藏南罗布莎蛇绿岩壳层熔岩地球化学特征及成因

卷(Volume )30,期(Number )2,总(S UM )109页(Pages )231～240,2006,5(May,2006)
大地构造与成矿学
Geotect onica etMetall ogenia
收稿日期:2005-09-02;改回日期:2005-12-28
基金项目:中国科学院知识创新工程项目(KZCX2-S W -117)和中国科学院边缘海重点实验室开放研究基金项目(MSG L -04-12)资助.作者简介:钟立峰(1976-),男,博士研究生,地球化学专业.Email:zhonglf@gig .ac .cn
藏南罗布莎蛇绿岩壳层熔岩地球化学特征及成因
钟立峰
1,2
,夏斌1,崔学军1,周国庆1,陈根文1,韦栋梁
1,2
(1.中国科学院边缘海地质重点实验室,中国科学院广州地球化学研究所,广东广州510640;2.中国科学院
研究生院,北京100039)
摘　要:罗布莎蛇绿岩是雅鲁藏布江蛇绿岩带东段出露较好,也是研究程度较高的蛇绿岩片之一,对其壳层熔岩研究表明,该熔岩属于亚碱性玄武岩与安山岩/玄武岩之间的过渡类型,富集Rb 、K 、Ba 等大离子亲石元素,高场强元素具有轻微左倾正斜率分布特征,并亏损Nb 、Ta,反映出该蛇绿岩受到了俯冲作用的影响,稀土元素显示LREE 亏损、HREE 平缓的球粒陨石标准化分布模式,体现了该蛇绿岩N 2MORB 的地球化学特征,结合第一过渡系元素地球化学特征,通过对其构造环境的判别,提出罗布莎蛇绿岩属于岛弧型蛇绿岩范畴,其构造环境应为俯冲带之上
(SSZ )的弧间盆地。

关键词:蛇绿岩;罗布莎;雅鲁藏布江;弧间盆地;西藏
中图分类号:P595 文献标识码:A 文章编号:100121552(2006)022*******
特提斯蛇绿岩带大致沿东西向伸展,从地中海东延至我国西藏后分为两支,即南侧的雅鲁藏布江蛇绿岩带和北侧的班公湖-怒江蛇绿岩带。

雅鲁藏布江蛇绿岩带是我国出露规模最大的蛇绿岩带之一(王希斌等,1987),引起了全球众多地质学家特别是研究蛇绿岩的专家的浓厚研究兴趣。

罗布莎蛇绿岩地处雅鲁藏布江蛇绿岩带的东段,是该段中出露较好、规模较大,也是该地区研究程度较高的岩片之一,赋存着中国最大的铬铁矿床,历来受到广大地质学家的关注,对其矿物、岩石和地球化学特征进行了广泛讨论(Bai et a l .,1993,2000;Hu,1999;白文吉等,2001,2004;Robins on et a l .,2005;Zhou et al .,1996,2005),并对该蛇绿岩的形成环境也提出了不同的观点:岛弧或边缘海盆(李海平和张满社,1996);大洋环境(周肃等,2001)。

本文拟在前人研究的基础上,为罗布莎蛇绿岩壳层熔岩组分的岩石学、地球化学方面提供一些新的资料,并进一步探讨其构造环境。

1　区域地质概况
出露于雅鲁藏布江蛇绿岩带东段深断裂带中的
罗布莎蛇绿岩,位于西藏曲松县罗布莎-康金拉一带(图1),大致沿雅鲁藏布江谷地展布,东西延伸约42k m ,最宽处约3.7k m ,面积达70k m 2
,平面略呈一
平置的反“S ”形。

罗布莎蛇绿岩呈不规则形态的冲断岩片,因受板块碰撞或一系列断裂构造的破坏,岩片形态和内部构造极为复杂。

该蛇绿岩南侧伴有一条基质为复理石并含硅质岩块的晚白垩世泥砂质混杂体,泥砂质混杂体与蛇绿岩一起构成罗布莎蛇绿构造混杂岩带,混杂岩带和其南侧的晚三叠世郎杰学群姐德秀组变形复理石呈逆冲推覆断裂接触,而北侧的第三纪罗布莎群陆源碎屑岩磨拉石建造,不整合盖在该蛇绿混杂岩片上。

罗布莎蛇绿岩片由南往北展布的岩石单元层序大致为:以方辉橄榄岩为主、含少量纯橄岩和二辉橄榄岩的变质橄榄岩及侵入其中的辉长辉绿岩,异剥橄榄岩、纯橄岩、层状辉
232　
第30卷　
长岩、均质辉长岩组成的堆积杂岩和枕状、块状玄武岩夹硅质岩。

罗布莎壳层熔岩为构造巨块镶嵌于蛇绿岩上部,由于构造倒转,现产出于堆积杂岩之下,二者呈明显的断层接触。

壳层熔岩因断裂构造破坏严重而残缺不全,在龙给曲剖面上出露宽度约200～250m ,沿走向延伸较远,宽度变化极大。

根据构造特征,罗布莎壳层熔岩可分为两类:一为枕状熔岩,呈构造块体产出,宽度约100m ,局部保留向北西倾斜的原始产状,多数枕体压扁拉长,这可能是雅鲁藏布缝合带
韧性剪切带在地表的响应(吴新国等,2005);二为块状玄武岩,偶夹紫红、浅灰色硅质岩和粉砂质板岩等深海沉积物,出露于枕状熔岩以北,二者为断层接触。

罗布莎蛇绿岩形成时代,周肃等(2001)用S m -Nd 法测定了罗布莎蛇绿岩辉长辉绿岩脉斜长石、
辉石及两个全岩的内部等时线年龄为177±31Ma 。

另据笔者测得的其辉绿岩的锆石SHR I M P U -Pb 结果为162.9±2.8Ma (钟立峰等,待刊),两个数据在误差范围内基本一致,相当于中侏罗世。

图1　西藏罗布莎蛇绿岩地质图(据陕西省地矿局,1995)
1-变质橄榄岩;2-堆积杂岩;3-块状玄武岩;4-枕状玄武岩;5-辉绿岩;6-铬铁矿体;7-第四纪堆积层;8-桑日群;9-冈底斯岩基;10-闪长岩;11-罗布莎群;12-泥砂质混杂体;13-朗杰学群;14-地质界线;15-断层;16-逆冲断层;17-采样位置;18-地名
F i g .1　Geolog i ca l map of the L uobus a oph i olite,T i
bet
图2　罗布莎龙给曲蛇绿岩剖面图
(据陕西省地矿局,1995)
T 3j -姐德秀组;K 2m -泥砂质混杂体;φ-变形橄榄岩;Cm -堆积杂岩;
βρ
-枕状玄武岩;βm -块状玄武岩;R lb -罗布莎群;K 2M -闪长岩
F i g .2　L ongge i qu cross secti on i n L uobus a
oph i olite i n southern T i bet
2　岩石学特征
罗布莎蛇绿岩壳层熔岩由枕状熔岩和块状玄武岩组成,镜下详细观察后分别定名为:粒状玄武岩、橄榄玄武岩、糜棱岩化晶屑玻基熔岩、斜长玄武玢岩和帘石岩。

粒状玄武岩糜棱岩化强烈,使岩石发育糜棱条带和构造透
镜体;岩石中有棕色角闪石残余和分散均匀的铁矿物微粒,并可见碳酸盐脉;斜长石可见聚片双晶。

橄榄玄武岩经受过糜棱岩化作用,十分破碎,岩石中有大量的橄榄石碎粒,并可看到清晰的肯可带;橄榄石和辉石碎斑成
　第2期钟立峰等:藏南罗布莎蛇绿岩壳层熔岩地球化学特征及成因233
　透镜体状,辉石呈含长结构,橄榄石和辉石一般粒度较大,干净透明;斜长石变为绿帘石、碳酸盐和铁质混合物,却具板状假象,帘石混入的铁质物多,颗粒较细;有的地方有钠长石微粒集合体。

糜棱岩化晶屑玻质熔岩灰绿色,透明度稍差,显均质性的可能是玻璃物质,但普遍有帘石化;岩石中糜棱条带发育,可见具聚片双晶的斜长石、石英、角闪石、微晶磷灰石和不透明矿物成微小的碎屑像满天星斗镶嵌在像银河状的糜粒化带中;此外还可见到大的白云母+斜长石岩屑,铁矿物集合体透镜体状碎屑和绿泥石+石英集合体碎屑。

斜长玄武玢岩主要由大小不一的斜长石玄武玢岩岩块组成,斜长石板条交织排列,未见可以肯定的辉石,斜长石和基质已变为绢云母和帘石,少数有绿泥石和铁质混合物;杏仁由绢云母+黄绿色绿帘石组成,少数无帘石,有的帘石化粗粒
板状斜长石周围被绢云母脉包围像是一种岩屑被熔蚀成岛状。

帘石岩原岩可能为玄武岩,但仅见少量针状、条状斜长石假象,大量的鱼子状帘石密集排列,该帘石多有一薄的或亮的边,中间绝大部分混有铁质;空穴或脉中的绿帘石则透明、干净、黄绿色,有的还有双晶,并可伴绿泥石。

角闪石为无色,纤维状、针状,最高干涉色可达Ⅱ级兰,斜消光;绢云母脉中还有钠长石。

图3　罗布莎蛇绿岩壳层熔岩的Zr/Ti O 2(×10-4
)-Nb /Y
分类图(Cox et al .,1979)
F i g .3　Zr /T i O 2(×10
-4
)-Nb /Y cl a ssi f i ca ti on d i a gram for
L uobus a oph i olite crust l ava s (Cox et a l .,1979)
由于本区蛇绿岩壳层熔岩糜棱岩化强烈,并不同程度的发生蚀变现象,在岩石分类时没有选择通常用的全碱-硅图解(T AS )(Cox et al .,1979),而选用对流体交代更惰性的元素的Nb /Y -Zr/Ti O 2
岩石分类图(图3),从图中可见,本次研究的15个样品均落在亚碱性玄武岩至安山岩/玄武岩交界处,属于亚碱性玄武岩与安山岩/玄武岩之间的过渡类型,与新疆塔克札勒蛇绿混杂岩中玄武质熔岩类似(卜国民等,2005)。

3　岩石地球化学特征
对罗布莎蛇绿岩壳层熔岩样品磨成薄片,然后通过显微镜观察,选择蚀变较弱的样品进行地球化学分析。

主量元素在中国科学院地球化学研究所资源环境测试分析中心用湿化学方法分析;微量和稀土元素在中国科学院地球化学研究所资源环境测试分析中心用电感耦合等离子体质谱(I CP -MS )分析。

烧失量通过在马沸炉中于900℃烘烤90m in 获得。

同时对部分样品的主、微量元素又在中国科学院同位素年代学和地球化学重点实验室测试中心分析,以便交叉验证数据质量,确保实验数据的可靠性。

标样的分析误差为:主量元素<1%;微量元素<5%(Sc <13%)。

结果列于表1和表2。

3.1　主元素地球化学罗布莎蛇绿岩壳层熔岩的Si O 2含量在47.45%～56.04%之间,平均为51.43%,与西邻的泽当蛇绿岩壳层熔岩(平均为47.58%)(韦栋梁等,2004)相比要高一些,也略高于MORB 中Si O 2的含量(49.80%),但比雅鲁藏布江蛇绿岩带中段的日喀则蛇绿岩玄武岩(平均为53.25%)要低一点,也低于Upper Tr oodos 枕状熔岩(53.27)(Pearce,1975;Ca mer on,1985;Thy and Moores,1988)和Se mail 玄武
岩(53.21%)(A labaster et a l .,1982)。

Mg O 含量为3.26%～6.96%,平均为4.54%,远低于大西洋中脊(MAR )玄武岩平均成分的相应含量(9.04%),比洋脊玄武岩的(6.56%)和西邻泽当蛇绿岩玄武岩的(5.06%)都低,介于Tr oodos 枕状熔岩(7.79%)
和Se mail 玄武岩(3.18%)之间,显示明显贫Mg O
的特点(夏斌等,1998),Mg #
为39.08～63.83,平均
为48.08,明显低于原生岩浆范围(Mg #
=68～75)(W ils on,1989),表明罗布莎蛇绿岩壳层熔岩经历了较高程度的结晶分异。

壳层熔岩中的Ti O 2含量平均为0.77%,也比大洋中脊玄武岩(1%～1.5%)的低,表明该蛇绿岩不太可能产于典型的大洋中脊(MOR )环境。

岩石的Na 2O 平均为3.59%,高于洋脊玄武岩
234
第30卷　
表1　藏南罗布莎蛇绿岩壳层熔岩主元素(%)、过渡元素(μg/g )和微量元素含量(μg/g )
Table 1　M a jor (%),tran siti on and trace (μg /g)elem en ts con ten ts of the crust l ava s
i n L uobus a oph i olite i n southern T i bet
样号岩类
LB1LB2LB6橄榄玄武岩
LB4LB5帘石岩
LB8LB9LB10LB11LB12粒状玄武岩
LB16LB19玻基熔岩
LB3LB33LB34
斜长玄武玢岩
Si O 248.8652.8851.6649.6749.7651.9453.9154.1156.0452.453.9251.8649.0347.4547.92Ti O 2 1.120.970.770.840.970.50.650.670.450.920.610.42110.62A l 2O 315.3112.0314.2116.1814.8714.8714.3713.9414.2116.515.3118.1519.9916.1814.95Fe 2O 3 3.19 2.78 4.28 4.41 6.02 2.76 1.86 2.41 1.61 2.08 2.62 3.53 2.93 6.31 1.91FeO 6.7 5.6 5.3 4.65 3.737.1 6.6 6.7 6.958.8 5.58 5.2 4.9 3.59 5.38MnO 0.290.260.260.210.260.220.220.220.230.180.190.180.190.220.16Mg O 4.82 5.39 4.51 4.72 3.26 4.33 3.74 3.91 4.07 4.02 5.63 4.97 3.57 4.19 6.96Ca O
9.017.588.799.7410.87 5.72 6.53 6.61 5.885 4.56 6.33 2.7810.898.75Na 2O 2.57 3.35 3.22 3.01 3.09 4.54 4.22 4.18 4.46 3.95 5.23 3.95 2.48 2.63 3.03K 2O 1.37 1.90.590.260.320.120.140.10.140.120.260.12 2.41 1.33 2.07LO I 4.96 5.66 4.59 4.58 3.9 6.77 5.9 5.9 5.01 5.1 4.78 3.97.5 4.59 6.82P 2O 50.170.260.130.170.260.240.160.10.240.160.260.220.170.170.3CO 2 1.10.71 1.05 2.080.30.960.70.40.50.450.65- 1.10.65Total 99.4799.3699.3199.4999.3999.4199.2699.5599.6999.7399.499.4899.9599.6599.52Mg
#
47.5554.4947.0149.6439.0844.8544.8644.2446.5940.4156.0851.6446.0244.8663.83TFe O 9.578.109.158.629.159.588.278.878.4010.677.948.387.549.277.10Sc 50.3653.5654.5352.8755.4542.0739.7741.2744.0342.1447.0752.1648.3554.1347.11Ti 6720582046208412795052685064520254067716663650287836103146672V 255.3263.5242.5270.3275.3285.1286.3302.1316.5300.5303.4328.2221.316263.2Cr 296.2311.7301.6248.4295.6819.790.389.096.226.8130.389.9417.2258.6509.5Mn 13871503120811081325122411621216119310239761015100712941023Co 46.945.543.641.139.433.526.629.828.030.633.632.246.841.043.7N i 68.471.260.451.853.072.548.445.548.915.150.243.170.680.8161.0Sr 307.8112.8157.192.3143.448.432.733.334.149.128.830.444.2269.864.1K 1136815766489621572655996116283011629962157996199981103617177Ba 50.8570.4739.3710.4016.3313.0713.649.4716.299.2316.387.29292.771.73112.6Rb 25.7238.3418.09 2.94 4.510.850.810.440.810.30 2.930.62132.328.6947.61Th 0.180.180.210.160.190.190.190.200.180.210.160.130.210.080.18Ta 0.130.130.160.110.140.070.070.080.080.100.080.070.150.090.13Nb 2.32 2.16 2.53 1.70 2.39 1.38 1.08 1.12 1.21 1.51 1.310.89 2.44 1.08 2.00P 742113556874211351048699437104869911359617427421310Zr 68.6470.6973.5571.5175.2565.9146.9149.0450.4671.6360.1837.5370.7291.6757.25Hf 2.00 2.21 2.18 2.18 2.17 1.07 1.55 1.59 1.73 2.25 1.96 1.28 2.20 3.11 1.82Ti 6720582046208412795052685064520254067716663650287836103146672Y
29.80
29.97
28.20
30.52
26.15
23.75
22.99
24.12
24.90
30.02
23.80
21.68
25.70
43.47
26.22
注:Mg #=100×Mg 2+/(Mg 2++Fe 2+)(摩尔比),其中Fe 3+/Fe 2+=0.15;TFe O =Fe O +0.9×Fe 2O 31元素Ce 、S m 、Yb 的含量列于表21
及碱性玄武岩的平均值(分别为2.75%和3.20%),也略高于西邻的泽当蛇绿岩壳层熔岩的平均值(3.41%)(韦栋梁等,2004),但比日喀则早白垩世枕状玄武岩(4.05%)的稍低一些。

而K 2O 的含量平均为0.75%,比MORB 的平均含量(0.14%)高很多,可能是岩石经历了较强的海水蚀变作用所致。

Ca O /A l 2O 3平均为0.47,是MORB 和O I B (均为0.7)的0.67倍,表明其相对高铝而贫钙。

总的来
说,罗布莎蛇绿岩壳层熔岩显示低Mg 、Ti 、Ca,高Si 、A l 的特征。

3.2　过渡元素地球化学
第一过渡系金属元素除了Cu 和Zn 因在变质作用和蚀变作用过程中相当活泼,其浓度可能不能反映岩石初始值而没有进行标准化外,其它八个元素的标准化配分曲线如图4所示。

从图中可见,岩石的过渡元素经球粒陨石标准化后的分布型式呈现一致的变化趋势,从Ti 到N i,为递进亏损型,其中Ti 的含量达到球粒陨石的10～20倍,呈现出明显的正异常,可能与岩石中含有Fe -Ti 氧化物有关。

除了Sc 、Ti 、V 以外,其它过渡元
　第2期钟立峰等:藏南罗布莎蛇绿岩壳层熔岩地球化学特征及成因235
表2　罗布莎蛇绿岩壳层熔岩REE丰度(μg/g)
Table2　Abundances(μg/g)of the REE i n the L uobus a oph i olite crust l ava s
样号岩类LB1LB2LB6
橄榄玄武岩
LB4LB5
帘石岩
LB8LB9LB10LB11LB12
粒状玄武岩
LB16LB19
玻基熔岩
LB3LB33LB34
斜长玄武玢岩
La7.36 3.50 3.41 3.24 3.91 2.87 1.73 2.66 1.65 2.95 2.19 1.77 1.85 3.20 2.52 Ce14.679.549.7710.0710.188.33 5.567.59 5.408.68 6.64 5.69 5.2810.178.69 Pr 2.58 1.69 1.69 1.76 1.75 1.320.90 1.170.94 1.41 1.120.95 1.15 1.89 1.42 Nd12.278.848.859.068.737.01 4.81 6.10 4.827.43 6.18 5.22 6.5510.747.68 S m 3.51 3.18 3.16 3.19 3.02 2.36 2.14 2.40 1.93 2.64 2.46 2.08 2.49 4.28 2.60 Eu 1.71 1.24 1.19 1.28 1.24 1.090.530.690.610.810.790.760.95 1.610.90 Gd 4.43 4.14 3.93 4.42 3.84 3.28 2.78 2.90 2.70 3.66 3.06 2.83 3.48 5.57 3.61 Tb0.730.720.740.740.730.570.530.540.560.690.580.500.68 1.040.67 Dy 4.91 5.00 5.24 5.37 4.55 4.02 3.68 3.86 3.96 4.87 3.88 3.55 4.557.26 4.56 Ho 1.02 1.02 1.06 1.12 1.000.850.820.840.86 1.100.880.780.96 1.510.95 Er 2.89 2.89 3.01 3.13 2.83 2.49 2.40 2.51 2.56 3.08 2.40 2.25 2.72 4.44 2.83 T m0.390.420.440.440.370.370.350.350.350.460.380.330.370.650.39 Yb 2.58 2.76 2.81 2.97 2.57 2.47 2.38 2.44 2.65 3.12 2.40 2.24 2.30 4.17 2.60 Lu0.400.410.450.460.380.470.360.390.390.470.400.350.360.660.40∑REE59.4445.3345.7447.2445.1037.4828.9534.4329.3941.3933.3529.3033.6657.1839.80 L/HREE 2.43 1.61 1.59 1.53 1.77 1.58 1.18 1.49 1.09 1.37 1.39 1.28 1.19 1.26 1.49
(La/Yb)
N
1.920.860.820.74 1.020.780.490.740.420.640.610.530.540.520.65
(La/S m)
N
1.320.690.680.640.810.770.510.700.540.700.560.540.470.470.61
(Gd/Yb)
N
1.39 1.21 1.13 1.20 1.20 1.070.940.960.820.95 1.03 1.02 1.22 1.08 1.12
δEu 1.33 1.05 1.03 1.04 1.11 1.190.670.800.820.800.880.960.98 1.010.
89
图4　罗布莎蛇绿岩壳层熔岩过渡元素分布型式图
(球粒陨石标准值据Lang muir et al.,1977)
F i g.4　Tran siti ona l elem en ts d istr i buti on pa ttern s
for the L uobus a oph i olite crust l ava s
素都有不同程度的亏损,Cr的亏损变化较大,表现出负异常,可能是在原生岩浆的分离结晶过程中橄榄石和单斜辉石或尖晶石的结晶分离作用导致的。

这种分布型式与大西洋Fa mous地区洋中脊玄武岩的球粒陨石标准化型式基本一致(Rollins on,1993)。

3.3　微量元素地球化学
微量元素比值计算表明,罗布莎蛇绿岩壳层熔岩的Ce/Zr、Zr/Nb、Th/Yb、Zr/Y和Ti/Y比值分别为0.07～0.15、28.6～47.8、0.02～0.09、1.73～2.88和225～254,平均值分别为0.13、41.35、0.07、2.34和240,与N2MORB的对应值(分别为0.1、31.8、0.04、2.64和254)比较接近,而明显有别于O I B和E2MORB的对应值(分别为0.3、5.8、1.9、9.7、594和0.21、8.8、0.25、3.32、273)。

但La/Nb 和Y/Nb比值的变化范围分别是0.76～3.17和10.5～24.4(除了一个样品值为40.4外),平均分别为1.85和16.7,比N2MORB的相应值大(分别为1.07和11.2),但比O I B和E2MORB对应值(分别为0.8、0.8和0.76、3.5)相差更大,这表明本区蛇绿岩壳层熔岩显示出N2MORB的性质,但又不同于N2 MORB,与O I B和E2MORB则完全不同。

从微量元素蜘蛛图(图5)上看,曲线总体显示为平坦亏损型分布模式,反映了亏损地幔源区玄武岩的地球化学特性,而K和P有显著的隆起,并存在Nb、Ta,特别是Nb的亏损现象,这种地球化学特征在一定程度上显示出岛弧火山岩的印迹,有别于典型的大洋中脊N2MORB,指示罗布莎蛇绿岩形成过程中可能遭受了陆源物质的混染,反映了消减作用的影响。

3.4　稀土元素地球化学
罗布莎蛇绿岩壳层熔岩的稀土总量较低,在28.95～59.44μg/g之间,平均为40.52μg/g,是球粒
236　
第30卷
图5　罗布莎蛇绿岩壳层熔岩微量元素配分图
(MORB 标准值据Pearce,1983)F i g .5　Trace ele m en ts d istr i buti on pa ttern s
for the L uobus a oph i olite crust l ava s
陨石和O I B 稀土总量(分别为3.29
μg/g 和79.65μg/g )的12.3和0.51倍,但与N 2MORB 的稀土总
量(26.4
μg/g )较接近。

轻重稀土分异较明显,∑LREE /∑HREE 为1.09～2.43,平均为1.48。

(La /
S m )N =0.47～0.81(除一个样品为1.32外),平均为0.62,与N 2MORB 的相应值(0.61)基本一致,(La /Yb )N =0.42～1.02,平均为0.75,与N 2MORB 对应值(0.59)较接近,(Gd /Yb )N =0.82～1.39,平均为1.09。

由于稀土元素特别是重稀土元素受海水蚀变、热液交代或后期变质作用的影响甚微,因此,稀土分配型式能较好的反映岩浆形成时的特点。

在球粒陨石标准化配分图上(图6),本区蛇绿岩壳层熔岩显示为轻稀土亏损的分配型式,具典型的N
2
图6　罗布莎蛇绿岩壳层熔岩稀土元素配分图
(球粒陨石标准值据Boynt on,1984)F i g .6　REE d istr i buti on pa ttern s for the
L uobus a oph i olite crust l ava s
MORB 稀土元素地球化学特征,表明它们来自亏损
的软流圈地幔。

岩石Eu 含量一部分样品为正异
常,另一部分为负异常,δEu =0.67～1.33,可能是岩石中所含斜长石的量不同所致。

4　蛇绿岩类型及构造环境
厘定蛇绿岩的类型是进行蛇绿岩研究的一个重要方面,对蛇绿岩分类是一个非常复杂并有争议的问题,不同的学者依据不同的标准提出各自的观点。

周国庆(1996)对该问题作了简要的回顾,张旗和周国庆(2001)就此进行过详细的论述,指出蛇绿岩的基本地球化学类型有两种:岛弧型(SSZ )和洋脊型(MOR )。

在俯冲带之上的岛弧和弧前环境形成的是岛弧拉斑玄武岩(I A T )和玻安岩,不成熟的弧后盆地玄武岩兼有I A T 和MORB 的特征,成熟的弧后盆地玄武岩为MORB 型,弧间盆地环境产出的岛弧蛇绿岩也具有I A T 和MORB 的性质。

在罗布莎蛇绿岩的构造环境判别图(图7)Zr/Y 2Zr (a )和Ti 2Zr 2Y (b )上,大部分样品都落入MORB 区,表明罗布莎蛇绿岩壳层熔岩具有洋中脊玄武岩的特征。

但MORB 型蛇绿岩除了产于大洋扩张中脊环境(即N 2MORB )外,在弧后盆地或者弧间盆地也可以出现MORB 型蛇绿岩(张旗和周国庆,2001)。

而在能够区分N 2MORB 和E 2MORB 的Nb 2Zr 2Y (c )和Th 2Hf 2Ta (d )判别图上,样品都落入N 2MORB 和岛弧拉斑玄武岩(I A T )上,表明罗布莎蛇
绿岩不像是洋脊型,而更可能是岛弧型(SSZ )。

纵观本文的研究,罗布莎蛇绿岩壳层熔岩的过渡元素地球化学特征与大西洋Fa mous 地区洋中脊玄武岩的球粒陨石标准化型式基本一致。

在球粒陨石标准化配分图上,稀土元素显示轻稀土亏损的配分型式,Ce /Zr 、Th /Yb 、Zr/Y 和Ti/Y 等微量元素比值均一致反映了N 2MORB 的地球化学特征,特别是据W ils on (1989),N 2MORB 的Zr/Nb 值多大于30,本区蛇绿岩壳层熔岩大多数高于30,只有几个稍微低于30,在28～29间徘徊,表明它们来源于一个高度亏损的地幔源区。

但据Elthon (1991)和Pearce (1991)提出的,形成于MORB 环境下的玄武岩其Th /Ta =0.75～2,La /Ta =10～20,罗布莎蛇绿岩壳
层熔岩的Th /Ta =0.86～2.66,平均为1.77,La /Ta
=12.14～57.46,平均为28.81,又指示其不完全具有MORB 的特征。

本区壳层熔岩微量元素MORB 标准化配分图并非直线型式,而是显示K 、Rb 、Ba 等
　第2期钟立峰等:藏南罗布莎蛇绿岩壳层熔岩地球化学特征及成因237
图7　罗布莎蛇绿岩壳层熔岩的微量元素判别图解
VAB:火山弧玄武岩;W P B:板内玄武岩;N 2MORB:亏损型洋中脊玄武岩;I A T:岛弧拉斑玄武岩;E 2MORB:富集型洋中脊玄武岩;CAB:钙碱性
玄武岩;W P A:板内碱性玄武岩;W PT:板内拉斑玄武岩;(a )Zr/Y -Zr 图(Pearce and Norry,1979);(b )Ti -Zr -Y 图(Pearce and Cann,
1973);(c )Nb -Zr -Y 图(Meschede,1986);(d )Th -Hf -Ta 图(Wood,1980)
F i g .7　Trace elem en ts d iscr i m i n a ti on d i a gram s for the crust l ava s form L uobus a oph i olite
元素的低度富集和Nb 、Ta,特别是Nb 的亏损,这与典型的大洋中脊玄武岩明显不同,因为在大洋中脊下玄武岩源区这种几乎无水的条件,一般不会出现K 、Rb 、Ba 等元素的富集,更不会有Nb 的亏损。

但
在岛弧区,普遍发生洋壳和沉积物向岩石圈的再循环,这种地球化学特征在一定程度上显示出岛弧火山岩的印迹,指示罗布莎蛇绿岩形成过程中可能遭受了陆源物质的混染,反映了消减作用的影响。

所以本区蛇绿岩壳层熔岩既具有N 2MORB 的特征,又显示陆源物质混染的地球化学印迹。

在全球大地构造环境中,俯冲带之上的弧间盆地和不成熟的弧后盆地次级扩张产生的新洋壳往往兼有这两种地球化学特征,而在罗布莎蛇绿岩的北侧有一个泽当岛弧,因此,结合区域地质构造和地球化学特征分析,罗布
莎蛇绿岩构造环境应为俯冲带之上(SSZ )的弧间盆地。

根据本文的结果和前人的研究成果,笔者认为罗布莎蛇绿岩的形成演化过程如下:随着印度板块
向北漂移,拉萨地块北边的特提斯洋壳在晚三叠世
至早侏罗世时开始向欧亚板块下俯冲(A ll ègre et
a l .,1984;Van der Voo et al .,1999),至162～177Ma
期间,由于俯冲阻力的增大,拉萨地块南侧的特提斯洋壳也开始向拉萨地块下俯冲(Ziabrev et al .,2004),由于运动方向一致,形成马里亚纳型(Mari 2ana 2type )张应力俯冲环境,海沟底部下沉,陆源物质
被有效的俯冲下去,在一定的地幔深度发生脱水重熔,重熔产生的岩浆在洋壳薄弱地带爆发,形成了一个现今已消亡的岛弧,并在该岛弧的北侧的罗布莎地区打开了一个规模较小的边缘洋盆,岩浆沿着开裂的扩张脊上涌,产生了SSZ 型的新洋壳。

在153Ma 左右,地幔楔上的岩浆又在泽当金鲁地区爆
发,形成了泽当岛弧(Mc Der m id et al .,2002)。

印度板块继续向北漂移,导致晚白垩世时洋盆的关闭(Mal pas et al .,2003),残余的洋壳碎片构造侵位于拉萨地块南缘,保存在大陆造山带中,形成了现今的罗布莎蛇绿岩中的基性岩石单元。

238　
第30卷　
5　结　论
(1)罗布莎蛇绿岩壳层熔岩属于亚碱性玄武岩
与安山岩/玄武岩之间的过渡类型,岩石化学上表现为低Mg 、Ti 、Ca,高Si 、A l 的特征。

(2)第一过渡系元素球粒陨石标准化配分图显示递进亏损型,并有Ti 的正异常和Cr 的负异常;微量元素蜘蛛图总体显示为轻微左倾正斜率亏损型分布模式,但伴有K 、Rb 、Ba 的富集和Nb 、Ta 的亏损;稀土元素分布型式呈LREE 亏损,HREE 分布平缓,δEu 变化大的特点。

指示罗布莎蛇绿岩来源于一个高度亏损的地幔源区,但在形成过程中可能遭受了陆源物质的混染,受到了俯冲作用的影响。

(3)罗布莎蛇绿岩具有N 2MORB 的特征,又反映了消减作用的影响,其构造的初始环境应为俯冲带之上的弧间盆地,在中侏罗世时由于印度板块的向北漂移导致在罗布莎地区打开了一个边缘洋盆,地幔楔中的岩浆沿着开裂的扩张脊上涌,从而形成了罗布莎蛇绿岩。

致谢:西藏地调院夏代祥、胡敬仁、蒋光武高工在野外采样期间、中国科学院地球化学研究所资源环境测试分析中心漆亮老师在分析测试工作中,给予了很多帮助,袁超研究员和另一位审稿人指出了一些中肯的修改意见,本研究得到中国科学院广州地球化学研究所元素和同位素实验室的部分资助,在此谨致谢意。

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