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1、 71 1 地质论评 G E O L O G I C A L R E V I E W V o 1 5 7 N O 1 J a n 2 0 11 西准噶尔达尔布特 S S Z型蛇绿杂岩 的地球化学证据及构造意义 辜 平阳 李 永军 王晓刚 张 洪 伟 王 军 年 1 中国地 质调查局 西安地 质矿产 研究所 西 安 7 1 0 0 5 4 2 长安大学地球科学与资源学院 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室 西安 7 1 0 0 5 4 3 新 疆 地 质 矿 产 勘 杏 开 发 局 地 质七 队 新 疆 乌 苏 8 3 3 0 0 0 内容提 要 西准噶尔达尔布特蛇绿杂岩中的蛇纹岩 表现为低
2、 Ti O A1 O C a O和全碱 富 Mg O Mg 值高 稀 土总量 R E E 低 L R E E富集 稀土配分 曲线 呈 凹 型或 U 型 是原 始地幔 发生部 分熔融 的亏损地 幔岩 辉 长 岩 玄武岩特征为稀 土总量 RE E 较低 轻稀土 L RE E 亏损 高场强元 素不分异 类似 于 N MO RB 同时不 同程 度地富集大离子亲石元素 L I L E 亏损 N b Ta 等 表明该蛇绿杂岩是较为典 型的消减带 S S Z 型蛇绿岩 结合新 获得 的 3 9 l 6 Ma的同位素年龄分析 在 中泥盆世 西准噶尔主洋盆已开始消减 大陆板块 已开始汇聚 关键词 达尔布特蛇绿杂
3、岩 地球化学 构造环境 弧后盆地 西准 噶尔 新疆 蛇绿岩 是一种 可 以与现代 大洋岩 石圈对 比 的镁 铁一 超镁 铁质 岩 石组 合 它 可 以为古 板 块构 造 格局 恢复 造山带演化 变形作用过程重建以及深源成矿 作用等方面的研究提供重要信息 所以一直受到地 学界 的 重 视 Ga s s 1 9 6 8 王 希 斌 等 1 9 9 4 白文 吉 等 2 0 0 4 史 仁灯 2 0 0 5 钟 立 峰 等 2 0 0 6 被 广泛 应 用 于全球板 块 构造 系 统 研究 Ga s s 1 9 6 8 D e we y e t a I 1 9 7 1 C o l e ma n 1
4、9 7 1 M o o r e s e t a 1 1 9 7 1 Ki d d 1 9 7 7 随着蛇 绿 岩研 究 程 度 的不 断深 入 认 为 只有少数 蛇绿 岩是 大 洋 中脊 的产 物 而多 数 蛇绿 岩形 成于 消减带之 上 S S Z 的 岛弧 弧后 盆 地 大 陆 边 缘 盆 地 等 P e a r c e e t a 1 1 9 8 4 S t e r n e t a 1 1 9 8 9 P e a r c e等 1 9 8 4 在 前人 研 究 的基 础 上 依据 蛇绿 岩形 成 的 构造 环 境 将 其 分 为 MOR Mi d Oe a n Ri d g e 型和 S
5、 S Z S u p r a S u b b u c t i o n Z o n e 型 近 年 来 越来 越 多 的 中外 地 质 学 家 支 持 将 蛇 绿 岩 分 为 MO R 型 和 S S Z 型 张 旗 等 2 0 0 1 P e a r c e 2 0 0 3 Rob e r t s o n 2 0 02 西 准噶 尔分 布 多条 蛇 绿岩 带 其 中之 一是 西 准 噶尔西南 达尔 布特 蛇绿 混 杂 岩 国 内外 学者 对 其 进 行 了详细研 究 朱宝 清 等 1 9 8 7 K wo n e t a 1 1 9 8 9 张 弛等 1 9 9 2 Wa n g e t a
6、1 2 0 0 3 何 国 琦 等 2 0 0 7 朱 永峰 等 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 雷 敏 等 2 0 0 8 刘 希 军 等 2 0 0 9 辜平阳等 2 0 0 9 但对其形成环境 的认识 有 弧后 盆地或 边缘海 盆 新疆 维吾 尔 自治 区区域地 质 志 1 9 9 3 弧 后 盆 地 张 弛 等 1 9 9 2 何 国琦 等 1 9 9 4 大洋环境 霍有 光 1 9 8 5 弧后盆 地或 大陆边 缘 洋扩 张脊 姜勇 等 2 0 0 3 雷 敏 等 2 0 0 8 研 究 了 达尔布 特蛇绿岩 带 玄武 岩 地 球 化学 特 征 认 为其 形 成 于大
7、 洋 中脊 刘希 军 等 2 0 0 9 认 为其 可 能 形成 于 弧后盆 地环境 且 是 盆地 拉 张 后期 的产 物 本文 根 据 该岩 带 中镁铁 一超镁 铁 质岩石 的地球 化学 特征研 究 确认 其为 S S Z型 蛇绿 岩 形 成 于弧后 盆 地环 境 S S Z型蛇绿 岩 的确立对 认识新疆 北 部大地 构造 进程 及西准 噶尔板块 构造 演化 具有重 要意 义 1 达尔布特蛇绿混杂岩地质特征 研 究 区大地构 造位处 哈萨克 斯坦一 准 噶尔板块 唐 巴勒一 卡拉 麦 里古 生代 复 合 沟弧 带 内 东南 角 与 准 噶尔中央地 块相 邻 新 疆 维吾 尔 自治 区地 质
8、矿产 局 1 9 9 3 1 9 9 9 肖序 常等 1 9 9 2 达尔 布 特 蛇 绿 杂 岩位 于克拉 玛依 市 以北 的扎 依 尔 山区 东起 木 哈塔 注 本文为国家青年基金项 目 编号 4 1 0 0 2 0 6 3 中国地 质调查 局 青藏 高原前寒 武纪地质 和古生代 构造一 古地理综 合研究 项 目 编号 1 2 1 2 0 1 0 6 1 0 1 0 2 和新疆维吾尔 自治 区地质矿产调查项 目 编号 X J Z B KD2 0 0 6 3 的成果 收稿 日期 2 0 1 0 0 8 3 0 改 回日期 2 0 1 0 1 i 3 0 责任编辑 章雨旭 作者简介 辜平阳 1
9、 9 8 2年生 硕士研究生 主要 从事造 山带 与盆地分 析等方 面研究 电话 0 2 9 8 7 8 2 1 9 4 5 E ma i l p i n g y a n g 一3 2 2 1 6 3 c o rn 地质论评 2 0 1 1芷 固 团 囡 圜 固 s 囫 囤 圈 s 圈 固 圃 圈 囵 图 2达尔布特蛇绿岩剖面 图 F i g 2 Ge o l o g i c a l s e c t i o n o f t h e o p h i o l i t e i n Da l a b u t e 1 一辉长岩 2 一辉绿岩 3 蛇纹岩及其它蚀变岩 4 一硅质岩 5 一玄武岩 6 一糜棱
10、岩 7 一 碎裂玄武岩 8 糜棱岩化沉凝灰岩 9 一糜棱岩化 泥质粉砂岩 1 O 一凝灰岩 1 l 一橄榄岩透镜体 1 2 一碎裂岩透镜体 1 3 一透辉石岩透镜体 1 g a b br o 2 d i a b a s e 3 s e r p e n t i n i t e a n d ot he r a l t e r e d r o c k 4 s i l i c e o u s r o c k 5 一 b a s a I t 6 my l o n i t e 7 c a t a c l a c t i c b a s a l t 8 my l o n i t i e d t u f f
11、i t e 9 my l o n i t i e d p e l i t i e s i l t s t o n e 1 O t u f f 1 1 p e r i d o t i t e l e n t i c u l e 1 2 c a t a c l a s i t e l e n t i c ul e 1 3 d i o p s i d i t e l e n t i c u l e 4 G一 7 玄武 岩 6件 编 号 B 一 1 B 8 蛇纹 岩 呈 墨绿色 具鳞 片变 晶结 构 块 状构 造 主 要 由蚀 变 矿 物纤维 状 蛇纹 石 9 0 9 5 构 成 磁 铁 矿含 量 较
12、 少 岩石 透 闪石 化 碳 酸盐化 辉 长岩新鲜 面为 暗灰 色 黑 灰 色 堆 晶 正堆 晶结 构 块 状构 造 主要 由基 性斜长 石 5 0 6 O 和辉 石 4 0 4 5 组 成 其 中基 性斜长 石不 同程度地 绢云母 化 黝 帘石化 发 育定向组构 辉石沿其边缘解理 明显地被纤闪石所 代替 玄武岩为灰黑色 青灰色 碎裂结构 变余间 粒结构 块状 构造 局 部具 有 残 破 的枕 状 构造 岩 石 主要 由斜长石 2 0 2 5 纤 闪石 6 5 7 0 白钛 矿 5 1 0 构成 并含少 量黝 帘石 绿 泥石 本研究 样品 主量元素 由新疆 矿产 实验研究 所用 x射线荧光光谱
13、法 XR F 测定 微量元 素分析是在 长安 大学教 育部 重点 实 验室 用 P E E l a n 6 0 0 0型 电感 耦合 等离 子质谱 仪 I C P MS 分析 3 地球化学特征 达尔布 特 蛇 绿 岩 镁 铁 一超 镁 铁 质 岩 主量 元 素 扣 除烧失量 作归一 化处 理 稀 土元 素 微量 元素 分 析结 果 见 表 1 其 中 蛇 纹 岩 S i O 介 于 4 4 8 1 4 4 9 3 含 量较 为稳 定 低 T i o A1 O C a O 和 全 碱 富Mg O Mg 1 0 0 n Mg E n Mg n F e 为 7 5 2 5 8 1 9 2 代表了原始
14、地幔发生部 分熔 融 的 亏 损 地 幔 岩 F r e y 1 9 8 4 在 Al O 一 Ca O Mg O 和 Na 2 O K2 O 一Fe OT Mg O 图 解 C o l e ma n 1 9 7 7 图 3 均 位于变 质橄榄 岩 区域 蛇纹 岩 C r Ni C o含量 较高 RE E总量 较低 L a Yb N 比值 为 1 3 3 1 4 3 2 O 显 示 出 L R E E富 集 MRE E HRE E略 亏损 的下 凹型或 U 型分 布 曲 线 图 4 a 这种 R E E配分模式是高度亏损的残余 地幔 蛇绿岩 造山带二辉橄榄岩和地幔包体最常见 型 式 E u 正
15、 异 常 值 为 1 3 4 2 5 9 属 于 地 幔残 余 3 6 t o Mg O Na O K2 O Mg O 图 3西准噶尔达尔布特蛇绿杂岩 中蛇纹岩 辉长岩 Al z 0 一C a 0 Mg 0 和 N a 2 0 K 2 0 一 F e 0 T Mg 0图解 仿 C o l e a mn 1 9 7 7 Fi g 3 AI 2 O3 一 Ca O M g 0 a nd Na 2 0 K2 0 一 Fe 0T Mg0 d i a g r a ms of s e r pe n t i ne an d g a b b r o f r o m t h e Da a b u t e o p
16、 h i o l i t e m6 1 a n g e we s t e r n J u n g g a r B a s i n a f t e r Co l e a mn 1 9 7 7 第 1期 辜 平 阳 等 西 准 噶尔 达 尔 布 特 S S Z型 蛇 绿 杂 岩 的地 球 化 学 证 据 及构 造 意 义 3 9 表 1西准噶尔达尔布特蛇绿杂岩主量元素 微量元素和稀土元素 X1 0 含量表 T a b l e 1 Ma j o r t r a c e e l e me n t s a n d R E E 1 0 c o mp o s i t i o n s o f t h e D a l a b u t e Op h i o l i t e m l a n g e we s t e r n J u n g g a r Xi n j i a n g 序号 S 1 2 3 G一 4 G 一 5 G一 6 G一 7 l B 2 B一3 B 4 5 6 样 品 蛇纹岩 蛇纹岩 蛇纹岩 辉长岩 辉长岩 辉长岩 辉长岩 玄武岩 玄武岩 玄武岩 玄武岩 玄武岩 玄武岩 S i o 4 4
