新疆蛇绿岩就位机制

新疆蛇绿岩就位机制 () 文章编号: 100028845 19990420344206 新疆蛇绿岩就位机制 梁云海, 李文铅, 李卫东, 李亚萍 ()新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队, 新疆 乌鲁木齐 830011 摘 要: 蛇绿岩是古代大洋岩石圈的残片, 但它并不代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 正常的洋壳, 也不能无条件的与现代大洋进 行对比。 因为蛇绿岩形成环境具有多样性, 既可以形成于大洋, 也可以形成于洋中脊、弧后盆地、弧 前盆地、岛弧、被动大陆边缘或小洋盆等。 蛇绿岩可以形成于多种构造环境, 在就位机制上也应存在 ( )( 多样化, 依据新疆实际, 将蛇绿岩分为 5 种就位机制即: 克拉麦里型 特提斯型、特克斯型 环太平 )()()() 洋型、阔克萨勒型 底辟型、唐巴勒型 过渡型、西昆仑仰冲型 特罗多斯型等。 关键词: 新疆; 蛇绿岩; 就位机制 中图分类号: 542. 4 文献标识码: P A 1 蛇绿岩就位机制概述 蛇绿岩的就位作用很容易与板块运动联系起来, 板块之间的相互拼接碰撞则产生造山带, 许多造山带中都保留有不同规模、层序很不完整的蛇绿岩。关于蛇绿岩的概念, 自 1972 年在美 () 国的彭罗斯 规定的定义以来, 于 1979、1984、1987、1990 年国际上就蛇绿岩与大洋岩 P en ro se 石圈问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 召开过 4 次学术讨论会。会议上大家一致同意蛇绿岩是古代大洋岩石圈的残片, 但它 ( ( ) 并不代表正常的 洋 壳, 也 不 能 无 条 件 的 与 现 代 大 洋 进 行 对 比。 这 是 因 为: 1绝 大 多 数 约 ) ( ) 99. 98% 的大洋古岩石圈已被消减殆尽, 而保存下来的必然是大洋岩石圈的异常部分; 2象 特罗多斯、阿曼的蛇绿岩是形成在消减带之上的增生边缘, 就不能用东太平洋、大西洋扩张脊 () 的形成过程来解释古蛇绿岩问题; 3直到最近, 在缓慢扩张的大西洋中脊, 据地球物理探测, 尚未发现有岩浆房存在的证据。 因此, 板块增生边缘岩浆活动过程仅仅是一种猜想。 第 29 届 (国际地质大会提出了蛇绿岩生成环境多样性的新见解。如特提斯蛇绿岩形成于 消减带之 SSZ ) 上的环境, 沿消减带上方的张性断裂系统优先侵位, 多出现于洋盆汇聚的早期, 早于岛弧的形 成。其就位机制是因陆2陆碰撞或弧前的前部与被动边缘的碰撞而就位的。环太平洋的蛇绿岩 多呈岩片, 具有多期叠加的特征, 向下蛇绿岩变得年轻。 如日本的蛇绿岩从上向下由早古生代 1 直到新生代。这些蛇绿岩早先可能产出于洋内岛弧, 后来飘移或合并到现代岛弧前缘。其就位机制是在弧2弧合并和地体对接过程中就位的, 经历了“软碰撞”作用。此外, 尚有一些蛇绿岩 产于小洋盆, 与早期裂谷有关。 据研究大陆造山带所保留的蛇绿岩很少来自广阔的大洋扩张 收稿日期: 1999208218; 修订日期: 1999209216 ( ) 第一作者简介: 梁云海 1936- , 男, 湖南古丈人, 地质矿产高级工程师, 1959 年毕业于长春地质学院地质系, 主要从事 区域地质调查及构造研究. 1982 年把现今大陆上出露的蛇绿岩归纳为两大类: 其一是特提斯与古地中海有M oo re s 2 () 关的被动大陆边缘 特提斯型蛇绿岩, 它呈岩片超覆于海西期海洋沉积物之上, 显然属于外 来岩块。 其形成时的大洋通过消减而消失; 其二为科迪勒拉型或环太平洋型, 蛇绿岩层序常不 完整、多有变质或被肢解, 而且总是构成单个增生地块拼贴于岛弧前缘。 根据 1984 年 研究, 阿尔卑斯和科迪勒拉造山带蛇绿岩可能不代表深海洋 . . RGCo lem an 壳, 其形成于弧间或小洋盆扩张中心。研究表明显生宙造山带蛇绿岩套的熔岩很少有大洋中脊 玄武岩。蛇绿岩中的变质橄榄岩揭示了一个上地幔呈软流底辟式上升到扩张中心, 遭受固相线 以下的变形和部分熔融作用, 最终合并到洋壳中的复杂历史。构造研究揭示出蛇绿岩侵位于被 动大陆边缘或成为增生地块的基底岩片。认为, 特提斯蛇绿岩生成的构造环境特征是 Co lem an () 在小洋盆形成过程中大陆地壳沿被动边缘的消减作用而侵位的。 而北美西部 环太平洋的蛇 绿岩在外来的构造地层岩块中通常是最老的单元, 其形成是沿大陆边缘的弧间扩张中心而侵 位的。这些弧盆的杂岩地块增生于由深海洋壳组成的太平洋板块之上。因此, 蛇绿岩组合主要 是大陆分裂或弧间扩张的产物。深海洋壳绝大部分被消减, 只有在很少情况下才增生于陆壳之 上。 目前, 地质学家普遍认为蛇绿岩可以形成于以下几种构造环境: ?洋中脊; ?弧后盆地; ? 弧前盆地; ?岛弧; ?被动大陆边缘或小洋盆。按板块运动的动力学机制分类, 上述构造环境可 分为与板块扩张作用和板块俯冲作用有关的两种基本类型。 2 新疆蛇绿岩就位机制类型 鉴于蛇绿岩形成于多种构造环境, 那么在就位机制上也应存在多样化。现根据蛇绿岩就位 机制的不同, 将新疆蛇绿岩划分为下列 5 种类型。 () 2. 1 克拉麦里型 特提斯型 () 所谓克拉麦里型就位机制是蛇绿岩沿消减带 上方断裂系统呈岩片优先侵位, 多出 SSZ 现于洋盆汇聚早期阶段, 早于岛弧的形成。该类型的就位机制见于东准噶尔地区克拉麦里—塔 克札勒蛇绿岩。该蛇绿岩呈岩片侵位于中泥盆世弧前盆地平顶山组复理石中, 蛇绿岩被强烈的肢解, 岩片上、下两侧均为断层, 展布方向与区域构造线方向一致, 为 方向。该带蛇绿岩 NW W 在不同地段就位的围岩时代不尽一致, 西部为中泥盆统, 东部为早石炭世早期的黑山头组。 该 3 带蛇绿岩在南明水地区见其被早石炭世中- 晚期岛弧相火山碎屑岩不整合覆盖; 在塔克札 勒的 1 号蛇绿岩片之上亦见到该时期的海相砾岩夹灰岩薄层不整合覆盖于其上。 砾岩碎屑物 中有大量超镁铁岩岩屑。 该蛇绿岩的形成时代, 据清水 11 号岩体中的辉长岩 ƒ同位素年 K A r 4 3 龄为 392, 388 , 在其伴生的硅质岩中的放射虫时代不晚于早泥盆世。根据同位素年龄M a 与放射虫时代可以认为该蛇绿岩所代表的洋盆时代为前泥盆—早泥盆世。 就位时代为中泥盆 () 世及早石炭世的早期, 其就位机制主要是沿消减带 上方的断裂系统, 于弧前构造侵位。 SSZ 多出现于洋盆汇聚阶段, 早于岛弧的形成, 属特提斯型蛇绿岩。 () 2. 2 特克斯型 环太平洋型 特克斯型蛇绿岩与特提斯蛇绿岩不同。环太平洋蛇绿岩的就位机制是于弧2弧合并和地体 对接过程中侵位的。 蛇绿岩许多是早期形成于洋内弧的环境, 是洋内弧的单元, 后来飘移和合 346 新 疆 地 质 1999 年 天山北缘蛇绿岩带, 由两个不同时代蛇绿岩片叠加在一起。蛇绿岩片与地层产状和区域性片理 产状一致, 都向北倾斜, 东西展布。蛇绿岩组分为: 变辉长岩、蛇纹岩化辉橄岩及变质橄榄岩等, 各组份岩石与高压低温变质岩、阳起石钠长片岩、蓝闪黝帘透闪石岩、绿泥钠长片岩、蓝闪云母 片岩等混杂一起。根据地质时代可分为两个时代的蛇绿混杂岩片, 其中北部沿长阿吾子至图拉 3苏一带的岩片中蓝闪石片岩及绢云绿泥片岩全岩 2等时线年龄值为 634 ; 在汗加依R b S r M a 3 () 拉克一带的绿片岩全岩 2等时线 7 个样品年龄值为 729。 该带向西进入哈萨克斯 R b S r M a 坦境内, 经伊塞克湖北缘与萨雷姆蛇绿岩带和扎拉伊尔—腊曼斯克蛇绿岩带相连。萨雷姆—扎 拉伊尔—腊曼斯克蛇绿岩时代为文德—寒武纪, 中—哈两国蛇绿岩时代基本接近。在该蛇绿岩 带的南部, 汗腾格里—木札尔特达坂一线, 与蛇绿岩伴生的蓝闪片岩产于含晚志留世化石的地 () () () 层 中, 蓝闪石 2同位素年龄为: 374. 72?3. 7, 349. 05?4. 0, 352. 97?4. 77A rA r M aM a 3 (() ) 和 398. 16?11. 50, 最终确定坪年龄为 350. 89?1. 96。 表现出两个不同时代M a M aM a 蛇绿混杂岩片叠臵, 拼合在一起的特点, 并且上老下新, 与日本岛弧前缘的蛇绿岩岩片拼合情 1 况相似。日本蛇绿岩可以从早古生代直到新生代, 越向下越新。该带蛇绿岩与蓝片岩伴生说 明其就位与 型俯冲有关。 当洋壳俯冲到 10, 20 深度时在高压低温环境下产生蓝片岩,B km 由于俯冲作用引起上地幔浮力增大, 使部分洋壳物质蛇绿岩与蓝片岩、角闪片岩一起折返上冲 增生到伊犁陆壳板块的边缘形成叠瓦构造。 () 2. 3 阔克萨勒型 底辟型 该类型与板块运动无关, 蛇绿岩呈底辟冲破深海沉积地壳, 堆积在深海沉积物之上。 在新 () 疆西南天山—阔克萨勒山脉的西端 阿合奇以西至东阿赖山的萨瓦亚尔顿一带, 经常见到蛇 绿岩侵位于深海洋盆沉积物—— 碳质页岩、硅泥质板岩及黑色燧石岩之上。深海洋盆沉积物时 代为晚志留—早泥盆世, 其沉积环境为下斜坡至深海平原相。 蛇绿岩组分: 底部为变质橄榄岩 () 蛇纹岩, 超镁铁质堆积岩位于变质橄榄岩之上。蛇绿岩较薄, 而且通常缺少辉长岩, 在阿合奇 以西可见到枕状玄武岩或块状玄武岩乃至硅质岩直接位于蛇绿岩之中。 在蛇绿岩周边之围岩 () 可见微弱的接触变质作用 角岩化。在萨瓦亚尔顿由于后期构造的破坏, 蛇绿岩呈豆荚状分 布于断裂带中, 长约数百米, 宽约数十米, 断续延长约 2 。其成分为蛇纹岩及枕状玄武岩, 在 km 其与围岩接触带中见到滑石片岩。 枕状玄武岩具变辉绿结构或球粒结构。 该地区蛇绿岩的形成环境为被动陆缘的下斜坡至深海洋盆边缘环境, 蛇绿岩呈底辟侵位 于深海洋盆等深沉积物中。等深沉积岩之上又常为钙屑浊积岩覆盖, 可见其形成于大陆被动边 缘斜坡附近, 其形成可能与早期裂谷有关。 () 2. 4 唐巴勒型 过渡型 唐巴勒型蛇绿岩就位机制既有底辟上升就位的特点, 又与 型俯冲有密切关系。 该类蛇 B 绿岩产于小洋盆中, 呈底辟上升就位, 并可能与早期弧后拉张有关。 它呈混杂推覆体与蓝片岩 共生, 说明其就位与 型俯冲有密切关系。是介于逆冲推覆与底辟上升两类就位型式之间, 并 B 兼有二者的基本特点。 以西准噶尔唐巴勒蛇绿岩带最为典型, 蛇绿岩呈蛇绿混杂体产出, 构成蛇绿岩套的各组成 岩石均遭受构造破坏, 呈岩片、岩席或岩块与蓝片岩、绿片岩及角闪片岩共同产出。特别是在唐 巴勒附近的苏月克河谷中, 蛇绿岩中卷入了长约 180 , 宽约 60 巨大的蓝片岩块体。唐巴勒m m 新疆地质局第一区调大队. 新疆阿合奇幅 1?20 万区调 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 . 1983 5 唐巴勒蛇绿岩形成环境与时代: 1986 年 等于侵入于堆晶杂岩中的斜长花岗岩中 T ilto n 5测得榍石 ƒ年龄值 502 ; 浅色辉长岩中榍石 2年龄值为 523 ; 堆晶辉长岩全U P b M aP b P b M a 3() 岩 2年龄值为 489?53; 枕状玄武岩之上放射虫时代为早奥陶世, 而枕状玄武岩Sm N d M a 之上的浊积岩中的生物灰岩夹层含马氏螺, 其时代为中奥陶世。放射虫硅质岩表明其形成于洋 盆环境, 但上覆中奥陶世浊积岩与安山岩、英安岩互层说明洋盆靠近岛弧或大陆边缘。 规模不 大的镁铁质—超镁铁质堆晶岩序列说明存在有一个小的岩浆房。 堆晶序列中不含橄榄石表明 是无水化作用介入的高压型岩浆房。 蛇绿岩中残余辉石电子探针的辩异图解表明与大洋中脊 所生成的蛇绿岩有较大的差异。说明唐巴勒蛇绿岩产生于规模不大的小洋盆, 类似于边缘海或弧后拉张的小洋盆, 呈底辟式侵位。 但蛇绿岩与蓝片岩伴生说明其就位与 型俯冲有关。 因 B 此, 唐巴勒蛇绿岩的侵位方式是介于环太平洋与底辟式之间的过渡类型。 () 2. 5 西昆仑仰冲型 特罗多斯型 该类型的形成首先取决于洋内剪切作用, 其次要在洋盆底部有足够高的热流值使洋壳的 浅部与中—深部大洋岩石圈分离, 在剪切作用下使浅部洋壳掩冲到大陆的边缘或者岛弧之上。 6 仰冲型蛇绿岩的特点: ?有较完整的层序; ?蛇绿岩底部构造岩发育。 位于西昆仑造山带北坡的库地蛇绿岩就是仰冲于岛弧之上的洋壳残片。该蛇绿岩由纯橄岩、斜辉橄榄岩、辉长岩、枕 状玄武岩及穿入其中的席状辉绿岩墙组成。 超镁铁岩底部为滑石片岩及滑石菱镁片岩。 在掩 冲推覆面之下为中元古界角闪斜长片麻岩、黑云母石英片岩及侵入其中的华力西早期花岗岩 () 等。由于掩冲的结果在超镁铁岩与枕状玄武岩之间有滑脱面存在 图 1。超镁铁岩向南掩冲很 图 1 西昆仑库地仰冲型蛇绿岩示意剖面图 - . 1 F igStruc tura l ske tch of Kud i upthrust oph io l ite in we st Kun lun M oun ta in s ( ) 据李向东, 1995 1. 角闪斜长片麻岩、黑云母片岩; 2. 华力西早期花岗岩; 3. 角闪二长花岗岩; 4. 超镁铁质岩; 5. 辉长岩; 6. 块状玄武岩夹凝灰岩; 7. 枕状玄武岩; 8. 大理岩; 9. 浊积岩; 10. 掩冲断层 —— 铁干力克; —— 一些克沟; —— 库地T G YS KD 远, 除在库地附近的山头见到超镁铁岩岩片外, 在库地南 10 库地桥南头的山顶上尚可见km 348 新 疆 地 质 1999 年 到超镁铁岩岩片, 可见掩冲距离之大。 此外, 准噶尔盆地南缘的伊连哈比尔尕蛇绿岩带, 在早期亦有可能是由洋壳仰冲到岛弧之 上, 在后期由于构造破坏使其进一步复杂化。该蛇绿岩在独山子南的巴音沟保留有较为完整的 层序, 由上到下为: ?放射虫硅质岩; ?枕状玄武岩; ?辉绿岩墙群及席状岩墙; ?辉长岩及堆 晶辉长岩; ?变质斜辉橄榄岩及斜辉橄榄岩。在剖面中可见到三个逆冲推覆面。蛇绿岩之上为 () 晚石炭世晚期浊积岩所不整合 图 2, 、、。A BC 图 2 巴音沟蛇绿岩地质剖面 . 2 F igGeo log ica l sec t ion of Bay in gou oph il ite ( ) 据肖序常, 1991 —— 砾岩; —— 不整合; —— 块状熔岩; —— 凝灰岩; —— 辉绿岩岩墙;Co ng U C M B T D d —— 放射虫硅质岩; —— 枕状熔岩; —— 席状辉绿岩; —— 辉长辉绿岩; —— 辉长岩; R siP D sD p G —— 斜长花岗岩; —— 辉石岩; —— 纯橄榄岩; —— 变质斜辉橄榄岩;P lr W D u M H Υ—— 斜辉橄榄岩; M e —— 混杂体2 此外, 还有其它的机制可以引用来解释蛇绿岩的侵位, 如重力滑动、隆起、深断层作用等, 它们对某些情况产出的蛇绿岩解释可能有效, 但同时可以看出蛇绿岩的就位机制没有一种能 普遍适用的模式。因为蛇绿岩变成陆壳是一个极其复杂的过程, 特别是超镁铁质岩蛇纹石化且 侵入于混杂岩中的情况更为复杂。特别是传统地质学认为蛇绿岩是沿着基底深断裂侵位, 认为 深断裂已切割到地幔, 为上地幔固相橄榄岩的上升侵位提供了条件, 所以沿着基底深断裂常有 断续呈豆荚状分布的超镁铁岩与高压变质的蓝片岩的共生。 有些薄的表层构造由俯冲或仰冲 引起的重力滑动, 能较好地解释大多数蛇绿岩岩片的就位机制。至于用哪一种就位机制来解释 参 考 文 献 ( ) 张旗. 蛇绿岩研究的进展[. 地学前缘, 1994, 1 1, 2: 98, 103. 1 J 著. 蛇绿岩[. 鲍佩声译. 北京: 地质出版社, 1982. 96, 101.2 Co lem an R G M 肖序常, 汤耀庆. 古中亚复合巨型缝合带南缘构造演化[M . 北京: 北京科学技术出版社, 1991. 6, 25. 3 ( ) 新疆地质矿产局第一区调大队. 新疆同位素年龄数据汇编[J . 新疆地质, 1987, 5 4: 16, 105.4 5 马鸿文. 蛇绿岩构造背景及成因[. 肖庆辉. 当代地质科学前沿[ .武汉: 中国地质大学出版社, 1993. 355, 358. A C 6 李永安, 李向东, 孙东江, 等. 中国新疆西南部喀喇昆仑羌塘地块及康西瓦构造带构造演化 [M . 乌鲁木齐: 新疆科技卫 () 生出版社 , 1995. 40, 43.K O PH IOL IT IC EM PL ACEM ENT M ECHA N ISM O F X INJ IA NG 2222, , , L IA N G Y u n h a iL IW en q ian L IW e ido n gL I Y ap in g (). 1 , , 830011N oR eg iona l G eolog ica l S u rv ey ing P a r ty of B GM R ED of X inj iang U rum q i C h ina 1972, A bstra c t: S ince th e P en ro se Co ng re ss h e lded in A m e r ica in it is gene ra lly reco gn ized th a t op h io lite is , rem a in s o f th e litho sp h e re o f o ceanbu t it can no t rep re sen t no rm a l o cean c ru st o r com p a re ab so lu te ly to . , 2 p re sen t o cean B ecau se op h io lite is fo rm ed in th e env iro nm en t w ith d ive r sityit is no t o n ly o cean bu t a lso m id 222, , , , . o cean ic r idge spo sta rc ba sin fo rea rc ba sin island a rcp a ssive co n t inen ta l m a rg in o r m ic ro o cean e tcSee ing . th a t th e em p lacem en t m ech an ism o f op h io lite inc lude s m any d iffenen t typ e sA cco rd ing to p rac t ice in ( ) ( ) , : , ,X in jiangop h io lit ic m ech an ism is d iv ided in to f ive typ e sKe lam e ili T e th y s T ek e si C ircum P ac if ic () () (), . Kuo k e sa le D iap irT angba le T ran sit io na land W e st Kun lun up th ru st T roo do s Key word s: X in jiang; O p h io lite; em p lacem en t m ech an ism