滇东南八布蛇绿岩地球化学特征及构造背景
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两类蛇绿岩剖面及其成因的探讨
张旗;陈雨;钱青
【期刊名称】《自然科学进展》
【年(卷),期】1998(000)003
【摘要】研究表明,蛇绿岩剖面是多种多样的,至少可分为两类,第一类以特罗
多斯为代表,为具有序性的,厚度较大的洋壳,特征是有席状岩墙群和较厚的堆晶岩单元,第二类以及双沟为代表,仅出现镁铁质的喷出岩和侵入岩,洋壳厚度较小,缺少席状岩墙群和堆晶超镁铁岩或堆晶岩不发育,不同的蛇绿岩剖面反映了洋脊之下不同的动力学过程。
【总页数】1页(P326)
【作者】张旗;陈雨;钱青
【作者单位】中国科学院地质研究所;中国科学院地质研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P588.1
【相关文献】
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第44卷第1期2008年1月南京大学学报(自然科学)JOURNAL OF NANJING U NIVERSITY(NAT URA L SCIENCES)Vo l.44,No.1Jan.w2008蛇绿岩研究新进展及其定义和分类的再讨论*周国庆**(南京大学地球科学系,南京,210093)摘要:蛇绿岩保存于大陆造山带中,在地质历史上产于洋)))陆过渡区多种构造背景(活动大陆边缘、被动大陆边缘、弧前、弧后、弧内、弧间、板块三联点、转换断层、大陆裂谷或它们的复合背景等)的洋盆扩张脊.蛇绿岩以超镁铁质岩、镁铁质岩为主,是一套彼此具有成因演化亲缘关系的、古洋壳+大洋地幔岩石的有机组合.我们把蛇绿岩概括为产于洋盆扩张脊的洋壳+大洋地幔岩石组合.蛇绿岩按构造背景有红海萌芽型洋壳和大洋中脊型洋壳两个端元,可三分为近陆的活动大陆边缘型)))科迪勒拉型、东地中海型(新特提型)过渡型、西地中海型)))大洋中脊古特提斯型.科迪勒拉型和东地中海型均属俯冲带(SSZ)上叠型,更近陆靠俯冲带;环太平洋型和被动大陆边缘型属特提斯型.关键词:蛇绿岩,岩石组合,构造背景,定义,分类中图分类号:P581Ophiolite:S ome key aspects regarding its definition and classificationZhou Guo-Qing(Depar tment of Earth Sciences,Nanjing U niver sity,N anjing,210093,China)Abstract:O phio lit e is a suite of mafic-ult ramafic and r elev ant ro cks with close affinity.It compr ises the ancient oceanic cr ust+sub-ocean mant le assemblag e and occurr ed in ocean ridges of various tecto nic sett ing s(activ e co nt inent mar g in,passive co ntinent mar gin,fo re-arc,back-ar c,intr a-arc,inter-ar c,t riple junct ion,translation fault,int ra-continenta l rift o r their co mpo site)during the geo log ical histo ry.O phio lites may be classified as the Co rdilleran-activ e continental marg in type,the Neo tet hy an-easter n M editer ranean(transition)t ype,and the Paleo tethyan)the w estern M editerr anean(m id-o cean r idg e)ty pe betw een the Red Sea ty pe(embryo geny type)and the mid-ocean r idg e t ype.T he Co rdilleran and easter n M editer ranean ty pes wer e closely relat ed to the suprasubduction zo ne t ype,closer to the continent and the subduct ion zone.T he circumo-P acific o phio lit es and passive co ntinental mar g in-t ype ophiolites are in clo se affinity w ith the T ethyan ty pes.Key words:ophiolite,tecto nic setting,definitio n,classification.* **基金项目:国家自然科学基金(49672102)收稿日期:2007-03-20E-mail:zh gq1203@从19世纪初地质学界含混地使用Ophis描述带绿色的蛇纹质岩石,经Steinmann[1,2]提出三位一体的蛇绿岩,到1972年美国Penro se会议[3],才逐渐明确了蛇绿岩的概念[4].会议强调,使用蛇绿岩术语时应不受其假定成因的限制[3].1992年,张旗等[5]曾把蛇绿岩理解为/一套包括洋壳和上地幔单元的岩石组合,通常与深海沉积物和(或)板块的俯冲、拚合及碰撞作用产生的一套岩石组合(高压变质带和蛇绿混杂岩)伴生,产在古板块缝合带或其附近,代表古洋盆消亡的残迹0.1996年,在我国蛇绿岩与地球动力学研讨会上,蛇绿岩概念是讨论的主题之一,但没有取得一致,尤其是对蛇绿岩是否包含沉积岩,争论激烈.一致之处被张旗和周国庆[6]概括为蛇绿岩为产于扩张脊的洋壳+上地幔;同时,作者提出了蛇绿岩与非蛇绿岩判别的7条标准[6].但野外产状不清和混杂现象强烈时,如何判别蛇绿岩仍是问题.1998年,在美国加利福尼亚M arshall再次举行了关于蛇绿岩的Penr ose会议,并出版有关专集[7~10].然而,对于蛇绿岩定义、成因和分类仍存在很多分歧.而解决这个问题对深刻认识造山带和岩石圈的演化,具有至关重要的意义.因此本文对此进行深入讨论.1蛇绿岩剖面和层序问题1972年Penr ose会议[3]给蛇绿岩下了一个象T roodos那样由一特定岩石单元构成的剖面式的定义(以下简称/定义0),以致相当长的时间里导致不少人按剖面去确定是否为蛇绿岩.然而在造山带,除Tro odo s,Semail,Bay o f Island,希腊,巴布亚-新几内亚、古巴、日喀则等少数蛇绿岩剖面较为完整外,多数蛇绿岩没有完整的层序.于是出现了两种极端,一是把被构造肢解了的蛇绿岩人为地分割为不同的火成岩地质体.如赣东北蛇绿岩,其中的一部分火山岩就曾经被划归前震旦系,而一些基性、超基性岩则被划归为燕山期侵入体[11].另一种情况则相反,把不属于一个蛇绿岩的一些岩石单元归属于一个蛇绿岩.如所谓的苏格兰Ballantrae蛇绿岩就是岛弧)弧间边缘海)洋岛多成因岩石单元的构造拚结物[12].前者不成层序剖面,后者则可能/凑0出了一个/剖面0.从/定义0出发也出现了把不同构造单元的不同剖面建造都归之为蛇绿岩并划分出不少剖面类型[13],其中的洋岛型和大陆褶皱带型这两种蛇绿岩剖面划分显然和现在流行的蛇绿岩观念是不一致的,绝大多数人不认为洋岛、海山和轴外洋壳是蛇绿岩.许多蛇绿岩及现代大洋壳钻探都证明,有的蛇绿岩原始剖面或缺乏岩枕,或缺失岩墙或岩墙群,或无堆晶岩,或无地幔岩.不同地区、不同时代、不同构造背景的蛇绿岩剖面的岩石单元之间的相互关系可以不一样,各单层厚度或总厚度更是各不相同./定义0也妨碍了蛇绿岩新类型的发现和确定.如大西洋中脊,有的地方地幔岩直接出露,有的地段则出露蛇纹石化上地幔橄榄岩和辉长岩,有的地段蛇纹石化橄榄岩和辉长岩直接被玄武岩覆盖.又如云南双沟蛇绿岩变质橄榄岩之上是辉绿)辉长岩、玄武岩,洋壳薄,仅约1km厚[14,15]./定义0也曾指出,蛇绿岩可以剖面不完整、被肢解或被变质,并相应地称为不完整的蛇绿岩、被肢解了的蛇绿岩或被变质了的蛇绿岩,但其前提是首先已假定它是一个蛇绿岩了,实际上首要问题恰恰是它是不是一个蛇绿岩.M iy ashir o[16]抨击被肢解蛇绿岩之说,因为并非所有无层序的蛇绿岩都是被肢解的.张旗[17]总结出几种情况可能洋壳发育不全:(1)某些弧后盆地,从那里仰冲上来的洋壳可能没有完整的层序;(2)与转换断层破裂带有关的蛇绿岩无一定的层序;(3)象慢速扩张的大西洋中脊,岩浆有限,洋壳薄,地幔物质沿正断层上涌则不显Troodos层序.总之,/层序0不是定义蛇绿岩的必要和充分条件.2蛇绿岩和大洋壳剖面对比问题T roodos蛇绿岩剖面和通过地球物理探测、打捞、深海钻探与潜水观察的对比使人们相信蛇绿岩是可以和现代大洋壳剖面对比的.但格洛玛#查林杰号在哥斯达黎加裂谷南侧仅钻#2#南京大学学报(自然科学)第44卷到枕状和块状熔岩及岩墙,而且这些岩石单元间为突变关系;其南侧赤道附近的东太平洋洋隆东侧则打捞到了几乎所有组成蛇绿岩的岩石,且见到了粒玄岩岩墙,在894钻位钻到辉长岩,在895钻位有蛇石化橄榄岩直接出露.在印度洋,阿特兰提斯Ò号破碎带东壁钻到了辉长岩,但钻探能力还未钻过大洋壳的岩墙进入辉长岩层,也没有一个钻孔发现象T roo dos那样完整的剖面[17].因此这种对比仍然是以该/定义0的剖面相当于现代大洋壳剖面的假定为前提,把上述样品凑成了一个剖面而已.再说,大陆超深钻已证明地球物理数据是多解的,有些解释甚至可能是错误的.Co lem an[18]批评道,如按地球物理建立洋壳剖面,就必须承认贯穿整个显生宙所有洋壳是由均匀一致的火成作用在扩张中心形成的.张旗[17,19]怀疑蛇绿岩是否可以无条件地与现代大洋底进行对比,原因在于: (1)绝大多数(约99198%)的大洋岩石圈已被消减掉了,能够仰冲上来的必然是其异常的部分;(2)象T roodos、Om an蛇绿岩形成在增生板块边缘,就不能用大西洋脊或太平洋中隆这样的大洋扩张轴的过程来解释;(3)直到最近,在缓慢扩张的大西洋中脊,地球物理还未揭示出有岩浆房存在的证据.Coleman[20]和Mo ores[21]先后指出,蛇绿岩和大洋壳剖面也有不同:(1)蛇绿岩的镁铁质岩剖面总厚度普遍比已认定的洋壳剖面薄得多,岛弧及边缘海尤其如此;(2)洋壳熔岩总是含橄榄石+斜长石斑晶的多,而蛇绿岩熔岩则是含斜方辉石+斜长石斑晶的多;(3)蛇绿岩杂岩普遍含较高的SiO2,常见奥长花岗岩或斜长花岗岩;熔岩也如此高SiO2,呈钙碱性趋势;(4)最大的问题是蛇绿岩和现代大洋扩张中心巨大的时间差,而扩张中心模式都是从大西洋中脊推导出来的,可没有一个出露在陆地的蛇绿岩剖面象大西洋壳剖面.Beccaluva和Passerini[22]指出:蛇绿岩顶部广布放射虫硅质岩-灰岩,唯一合理的产出地是边缘海盆.现代洋盆中无放射虫硅质岩.蛇绿岩地幔岩主要是方辉橄榄岩,而现代大洋地幔以二辉橄榄岩为主.显生宙大部分蛇绿岩的主微量元素特征、演化趋势、液体相和结晶次序等最符合于产在耗损板块边缘的岩浆体系而不是离散板块边缘的岩浆体系.Alastai and Robertson[9]认为,根据现代大洋知识,特别是深海钻探计划、国际大洋钻探计划和大洋钻探计划所得知识来解释蛇绿岩和其他大洋岩浆单元的形成背景这种方法也有问题:(1)保留在大陆上的洋壳非常有限,某些造山带蛇绿岩非常少(如Franciscan Complex),典型洋中脊型洋壳是被俯冲而不是侵位,而与海山、大洋高原、转换断层、弧前和裂谷相关的单元保留机会更多;(2)常常只有蛇绿岩中深成岩部分保留在造山带,如方辉橄榄岩逆冲岩片,但是,在现代大洋很少证明保留了大洋岩石圈的更深部分(如堆积岩)和上地幔;(3)关于SSZ(supersubduction zone)形成时水化熔融的地球化学证据还没有一致意见,许多大的蛇绿岩可能形成在与俯冲有关的构造格局之说,以今天的构造地质格局看是最有争议的.3蛇绿岩岩石组合问题无疑,蛇绿岩是一套超镁铁质、镁铁质岩石组合,但一套超镁铁质、镁铁质岩组合不一定是蛇绿岩.镁铁和超镁铁质岩可能为多成因、多类型、多时代产物,因而不能轻易地将其归属一个蛇绿岩,尤其是在造山带中出现构造混杂作用的情况下,即超镁铁质、镁铁质岩组合是蛇绿岩的必要条件,而非充要、肯定条件[5,14,17,23,24]. 311.地幔岩地幔有/洋下地幔0和/陆下地幔0之分.Co lem an[25]把蛇绿岩地幔橄榄岩称作构造橄榄岩,或变质橄榄岩,主要是方辉橄榄岩,即/洋下地幔0,它有别于Co lem an引用Den T ex[26]的非蛇绿岩的造山/根带0二辉橄榄岩,即/陆下地幔0.Rampo ne et al.[8]把北亚平宁Ex ternal Liguride单元洋壳MORB(mid-ocean r idge basalt)下和元古代陆下富集地幔之间无熔体和残留物亲缘关系,用构造滑脱揭顶拉张环境来解释.Chalot-Prat et al.[27]证明,西A lps蛇纹石化地幔橄榄岩保留了被欧洲陆下地幔那样的富U、T h、轻稀土流体交代后的亏损特征.Ligurian蛇绿岩的辉长岩和M ORB#3#第1期周国庆:蛇绿岩研究新进展不可能是分离熔融关系,但是源自同一个洋下地幔残余.他们把Ex ternal Liguride单元看作是红海型或被动陆缘型(如Galicia)那样的/萌芽洋0蛇绿岩.因此,我们此前把蛇绿岩简单地概括为/洋壳+地幔序列岩石组合0应更正为/洋壳+洋下地幔序列岩石组合0.312铬铁矿岩豆荚状铬铁矿见于蛇绿岩变质橄榄岩,特别是纯橄岩中.有些蛇绿岩堆晶岩底部有分离结晶形成的铬铁矿岩.一些陆壳中堆晶镁铁、超镁铁质岩中更有分离结晶的大型铬铁矿床.Thayer[28]指出,豆荚状铬铁矿岩有高铬和高铝两组,层状堆晶岩中尖晶石贫铝. Dickey[29]认为高铬型代表洋壳早期低压堆积作用,而高铝型在高压二辉橄榄岩中更典型,代表深部地幔分凝物.Pear ce[30]还认为豆荚状铬铁矿是SSZ型蛇绿岩的标志之一.豆荚状是一种构造特征.因此,豆荚状铬铁矿岩可以作为蛇绿岩判定的一个参考标志,而不是肯定标志. 313堆晶岩和岩浆房倪志耀和王仁民[31]特别强调堆积岩,认为/蛇绿岩可以缺失某些端元组分,堆积杂岩绝对不可缺失,因此,鉴别蛇绿岩的关鉴问题是堆积杂岩.但是,如因构造肢解或被俯冲而缺失,则不能判断是否蛇绿岩0.然而,陆壳上可由陆下地幔熔融产生有具堆晶结构的/层状型岩体0,也形成基性、超基性岩组合.它们的产出状态和与周围地质体的关系、岩石组合和化学特征等方面与蛇绿岩质堆晶岩都有明显不同,因此不能仅仅据有堆晶岩认定蛇绿岩.如日喀则蛇绿岩辉长岩不发育,双沟蛇绿岩洋壳仅见玄武岩和辉长辉绿岩,无堆晶岩[14,15].张旗等[32]基本上否定了在扩张脊之下存在一个稳定的大的岩浆房的见解.因此,堆晶岩、岩浆房是判别蛇绿岩的重要标志,但不是必要前提.314中酸性岩相当多的蛇绿岩有中酸性岩,侵入的、喷出的都可以有,有的喷出岩还成枕状熔岩,特提斯型蛇绿岩中常见.李武显等[33]指出,蛇绿岩中的花岗质岩石可以存在于蛇绿岩形成的不同阶段,有不同的成因类型.如结晶分异型花岗岩,即传统意义上的大洋斜长花岗岩,由洋脊玄武岩直接结晶分异形成;剪切型花岗岩由洋壳运动过程中,内部发育的高温剪切带中的岩石部分熔融形成;俯冲型花岗岩由洋壳俯冲时本身和/或包括部分大洋或海沟沉积物部分熔融形成;仰冲型花岗岩,当洋壳仰冲到大陆壳上时,其下部俯冲的边缘盆地沉积物部分熔融也可以形成花岗质岩石,它们上侵到其上的洋壳层位中,也可以成为蛇绿岩的一部分.不同成因的花岗质岩石,由于源区物质、形成机制以及形成的温度)压力条件的不同,它们的岩石地球化学特征有明显的差异.Peters et al.[34]报道Semail蛇绿岩地幔层序最上部有钾质花岗岩岩墙和小岩株产出(相当于仰冲型花岗岩).钾质黑云母花岗岩化学特征与侵入进地幔层序和辉长岩中的石英闪长岩和英云闪长岩处在同一演化趋势线上.这些钾质花岗岩可能是后期侵入岩极端分离结晶的结果或从下伏变质基底逃逸的流体触发了蛇绿岩中更富长英质物质部分熔融产物.有些被定为闪长岩的蛇绿岩质岩石,包括一些具角闪石含长结构的脉状岩石(闪绿岩[35,36]),其中的角闪石实际上是辉石反应生成的,有的还残留有辉石,为变余(辉石含长)辉绿结构,成分属基性岩,不是中性岩.蛇绿岩质中酸性岩和非蛇绿岩质中酸性岩最大的不同是:¹蛇绿岩质中酸性岩的产出限于蛇绿岩带内并和蛇绿岩成员共生,不会侵入到蛇绿岩外的其它地质体中去;若是蛇绿岩质构造混杂岩,也只限于构造混杂岩带内,伴生的还有其它蛇绿岩岩块;º它们规模较小,多成小的分凝体、脉状体或岩枕、岩流,不像非蛇绿岩质中酸性岩体成较大岩体;»它们在蛇绿岩中所占比例较小,甚至没有.315席状岩墙/岩墙群许多蛇绿岩中缺少或没有以辉绿岩为主的岩墙或岩墙群,即岩墙或岩墙群不是确定蛇绿岩的必要条件.另一方面,有的蛇绿岩中的岩墙或岩墙群成分不是辉绿岩,因此,更不能以辉绿岩墙(群)作为确定蛇绿岩的必要条件.蛇绿岩中的岩墙或岩墙群只和蛇绿岩成员共生,即使在蛇绿岩质构造混杂岩中有非蛇绿岩岩块,也可能还有其它蛇绿岩质#4#南京大学学报(自然科学)第44卷岩石碎块存在,如赣东北蛇绿混杂岩中辉绿岩块和其它蛇绿岩岩块混杂在一起[35].不对称(单向)冷凝边是产于扩张脊岩墙群的重要标志,因此,被构造肢解蛇绿岩,可以以这样的岩墙/岩墙群来辅助确定蛇绿岩.当然,侵入在陆壳中的岩墙或岩墙群不是蛇绿岩成员,即使是辉绿岩也不是蛇绿岩成员.Stew artt et al.[37]还根据H ess Deep Rift出露的岩墙和熔岩,主张密度较低的熔浆有较低的M g、Fe,较高的Al、Ca,主要形成喷出熔岩;密度较大的熔浆主要形成岩墙.即岩浆密度大,扩张速度慢,岩墙较发育;相反,难发育岩墙.316熔岩枕状熔岩常见于蛇绿岩中,但岩枕可见于任何水体中的熔岩,因而枕状熔岩非蛇绿岩产出环境所独有,不是判定蛇绿岩的必要条件.只有当枕状熔岩和其它超镁铁质岩-镁铁质岩作为一个组合时枕状熔岩才能作为蛇绿岩的特征岩石.钙碱性的玻安岩被认为是指示弧前环境的特征岩石.Pearce[30]则强调pre是指时间上的/先0,fore是指空间上的/前0,玻安岩是早于弧火山岩出现的熔岩,故为/先弧(pre-arc)0,不应该叫/前弧0.但是,当岛弧及岛弧火山岩形成后,这些玻安岩空间上就处于/弧前(fore-arc)0位置了,因而是蛇绿岩中具有重要意义的熔岩.关于碱性熔岩.地槽学说中被钠化的细碧岩-角斑岩建造,在蛇绿岩熔岩中是常见的,它们不是原生的碱性岩.碱性玄武岩、洋岛拉斑玄武岩和岛弧钙碱性玄武岩一般不是蛇绿岩成员,但是,扩张脊叠加地幔柱作用,或岛弧被拉张时,它们也可能出现在蛇绿岩质岩石中. Co lem an[38]谈到/大洋化0时指出,红海地区见到代表拉张的犁状断裂有碱性橄榄玄武岩.这些碱性玄武岩是上升到陆壳中的深部地幔熔融物.当它们被圈闭在下地壳并熔化地壳物质时还可发现流纹岩.它们不是蛇绿岩成员,但当陆壳进一步拉张,产生新洋壳时,它们会和洋壳熔岩共存.H uot and Maury[39]把受碱性岩浆(高Zr/Y组熔岩)作用和岛弧岩浆作用(低Zr/Y 组熔岩)影响的中侏罗纪弧后盆地作为Coast Range蛇绿岩发育的第一阶段.晚侏罗纪岛弧和弧前区记录了Coast Range蛇绿岩发育的第二阶段.Ivan[40]认为,内喀尔巴阡山西部的三叠纪-侏罗纪Meliata大洋打开初期,类岛弧和弧后盆地玄武岩喷发在碳酸盐岩和泥质岩环境中,演化到N-M ORB形成时,伴有深海沉积.E-M ORB(enriched mid-ocean ridge)的形成可能是局部存在于扩张脊下的富集地幔部分熔融产物.Metzg er et al.[41]对比后认为, Ingalls杂岩与Josephine蛇绿岩最相似,包含了范围广泛的MORB、E-MORB、WPB(w ithin plate basalt)和IAB(island arc basalt)岩浆亲缘性熔岩,代表一个被大洋破碎带切割的弧后盆地,位于一同时代岛弧内侧,均属SSZ型.也就是说,他们把蛇绿岩发育看作一个相当长的时期,并在不同阶段发育不同的熔岩;或者,由于不同构造作用的叠加,或不均匀源区等多种原因,可以在蛇绿岩发育过程中发育有不同熔岩.317脊(轴)外熔岩下洋壳由产于扩张脊的岩石组合所组成,蛇绿岩代表下部洋壳[42].上洋壳由深海沉积物和轴外岩浆(包括与地幔柱有关的有大洋高原火山岩和洋岛玄武岩及与消减增生作用有关的洋内岛弧岩浆岩)组成,以沉积物为主,洋岛火山岩、洋底高原火山岩和岛弧火山岩分布局限.当洋盆闭合洋壳残片侵位到陆壳之上时,蛇绿混杂岩中的蛇绿岩部分代表原先的下洋壳,而上洋壳则组成蛇绿岩的上覆岩系.上洋壳和下洋壳都是已消失的洋盆的记录[42].这里的洋壳定义与文献中不同,主要强调的是,上洋壳的轴外火山岩和沉积岩不是蛇绿岩,只有下洋壳才是蛇绿岩,下洋壳=蛇绿岩.问题是,这里的上-下洋壳在岩浆作用-时间先后-和空间分布上,即成因演化上是相关的,至多轴外火山岩的一些部分离轴稍远而已.Fialko[43]考察东太平洋洋隆发现,板块边界是几十到几百米窄的新火山岩带,属上部洋壳,火山机构可以远离脊轴延续几公里远.轴外(o ff-ax is)火山作用显示出有一个宽的补充进入脊轴的岩浆熔体区;即使空间上脊轴是固定的和岩浆集中供应脊轴,空间上,洋壳和上地幔#5#第1期周国庆:蛇绿岩研究新进展中的岩浆源是移动的,轴外火山喷发可以是岩浆补充速率变化的自然结果,可以以岩床在水平方向侵位,在超过侵位深度后扩散蔓延至地表.Stew art et al.[44]探查H ess Deep Rift北壁辉绿岩和熔岩,研究区东西向近25km范围代表了东太平洋洋隆的近37万年的洋壳增生.在宽<4m,长25km范围内,主微量元素和比值都有大相当的变化,不同母岩浆成分的岩墙并列.来自不均匀地幔的多种岩浆供给了脊轴不同地段岩浆储库,从这些储库注入的岩墙,沿脊轴传输岩浆,导致具有不同演化史的交叉间隔岩墙和寄主熔岩.因此,岩墙有的可能从未喷发出熔岩,有的可以沿脊轴传输岩浆到相当远的距离,有的也可以远离它产生的脊轴岩浆房喷发出熔岩.Ichiy am a和Ishiw atari[45]干脆把日本的二叠纪Yakuno蛇绿岩中在厚层泥质岩上流动的变火山岩以及轴外橄长岩一起作为蛇绿岩成员,火山岩具有E-M ORB和T型稀土元素分布型式,橄长岩具亏损型式.因此,凡是与来自扩张脊下的岩浆供给有关的深成岩、浅成岩和熔岩,即便是空间上在轴外,它们相互间都有成因关系,都应该归属为一个蛇绿岩的成员.318沉积岩除文献[7,8,10]在蛇绿岩定义中强调了沉积岩外,Ichiy am a和Ishiw atari [45]把泥质岩、火山岩和轴外橄长岩都当作蛇绿岩.Dilek[46]也提到蛇绿岩包括沉积岩和某些变质岩,他认为,蛇绿岩显示出范围很宽的内部构造、假层序和主张多种多样生成的构造背景.一般说,它们以在古大洋的Wilson旋回演化的不同阶段形成的镁铁超镁铁质岩组合和伴生的沉积岩和变质岩单元为特征及随后通过碰撞和/或增生的造山事件而并入大陆边缘. Co lem an[25]早就指出,一个完整的蛇绿岩层序包括变质橄榄岩、堆晶岩、岩墙群和可与远洋沉积、金属沉积物成夹层的枕状熔岩,并认为已在许多地方证明了,争论没有意义.Alastai[9]批评1972年Penr ose会议关于蛇绿岩的定义时首先指出,该定义排除了沉积岩,而沉积岩是蛇绿岩形成构造背景最好的指示之一,如放射虫燧石,陆源沉积物;而且,三叠纪主要的火山-沉积单元包括从碱性到M ORB型喷出岩和放射虫硅质岩记录了新T ethys洋盆从裂开经过渡期到扩张期的历史.因此他的定义中包括一个远洋深海沉积盖层.此外,Sivell[47]报道新西兰早二叠纪敦山蛇绿岩带DMOB(Dun M ountain o phiolite belt)有4组化学沉积: (1)红色赤铁矿质燧石填在玄武岩岩枕间,反映玻璃质玄武岩受低温水热蚀变促使Si和金属贡献给了海水;(2)瘤状Fe-M n质沉积物,产出在枕状熔岩/沉积岩界面上,富集过渡金属和稀土元素,高Ce/Ce*、Ni/Fe和Cu/Fe,反映了水热组分对H的化学吸收作用;同时还高Ba和Sr.E Nd(t)U0,与计算的二叠纪海水值一致;(3)红色泥岩和(4)杂色桔黄色-黄色泥岩.其中(1)和(2)显然是蛇绿岩演化末期的热水作用的延续,是密切相关的.另一方面,Costa和Caby[48]报道Pied-mo nt-Ligurian大洋残体-西阿尔卑斯M ontg-enevre蛇绿岩时,指出其辉长岩类似于M OR (m id-ocean ridg e)辉长岩,没有遭受过陆壳混染的闪长岩是受高温剪切的辉长岩[5%部分熔融派生物.剪切辉长岩中的淡色岩脉的锆石年龄是156?3M a,而一个幔源岩石中的钠长岩的锆石年龄是148?2M a.这些年龄记录了蛇绿岩晚期岩浆作用年龄,并与最早的后蛇绿岩放射虫硅质岩年龄相符(160-140M a). Lom bardo et al.[49]用SH RIM P测定了M on-viso蛇绿岩Verne变斜长花岗岩锆石岩浆结晶环带部分平均年龄为152?2M a,切割岩浆环带的无环带部分有更年轻的A lpine变质年龄,表明西T ethy s的Piedmont-Liguria区深成岩浆活动在170~150Ma间持续约15到20M a,与放射虫化石地层年代学所证明的时间,及与Cottian阿尔卑斯的Ligurian型蛇绿岩玄武岩喷发时间和深海沉积时间接近于同一时间跨度.这两方面从时间角度证明,这些放射虫硅质岩是在整个蛇绿岩形成和演化的时期内的.可以认为,只有在扩张脊熔岩喷发作用区与其有成因演化关系的化学、生物化学、生物碎#6#南京大学学报(自然科学)第44卷。
西昆仑北带蛇绿岩的地球化学特征及其大地构造意义
刘石华;匡文龙;刘继顺;朱自强
【期刊名称】《世界地质》
【年(卷),期】2002(021)004
【摘要】在西昆仑造山带的北侧存在着一条西起盖孜,向东经奥依塔格、库地、苏巴什至祁曼塔格的蛇绿岩带.在详实的野外考察工作和充分总结已有研究资料的基础上,通过对该蛇绿岩带岩石化学、地球化学特征的分析,认为它对西昆仑造山带大地构造演化的研究提供了重要的信息,反映了西昆仑造山带曾经历了由统一陆块在震旦纪时的破裂到喜马拉雅期的强烈推覆和走滑等过程,从而奠定了西昆仑现今的构造格架.
【总页数】8页(P332-339)
【作者】刘石华;匡文龙;刘继顺;朱自强
【作者单位】广东省地勘局722地质队,广东,汕头,513026;中南大学资源环境与建筑工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学资源环境与建筑工程学院,湖南,长
沙,410083;中南大学资源环境与建筑工程学院,湖南,长沙,410083
【正文语种】中文
【中图分类】P588.36
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滇东南八布蛇绿混杂岩中的早二叠世放射虫化石
滇东南的八布蛇绿混杂岩是一种复杂的地质构造,包含多种不同的岩石类型。
在这些岩石中,发现存在着一些珍贵的古生物化石,这些化石能够帮助我们了解地球远古时期的生态环境和地质变迁。
其中,早二叠世放射虫化石就是一种非常有价值的化石类型。
放射虫是微小的海洋生物,其体形呈球形或扁圆形,由钙质壳构成,具有非常高的化石保存率。
放射虫化石常常作为地层年代学和古环境研究的重要指标化石,具有重要的科学价值。
在八布蛇绿混杂岩中发现的早二叠世放射虫化石,其年代大约在2.9亿年前左右。
这个时期是地球历史上的一个重要时间节点,是二叠纪伊始时期的代表。
二叠纪伊始时期是地球历史上的一个重要时期,其间发生了一系列重大事件,不仅对地球生态环境产生了深刻影响,也直接影响到了地球生命的演化进程。
通过对早二叠世放射虫化石进行研究,我们可以了解到当时的海洋环境和古生物群落。
据研究发现,早二叠世时期,全球气候开始从冰期向温暖期转变,整个地球气候格局发生了重大变化。
同时,海平面上升,海洋环境逐渐变得湿润温暖,具有较高的生物多样性。
早二叠世放射虫化石还可以为我们解析当时的地质变迁,了解地中海-喜马拉雅变造带的构造演化历史以及八布蛇地区的沉
积构造演变过程等等。
因此,早二叠世放射虫化石具有重要的科学研究价值,对于加深我们对于地球演化过程和生态环境变
迁的认识有着极大的推动作用。
综上所述,滇东南八布蛇绿混杂岩中的早二叠世放射虫化石是一份珍贵的科研材料,能够帮助我们了解古代海洋环境和地质变迁,对于我们进一步深入研究地球演化过程和生态环境变化具有重要意义。
滇中南中元古代撮科蛇绿混杂岩地质特征及构造背景张良;张恒;龚成强;丁孝忠;张传恒;刘勇;高林志;刘燕学【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2022(29)2【摘要】撮科蛇绿混杂岩出露于元江县撮科大寨及周边地区,受到后期构造作用影响发生一定的变质和变形。
蛇岩性较为复杂,岩块与基质之间为断层接触。
基质以硅质岩、熔结凝灰岩和花岗质砾岩为主,岩块的类型主要有辉石岩、辉长岩、辉绿岩、闪长岩、玄武岩、斜长花岗岩等。
其中,撮科蛇绿混杂岩中熔结凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb龄为(1170±7)Ma(MSWD=0.54,n=12),花岗质砾岩基质具有单一的年龄,为(1151±5)Ma(MSWD=1.3,n=17);辉长岩岩块的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(1168±8)Ma(MSW D=0.72,n=17),斜长花岗岩岩块的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(1163±9)Ma(MSWD=1.83,n=15),花岗斑岩岩块的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(1186±6)Ma(MSWD=0.92,n=17)。
这些年龄指示该蛇绿混杂岩形成于中元古代晚期。
撮科蛇绿混杂岩中辉长岩REE标准化曲线整体表现较为平坦的右倾趋势,具有与E-MORB相似的稀土元素特征。
在MORB标准化图解中Nb、Ta 没有出现明显的负异常,极低的Zr/Nb(8.65)、La/Nb(1.05)、Ba/Nb(10.72)、Th/Nb(0.10)、Th/La(0.09)、Ba/La(10.56)、Zr/Hf(43.4)平均值,且微量元素判别投点主要落入板内玄武岩范围,指示撮科蛇绿混杂岩应属于MORB型蛇绿岩,可能形成于板块伸展的构造环境。
熔结凝灰岩锆石的ε_(Hf)(t)值为-8.7~-4.7,平均值为-6.6,所有ε_(Hf)(t)均为负,Hf同位素模式年龄(t_(DMC))为2534~2296 Ma,平均为2408 Ma,指示熔结凝灰岩来自古元古代结晶基底的重熔。
蛇绿岩构造环境新分类简述
周波;姚肖博
【期刊名称】《四川建材》
【年(卷),期】2016(042)003
【摘要】蛇绿岩可以形成于多种构造环境中,以Dilek为代表的学者提出了基于蛇绿岩形成环境的新分类,将蛇绿岩分为非俯冲型和俯冲型两大类,其中非俯冲型可进一步划分出大陆边缘型、洋中脊型和地幔柱型,而俯冲型可划分为俯冲带上盘型和火山-弧型.该分类方案是已有蛇绿岩形成环境研究成果的系统总结与梳理,为蛇绿岩研究提供了新的思路.
【总页数】2页(P230-231)
【作者】周波;姚肖博
【作者单位】西北大学地质学系,陕西西安710069;陕西省地质调查中心,陕西西安710068
【正文语种】中文
【中图分类】P617
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滇西吉义独蛇绿混杂岩的岩石地球化学特征、成因和构造环境探讨何琦;肖龙;魏启荣;倪平泽【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2009(025)012【摘要】滇西吉义独蛇绿混杂岩位于金沙江缝合带的南端,岩石组合出露较齐全,包括堆晶橄榄岩、堆晶辉石岩、堆晶辉长岩以及玄武岩等,它们呈构造岩片的形式产出并与外来岩块组成蛇绿混杂岩.堆晶橄榄岩和辉石岩具低Al_2O_3,低TiO_2,而高Mg~#值(Mg~#=0.88~0.92),富集Cr和Ni,稀土总量偏低(∑REE=14.82×10~(-6)~27.75×10~(-6)),倒"U"型的稀土元素分布特征.堆晶辉长岩和玄武岩的Mg~#值较低,分别为0.70~0.79和0.51~0.66,具拉斑系列的演化趋势.玄武岩可以细分为2组:第一组玄武岩以平坦型稀土配分模式,低Mg~#(Mg~#=0.44~0.46),低稀土总量(∑REE=52.29×10~(-6)~60.26×10~(-6))为特征;第二组玄武岩则为LREE 弱富集型的稀土配分模式,其Mg~#较高(Mg~#=0.54~0.68),稀土总量也较高(∑REE=62.13×10~(-6)~101.87×10~(-6)).在原始地幔标准化的微量元素配分图解中,两组玄武岩均相对富集大离子亲石元素而亏损Nb、Ta和Ti,与岛弧岩浆岩类似,明显不同于N-MORB.岩石的Sr-Nd同位素组成较为均一和稳定,堆晶橄榄岩和辉石岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7051~0.7056,5_(Nd)(t)=2.8~4.1,玄武岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7050~0.7056,ε_(Nd)(t)=5.1~5.8,且显示出原始地幔的同位素组成特征,暗示这些岩石为同源岩浆分异演化而成的岩浆产物.岩浆演化的主要方式为分离结晶作用,受地壳混染不明显.岩浆结晶形成岩石的顺序为:堆晶橄榄岩→堆晶辉石岩→堆晶辉长岩→玄武岩2组→玄武岩1组.岩石地球化学特征表明,吉义独蛇绿岩的形成与俯冲作用有关,且形成于金沙江洋内俯冲的消减环境.【总页数】12页(P3229-3240)【作者】何琦;肖龙;魏启荣;倪平泽【作者单位】中国地质大学研究生院,武汉,430074;中国地质大学地球科学学院,武汉,430074;中国地质大学资源学院,武汉,430074;中国地质大学研究生院,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】P588.125;P588.145【相关文献】1.西昆仑西北缘大洋斜长花岗岩带的岩石地球化学特征、成因及其构造环境 [J], 康磊;校培喜;高晓峰;王超;杨再朝;奚仁刚2.新疆卡拉麦里苏吉泉东斜长花岗岩岩石地球化学特征、成因及构造环境 [J], 米合古丽·海拉提3.盈江县超上地区橄榄辉石岩脉地球化学特征、岩石成因及其构造环境 [J], 赵宇新; 方乙4.闽北大坪萤石矿构造蚀变、岩石地球化学特征与矿床成因探讨 [J], 张青松;王春连;栗克坤;刘增政;冯校辉;闫晓博;韩志坤;蒋济勇;江建浪5.对哈尔滨市尚志市南晚三叠——早侏罗世正长花岗岩岩石化学特征、岩石地球化学特征及成因构造环境分析认识 [J], 水江涛;郭鸿斌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
滇西北金沙江带蛇绿混杂岩的形成时代及大地构造意义
孙晓猛;聂泽同
【期刊名称】《现代地质》
【年(卷),期】1994(8)3
【摘要】本文报导了滇西北德钦县拱卡、拖顶等地晚古生代放射虫、、非有孔虫类化石新资料。
提出当前用古生物法确定蛇绿岩套形成时代及蛇绿混杂岩定位时代应注意的问题。
并根据化石资料,将金沙江蛇绿岩套的形成时代厘定为二叠纪,蛇绿混杂岩的就位时代厘定为早、中三叠世,据此将金沙江古特提斯构造演化分为裂谷阶段、洋盆阶段和闭合阶段。
其中,金沙江洋盆阶段较短暂,蛇绿岩不具有隔离冈瓦纳及华夏两大古生物地理区系的作用,金沙江缝合带不能构成古特提斯域的主缝合带.
【总页数】1页(P241)
【作者】孙晓猛;聂泽同
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P588.1
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1.西准噶尔巴尔雷克蛇绿混杂岩带中玄武岩地球化学特征及大地构造意义 [J], 杨高学;李永军;杨宝凯;王海博;张洪伟;佟丽莉
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梁定益
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第93卷第9期20 1 9年9月地质学报ACTA GEOLOGICA SINICA V o l.93N o.9S e p.2019南盘江盆地西南缘麻栗坡八布地区碎屑岩时代的厘定及其构造意义张斌辉”,牛浩斌 '卓皆文U,李卿2),张彬D,陆生林”1)中国地质调查局成都地质调查中心,成都,610081; 2)云南省有色地质局三O六队,昆明,650217内容提要:南盘江盆地处于特提斯构造域和滨太平洋构造域的交汇部位。
盆地西南缘的麻栗坡八布地区发育一套巨厚碎屑岩,因与八布蛇绿岩直接接触而意义重大.但目前还没有准确的同位素年代学依据,属性还存在争议■■本文首次报道了碎屑岩上段中沉凝灰岩夹层的锆石L A-I C P-M S U-P b年龄,结果为226 土I M a(n = 17, M S W D=1.1)。
结合古生物和接触关系,证实这套碎屑岩是中一上三叠统安尼阶到卡尼阶的板纳组一兰木组一平寨组。
首次从上部层位厘定出一套滨岸-潮坪相石英质细砾岩、石英砂岩、细砂岩沉积,发育平行层理、浪成交错层理、透镜状层理v干涉波痕等。
从中三叠世的巨厚海相陆源碎屑浊流沉积到晚三叠世卡尼末期滨岸-潮坪相沉积的演化,代表了南盘江前陆盆地中一晚三叠世的充填序列,卡尼阶平寨组与拉丁阶个旧组的平行不整合代表了印支运动第I I幕。
关键词:南盘江盆地;三叠系;沉凝灰岩;印支运动南盘江盆地西南缘的滇东南地区位于特提斯构 造带东段,为特提斯构造域和滨太平洋构造域的交 汇部位,是扬子、华夏、印支地块的模糊汇聚区域,区内的八布蛇绿岩引起了国内外学者的广泛关注(Zhong Dalai et al. ,1998;Wu Genyao et al., 1999 ;Cai Jianxin et al. ,2009 ;Zhang Binhui., 2013;Faure et al. ,2014;Halpin et al. ,2016). 滇东南-桂西与北越构造带相连,这一区域也被认为 可能代表了印支一华南之间的古特提斯缝合带,是 研究华南西南缘古特提斯洋演化的关键区域(Cai Jianxin et al. , 2009; Faure et al. , 2014 ;Halpin et al.,2016)。
中国蛇绿岩的起源和构造背景摘要:从寒武纪到现在,造山带都是在众多不同构造单元合并时形成的,而蛇绿岩则是揭示这些造山带地质历史的标志性岩石,尤其是在中国。
尽管在过去的三十年里人们对蛇绿岩做了大量的研究,但是关于它们的定义、组成、分类、来源和构造意义之类的问题却依然存在。
在中国,大多数的蛇绿岩都是由一些蛇纹橄榄石、堆积小砾石、稀疏的枕状熔岩组成的,它们的完整性较差。
席状岩墙在很多蛇绿岩中都是比较少见的,而且这种结构关系在不同的岩性间通常比较模糊,所以此类岩石应该被称作“可能”蛇绿岩,除非这些岩性能够在结构或组分上明显地联系起来。
以前人们把蛇绿岩分为科迪勒拉型或地中海型、方辉橄榄岩类或二辉橄榄岩类,而现在这种方法已经被废弃,取而代之的是一种由Dilek 提出的更为过程化的分类方法,他把蛇绿岩分为由岩浆作用形成的和构造作用形成的,这种分类使在地质历史中重建古环境和演化模型变的更为容易。
蛇绿岩最初被解释为正常海洋岩石圈的一些碎片,但很多碎片却含有俯冲区域的地球化学痕迹;一些蛇绿岩完全是由俯冲区域组分形成的,但还有一些则是在大洋中脊形成之后又被俯冲带改造而成的混合物;俯冲地带的渗透作用通过上覆地幔楔可以产生纯橄榄岩株和岩墙,这些则可以解释为什么过渡区域会有纯橄榄岩;蛇绿岩侵位需要在其下面有相对低密度的物质发生俯冲,其发生在俯冲运动或者蛇绿岩形成的洋盆闭合阶段,而这些过程很容易揭示俯冲带的环境。
大量关于中国蛇绿岩新的研究工作正在开展,同时,关于这些岩石新的认识也在进一步发展,这篇特刊显示了来自中国主要构造带的蛇绿岩的最新研究成果。
关键词:中国;蛇绿岩;分类;岩性;组成;侵位;构造环境1 前言从前寒武纪开始并延续至今,中国多种多样的地质特点反映出这些都是由众多不同构造单元混合而成的,而蛇绿岩则是确认这些构造单元缝合带的标志,同时还可以描绘地质年代和确认碰撞机制。
它们记录了发生在前大洋盆地上构造运动和岩浆作用的过程,并且能够提供地幔演化、岩石圈增生与破坏、板块碰撞和构造环境的信息。
第23卷第3期2006年5月中国科学院研究生院学报Journal of the G raduate School of the Chinese Academy of Sciences V ol.23May N o.320063国家自然科学基金项目(40073001)和国家973项目(G 199********)联合资助 E 2mail :xiejing @文章编号:100221175(2006)0320349208滇东南建水二叠纪火山岩地球化学特征及其构造意义3谢 静1,2 常向阳3 朱炳泉4(1中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029;2中国科学院研究生院,北京100049;3广州大学环境科学与工程学院,广州510405;4中国科学院广州地球化学研究所,广州510640)(2005年6月23日收稿;2005年7月29日收修改稿)Xie J ,Ch ang X Y ,Zhu BQ.G eochemical ch aracteristics of Permian volcanic rocks from jianshui ,southeast Yunnan and their tectonic implication.J ournal of the Graduate School of the Chinese Academy of Sciences ,2006,23(3):349~356摘 要 滇东南建水地区二叠纪火山岩构造侵位于师宗—弥勒断裂带的西南段,以玄武岩、玄武安山岩和安山岩为主,夹有少量苦橄岩.地质、地球化学特征显示其形成于弧后盆地环境,与建水地区石炭纪枕状熔岩相配套.显示扬子陆块和华夏陆块在晚古生代发生了板块俯冲,形成岛弧火山岩,二叠纪时产生弧后引张,形成了弧后盆地.从晚古生代—早中生代,扬子陆块和华夏陆块之间可能存在一个复杂的沟弧盆体系.关键词 滇东南,师宗—弥勒断裂带,特提斯,地球化学中图分类号 P591 引言Seng or [1]在Suess 提出的中生代新特提斯以北识别出一个大致平行分布的向东张开的楔形大洋,命名为古特提斯.两者之间隔着基梅里(Cimmeria )大陆,狭长的基梅里大陆犹如一个活塞,它从冈瓦纳大陆北缘分裂出来,向北作逆时针运动,最终拼接到亚洲大陆的南缘,封闭了古特提斯,形成基梅里造山带,同时在其南侧打开了新特提斯.黄汲清等[2]指出,特提斯是一个长期发育的宽阔海域,其中许多部分属于大洋型或过渡型.王鸿祯等[3]首次提出了环岛状古特提斯新模型.殷鸿福等[4]指出,特提斯多岛洋体系板块运动具有软碰撞、多旋回和造山长期性特征.刘本培等[5]、钟大赉等[6]研究认为,昌宁—孟连带为古特提斯多岛洋的主洋盆.但是长期以来,对于古特提斯东延进入华南的问题还存在许多争论.刘本培等[7]认为古特提斯东支可能自红河经琼州海峡东延.马文璞[8]提出古特提斯的一个东支从两广—闽浙通过.张伯友等[9]也认为古特提斯有可能沿两广—赣东北东延华南腹地.华南大陆由扬子陆块和华夏陆块拼合而成,它们之间的拼合带东起浙闽东部,向西经皖东南、赣东北、湘西,桂西沿至滇东.该拼合带的研究,对正确认识华南特提斯和华南大陆的形成和演化具有重要的意义.一些研究者认为,扬子陆块和华夏陆块之间,在滇西南存在一个古生代的南盘江洋[10].吴浩若等人[11~13]根据广西晚泥盆到晚石炭世放射虫组合研究,提出桂西晚古生代存在连续深海沉积以及与之共生的大洋板内玄武岩,可能代表扬子陆块与印支陆块之间有一个宽广的古特提斯.吴根耀等[14]研究滇桂交界处古特提斯的洋岛和岛弧玄武岩,认为在二叠纪和早—中三叠世滇桂交界处的古特提斯总体处于消减阶段.钟大赉等[15]认为,华南特提斯可能是一个包括陆间洋、微大陆间洋和陆内海槽或裂堑的开阔而复杂的海洋系.还有的学者认为,右江地区的三叠纪浊积岩盆地是受三江古特提斯扩张俯冲形成的弧后盆地[16]或弧后裂谷型地槽[17,18].董云鹏等[19]研究滇东南建水地区枕状熔岩发现,其形成于岛弧环境,暗示古特提斯的东翼分支经滇东南延入华南.本文通过对滇东南师宗—弥勒构造带西南段的建水地区二叠纪火山熔岩的地球化学研究,对滇东南的大地构造格局,扬子陆块与华夏陆块拼合带的构造演化过程提供一些新的证据.2 地质背景及岩石学特征朱炳泉等[20]研究认为,师宗—弥勒构造带与扬子陆块和华夏陆块之间的同位素化学急变带相吻合,该带可能是扬子陆块和华夏陆块在滇东南的结合带.师宗—弥勒构造带总体呈北东—南西走向,从罗平县老厂、师宗北,过弥勒县城,至巡检司而被小江断裂错断,经苏越、建水,与官厅弧形断裂相连,西1元古宙基底岩系;2泥盆系;3石炭系;4三叠系;5新生界;6石炭纪火山岩;7二叠纪火山岩;8地层界线;9采样位置.图1 滇东南建水地区地质简图(据云南省建水幅1∶20万区域地质图修编)南端终止在红河断裂带上[21].沿断裂带地层强烈挤压破碎,褶皱异常发育.断面倾向北北西—北西,为一条压剪性断裂,剪切包括古生代、三叠纪和元古代地层构造岩块.沿断裂带可见上古生界逆冲在三叠系不同层位之上.由于沿断裂带常见一系列火山岩和镁铁质岩体出露,说明该断裂带对岩浆活动的控制作用.本文研究的建水二叠纪火山岩,就是沿该断裂带的西南段出露的,总体呈北东—南西向展布,与泥盆纪、石炭纪及二叠纪地层相互剪切叠置,共同向东南逆冲于三叠纪地层之上(图1).其中在石炭纪地层中有玄武岩出露.建水二叠纪火山岩为一海相—陆相以基性为主夹中酸性的喷出岩系.其下与下二叠统茅口阶灰岩呈整合接触,底部有茅口阶海相生物硅质岩、生物灰岩的夹层,局部地段见二叠纪火山岩超覆于石炭统灰岩之上.上部则与下三叠统洗马塘组呈平行不整合接触.古生物学研究表明,二叠纪火山岩中生物硅质岩、生物灰岩夹层中,含有蜓类、珊瑚、腕足类等海相生物化石,表明其形成时代可能是二叠纪[21].二叠纪火山熔岩主要由玄武岩、玄武安山岩、安山岩组成,还有少量的火山角砾岩、凝灰岩、苦橄岩和流纹岩,火山熔岩出现玄武岩—玄武安山岩—安山岩,火山角砾岩和凝灰岩的韵律,从底到顶,出现了大约3次喷发旋回,每个旋回的厚度大约十几米.在熔岩中还有苦橄岩产出,由于风化产状不明显,可能是层状或岩筒、岩脉状产出.其中玄武岩具有明显的玄武结构,斑晶主要由斜长石、辉石组成,基质由微晶长石、辉石等组成,副矿物有橄榄石、磁铁矿和碳酸盐,大部分为致密块状构造,有些样品有杏仁构造.安山岩主要由斜长石、辉石和少量磁铁矿组成,具有斑状结构,斑晶为斜长石、辉石,基质为斜长石微晶和隐晶质,有轻微的蚀变现象,主要是斜长石的绢云母化和辉石的蛇纹石.053中国科学院研究生院学报第23卷3 分析方法建水二叠纪火山岩的主元素和微量元素分析结果见表1.主元素由中国科学院广州地球化学研究所用Varian VIST A型电感耦合等离子体光谱(ICP2AES)测定,主要氧化物质量分数均换算为干体系.微量元素分析在中国科学院广州地球化学研究所用PE E lan6000型电感耦合等离子体质谱(ICP2MS)分析,实验流程及分析方法同文献[22],用国际标样ROA21、G SR23、AG V21做分析样品浓度的校正标准,分析精度一般优于5%.表1 滇东南建水二叠纪火山岩的主量和微量元素分析结果分析项目样品号6~96~106~116~126~13S iO250144715491749194717T iO20171001760017300173001770Al2O314181516151315111518TFe2O391901015101310121017MnO0115001160011500116001170M gO91069126910981989116CaO12111215121512171217Na2O21102149210721012191K2O0151001260013100146001510P2O5010600010700010600010700010700总量99189911100111001310016烧失量11913194214321585103Sc38113617451638173814V266262271266250Cr477458477472487C o49175317481649184716Ni165159165161165Rb13128104615511191411Sr195237176184338Y18111811191018121915Z r43174317431342144311Nb11911189118911871186Cs012194185301650013737117Ba46152815421935194017La31323124314331193134Ce71437130713571137123Pr11151115111911111117Nd51635164518951515171Sm11771177118211731182Eu0166101659016810166001680G d21522157216721562163Tb0146101459014780145201476Dy21922190310521932198H o0162201628016460162301637Er11781178118711791183T m0126501265012770126401270Y b11721171117611701170Lu0127101270012830126901277H f11261127112811231124T a0115301147011510114601147Pb11772111212021223125Th0188201865018620181201860U0120901196012010118601165 注:化合物单位为质量分数(%),元素单位为μgΠg.主元素已换算为干体系.153 第3期谢 静,等:滇东南建水二叠纪火山岩地球化学特征及其构造意义 4 火山岩地球化学特征在全碱2SiO 2图上,建水火山岩投影点全落在拉斑系列玄武岩的范围,从表1可以看出,火山岩样品的SiO 2含量为47%~51%,总体明显低T iO 2(0171%~0177%)、Al 2O 3(14182%~15184%)和K 2O (0126%~0151%),Na 2O >K 2O ,MgO 含量较高(8198%~9126%),Mg #=61~62(Mg #=100Mg Π(Mg +Fe )),说明火山岩的化学成分较原始,分异程度较低.稀土配分型式(图2)较平坦,与大洋中脊玄武岩(MORB )的稀土配分型式类似,(La ΠY b )N 值变化为1124~1130,(La ΠSm )N 值为1111~1115.稀土总量低,大约为球粒陨石的9倍,不具有Eu 负异常.图2 滇东南建水二叠纪火山岩REE 配分模式图MORB 标准化的微量元素配分图解(图3)[23]显示火山岩具有相对平坦的配分型式,明显区别于板内玄武岩.高场强元素(HFSE )Ce 2Y b 低于MORB 值,Nb 、T a 亏损和Th 、Rb 富集,表明源区受到俯冲带物质加入的影响,可能与岛弧拉斑玄武岩的微量元素配分型式类似.Nb (1187~1191μg Πg ),T a (0114~0115μg Πg )丰度低,Nb ΠLa (0155~0159)<1,H f ΠT a (8127~8162)>5,La ΠT a (22~23)>15,T i ΠY (231~254)<350,T i ΠV (16~18)<30,T iO 2(0172%~0177%)<1125%,Th ΠY b (015~016)>011,Th ΠNb (0143~0146)>0107,Nb ΠLa (016~017)<018,H f ΠTh (114~115)<8,Z r ΠY (212~214)<3,T a ΠY b (0109)<011,T i ΠZ r (98~107)>85,均显示具有岛弧火山岩地球化学特征[24].建水二叠纪火山岩在Nb 2Z r 2Y 微量元素构造判别图中(图4(a ))[25],落在亏损型MORB 和火山弧玄武岩区,在Z r ΠY 2Z r 图中(图4(b ))[19],也落在洋中脊玄武岩和岛弧玄武岩的相交区域.综合建水二叠纪火山岩的微量元素和稀土元素地球化学特点,它可能形成介于岛弧玄武岩和洋中脊玄武岩之间的环境,推测可能是弧后盆地环境,因为弧后盆地形成的拉斑玄武岩地球化学特征兼具岛弧和洋中脊的特点.与滇东南金平县龙脖河地区的火山岩地球化学特征类似,均形成于洋中脊至岛弧过渡的环境[27,28].5 大地构造意义扬子陆块和华夏陆块之间在古生代至三叠纪时期,在滇东南地区有没有洋盆遗迹,或者仅仅是裂谷环境,是研究华南板块演化历史的重要问题之一.近年来有许多新的发现,钟大赉等人[29,30]在滇东南麻栗坡八布发现蛇绿岩,推测它是古特提斯洋壳的遗迹.张伯友等[9]暗示在滇东南扬子陆块和华夏陆块之间尚存在一个古特提斯的分支.王玉净[31]研究发现,广西钦防、板城地区存在晚泥盆世—晚二叠世早期连续硅质沉积,含深水远洋型放射虫动物群.秦建华等[32]研究那坡一带早三叠世初期玄武岩时,发现其具有大洋玄武岩的特点,说明当时在该地区扬子陆块和华夏陆块之间可能存在一个大洋———南盘江大洋.253中国科学院研究生院学报第23卷图3 滇东南建水二叠纪火山岩不相容元素MORB 标准化图解[23](a )Nb 2Z r 2Y 图解[25]:AI 和AII 板内碱性玄武岩;AII 板内拉斑玄武岩;B 富集型M ORB ;C 板内拉斑玄武岩和火山弧玄武岩;D 亏损型M ORB 和火山弧玄武岩.(b )Z r ΠY 2Z r 图解[26]:A 板内玄武岩;B 岛弧玄武岩;C 洋中脊玄武岩.图4 滇东南建水二叠纪火山岩形成的构造环境判别图建水火山岩地球化学特征表明,其形成于弧后盆地环境,火山岩中有生物灰岩,硅质页岩和硅质岩夹层,其中还有蜓类、珊瑚、腕足类等海相生物化石,指示其形成时代为二叠纪,且火山岩的产出层位也指示其形成于二叠纪[21].本文研究的火山岩形成于师宗—弥勒断裂带的西南段,严格受该断裂带的控制.断裂南东侧主要分布三叠纪地层,北西侧主要是呈带状分布的上古生代及少量的元古生代和下古生代地层.西北侧的上古生代地质体逆冲于南东侧的三叠纪地层不同层位之上.岩石地层与沉积环境对比表明,师宗—弥勒构造带是重要的岩相古地理界线.同时该带又严格分隔西北侧的低绿片岩相变质区与东南侧的未变质区,显示其为重要的变质作用分界线.朱炳泉等[20]研究表明,师宗—弥勒构造带与扬子陆块边缘的同位素化学急变带相吻合,急变带代表了板块结合的调整边界,该带可能是扬子陆块和华夏陆块在滇东南地区的结合带.师宗—弥勒构造带南侧的南盘江盆地晚古生代—三叠纪的构造古地理研究发现,南盘江海和哀牢山海及昌宁—孟连海的发生、发展和消亡基本同步,受古特提斯同一洋脊系统控制[33].广西硅质岩地球化学研究表明,其形成环境为深水沉积环境[34].在桂西混杂岩中,放射虫组合可与红河、滇西古特提斯放射虫组合对比,表明晚古生代滇西古特提斯与华南海域是相连通的[11].在建水二叠纪玄武岩的西北侧发育石炭纪的枕状熔岩,该枕状熔岩也受师宗—弥勒构造带的控制,董云鹏等[19]研究发现,建水地区石炭纪枕状熔岩形成于岛弧环境.由此可以推测,该枕状熔岩为与本文研究的弧后盆地型火山岩相配套的岛弧火山岩.在晚古生代的石炭纪,华夏陆块向扬子陆块俯冲,使位于它们之间的南盘江洋消亡,形成岛弧火山岩.在二叠纪时,进一步的俯冲导致弧后引张,从而形成弧后盆地.古地磁学研究表明,扬子陆353 第3期谢 静,等:滇东南建水二叠纪火山岩地球化学特征及其构造意义 453中国科学院研究生院学报第23卷块和华夏陆块晚古生代至早三叠世处于分离状态[35].6 结论(1)滇东南建水地区二叠纪火山岩的主量元素和微量元素地球化学特征表明,其形成于弧后盆地构造环境.(2)建水二叠纪弧后盆地玄武岩与石炭纪岛弧型枕状熔岩相配套,表明在晚古生代—早中生代时期,扬子陆块和华夏陆块之间可能存在一个复杂的沟—弧—盆体系.(3)建水二叠纪弧后盆地火山岩的存在,为扬子陆块与华夏陆块之间曾存在古特提斯的东翼分支提供了新的证据.本工作的实验室测试工作得到了中国科学院广州地球化学研究所的谢应雯研究员、刘颖高级工程师、涂湘林高级工程师的许多指导,野外地质考察工作得到了云南省地矿局区调队和云南省地矿局秦德厚高级工程师的大力帮助,在此表示感谢!R eferences[1] Seng or AMS.The story of T ethys:how many wives did okeanos have?Episodes,1985,8(1):3~12[2] Huang JQ,Chen BW.The Ev olution of the T ethys in China and Adjacent Regions.Beijing:G eological Publishing H ouse,1987(in Chinese)[3] W ang HZ,Y ang S N,Liu BP,et al.T ectono2Palaeogeography and Palaeobiogeography of China and Adjacent Regions.Wuhan:China Universityof G eosciences Press,1990(in Chinese)[4] Y in HF,Wu S B,Du Y S,et al.S outh China defined as part of T ethyan archipelagic ocean system.Earth Science2Journal o f China Univer sity o fG eosciences,1999,24(1):1~12(in Chinese with English abstract)[5] Liu BP,Feng Q L,Fang NQ,et al.T ectonic ev olution of Paleo2T ethys poly2island2ocean in 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Academy o f Sciences,Beijing100049,China;3School o f Environmental Science&Engineering,Guangzhou Univer sity,Guangzhou510405,China;4Guangzhou Institute o f G eochemistry,Chinese Academy o f Sciences,Guangzhou510640,China)Abstract The Permian v olcanic rocks from Jianshui area tectonically intruded into s outhwest part of Shizong2Mile fault belt.It is mainly com prised of basalts,basaltic andesites,andesites and a little picrites.G eological and geochemical characteristics show that they are formed in back2arc environment,matching Carboniferous pillow lava from Jianshui area.These im ply that Y angtze block and Cathaysia block occurred plate2subduction in late Paleozoic forming the island2arc v olcanic rocks,and that they produced back2arc extension in Permian,then formed back2arc basins.From late Paleozoic to early Mes ozoic,there was a com plex trench2arc2basin system between Y angtze and Cathaysia blocks.K ey w ords S outheast Y unnan,Shizong2Mile fault belt,T ethys,geochemistry。
内蒙古西部白云山蛇绿混杂岩地质特征及构造环境作者:***来源:《西部资源》2023年第06期[关键词]白云山蛇绿混杂岩;北山造山带;月牙山—洗肠井蛇绿岩带;基质、岩块北山造山带地处西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块和塔里木板块的结合部位,大地构造背景十分复杂。
随着1∶5 万区域地质调查项目的相继部署和一系列最新成果资料的获取,大多数学者对北山地区蛇绿岩带的属性及构造意义的认识逐渐趋于一致,认为该带为塔里木板块与哈萨克斯坦板块缝合带,具有区域构造意义。
本文重点是根据白云山蛇绿混杂岩的岩块和基质进行野外地质特征描述,对蛇绿混杂岩的岩块和基质野外地质特征及形成年龄,构造环境进行探讨。
1. 地质概况北山地区位于中亚造山带南缘,发育四条近东西向产出的蛇绿岩带,由北向南依次为红石山—百合山—蓬勃山、芨芨台子—小黄山、红柳河—牛圈子—洗肠井和辉铜山—帐房山蛇绿岩带[1]。
白云山蛇绿混杂岩是红柳河—牛圈子—白云山—月牙山—洗肠井蛇绿岩带重要组成部分(图1)。
区内出露宽度为1~3.5 km,出露长度大于10 km,呈北西西向展布。
蛇绿岩带与北侧白云山组及南侧横峦山组、锡林克博组呈断层接触,西侧被第四系覆盖,东侧延出测区。
蛇绿岩带地形低缓,局部呈小山包状。
遥感图像呈灰褐色、深灰色。
带内不同岩性、不同时代、不同大地构造位置的地质体被错移,呈构造透镜体状混杂拼贴,它们在短距离内呈无序叠置,横向上具有非常突出的不连续性。
白云山蛇绿构造混杂岩带南部出露较为完整的洋壳岩石组合,由南向北依次为超镁铁质岩、基性辉长岩、玄武岩,局部见少量斜长花岗岩。
其中超镁铁质岩岩性包括蛇纹石化辉石岩、蛇纹石化辉石橄榄岩、蚀变橄榄二辉石岩等,岩石普遍强蛇纹石化、碳酸盐化,且强糜棱岩化、片理化特征发育;辉长岩具透闪石化、阳起石化,呈近东西向展布,同样发育糜棱岩化、片理化特征;玄武岩具海相火山喷发特征,岩石具绿泥石化。
蛇绿岩带发育少量硅质岩,部分含放射虫。