西藏雅鲁藏布江缝合带西段南北亚带蛇绿岩的成因探讨

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摘 要 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
本文受中国地质调查局地质调查项目(12120115026801、12120115027201、201511022)、国际科技合作专项(2014DFR21270)和国家重点 实验室自主课题(Z1301a20)联合资助. 第一作者简介:刘飞,男,1982年生,博士,近年来主要开展西藏雅鲁藏布江缝合带西段蛇绿岩的研究工作,Email:lfhy112@126.com
100037,China 2FacultyofEarthSciences,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,China 3DepartmentofGeologyandMineralResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China 20150520收稿,20150915改回
青藏高原南部的雅鲁藏布江缝合带(雅江带)普遍被认 为是印度板块和 欧 亚 板 块 的 界 线 (Xuetal,2015;吴 福 元 等,2014),自萨 嘎 以 西 被 分 为 达 机 翁萨 嘎 蛇 绿 岩 带 (北 亚 带)和达巴休古嘎布蛇绿岩带(南亚带)两个带(图 1)。对 于南、北亚带的成因和构造关系,前人的认识分歧很大,主要 有 3种不同看法:(1)南亚带蛇绿岩是由北亚带向南逆冲推 覆于 特 提 斯 地 台 之 上 的 残 余 (甘 塞 尔,1983;Xuetal, 2015;刘飞等,2015);(2)南、北亚带分别代表两个不同时代 的蛇绿岩,北亚带形成于晚三叠世早侏罗世,南亚带为晚侏 罗世早白垩世(郭铁鹰等,1991);(3)北亚带蛇绿岩代表早 三叠世拉张的新特提斯主洋盆,南亚带蛇绿岩代表晚三叠世 陆缘小洋盆 (黄 圭 成 等,2006;潘 桂 棠 等,1997)。 总 之,争 论的焦点在于南北亚带蛇绿岩的形成时代和构造环境,以及 它们隶属于两个不同的洋盆,或者是一个洋盆的两块不同残 余。该问题的解决,关键是要查明南北亚带蛇绿岩的岩石组 合、构造背景和形成时代。为此,本文在实测剖面的基础上, 开展 YZSZ南北亚带蛇绿岩的岩石组成、形成时代和构造背 景的对比,结合北亚带巴尔角闪辉长岩的地球化学和锆石 U Pb年代学研究,探讨两个带的关系和构造背景。
PearceandDeng,1988;Tapponnieretal,1981;吴福元等, 2014),主体由古生界混杂岩和晚侏罗早白垩统深海相次深 海相碎屑岩、火山岩和蛇绿岩组成,晚白垩统碎屑岩复理石 沉积及第三系磨拉石分别不整合于其上(万晓樵等,2007)。 混杂岩中出露少量三叠系放射虫硅质 岩 (Matsuokaetal, 2002)和晚泥盆统辉长岩(Daietal,2011a)。缝合带北边为 新特提斯洋俯冲 形 成 的 冈 底 斯 洋陆 转 换 带,包 含 冈 底 斯 岩 基、拉萨地体及南边的保山陆块等;南边为印度澳大利亚板 块北缘洋陆转换带形成的大陆增生楔 (杨文采和于常青, 2014)。
2 区域地质背景
青藏高原是一个长约 2500km,宽约 1000km的巨型造山 带,经历了自晚古生代以来多陆块、多岛弧俯冲向北拼合到 欧亚板块南缘的过程 (YinandHarrison,2000;许 志 琴 等, 2006)。雅鲁藏布江缝合带是青藏高原上规模最大最年轻的 缝合带,代表新特提斯洋的残余 (DuboisCtéetal,2005;
LiuF,YangJS,LianDY,ZhaoH,ZhangL,ZhangLandHuangJ2015Genesisandcharacteristicsofthewesternpart oftheYarlungZangboophiolites,TibetActaPetrologicaSinica,31(12):3609-3628
Abstract ThetectonicsettingandrelationshipbetweentheDabaXiugugabu(Southernbelt)andDajiwengSaga(Northernbelt) ophioliticsubbeltsdividedfrom SagainthewesternpartoftheYarlungZangbosuturezonearethesubjectofdebateThispaper imposessomerestrictionsonthegenesisandrelationshipbetweenthesouthernandnorthernsubbeltsbasedontheconstructionof geologicalsectionsacrossfrom theGangdiseislandarc,Southernsubbelt,ZhadaZhongbaterrane,NorthernsubbeltandTethys Himalayanformation,comparativeanalysesofrocksassociation,geochronologyandgeochemistryofthemaficdikesandthemineral compositionsoftheirwallrockharzburgitesintwosubbeltsThemaficdikesfromtheCuobuzha,JianabengandBaerophiolitesinthe northernbeltarecharacterizedbyhighSi,AlcontentsandlowTi,K,PcontentsTheyplotasmembersofthecalcalkalinebasalt seriesandinsituanalysesofthezircongrainsyieldedagesof125~128MaHowever,themaficdikesfrom theDongbo,Purangand XiugugabuophiolitesinthesouthernbeltarecharacterizedbyhighMg,TicontentsandlowSi,K contents,sobelongingtoalow potassium tholeiiteseries,andthezircon grainsyielded ages120~130Ma TheSouthern and Northern ophiolitesubbeltsare interpretedashavingformedinasimilrforearctectonicsettingofthesuprasubductionzone,becausebothmaficdikessharesimilar occurrences,thezircondatinggivesoverlappingages(120~130Ma),showNMORBtypeREEpatternsnormalizedbychondriteand noticeableNb,TaandTinegativeanomaliesinNMORBnormalizedspiderdiagrams,whichindicatethattheyhaveaforearcbasinor backarcbasinaffinityinasuprasubductionenvironmentThewallrocksharzburgitesofmaficdikeshavegeochemicalcompositionsof bothforearcandabyssalperidotitesCombinedwiththeabsenceofanyislandarc,butshowingasouthwardtectonicemplacement directioninthesouthernbelt,detritalzircongeochronologyandHfisotopedetainPermianclasticrockssuggestthat,duringthe Paleozoicperiod,theZhadaZhongbaterranewasapartoftheQiangtangGreaterIndiaTethyanHimalayasystemThoselinesof evidenceindicatethatbothophioliticsubbeltsprobablyrepresentthesameNeoTethysoceanlithosphereinthesametectonicsetting Keywords Ophiolite;Geochemistry;Geochronology;YarlungZangboSutureZone;Tibet
1 引言
蛇绿岩作为大洋地壳和上地幔的残余,是重建板块构造 和探讨深部地球动力学的重要载体(Brongniart,1813;Dilek andFurnes,2011;Pearce,2014;Yangetal,2014;吴福元 等,2014;张旗,2014)。 虽 然 前 人 提 出 的 多 种 蛇 绿 岩 分 类 尚存在争议,但从底部的地幔橄榄岩、深成杂岩、熔岩和岩脉 到上部沉积物,蛇绿岩所有端元均可用于限定过去大洋的构 造环境和源区特征(DilekandFurnes,2014;Pearce,2014)。
10000569/2015/031(12)360928 ActaPetrologicaSinica 岩石学报
西藏雅鲁藏布江缝合带西段南北亚带蛇绿岩的 成因探讨
刘飞1 杨经绥1 连东洋2 赵慧3 张岚3 张利3 黄健3 LIUFei1,YANGJingSui1 ,LIANDongYang2,ZHAOHui3,ZHANGLan3,ZHANGLi3andHUANGJian3
1大陆构造与动力学国家重点实验室地幔研究中国地质大学地球科学学院,武汉 430074 3中国地质大学地球科学与资源学院,北京 100083 1CARMA,StateKeyLaboratoryofContinentalTectonicandDynamics,InstituteofGeology,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing
通讯作者:杨经绥,男,1950年生,研究员,博士生导师,岩石学专业,Email:yangjsui@163.com
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ActaPetrologicaSinica 岩石学报 2015,31(12)
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 UPb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 UPb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 N MORB一致;NMORB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。 关键词 蛇绿岩;地球化学;地质年代学;雅鲁藏布江缝合带;西藏 中图法分类号 P588124;P588125;P5973
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