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.     

西昆仑库地岩组及构造意义

依莎克群由上、中、下3个断片构成,并非连续性沉积地层.区域上依莎克群上部碎屑岩段(晚泥盆—早石炭世)和下部基性火山岩段(震旦—寒武纪)地层年龄差别大,呈断层接触,依沙克群作为一个统一岩石地层单元已不合适.将依莎克群下部基性火山岩单独划分出来,命名为库地岩组.库地岩组火山岩属大洋拉斑玄武岩浆产物,成分特征接近洋中脊玄武岩,岩浆源于上地幔分熔,具蛇绿岩性质,时代为早青白口世至早寒武世.     

新疆北天山巴音沟蛇绿岩的地质特征

巴音沟蛇绿岩虽受强热构造作用肢解,但仍保存有较完整的蛇纹石化超基性岩、状层辉长岩、基性熔岩(下部块状、上部枕状)和放射虫硅质岩的层序组合。岩石化学、地球化学、放射虫等古生物资料表明,它代表一个中石炭世陆缘海盆迅速扩张形成的洋壳和上地幔的残片。其侵位发生在中石炭世未海盆的封闭期间。     

Geochronology of the Dong Tso Ophiolite and the Tectonic Environment

The wedge shaped Dong Tso ophiolitic block is distributed near the transition point from the western to the middle sub-belt of the Bangong-Nujiang suture zone.The ophiolite is characterized by well-developed cumulate rocks that are mainly composed of cumulate and massive gabbros.In the cumulate gabbros,the adcumulate amphiboles are distributed extensively around the plagioclase and residual pyroxene grains; hence,the rocks are named adcumulate amphibole-gabbro.In this study,the formation age of the ophiolite has been estimated to be 166 ± 4 million years （Ma） by the sensitive high-resolution ion microprobe （SHRIMP） Ⅱ U-Pb isotopic analysis of the zircons from the adcumulate amphibole-gabbro; the 40Ar/39Ar plateau age was estimated to be 148.19 ± 1.53 Ma,which should represent the emplacement time of the ophiolite,by isotopic dating of the pure amphibole mineral from the amphibole-schist.Two different suits of volcanic lavas have been recognized in this work.The purple colored pillow basalts have high TiO2 and P2O5 contents,and are rich in light rare earth elements （LREEs）,large-ion lithospheric elements （LILEs） and high-field-strength elements （HFSEs）,the characteristics that are the typical of the oceanic island basalt （OIB）.On the other hand,other massive basaltic andesites of celadon color are poor in MgO; rich in Fe2O3,LREEs,LILEs,and HFSEs; and especially characterized by negative Nb and Ta anomalies,the properties that establish the andesites as continental arc volcanic rocks.It is concluded that hotspots had developed in the old Dong Tso basin,the oceanic basin that had been developing from middle Jurassic （166 Ma） or even before and emplaced northward in late Jurassic （about 148 Ma）.     

雅鲁藏布江缝合带区域性构造-沉积特征

沿雅鲁藏布江缝合带的蛇绿岩套出露状态可分为3种类型,如在岗仁波齐和白朗地区完整出露大套基性 超基性岩体,层状堆晶岩,辉绿岩质岩席、岩墙,以及层状深海沉积建造。而在仁布地区的蛇绿岩露头规模迅速收敛,仅剩少量地幔岩体表现为串珠状排列的小岩株向东延伸并逐渐尖灭。在拉萨地区蛇绿岩套则完全缺失,相应位置出露一套同时代中 酸性火山岩建造。为探讨雅鲁藏布江蛇绿岩带的大地构造性质,笔者选择蛇绿岩套出露巨厚、迅速收敛和完全缺失3种不同的构造位置开展构造-沉积剖面研究。初步结果显示：白朗大规模蛇绿岩套核心区保留基底构造窗,且局部可直接观察到深海沉积建造与上下围岩复理石的沉积整合接触关系。仁布地区的镁铁 超镁铁岩体具有保留完好的原生侵位构造形迹,岩体与围岩常呈侵位时的牵引平行或者低角度斜交接触关系,地幔岩与围岩接触带保留典型烘烤边等热接触变质带（晕）等。两剖面的岩石均处于区域性脆性 韧脆性变形和低绿片岩相变质作用,缺乏统一的区域性构造极性,因而整体属于原地系统,并非经历板块俯冲-碰撞-反逆冲的外来残余洋壳岩片。拉萨地区在蛇绿岩带向东延线位置出露侏罗-白垩系中 酸性火山建造,大剖面南北两侧的中 新生代沉积建造的岩性组合,构造样式和沉积环境演变过程具有明显的相似性和时间上的宏观对应性,应当记录了同一个盆地的完整演化旋回。上述构造-沉积地质特征说明雅鲁藏布江蛇绿岩套并不代表中生代近万公里宽阔洋壳的残余构造岩片,新特提斯洋实际上属于一条中生代不均一洋壳化的弧后裂陷盆地。     

缅甸密支那地区发现侏罗纪的SSZ型蛇绿岩

本文报道了在缅甸的密支那地区发现的一套侏罗纪SSZ型蛇绿岩和有关的岩石单元。蛇绿岩由地幔橄榄岩、安山玄武岩、淡色辉长岩和辉长岩类、橄榄辉石岩和含长辉石岩类、以及斜长花岗岩组成。锆石的U-Pb定年获得安山玄武岩的形成年龄为166±3Ma、淡色辉长岩177±1Ma、橄榄辉石岩171±2Ma,和斜长花岗岩176±1Ma。安山玄武岩以低K2O(平均0.21%)和中TiO2(0.8%～1.2%)为特征,熔岩的球粒陨石标准化属于近平坦和LREE轻微富集型〔(La/Yb)N变化于1～1.3之间〕。微量元素MORB标准化蛛网图显示,熔岩和其他基性岩的大离子亲石元素Sr,K,Rb和Ba含量明显富集,而高场强元素Nb、Th、Ta、Zr、Ti明显亏损,为典型的SSZ构造背景成因的熔岩特征。87Sr/86Sr(i)比值为0.70367～0.70397,以及εNd(t)为正值(4～5.3),均表明它们的岩浆源区为亏损地幔源区。从空间展布看,密支那蛇绿岩与缅甸东带蛇绿岩应属同一条蛇绿岩带,与我国西藏的雅鲁藏布江缝合带相连。但不同的是,雅鲁藏布江缝合带侏罗纪时(约170Ma)为MOR型蛇绿岩,但密支那侏罗纪出现的是SSZ型蛇绿岩。两者时间如此相近,我们认为用洋内俯冲来解释较为合适。但值得注意的是,也有人将缅甸东带蛇绿岩与西藏北带的班公湖-怒江缝合带相连,并且后者在侏罗纪时也已经出现SSZ型蛇绿岩。因此,有必要进一步开展对密支那蛇绿岩构造背景的研究。     

新疆蛇绿岩带的分布、特征及研究新进展

新疆位于亚洲大陆的北部,构造上跨越了古亚洲和特提斯两大构造域,现今主要由中新生代盆地和其间的古生代造山带组成。古生代造山带主要由陆缘岩系和岩浆岩组成,其中夹有洋壳残片和前寒武结晶基底的碎块;洋壳残片从北向南大致分布12条,其中出露较集中的约30多处。这些蛇绿岩,以塔里木盆地为界,北部主要为古亚洲洋的洋壳残片,南部主要为特提斯洋的洋壳残片。在介绍其基本特征的同时,本文侧重报道了近年来新疆区域地质调查的一些成果。     

东波超镁铁岩体:西藏雅鲁藏布江缝合带西段一个甚具铬铁矿前景的地幔橄榄岩体

东波超镁铁岩体产在雅鲁藏布江缝合带的西段,与周边白垩纪沉积岩地层和火山岩以断层接触.航磁资料显示该岩体约400km2规模,地表出露连续,地下有一定延深.超镁铁岩体由亏损的地幔橄榄岩组成,主要有高镁的方辉橄榄岩、纯橄岩和少量二辉橄榄岩.方辉橄榄岩和二辉橄榄岩中橄榄石和斜方辉石属高镁型,分别为Fo=89.5～91.5和Mg#=90～91.5.但二辉橄榄岩中的Al2O3和CaO含量明显高于方辉橄榄岩.方辉橄榄岩中单斜辉石Mg#=92～95,二辉橄榄岩的Mg#=92～93,两者的值也重叠.二辉橄榄岩中的Al2O3和CaO含量要明显高于方辉橄榄岩.这些均为阿尔卑斯型地幔橄榄岩的典型特征.纯橄岩中的橄榄石Fo=92～93.2,其斜方辉石和单斜辉石的Mg#=～93,但Al2O3和CaO的含量比方辉橄榄岩和二辉橄榄岩的低.三种岩石的成分变化规律,反映了地幔部分熔融程度的差异.二辉橄榄岩铬尖晶石的Cr#值20～30,反映为典型深海橄榄岩特征,指示MOR环境.与其不同的是,方辉橄榄岩的铬尖晶石的Cr#=20～75,指示MOR和SSZ两者兼有环境.岩石的原始地幔标准化的REE和微量元素蛛网图模式支持了上述的认识.东波地幔橄榄岩中的岩石学特征与产有大型铬铁矿床的罗布莎地幔橄榄岩可对比,岩体中已多处发现块状铬铁矿石,其铬铁矿的Cr2O3含量56％～59％,表明东波是寻找铬铁矿大矿和富矿甚具前景的一个超镁铁岩体.     

北阿尔金地区米兰红柳沟蛇绿岩的岩石学特征和SHRIMP定年

米兰红柳沟蛇绿岩是北阿尔金蛇绿岩带中发育和保留最好的蛇绿岩,主要由地幔橄榄岩、镁铁-超镁铁质堆晶杂岩、岩墙群和基性熔岩等组成.它们以规模不等的构造岩块产出,大者长十余km,宽近1km,组成一条近100km长的蛇绿混杂岩带.地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主,有少量纯橄岩,主要由橄榄石(Fo=91.2～92.7),斜方辉石(En=93-98)和少量单斜辉石(En=46)组成;副矿物尖晶石Cr#为43～69(平均55),Mg#为43～64(平均58),表现出深海橄榄岩(Abyssal peridotite)和俯冲带环境(SSZ)橄榄岩成分特点.深成堆晶岩主要由异剥橄榄岩-橄榄二辉石岩-(橄榄)辉石岩-辉长岩-斜长岩,该组合的堆晶岩通常被认为是SSZ构造背景的产物.席状岩墙群的岩石成分与熔岩一致,其TiO2(1%～1.5%)和低含量的K2O<0.3%和P2O5表明具有MORB型的岩石特征,并得到了不相容元素和LREE平坦型和亏损型的球粒陨石标准化模型等证据的支持.该地区另存在一套高Tj的洋岛型拉斑玄武岩.两类熔岩的存在,以及地幔橄榄岩和堆晶岩的不同特征,表明米兰红柳沟蛇绿岩组合可能来自不同构造背景.带中与洋壳俯冲有关的蓝片岩和榴辉岩组成的高压变质带的存在,以及与俯冲碰撞有关的不同类型花岗岩类的产出,表明米兰红柳沟蛇绿混杂岩带代表了一个复杂的板块缝合带.蛇绿岩中辉长岩的锆石SHRIMP年代为479±8Ma,这是获得的第一个北阿尔金蛇绿岩的锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄,认为代表蛇绿岩的形成时代.因此,北阿尔金缝合带无论在年龄和特征等方面,均可以与阿尔金断裂带东部的北祁连缝合带对比,证实两个带曾经是一个带,被阿尔金断裂左旋错断了约400km.     

新疆阿尔曼太蛇绿岩时代的Nd—Sr同位素地质研究

本文通过测定采自新疆阿尔曼太兔子泉一带蛇绿岩的堆晶辉长岩、辉绿岩和安山玢岩，获得Ｓｍ－Ｎｄ等时年龄为５６１±４１Ｍａ，εＮｄ（ｔ）＝６．１，Ｒｂ－Ｓｒ等时年龄为３９２±１７Ｍａ，（８７Ｓｒ／８６Ｓｒ）ｉ＝０．７０４１，前者为蛇绿岩的形成时代，后者为蛇绿岩遭受后期变质作用的时间。札河坝－阿尔曼太蛇绿岩的形成环境可能是古亚洲洋向南俯冲引起的弧后盆地