董 煜 朱利東 楊文光 黃 輝
DONG YuZHU Li-dongYANG Wen-guangHUANG Hui
(成都理工大學沉積地質研究院 四川 成都 610059)
班公湖-怒江縫合帶是羌塘板塊和岡底斯板塊的結合帶,記錄了班公湖-怒江洋的演化歷史。洞錯蛇綠巖發育于班公湖-怒江帶中段,由于發育的蛇綠巖套齊全、構造地理位置處于連接東西蛇綠巖的中部,一直被國內外學者關注[1,3,4,5,9,15,16]。
前人對洞錯蛇綠巖區地質調查程度較低,對蛇綠巖的研究缺乏較系統的實際資料。歸納來主要有三種不同的認識:①認為洞錯一帶的蛇綠巖為侏羅紀在陸殼基底上張裂的初始洋盆低速擴張環境中形成的洋殼殘體(鮑佩生等,1995);②認為班公錯-怒江結合帶的蛇綠巖是中特提洋關閉后在地殼中的遺跡,是中特提斯洋洋底擴張的產物;③認為茲格塘錯斷裂和東巧斷裂間狹窄地帶的蛇綠巖代表班公錯-怒江結合帶,其南的蛇綠巖是弧后洋盆閉合的產物,因而存在兩種不同性質的蛇綠巖。
本文以洞錯蛇綠巖套的橄欖巖為主要研究對象,通過稀土元素分析探討大地構造背景。
西藏改則縣洞錯鄉才隆拉橄欖巖實測剖面位于改則縣洞錯鄉北側才隆拉溝中(圖1),剖面露頭良好,巖層分界基本清楚,蛇紋石化嚴重。剖面所測地層近東西走向,南北向沖溝橫穿不同地質體,剖面近南北向測制,剖面長1180m,實測地層厚度625m。

圖1 研究區及鄰區構造與蛇綠巖分布簡圖(據潘桂棠等,2011)
剖面所測范圍內巖性變化大,有大理巖化灰巖,大理巖,變質砂巖,橄欖玄武巖。橄欖玄武巖與其他巖石塊體均為斷層接觸。根據區域資料分析,橄欖玄武巖可能為后期構造楔入產物。測區內構造發育,動力變質強烈,蛇紋石化嚴重,為典型的構造帶。
本次研究還對剖面樣品進行了薄片鑒定,鑒定發現樣品大多具有角礫狀構造、糜棱構造,并且變質作用明顯,蛇紋石化、大理巖化嚴重,充分說明該地區為構造帶。
地幔橄欖巖為蛇綠巖中的主要構成部分,可單獨產出,通常與一二個其他蛇綠巖單元共存,在洞錯地區地幔橄欖巖中主要以蛇紋巖和斜輝橄欖巖為主。
地幔橄欖巖中還普遍發育了地幔巖特有的組構,如原粒結構、后成晶結構,熔融殘構,不一致熔融相轉變結構等,這也是它們熔融殘余的標志。
樣品送至四川冶金地質巖礦測試中心進行測驗,以下為檢測項目以及所用儀器:

表1 分析測試項目和采用儀器、方法
橄欖巖元素地球化學特征
據表4分析:SiO2含量變化于37.14%-48.60%之間,平均為43.12%,MgO含量變化于8.33%-36.95%,平均為23.10%,TiO2含量在0.01%-0.14%之間,平均為0.07%,Al2O3含量較低,變化于0.79%-21.17%,平均為10.18%,K2O含量較低,變化于0.01%-0.21%,平均為0.13%。與世界其它地區的地幔橄欖巖相比,總體上以貪K2O、TiO2,富MgO為特征。為鎂質橄欖巖,反映了源區為幔源物質。
橄欖巖稀土元素特征
洞錯蛇綠巖地幔橄欖巖稀土元素球粒隕石標準化分布型式圖所用的標準值為研究區橄欖巖實測值/taylor1985球粒隕石標準值,坐標系采用對數坐標系,在excel工作表中繪制。樣品稀土含量分析見表2、圖2。

圖2 洞錯蛇綠巖地幔橄欖巖稀土元素球粒隕石標準化分布型式圖
從分析結果上看,橄欖巖的稀土總量(∑REE)普遍較低,變化于 1.59-7.09×10-6,平均為 5.11×10-6,∑LREE/HREE平均為1.37。δEu變化于0.42-1.59之間,基本具正異常。

表2 樣品輕重稀土及銪分析
根據稀土配分圖(圖2)及表2中樣品輕重稀土含量及比值分析,配分曲線基本水平,微左傾,樣品D3048-b1橄欖巖、D3048-b2橄欖巖、D3062-b9蛇紋石化橄欖巖 ΣLREE小于ΣHREE,σEu大于1,具有弱銪正異常,說明源區沒有斜長石,為超基性巖漿。σEu異常可能為普通角閃石、單斜輝石、斜方輝石和石榴石引起長英質熔體的σEu正異常。樣品P12-2b1蛇紋石化斜方輝石橄欖巖ΣLREE大于ΣHREE,σEu小于1,弱銪負異常,可能是由于實驗是誤差所致。稀土元素配分曲線總體呈水平狀態,輕重稀土分異不明顯,說明洞錯橄欖巖為地幔物質來源為主。

圖3 洞錯蛇綠巖超基性巖稀土元素球粒隕石標準化分布型式圖

圖4 洞錯橄欖巖TAS圖

表3 洞錯蛇綠巖稀土元素分析結果

表4 洞錯蛇綠巖微量元素分析結果
本次研究對洞錯蛇綠巖套中的超基性輝長巖 (D3048-b9)、輝綠巖(D3048-b5、b8)、輝橄巖(D3048-b6)的稀土元素配分形式分析,分析結果如圖3。從圖中可以看出,稀土配分曲線為平坦型,與橄欖巖結果相近,進一步說明了洞錯蛇綠巖中的橄欖巖為地幔物質來源為主。
圖4為洞錯橄欖巖TAS圖,部分樣品落入玄武巖區,由于與研究項目有關的巖石標本數量有限以及所采巖石標本風化、變質較強烈,K、Na流失較嚴重,所以TAS圖進行分析結果不予考慮。
據曹圣華等(2006)研究,中生代特提斯洋演化經歷了4個階段:
(1)三疊紀-早侏羅世:中特提斯洋擴張階段。(2)中侏羅世-晚侏羅世早期:中特提斯洋雙向俯沖階段。(3)晚侏羅世-早白堊世早期:中特提斯殘余洋(海)盆階段。(4)早白堊世晚期-晚白堊世:弧-陸碰撞造山階段。
洞錯橄欖巖位于班公湖-怒江縫合帶上面,該縫合帶總體呈NWW-SEE走向(圖1),位于西藏中部,構造帶內斷層、揉皺發育,經歷了北側的班公錯-怒江有限洋盆與南側拉果錯-阿索有限洋盆的形成→俯沖→消失的復合過程,兩者具前后相繼的復式疊加演替。
通過對西藏改則縣洞錯鄉北側的洞錯蛇綠巖路線調查和剖面實測,分析表明:剖面所測范圍內巖性變化大,橄欖玄武巖與其他巖石塊體均為斷層接觸,橄欖玄武巖可能為后期構造楔入產物。測區內構造發育,動力變質強烈,蛇紋石化嚴重,薄片鑒定發現大多具有糜棱構造,為典型的構造帶。
稀土元素地球化學分析表明:洞錯橄欖巖稀土元素配分形式圖為平坦型,輕重稀土分餾不明顯,說明橄欖巖主要為地幔物質構造楔入形成,進一步說明洞錯蛇綠巖主要為地幔物質。
與特提斯洋演化觀點對比,洞錯橄欖巖可能在3、4階段形成,即特提斯洋洋盆消亡、岡底斯板塊與羌塘板塊碰撞初期,造山開始階段形成的,形成時代大概在白堊紀。
綜上所述,洞錯橄欖巖為班公湖-怒江縫合帶蛇綠巖套中地幔橄欖巖部分,是特提斯洋盆閉合、班公湖-怒江縫合帶形成時期地幔物質構造楔入形成的。
[1]鄧萬明,王方國.藏北班公湖-怒江蛇綠巖帶//王希斌,鄧萬明,鮑佩聲,等.西藏蛇綠巖[M].北京:地質出版社,1987:138-214.
[2]鄭海翔,潘桂棠,徐榮耀.怒江構造帶超基性巖新知一個完整的蛇綠巖套的確定//青藏高原地質文集[C].北京:地質出版社,1989(13):191-192.
[3]常承法.特提斯及青藏碰撞造山帶的演化特點//徐貴忠,常承法:大陸巖石圈構造與資源[M].北京:海洋出版社,1992:1-18.
[4]張旗.蛇綠巖研究的進展[J].地學前緣,1994,1(1-2):98-102.
[5]王希斌,鮑佩聲,戎合.中國蛇綠巖中變質橄欖巖的稀土元素地球化學[J].巖石學報:增刊,1995,11:24-41.
[6]葉培盛,吳珍漢,胡道功,等.西藏永珠-果芒錯蛇綠巖的地球化學特征及其構造意義[J].現代地質,2005,19(4):508-514.
[7]曹圣華,鄧世權,肖志堅,廖六根,班公湖-怒江結合帶西段中特提斯多島弧構造演化[J].沉積與特提斯地質,2006,04.
[8]和鐘鏵,楊德明,王天武.西藏嘉黎斷裂帶凱蒙蛇綠巖的年代學,地球化學特征及大地構造意義[J].巖石學報,2006,22(2):653-660.
[9]史仁燈.班公湖SSZ型蛇綠巖年齡對班-怒洋時限的制約[J].科學通報,2007,52(2):223-227.
[10]張玉修,張開均,黎兵,等.西藏改則南拉果錯蛇綠巖中斜長花崗巖鋯石SHRIMP U-Pb年代學及其成因研究 [J].科學通報,2007,52(1):100-106a.
[11]鮑佩聲,肖序常,蘇犁,王軍,西藏洞錯蛇綠巖的構造環境:巖石學、地球化學和年代學制約[J].中國科學(D輯:地球科學),2007,03.
[12]王保弟,許繼峰,曾慶高,康志強,陳建林,董彥輝.西藏改則地區拉果錯蛇綠巖地球化學特征及成因[J].巖石學報,2007,06.
[13]樊帥權,史仁燈,丁林,劉德亮,黃啟帥,王厚起.西藏改則蛇綠巖中斜長花崗巖地球化學特征、鋯石U Pb年齡及構造意義[J].巖石礦物學雜志,2010,05.
[14]鮑佩生,肖序常,王軍.西藏洞錯蛇綠巖的地球化學及其成因[J].中國地質科學院地質研究所.
[15]Girardeau J,Marcoux J,Montenat C,The Neo-Cimmerian ophiolite belt in Afghanistan and Tibet,comparison and evolution.Mathem.Phys.Sci.,259:477-504243.1989.
[16]Kai-Jun Zhang,Yu-Xiu Zhang,Bang-Dong Xia and You-Bin He.Temporal Variations of Mesozoic Sandstone Compositions in the Qiangtang Block,Northern Tibet(China):Implications for Provenance and Tectonic Setting[J].Journal of Sedimentary Research v.76;no.8:1035-1048.2006.