两套岩性:上部(23.1～340.17m)为含单辉方辉橄榄岩(斜方辉石含量为15～20%,单斜辉石含量不足5%);下部(340.17～1002.06m)为方辉橄榄岩(斜方辉石含量为10%～15%,几乎不含单斜辉石),其中发育薄层状纯橄岩和辉石岩以及辉绿岩脉。矿物学及全岩地球化学研究揭示:①东波地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主,其次为含单辉方辉橄榄岩,它们均具有亏损的全岩地球化学及矿物成分组成,指示它们为经历过中高程度部分熔融后的地幔残余岩石;经历过富水流体(熔体)交代作用,表现为角闪石呈柱状交代斜方辉石;②纯橄岩和辉石岩以透镜状或薄层状脉体发育于方辉橄榄岩中,具有岩浆成因的矿物组成,见交代矿物角闪石,指示它们可能为交代成因;③辉绿岩脉兼具N-MORB和弧玄武岩的化学属性,以低SiO2、高MgO和高Al2O3含量为特征,具有与Western Lau Basin玄武岩一致的REE配分型式,形成于较为成熟的弧后盆地环境。东波地幔橄榄岩(及其中的纯橄岩、辉石岩和辉绿岩脉)在成因上与俯冲带关系密切,都受到了与俯冲带相关地质作用的影响。     

雅鲁藏布江缝合带中部硅岩地球化学特征及构造环境制约

硅岩在雅鲁藏布江缝合带广泛发育。在 1∶ 2 5万萨嘎县幅、桑桑区幅区域地质调查中 ,在缝合带及其南侧宗卓组中识别出 3种硅岩沉积组合 :1嘎学群内与玄武岩伴生的硅岩 ;2构造混杂带内夹于页岩中的硅岩 ;3宗卓组内夹于页岩—岩屑石英杂砂岩的硅岩。在硅岩中分离出的放射虫组合时代为白垩纪。运用地球化学研究手段 ,对硅岩岩石组合、岩石化学、微量元素和稀土元素特征进行了综合分析 ,与玄武岩伴生的硅岩 Al/ (Al Fe Mn)为 0 .5 33～ 0 .5 4 6 <0 .6 19(除 9号样外 ) ,Ce/ Ce* 为 0 .6 7(平均 ) ,L an/ Ybn为 0 .83～ 1.37和 L an/ Cen为0 .82～ 2 .2 3;夹于页岩中的硅岩 Al/ (Al Fe Mn)为 0 .5 5 7～ 0 .6 19,Ce/ Ce*为 0 .995～ 1.35 0 ,L an/ Ybn为 0 .71～ 1.0 3和 L an/ Cen为 0 .6 8～ 0 .98;宗卓组内的硅岩 Al/ (Al Fe Mn)为 0 .6 15～ 0 .70 7>0 .6 19,Ce/ Ce* 为 0 .94～1.14 ,L an/ Ybn 为 1.4 4～ 1.6 6和 L an/ Cen 为 0 .85～ 1.0 7。研究证实 ,3种背景的硅岩均反映非热水或生物成因。嘎学群内与玄武岩伴生的硅岩具深水盆地沉积特征 ;宗卓组中的硅岩具典型大陆边缘沉积环境特征 ;构造混杂带内的硅岩形成于近大陆边缘环境中     

Early cretaceous ophiolites of the Yarlung Zangbo Suture Zone: insights from dolerites and peridotites from the Baer upper mantle suite,SW Tibet (China)

The Baer ophiolitic massif is located in the northern sub-belt of the western segment of the Yarlung Zangbo Suture Zone (YZSZ) and mainly consists of a lherzolite-dominant mantle suite, dolerite intrusions and limited crustal outcrops. The dolerites show sub-ophitic texture and light rare earth element-depleted chondrite-normalized rare earth element patterns similar to normal-mid-ocean ridge basalts (N-MORB); though, they display enrichments in fluid-mobile elements (Rb, Ba, and Sr) and marked depletions in Th and Nb. The U–Pb ages of several magmatic zircon grains recovered from two dolerite samples indicate that the intrusion of the dikes into the Baer lherzolitic mantle occurred at 125.6–126.3 Ma, consistent with the widespread mafic magmatism between 120 and 130 Ma in the Yarlung Zangbo ophiolites. The dolerites have slightly more radiogenic ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios (0.7043–0.7054) in comparison to N-MORB, whereas they show ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd values (0.513067–0.513114) similar to N-MORB and high zircon Hf-isotope compositions. They have a limited range of Nd-isotope (ε_Nd(t) values: +8.2 to +9.1) and juvenile Hf-isotope compositions (ε_Hf(t) values: +8.4 to +14.2 and +10.0 to +15.1) indicating derivation from mantle melts. The moderate spread in the ε_Hf (t) values of zircons indicates derivation of the dolerites parental magma from a weakly contaminated spinel-bearing mantle source. This is also corroborated by the geochemical signatures of the Baer dolerites (enrichment in LILE and depletion in HFSE) suggesting minor slab input to the mantle source of the dike-filling melt. We suggest that the genesis of the dolerite dike-forming melt happened at a stage of subduction initiation in a sub-oceanic mantle domain mildly affected by fluids emanating from the downgoing slab. Our data combined with literature data allow us to presume that the intrusion of the dolerites into the Baer mantle corresponds to an early phase of subduction initiation beneath a developing forearc basin.     

西藏雅鲁藏布江缝合带二叠纪灰岩体的动物群及其古地理意义

西藏雅鲁藏布江缝合带含有从砾石级到几十平方千米大小的二叠纪灰岩体，它们没有完整的地层层序，与围岩形成混杂或滑杂堆积，长期以来对其来源的解释存在争论。本文通过对灰岩体的动物群类型、古生物地理区系及其岩石学特征等方面进行研究和比较，认为雅鲁藏布江缝合线一带的二叠纪灰岩体总体上都呈现出冈瓦纳冷水型与华夏暖水型动物群混生特点，应形成于相同或类似的沉积环境。根据珊瑚、筵、腕足类等动物群大致分为与南方冈瓦纳大陆北缘内陆棚相动物群比较接近和与更靠近古赤道区的拉萨地块动物群较为接近两种类型，其时代从早二叠世晚期至长兴期不等。灰岩体主要由肉红色或灰色纯生物碎屑灰岩组成，不含或含有很少的陆源碎屑，均孤立地分散于中生代地层中，与围岩往往呈断层接触，断层带或灰岩夹层中经常有玄武岩或其他火山岩。因此，灰岩体可能为位于冈瓦纳大陆北缘外陆棚上小型碳酸盐台地或新特提斯洋最初裂解带上的海山型碳酸盐岩沉积，受后期印度-欧亚大陆板块碰撞作用而成为外来体夹于缝合带的其他海相沉积中。     

Mineralogy and Geochemistry of the High‐Cr Podiform Chromitite from the Cuobuzha Ophiolite,Yarlung Zangbo Suture Zone,Western Tibet,China: Implication for its Origin

The Cuobuzha high-Cr chromitites in the western segment of Yarlung Zangbo Suture Zone of Tibet are mainly hosted in the harzburgites as massive type, which are characterized by high concentrations of platinum group elements(PGE) ranging from 380 to 577 ppb, and low Pd/Ir ratios(<0.1). In mid-ocean ridge basalts(MORB)-normalized spidergrams, chromites of the Cuobuzha chromitites are depleted in Al, Ga, V, Mg and Zn, and enriched in Mn and Cr, sharing similar patterns with those of ophiolitic b...