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青海拉脊山東段峽門(mén)蛇綠混雜巖帶的物質(zhì)確定及其構(gòu)造意義

2023-01-17 03:47曹錦山李五福張新遠(yuǎn)緱明亮
地質(zhì)與資源 2022年6期
關(guān)鍵詞:蛇綠巖橄欖巖蛇紋石

曹錦山,王 偉,李五福,張新遠(yuǎn),緱明亮

青海省青藏高原北部地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/青海省地質(zhì)調(diào)查院,青海 西寧 810012

0 引言

祁連造山帶位于青藏高原東北緣,北與阿拉善地塊相連,南與柴北緣-西秦嶺造山帶相接,東、西分別與鄂爾多斯地塊和塔里木地塊相鄰,是我國(guó)中央造山帶的重要組成部分[1].祁連造山帶被劃分為北、中、南3個(gè)構(gòu)造帶[2],其中存在多條以蛇綠混雜巖為主的增生雜巖.拉脊山蛇綠混雜巖帶位于中祁連和南祁連的結(jié)合部位,其構(gòu)造屬性長(zhǎng)期以來(lái)存在爭(zhēng)議:有的學(xué)者認(rèn)為拉脊山蛇綠混雜帶屬前寒武紀(jì)基底裂谷基礎(chǔ)上形成的裂陷槽組合或裂谷型蛇綠巖[3-4]或陸間裂谷小洋盆[5-10];王二七等[11-12]認(rèn)為拉脊山蛇綠混雜巖帶屬北祁連早古生代蛇綠巖的重要組成部分,是北祁連早古生代蛇綠巖在古生代中期陸內(nèi)變形階段沿祁連中央沖斷帶向南俯沖至中祁連元古宙結(jié)晶地塊之下并經(jīng)過(guò)多期構(gòu)造變形抬升至地表的“構(gòu)造窗”.通過(guò)近年來(lái)開(kāi)展的區(qū)域地質(zhì)填圖和科研工作,在拉脊山蛇綠混雜巖帶的空間展布、物質(zhì)組成、構(gòu)造屬性研究方面獲得了新的資料,認(rèn)為拉脊山蛇綠混雜帶是由前寒武紀(jì)地塊、增生楔和島弧火山巖組成的增生混雜帶[13-19].

青海省地質(zhì)調(diào)查院于2014—2016年,承擔(dān)完成了青海省民和縣西溝地區(qū)1∶5萬(wàn)三幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作①?gòu)埿逻h(yuǎn),等.青海省民和縣西溝地區(qū)1∶5萬(wàn)三幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告.青海省地質(zhì)調(diào)查院.2017.,對(duì)區(qū)內(nèi)前人劃分的六道溝組進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查研究②張克信,等.1∶25萬(wàn)民和回族土族自治縣幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)調(diào)查研究院.2005.,認(rèn)為其并非一套正常沉積-火山噴發(fā)的地層,而是一條具有構(gòu)造混雜特點(diǎn)并發(fā)育蛇綠巖組分的蛇綠混雜巖帶,重新厘定為峽門(mén)蛇綠混雜巖帶.結(jié)合區(qū)域資料分析,認(rèn)為峽門(mén)蛇綠混雜巖應(yīng)當(dāng)屬于區(qū)域上拉脊山蛇綠混雜巖帶的東延部分.本文針對(duì)該帶的蛇綠巖組分,從巖石組合、巖石地球化學(xué)、形成時(shí)代、構(gòu)造環(huán)境分析等方面進(jìn)行闡述,為區(qū)域上拉脊山蛇綠混雜巖帶的研究提供新的資料.

1 區(qū)域地質(zhì)背景

拉脊山蛇綠混雜巖帶位于中祁連造山帶,西起日月山,東至民和官亭鎮(zhèn),全長(zhǎng)約200 km,寬10~20 km,是一條呈北西西走向的弧形山脈(圖1).拉脊山蛇綠混雜巖帶南、北兩側(cè)分別為化隆巖群和湟源巖群構(gòu)成的元古宙變質(zhì)結(jié)晶基底[20-24],之間主要出露寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)火山-沉積巖系[25],局部地段出露志留系和泥盆系山間磨拉石堆積[26].

圖1 拉脊山地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Geological sketch map of Lajishan area

峽門(mén)蛇綠混雜巖帶位于拉脊山東段,為拉脊山蛇綠混雜巖帶的一部分(圖1b).區(qū)域上黨河南山-拉脊山蛇綠混雜巖帶西起疏勒南山,主體向東沿經(jīng)蘇里、哈拉湖、木里、沙柳河、剛察及拉脊山一線,呈北西向狹長(zhǎng)帶狀斷續(xù)出露展布.本文研究的峽門(mén)蛇綠混雜巖構(gòu)造位置屬秦祁昆造山系、中-南祁連弧盆系,三級(jí)構(gòu)造單元為黨河南山-拉脊山蛇綠混雜巖帶[27],北鄰中祁連巖漿弧,南鄰南祁連巖漿弧與宗務(wù)隆山裂谷帶相隔(圖1a).

峽門(mén)蛇綠混雜巖帶位于青海民和縣西南部峽門(mén)鎮(zhèn)南側(cè)一帶,距離民和縣城約30 km,整體呈團(tuán)塊狀展布,出露面積約70.5 km2,東部與中奧陶世閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖呈侵入接觸,北部被第四系覆蓋,西北部地區(qū)與晚奧陶世英云閃長(zhǎng)巖呈斷層接觸,局部與古近紀(jì)—中新世西寧組呈斷層接觸.峽門(mén)蛇綠混雜巖帶北側(cè)發(fā)育的峽門(mén)斷裂(F1,區(qū)域上稱拉脊山北緣斷裂)為本區(qū)主斷裂,也是研究區(qū)蛇綠混雜巖帶的北部邊界斷裂(圖2).

圖2 拉脊山蛇綠混雜巖帶東段峽門(mén)地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Geological sketch map of Xiamen area in the eastern section of Lajishan ophiolite melange belt

2 蛇綠混雜巖物質(zhì)組成

混雜巖帶由大小不等的弱變形構(gòu)造巖塊和相對(duì)強(qiáng)變形的基質(zhì)組成,在宏觀上構(gòu)成極為明顯的“網(wǎng)結(jié)狀”構(gòu)造,巖塊和基質(zhì)、巖塊和巖塊之間均呈脆韌性斷層接觸.

混雜巖帶內(nèi)發(fā)育的構(gòu)造巖石塊體大致可分為4類(lèi):蛇綠巖巖塊、外來(lái)巖塊、火山巖巖塊以及變沉積巖巖塊.基質(zhì)由強(qiáng)變形的變質(zhì)火山巖、細(xì)碎屑巖及不同巖塊改造而成的細(xì)粒物組成,巖性為蝕變中基性糜棱巖、含凝灰角礫熔巖質(zhì)糜棱巖、凝灰?guī)r質(zhì)糜棱巖、火山巖質(zhì)超糜棱巖、強(qiáng)片理化的灰綠色綠泥石片巖、鈉長(zhǎng)綠簾綠泥石片巖、長(zhǎng)英質(zhì)千枚巖等.

2.1 蛇綠巖巖塊

該類(lèi)巖石由變質(zhì)橄欖巖、輝長(zhǎng)巖、基性巖墻、基性火山熔巖及海相沉積物組成,是經(jīng)歷了俯沖刮削、碰撞就位、后碰撞改造等過(guò)程的復(fù)雜構(gòu)造移置體.蛇綠巖呈大小不一的構(gòu)造巖塊產(chǎn)出,巖塊長(zhǎng)軸沿北西向展布,不同蛇綠巖石塊體之間及其與周邊的其他巖石塊體之間多以斷層、韌性剪切帶或強(qiáng)片理化帶等構(gòu)造界面接觸.

(1)變質(zhì)橄欖巖

該類(lèi)巖石出露局限,在整個(gè)蛇綠巖中占比較小,通常與輝長(zhǎng)巖相伴產(chǎn)出,單體規(guī)模較小,普遍具蛇紋石化,部分巖石原巖特征較為明顯.主要巖石類(lèi)型為強(qiáng)蛇紋石化純橄巖、蛇紋石化斜輝橄欖巖、蛇紋巖、蛇紋石化輝石巖.

蛇紋石化斜輝橄欖巖:黑綠色,葉片狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造.礦物成分主要為橄欖石(77%)、斜方輝石(20%)、磁鐵礦等金屬礦物(3%).由于熱液交代蝕變作用的參與,橄欖石全部被蛇紋石及纖維蛇紋石的集合體交代,沿不規(guī)則網(wǎng)狀裂紋析出星點(diǎn)狀磁鐵礦,顯橄欖石晶體變化后的構(gòu)造特征.斜方輝石被葉蛇紋石交代.

蛇紋石化輝石巖:深灰色,葉片變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造.從鏡下觀察來(lái)看巖石中的礦物成分有蛇紋石(93%)、金屬礦物(4%)、碳酸鹽礦物(3%).蛇紋石為熱液交代蝕變作用形成的礦物,形態(tài)呈葉片狀,葉片長(zhǎng)一般在0.013~0.12 mm之間,為葉蛇紋石.多呈交織狀排列的集合體,顯自形、半自形粒狀晶的假象輪廓,假象中無(wú)原礦物殘留.金屬礦物呈自形、半自形粒狀晶.碳酸鹽礦物呈顯微粒狀,不太均勻的分布在葉蛇紋石集合體中.

(2)輝長(zhǎng)巖

該類(lèi)巖石于區(qū)內(nèi)出露廣泛,呈小透鏡狀產(chǎn)出,普遍具陽(yáng)起石化,主要巖石類(lèi)型為蝕變細(xì)粒輝長(zhǎng)巖、強(qiáng)陽(yáng)起石化暗色輝長(zhǎng)巖.

蝕變細(xì)粒輝長(zhǎng)巖:灰綠色,輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu),嵌晶含長(zhǎng)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造.巖石由斜長(zhǎng)石(56%)、暗色礦物(42%)、不透明礦物(2%)組成.斜長(zhǎng)石近等軸粒狀,略被泥化、鈉長(zhǎng)石化、不均勻的鈉黝簾石化,推測(cè)是基性斜長(zhǎng)石,暗色礦物呈粒狀,在較粗的顆粒中嵌有柱狀斜長(zhǎng)石,形成巖石的嵌晶含長(zhǎng)結(jié)構(gòu),暗色礦物全部被纖閃石化,斜長(zhǎng)石也有碎裂雙晶彎曲現(xiàn)象.

(3)基性巖墻

由強(qiáng)蝕變輝綠巖、蝕變輝長(zhǎng)輝綠巖組成,多呈巖塊或透鏡狀產(chǎn)出,量少且單體規(guī)模較小,具纖閃石化或鈉黝簾石化,其中在峽門(mén)水庫(kù)附近見(jiàn)規(guī)模較大的輝綠巖墻穿插玄武巖中,組成了蛇綠巖中相關(guān)的基性巖席或巖墻.巖性特征描述如下.

強(qiáng)蝕變輝綠巖:灰綠色,輝綠結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,巖石由斜長(zhǎng)石(72%)、暗色礦物(28%)組成.斜長(zhǎng)石呈板狀、柱狀,均勻分布在巖石中,全部被鈉黝簾石化.暗色礦物呈柱狀、粒狀,充填在斜長(zhǎng)石礦物顆粒之間,全部纖閃石化.巖石具輝綠結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,在巖石裂隙中充填碳酸鹽礦物.

(4)基性火山熔巖

分布范圍較廣泛,主要為玄武巖類(lèi)巖石,多具綠片巖相變質(zhì),主要巖石特征如下.

蝕變玄武巖:灰綠色,斑狀結(jié)構(gòu)、基質(zhì)玻璃結(jié)構(gòu),發(fā)育塊狀構(gòu)造、枕狀構(gòu)造、杏仁及氣孔狀構(gòu)造.巖石由斑晶(10%)、基質(zhì)(82%)和杏仁(5%)組成.斑晶礦物組分是斜長(zhǎng)石(10%),呈板狀、板柱狀,普遍被綠泥石化、簾石化.少量含鐵碳酸鹽礦物(3%),呈極不規(guī)則狀均勻分布在巖石中.杏仁呈橢圓狀,其內(nèi)充填有硅質(zhì)、硅質(zhì)綠泥石等,在巖石中分布均勻,不具方向性排列.

鈉長(zhǎng)石化陽(yáng)起石化玄武巖:暗綠色,變余斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)具粒狀纖狀變晶結(jié)構(gòu),不明顯的定向構(gòu)造.巖石由少數(shù)斑晶、大量的基質(zhì)礦物、沿裂隙充填的石英及綠泥石組成.斑晶為斜長(zhǎng)石(2%),輝石假象(1%).斜長(zhǎng)石呈板狀晶,表面布有綠泥石;輝石全部被陽(yáng)起石交代,保留粒狀晶的假象形態(tài);基質(zhì)成分為陽(yáng)起石(50%)、鈉長(zhǎng)石(20%)、金屬礦物(2%).

(5)深海沉積物

較為完整的蛇綠巖中,其上部的深海沉積物包括放射蟲(chóng)硅質(zhì)巖、含鈣質(zhì)超微化石的灰?guī)r、頁(yè)巖和硬砂巖等.研究區(qū)蛇綠混雜巖帶中僅見(jiàn)零星透鏡狀、小構(gòu)造塊體產(chǎn)出的硅質(zhì)巖.巖石為紫紅色、灰綠色,顯微粒狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造.主要礦物成分為石英,呈半自形粒狀晶,粒徑在0.01~0.08 mm之間,顆粒間彼此緊密鑲嵌,還有不透明的鐵質(zhì)礦物.它們呈顯微粒狀集合體不均勻地分布在巖石中,使巖石顯紫紅色.此外,巖石受力影響發(fā)育多條裂隙,由后期熱液作用形成的方解石和石英充填成脈.

2.2 外來(lái)巖塊

主要包括薊縣系湟中群磨石溝組石英巖塊體和新元古代變質(zhì)侵入體塊體兩類(lèi).

石英巖塊在龍合寺南西約3.8 km處出露,呈透鏡狀北西向展布,出露面積約0.18 km2.巖石為灰白—白色石英巖,粒狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造.巖石受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響而具碎裂巖化,局部露頭處見(jiàn)層間不協(xié)調(diào)褶皺.

新元古代變質(zhì)侵入體巖性為糜棱巖化的眼球狀花崗巖,在龍合寺南西側(cè)和西溝水庫(kù)溝口出露,分別呈透鏡狀和楔狀體產(chǎn)出,塊體規(guī)模較小,巖塊邊部脆韌性動(dòng)力變質(zhì)明顯,表現(xiàn)為糜棱巖化.這些巖塊具S型碰撞花崗巖的特征,LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年獲得的206Pb/238U年齡加權(quán)平均值為821.1±5.6 Ma[28].

2.3 火山巖巖塊

在峽門(mén)蛇綠混雜巖帶內(nèi)還識(shí)別出較多的中基性-中酸性火山巖巖塊,呈大小不一、數(shù)量不等的構(gòu)造透鏡體產(chǎn)出,巖性主要為灰綠色、深灰色玄武安山巖、安山巖、輝石安山巖、安山質(zhì)角礫熔巖,局部為變基性-中性火山巖(綠片巖)類(lèi).這些火山巖巖塊邊部脆韌性變形動(dòng)力變質(zhì)明顯,局部片理化強(qiáng)烈,巖石地球化學(xué)特征顯示為俯沖作用的島弧火山巖.

2.4 變沉積巖巖塊

混雜巖帶內(nèi)少量出露,分為碳酸鹽巖和變質(zhì)細(xì)碎屑巖兩種.碳酸鹽巖包括淺灰色細(xì)—粉晶灰?guī)r、灰色結(jié)晶灰?guī)r等.變質(zhì)細(xì)碎屑巖包括泥絹云母千枚巖、云母片巖、泥質(zhì)板巖、鈣質(zhì)千枚狀片巖等.前者呈透鏡狀、細(xì)條帶狀沿北西向展布,后者區(qū)內(nèi)出露普遍較少,且多呈塊體間的基質(zhì)(糜棱巖、千糜巖)產(chǎn)出.這些變質(zhì)沉積巖大部分應(yīng)當(dāng)是早古生代弧后盆地俯沖閉合時(shí)期充填盆地沉積的產(chǎn)物,也有部分可能是伸展時(shí)期陸緣盆地沉積的產(chǎn)物,只是目前無(wú)法詳細(xì)區(qū)分.

第一,一般經(jīng)濟(jì)規(guī)模是會(huì)直接影響金融發(fā)展的規(guī)模。相關(guān)定律顯示由于經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展勞動(dòng)力會(huì)從第一產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向第二產(chǎn)業(yè)而后向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,由此經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大就會(huì)使得金融規(guī)模得以增長(zhǎng)。另外因?yàn)橛捎诮?jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大會(huì)產(chǎn)生出來(lái)越來(lái)越多的金融需求,由此金融行業(yè)自身就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整結(jié)構(gòu)以保證自身的發(fā)展,最終使得整個(gè)結(jié)構(gòu)能夠得以演變。最后因?yàn)榻?jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大所以居民的儲(chǔ)蓄就會(huì)增加,相應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生很多的投資機(jī)會(huì),由此金融效率就會(huì)得以提升,為了滿足市場(chǎng)的基本需求金融機(jī)構(gòu)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整,促進(jìn)結(jié)構(gòu)的演化。

3 巖石地球化學(xué)特征

從表1可以看出,采集的蛇綠巖樣品燒失量均明顯偏高(3.1%~18.54%),這與野外及鏡下特征一致.故主量元素分析、計(jì)算和投圖均使用經(jīng)過(guò)燒失量校正后的數(shù)據(jù).

表1 峽門(mén)蛇綠巖主量元素分析結(jié)果Table 1 Contents of major elements in Xiamen ophiolite

3.1 主量元素特征

3.1.1 變質(zhì)橄欖巖

SiO2含量為33.42%~39.50%(屬于超基性巖范疇),TiO20.01%~0.05%,Al2O30.19%~0.70%,MgO 36.97%~38.74%,Na2O 0.11%~0.15%,K2O 0.01%~0.05%,全鐵TFeO 8.70%~11.33%.巖石總體表現(xiàn)為低SiO2,貧TiO2、Al2O3、Na2O、K2O,富Fe2O3、MgO特征,屬殘余地幔產(chǎn)物.巖石普遍Na2O>K2O,相對(duì)富Na.Mg#值為91.7~94.88.

在AFM圖解(圖3)中,超基性巖樣品均落入鎂鐵和超鎂鐵堆積巖區(qū)域;在ACM圖解(圖4)中,超基性巖樣品集中落入變質(zhì)橄欖巖區(qū).

圖3 AFM圖解(據(jù)Coleman,1977)Fig.3 The AFM diagram(After Coleman,1977)

3.1.2 鎂鐵質(zhì)巖類(lèi)

SiO2含量為46.45%~48.88%(屬基性巖范疇),TiO20.10%~1.38%;Al2O311.52%~15.50%,MgO 6.58%~12.26%,全 鐵TFeO 6.33%~10.57%,Na2O 1.84%~3.13%,K2O 0.54%~0.71%.Na2O>K2O,Na2O和K2O平均值高于變質(zhì)橄欖巖.巖石總體為低SiO2,貧K2O、Na2O,而FeOt、MgO含量相對(duì)較低,具有鎂鐵質(zhì)巖石的特征.巖石普遍Na2O>K2O,相對(duì)富Na,Mg#值為59.85~79.57.在AFM圖解中(圖3),基性巖樣品均落入鎂鐵和超鎂鐵堆積巖區(qū)域;在ACM圖解中(圖4),基性巖樣品集中落入鎂鐵堆積巖區(qū).

圖4 ACM圖解(據(jù)Coleman,1977)Fig.4 The ACM diagram(After Coleman,1977)

3.1.3 基性巖墻和基性火山熔巖

SiO2含量為45.86%~50.64%,平均為47.70%;TiO2為0.20%~1.73%,平均0.67%,與IAT(島弧拉斑玄武巖)的TiO2含量(0.84%)相當(dāng)(Pearce,1982).Al2O3為3.06%~17.56%,Na2O為0.24%~3.76%;K2O(0.06%~0.55%),平均為0.31%,與IAT(島弧拉斑玄武巖)的K2O含量(0.43%)相當(dāng)(Pearce,1982).主量元素含量與輝長(zhǎng)巖相差無(wú)幾,與變質(zhì)橄欖巖相比,具硅不飽和,高鈦、高鋁、高堿低鎂鐵的特征,總體表現(xiàn)為富鈉貧鉀.在SiO2-(Na2O+K2O)圖解(圖5)中,玄武巖和輝綠巖樣品投點(diǎn)集中分布在亞堿性系列;在AFM圖解(圖6)中,玄武巖和輝綠巖樣品投點(diǎn)在拉斑玄武巖系列,表現(xiàn)出拉斑玄武質(zhì)巖漿的演化趨勢(shì).

圖5 SiO2-(Na2O+K2O)圖解Fig.5 The SiO2-(Na2O+K2O)diagram

圖6 AFM圖解Fig.6 The AFM diagram

3.2 稀土元素和微量元素特征

由表2可知,變質(zhì)橄欖巖稀土總量∑REE為4.41×10-6~7.97×10-6.其中斜輝橄欖巖ΣREE為8.83×10-6,輝石巖ΣREE為4.05×10-6,蛇紋石巖ΣREE為3.07×10-6.從蛇紋石化橄欖巖-蛇紋石巖其稀土總量很低,基本無(wú)變化,稀土整體較虧損.LREE/HREE比值為4.38~8.05,(La/Yb)N為5.21~12.44,顯示輕稀土略微富集,Sm/Nd比值普遍為0.20~0.22,反映物源與地幔巖漿的成分相似,且是較低或中等程度部分熔融的產(chǎn)物.δEu略小于1,顯示銪弱負(fù)異常特征.球粒隕石為標(biāo)準(zhǔn)化的稀土配分模式圖中(圖7),曲線具略“右傾”的輕稀土弱富集型,分餾不明顯.

表2 峽門(mén)蛇綠巖稀土元素和微量元素分析結(jié)果Table 2 Contents of REEs and trace elements in Xiamen ophiolite

輝長(zhǎng)巖稀土總量∑REE較變質(zhì)橄欖巖明顯增加,為5.5×10-6~89.18×10-6,平均為47.34×10-6;LREE/HREE為2.27~3.97,平均為3.12;(La/Yb)N均大于1,平均為2.73,反映巖石輕重稀土分異較明顯;δEu為0.95~1.63,巖石顯示銪弱正異常特征.球粒隕石為標(biāo)準(zhǔn)化的稀土配分模式圖中(圖7a),巖石曲線呈略微“右傾”的輕稀土富集型,重稀土曲線較平坦.在原始地幔為標(biāo)準(zhǔn)化的微量元素比值蛛網(wǎng)圖中(圖7b),整體起伏變化不大,顯示左側(cè)隆起向右“平緩”降低的分布曲線.巖石總體表現(xiàn)出Ba、Rb、Th、Ta、La、Hf元素富集特征,K、Nb、Sr、P、Ti元素虧損,Nb、Ce、Sm、Tb、Y、Er、Yb、Lu元素?zé)o起伏變化.

圖7 變質(zhì)橄欖巖和輝長(zhǎng)巖稀土配分圖和微量元素蛛網(wǎng)圖Fig.7 Chondrite-normalized REE patterns and trace element spidergrams of metamorphic peridotite and gabbro

3.2.2 基性巖(席)及基性火山熔巖

稀土總量ΣREE為10.7810-6~95.99×10-6,平均為42.90×10-6,普遍高于前述鎂鐵-變質(zhì)橄欖巖的稀土總量.輕重稀土比值LREE/HREE為1.35~4.80,平均3.23;(La/Yb)N為0.91~5.11,平均為3.06,反映輕稀土具一定程度富集;(La/Sm)N為1.5~2.64,平均為1.96,表明輕稀土內(nèi)部分餾特征較明顯;(Gd/Yb)N為0.66~1.51,平均1.25,反映重稀土內(nèi)部分餾作用很小;δEu介于0.92~1.07之間,平均為0.99,銪基本無(wú)異常,反映巖漿源區(qū)無(wú)斜長(zhǎng)石殘留.球粒隕石為標(biāo)準(zhǔn)化的稀土配分模式圖中(圖8a),曲線基本呈平滑略“右傾”的輕稀土富集型.

在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖8b),玄武巖和輝綠巖樣品均表現(xiàn)出大離子親石元素Ba、Th、Sr相對(duì)富集,高場(chǎng)強(qiáng)元素P、Ti、Nb相對(duì)虧損,總體特征與火山弧玄武巖類(lèi)似[29].表明巖石具有與俯沖作用有關(guān)的標(biāo)志性的、獨(dú)特的地球化學(xué)特點(diǎn)[30].

圖8 基性巖(席)、基性火山熔巖稀土配分圖和微量元素蛛網(wǎng)圖Fig.8 Chondrite-normalized REE patterns and trace element spidergrams of basic rock(sheet)and basic volcanic lava

4 討論

4.1 形成時(shí)代

區(qū)域上整個(gè)拉脊山蛇綠混雜巖帶中同位素年代學(xué)資料較豐富:張金明等①?gòu)埥鹈?,?青海省天峻縣蘇里地區(qū)五幅區(qū)調(diào)1∶5萬(wàn)五幅區(qū)調(diào)報(bào)告.青海省地質(zhì)調(diào)查院.2015.在拉脊山蛇綠混雜巖帶西段蘇里扎巧合一帶的輝長(zhǎng)質(zhì)糜棱巖中獲得LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡524±2.5 Ma(MSWD=0.43,n=22);白旭東等①白旭東,等.青海省天峻縣木里地區(qū)1∶5萬(wàn)六幅區(qū)調(diào)報(bào)告.青海省地質(zhì)調(diào)查院.2014.在木里錯(cuò)喀莫日南輝長(zhǎng)巖中獲得LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡491.8±1.2 Ma(MSWD=0.92,n=24);許海泉等②許海泉,等.青海省剛察縣電泵站地區(qū)1∶5萬(wàn)4幅區(qū)調(diào)報(bào)告.青海省地質(zhì)調(diào)查院.2014.在剛察種羊場(chǎng)附近的糜棱巖化輝石巖中獲得LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡513.4±2.1 Ma(n=24);付長(zhǎng)壘等[17]在拉脊山口輝綠巖塊中獲得SHRIMP鋯石U-Pb年齡491±5.1 Ma(MSWD=1.6,n=10).這些同位素測(cè)年資料均表明整個(gè)拉脊山蛇綠混雜巖帶中從早寒武世就已經(jīng)有洋殼出現(xiàn).

4.2 構(gòu)造環(huán)境及構(gòu)造意義

蛇綠巖作為古洋殼碎片,在古大洋的識(shí)別和重建,例如大洋的形成、擴(kuò)張和閉合,俯沖帶的發(fā)展,以及大陸造山帶的形成過(guò)程等方面,起著不可替代的關(guān)鍵作用,也是碰撞和增生造山帶中作為識(shí)別匯聚板塊邊界的最主要標(biāo)志[31-35].Dilek等[34]研究認(rèn)為,微量元素Ti、V、Th、Yb、Nb在變質(zhì)作用和蝕變中最不活躍,它們不僅是區(qū)分俯沖作用相關(guān)巖漿和其他類(lèi)型巖漿的指標(biāo),而且在與其他地球化學(xué)和野外區(qū)域構(gòu)造約束聯(lián)合運(yùn)用中極為可靠.在Pearce(1980)玄武巖Hf-Th-Nb圖解中(圖9),玄武巖和輝綠巖樣品投點(diǎn)均分布在D區(qū)(火山弧玄武巖);在Pearce(1973)的玄武巖Ti-Zr-Sr判別圖解中(圖10),玄武巖和輝綠巖樣品投點(diǎn)均在IAB(島弧拉斑玄武巖);在Pearce(1982)的玄武巖Ti-Zr判別圖解中(圖11),玄武巖和輝綠巖樣品投點(diǎn)分布在A、B區(qū)(低鉀拉斑玄武巖),其中有一個(gè)玄武巖樣品投點(diǎn)在D區(qū)(洋中脊玄武巖);在Pearce(2014)玄武巖Th/Yb-Nb/Yb圖解中(圖12),玄武巖和輝綠巖樣品投點(diǎn)位于MORB-OIB地幔域趨勢(shì)線以上,表明該蛇綠巖屬于與俯沖有關(guān)的蛇綠巖.

圖9 Hf-Th-Nb圖解(據(jù)Pearce,1980)Fig.9 The Hf-Th-Nb diagram(After Pearce,1980)

圖10 Ti-Zr-Sr圖解(據(jù)Pearce,1973)Fig.10 Ti-Zr-Sr diagram(After Pearce,1973)

圖11 Ti-Zr圖解(據(jù)Pearce,1982)Fig.11 The Ti-Zr diagram(After Pearce,1982)

圖12 Th/Yb-Nb/Yb圖解(據(jù)Pearce,2014)Fig.12 The Th/Yb-Nb/Yb diagram(After Pearce,2014)

以上事實(shí)表明,峽門(mén)蛇綠巖的形成環(huán)境與板塊的俯沖消減作用密切相關(guān).鄧晉福等[36]認(rèn)為洋中脊擴(kuò)張型(MORS)蛇綠巖中的地幔橄欖巖為無(wú)交代作用的變質(zhì)橄欖巖類(lèi),洋俯沖帶上面(SSZ)蛇綠巖中的地幔橄欖巖為明顯交代作用記錄的變質(zhì)橄欖巖類(lèi).研究區(qū)地幔橄欖巖具有明顯的變質(zhì)交代作用,巖石普遍蛇紋石化,具有SSZ型蛇綠巖特征.

綜上所述,筆者認(rèn)為峽門(mén)蛇綠巖屬于與俯沖有關(guān)的SSZ型蛇綠巖.付長(zhǎng)壘等[18]認(rèn)為拉脊山蛇綠混雜巖帶是寒武紀(jì)時(shí)期原特提斯洋演化的產(chǎn)物,屬SSZ型蛇綠巖,具有雙向俯沖的特點(diǎn),早期向南晚期向北.峽門(mén)蛇綠巖很可能是早古生代原特提斯洋俯沖消減的弧后小洋盆,屬于弧后盆地?cái)U(kuò)張型蛇綠巖.峽門(mén)蛇綠混雜巖的確定至少說(shuō)明在寒武紀(jì)該區(qū)存在一個(gè)小洋盆,該蛇綠混雜巖的發(fā)現(xiàn)對(duì)于研究整個(gè)拉脊山蛇綠混雜巖帶的構(gòu)造演化具有重要的參考價(jià)值,同時(shí)也是了解原特提斯洋演化的一個(gè)“窗口”.

5 結(jié)論

(1)峽門(mén)蛇綠混雜巖帶由大小不等的弱變形構(gòu)造巖塊和相對(duì)強(qiáng)變形的基質(zhì)組成.構(gòu)造巖塊主要由蛇綠巖巖塊、外來(lái)巖塊、火山巖巖塊以及變沉積巖巖塊組成.基質(zhì)由強(qiáng)變形的變質(zhì)火山巖、細(xì)碎屑巖及不同巖塊改造而成的細(xì)粒物組成,具有強(qiáng)片理化和糜棱巖化等動(dòng)力變質(zhì)作用特征.

(2)研究區(qū)蛇綠巖主要由變質(zhì)橄欖巖(蛇紋石化橄欖巖、蛇紋石化斜輝橄欖巖、輝石橄欖巖、蛇紋巖)、蝕變輝長(zhǎng)巖、輝綠巖墻、基性火山熔巖(枕狀玄武巖)和深海沉積物(紫紅、淺灰綠色硅質(zhì)巖)組成.其中基性火山熔巖和輝綠巖巖石地球化學(xué)特征顯示:輕稀土富集,大離子親石元素Ba、Th、Sr相對(duì)富集,高場(chǎng)強(qiáng)元素P、Ti、Nb相對(duì)虧損,具有IAT(島弧拉斑玄武巖)特征,表明其形成環(huán)境與板塊的俯沖消減作用密切相關(guān).

(3)巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)、同位素年代學(xué)特征及區(qū)域資料綜合研究認(rèn)為,峽門(mén)蛇綠巖屬SSZ型蛇綠巖,很可能是早古生代原特提斯洋俯沖消減的弧后小洋盆,屬于弧后盆地?cái)U(kuò)張型蛇綠巖.

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