东昆仑造山带不同蛇绿岩带的厘定及其构造意义

第 24卷 第 2期 1 9 9 9年 3月 地球科学——中国地质大学学报 Earth Science--Journa]of China University。f( c6cienc档 Vo【 24 No 2 M&t- 【9 9 9 0 ’／ ／3 一 东昆仑造山带不同蛇绿岩带的厘定及其构造意义* · 查茎-亘 张克信 ●_。_。一 (q-国地质大学地球科学学院，武汉 430074) P Yuanming 纪锄哆 能松 王国灿 侯光久 ／ (Un ve商tv of Saskatct~eweax．C~ada) (中国地质大学地球科学学院、武汉 430074) 0 引言 摘 要 在野外填图和室内地球化学研究的基础上，对东昆仑造山带蛇绿岩重新进行了厘 定，并对本区构造演化进行了探讨，把东昆仑造山带蛇绿岩划分为 4个带，从南到北分别为： 阿尼玛卿蛇绿岩带、塔妥蛇绿岩带、清水泉蛇绿岩带、乌妥蛇绿岩带 它们在围岩的时代、构造 样式及围岩变质程度、地球化学等方面均存在明显差异 关键词 造山茧，蛇绿岩，构造意基，东昆仑 中图法分凳号 P588 12 第一作者简介 朱云悔，男，讲师，1964年生，1992年毕业于中国地质大学(武汉)研究生院， 获硕士学位，现主要从事造山带蛇绿岩、火山岩的教学与科研工作 东昆仑造山带位于青藏高原北部。昆仑山东段， 为一具复杂演化历史的多旋回造山带，在南北宽约 70 km的造山带内出露了几条时代不同、组成各异 的蛇绿岩带，过去多把它们划分为 2条蛇绿岩带，即 阿尼玛卿蛇绿岩带和东昆中蛇绿岩带_J J．对阿尼 玛卿蛇绿岩时代，一般认为为二叠～三叠 ，最 近有人作出 4舯．4l～495 32Ma的全岩 Rb—sT等 时线年龄 ．对东昆中蛇绿岩的时代，争议很大：高 延林等_3j根据蛇绿岩侵位于原划为“下古生界”的 地层中，认为蛇绿岩属加里东期；姜春发等E1j依据 温贤弼等 。在邻区前人有争议的火山岩地层中发 现了早二叠世化石，认为蛇绿岩属 石炭纪；解玉 月H-在清水泉以东，昆中断裂以北的吉日迈蛇绿岩 中获得蚀变 橄榄 岩的全岩 Sm—Nd年龄值为 (1 331．58±78．36)Ma，认为是中新元古代的产物 通过几年的野外研究和室内分析，我们认为造 成蛇绿岩形成时代如此不同的原因是：东昆仑造山 带是一多期、多旋回的复杂造山带，各个不同时期板 1998年 11月 19日收稿． *国土资豫部 1：25万填图方法研究项目资助 ①边干韬 中国中央遗山带国际学术会议上的发言 1997 块的俯冲、碰撞均在此留下了痕迹 故在同一个构造 带内(如东昆中构造带)可能有不同时代的蛇绿岩同 时存在． 1 不同蛇绿岩带的厘定 1．1 区域地质概况 根据前人研究，本区构造单元从北到南分别为 昆北单元、东昆中构造混杂岩带、昆南单元、阿尼玛 卿构造混杂岩带和巴颜喀拉单元．通过近年的填图 研究和构造分析，东昆中构造带似乎并不代一个 简单的古大洋 昆南单元也不是一个统一的微板块 东昆仑造 山带具多岛洋、软碰撞和多旋 回的特 征 j．根据野外地质产状和地球化学特征，我们把 东昆仑造山带蛇绿岩划分为 4个不同的带：阿尼玛 卿蛇绿岩带、塔妥蛇绿岩带、清水泉蛇绿岩带和鸟妥 蛇绿岩带． 1，2 不同蛇绿岩带地质特征 1 2．1 阿尼玛卿蛇绿岩带 该带分布于东昆南断 裂带南侧(图 1)，主要近南北向出露于莫格通、可可 尔塔、得力斯坦、哈拉翁、马尼特等地，由数十个小岩 片组成，岩片块体均较小，呈透镜状产出，与围岩呈 断层接触 该带以得力斯坦沟蛇绿岩出露宽度最大， 维普资讯 http://www.cqvip.com sangjizhen 高亮 sangjizhen 线条 第 2期 朱云海等：东昆仑造山带不同蛇绿岩带的厘定及其构造意义 囹 s田 回 s囤 e囤 回 s回 。回 -。回 - 回 回 回 - 圈 s固 e困 团 s四 。四 ~0F-] -田 22曰 s囵 z 图 1 东昆仑造山带蛇绿岩分布 Fig．1 Sketch map showing distribution。f ophiolites in Eastern Kurdun orogemc belt 1阿尼玛卿蛇绿岩带；2．塔妥蛇绿岩带；3清水泉蛇绿岩带；4乌妥蛇绿岩带；5．元古宇；6奥冉一志留纪那赤台群；7早石炭世暗拉郭 勒蛆；8早二叠世扎哥尔组；9晚二叠世格曲组；i0二叠一三叠纪巴颜喀拉群；11早三叠世洪水川组；12中三叠统；13晚三叠世鄂拉 山蛆；14第三纪格曲蛆；15第四系；16．蛇绿岩岩片；17断裂带边界 l8断层；l9花岗闶长岩；20二长花岗岩；21英云闲长岩；22闶 长岩；23+钾长花岗岩 24蛇绿岩片剖面位置及编号 大于 1 400m，出露有 3个蛇绿岩岩片，岩石组合为 超基性岩、拉斑玄武岩、辉长岩、辉绿岩墙．超基性岩 多已蛇纹石化、透闪石化，原岩为二辉橄榄岩和纯橄 岩，辉绿岩墙成群侵位于拉斑玄武岩中，并具冷凝 边，粒度从边部至中心明显变粗，中部和南侧块体中 拉斑玄武岩具特征的枕状构造，南部块体岩枕长 ～ 般为0．5～1．0m，宽为0．3--0 5m，岩枕具明显的 玻璃质外壳，在其表面可见绿色或紫红色的豆粒，奠 格通剖面上见堆晶岩(辉石岩一辉长岩一闪长岩)和 蛇纹石化尖晶石二辉橄榄岩． 1 2．2 塔妥蛇绿岩带 该带分布于东昆中断裂带 内南侧，出露宽度较小，主要见于塔妥至清水泉 一 线，过加鲁河后向西逐渐尖灭，在加鲁河以东主要为 玄武岩，塔妥煤矿东玄武岩可见明显枕状构造，在清 水泉附近玄武岩中见硅质岩包体，向西过加鲁河后， 蛇绿岩岩石组合主要为蛇纹岩或蛇纹石化橄榄岩． 1．2 3 清水泉蛇绿岩带 该带分布于昆中断裂带 中央，塔妥蛇绿岩带北部，出露范围明显比塔妥蛇绿 岩带大，延伸方向近东西，过加鲁河后转向南西西． 延伸长度超过 80 Fan，蛇绿岩岩石组合主要为变质 橄榄岩、镁铁质 一超镁铁质堆晶岩、辉绿岩岩墙群、 拉斑玄武岩．在 rrS剖面中可见超镁铁质堆晶岩的 堆晶层理发生褶皱现象，大理岩中常可见地幔岩的 包体，反映该带构造混杂十分强烈． 1 2 4 乌妥蛇绿岩带 该带分布于昆中断裂带的 北侧，延伸长度较大，在清水泉附近由于岩体破坏而 维普资讯 http://www.cqvip.com 136 地球科学——中国地质大学学报 第 24卷 不清，蛇绿岩岩石组合为蛇纹石化的辉橄岩、超镁铁 质堆晶岩和由基性岩变质形成的斜长角闪岩． 1．3 不同蛇绿岩带的厘定依据 1．3．1 围岩不同 不同蛇绿岩带蛇绿岩所赋存的 围岩不同．阿尼玛卿蛇绿岩围岩为二叠一三叠纪砂 板岩、砂岩、砂砾岩及一些灰岩掉块；塔妥蛇绿岩赋 存于早二叠世硅质灰岩、绿泥片岩中；清水泉蛇绿岩 围岩为元古宙金水口岩群斜长角闪岩、浅粒岩、变粒 岩、大理岩，局部见麻粒岩；乌妥蛇绿岩带围岩为奥 陶～志留纪纳赤台群石英片岩、角闪石英片岩、斜长 角闪岩． 1．3．2 构造样式及围岩变质程度不同 阿尼玛卿 蛇绿岩带为右旋脆韧性及褶皱和轴面劈理置换，围 岩基本未变质或变质程度弱；塔妥蛇绿岩带以右旋 走滑韧性剪切变形为主，围岩变质程度为绿片岩相； 清水泉蛇绿岩带虽然由于后期变形的影响，蛇绿岩 和围岩显示一系列高角度的东西向构造岩片，然而 有些蛇绿岩和它们的围岩，特别是大理岩间，仍保持 变质高峰期愈合的接触关系，围岩变形主要为塑性 流变，围岩变质程度主要为角闪岩相，局部达麻粒岩 相；乌妥蛇绿岩带为自北向南或斜向高角度逆冲推 覆，围岩变质程度为高绿片岩相一角闪岩相． 1．3 3 地球化学成分特征不同 不同蛇绿岩带中 蛇绿 岩各岩石单 元在 (CaO)一 (Ab )一 w(MgO)图(图2)中，均落在Coleman[ 蛇绿岩岩石 区，反映为蛇绿岩的岩石组合 ；但不同蛇绿岩带岩石 在常量元素、稀土和微量元素特征上均有明显差异． 图2 "(CaO)一 (AtzOs)一w(MsO)图 Fig 2 Diagram 0f w(CaO)一 (A12O3)一 (MsO) 1阿尼玛卿构造混杂岩带 ：▲辉长岩和辉石岩，×玄武岩．●橄榄 岩：2东昆中构造混杂岩带：十辉长岩和辉石岩．●玄武岩．口橄 榄岩 I 变质橄榄岩；Ⅱ 超镁铁质堆晶岩：Ⅲ 科 马提岩；Ⅳ 镁 铁质堆晶岩 图 3 超镁铁岩 (Mg)／w(Fe) (h +Ms)／w(s)llt Fig 3 Diagram 0f"0U( )／w(Fe)一∞(Fe+Ivlg)／w(Si) 0f ultrarnafic roeks ●阿尼玛卿带；◆清木泉带 图4 "(∑FeO)／~,(∑FeO+Meo) "(，no2)11t Fig 4 Diagram 0f (∑ FeO)／w (∑ FeO +MSO)一 (Ti02) ●珂尼玛呻构造混杂岩带；▲东昆中构造混杂岩带 HT．高钛拉 斑玄武岩；I T．低钍拉斑玄武岩 (1)超镁铁质岩石在 (Me)／ (Fe)一Ⅻ(Fe+ MS)／w(Si)图(图3)L8 中，落在 I区，为超镁铁区． 阿尼玛卿带位于该区左侧，反映其铁镁质量分数较 低，清水泉带位于右侧，反映其铁镁质量分数高，基 性度较高．(2)玄武岩虽均为高钛拉斑玄武岩(图 4) ，但在 (K2o)一W(TiO2)一 (P，o5)图(图 5) 和∞(TIQ)一 (P2o5)图(图 6)中，阿尼玛卿 蛇绿岩带和塔妥蛇绿岩带落在大洋或洋脊拉斑玄武 岩区，而清水泉蛇绿岩带则落在大陆拉斑玄武岩区 或洋岛拉斑玄武岩与碱性玄武岩区．(3)各带岩石稀 土配分型式明显不同(图 7)：超基性岩阿尼玛卿带 稀土元素总体亏损，稀土配分曲线基本为平坦型，而 清水泉带稀土元素总体与球粒陨石接近．反映阿尼 玛卿带为类似原始地幔成分，清水泉的地幔则经历 了交代或富集过程；基性岩阿尼玛卿带配分曲线仍 为轻稀土略亏损的平坦型，反映其分异不强，清水泉 带辉长岩为轻稀土富集型，辉石岩为轻稀土亏损型， 维普资讯 http://www.cqvip.com sangjizhen 高亮 sangjizhen 高亮 sangjizhen 高亮 sangjizhen 高亮 第 2期 朱云海等：东昆仑造山带不同蛇绿岩带的厘定及其构造意义 137 图5 (KzO)一w(TiOz)一 (P2 )图 Fig．5 Diagram of w(Kz0)一 (_¨O2)一w(P2O5) ●阿尼玛卿蛇绿岩带；▲塔妥蛇绿 岩带 ；+清水泉蛇绿岩带 OTB大洋拉斑玄武岩；AB碱性玄武岩；CTB大陆拉斑玄武岩 两者呈互补关系，反映岩浆分异作用较强，乌妥带辉 石岩与阿尼玛卿带和清水泉带截然不同，稀土总量 低，整体亏损，配分曲线为轻稀土富集型；玄武岩不 同的带差异明显．阿尼玛卿带为轻稀土略亏损的近 平坦型，为 M0I出 的典型样式，塔妥带与阿尼玛卿 带基本一致 ，清水泉带为明显的轻稀土富集型，轻重 稀土分馏强 ，反映其为小洋盆或不成熟的洋盆；斜长 石的稀土配分也反映出阿尼玛卿带和清水泉带相同 的变化规律 图6 玄武岩 "(P2 )一w(TiOz)图 Fig 6 D~gram of w(P2O5)一w(Ti(]2)ol bas t ●阿尼玛卿蛇绿岩带；▲塔妥蛇绿岩带；◆清术泉蛇绿岩带 2 构造意义 东昆仑造山带是一个多旋回的造山带，不同蛇 绿岩带的厘定．对于讨论本区及青藏高原的大地构 造演化历史是非常重要的．根据我们近年的分析并 结合前人的同位素测年结果，我们可以勾勒出本区 的构造轮廓． 元古宙时，沿清水泉附近开裂，形成规模不大的 小洋盆，至新元古代该小洋盆关闭，沿清水泉一带元 古宙 蛇 绿 岩 侵位 ，蛇 绿 岩 的年 龄 为 1 027～ 图 7 各蛇绿岩带岩石及矿物稀土配分型式 Fig 7 REE distribution patterns of different oghiolite belts a超镁铁质岩-b镁铁质岩 玄武岩；d斜长石(璋粒期石化值据文献[11])●阿尼玛卿蛇绿岩带；▲塔 妥蛇缘岩带；◆清水泉蛇绿岩带；■乌妥蛇绿岩带 维普资讯 http://www.cqvip.com sangjizhen 高亮 sangjizhen 高亮 sangjizhen 高亮 138 地球科学—— 中国地质大学学报 1 331 Ma，蛇绿岩赋存于元古宙金水 口岩群变质岩 中；寒武纪时，在其北侧再次发生拉张，形成早古生 代的洋盆，至奥陶一志留纪时洋盆关闭，早古生代蛇 绿岩侵位，蛇绿岩赋存的围岩为奥陶一志留纪纳赤 台群；晚石炭一早二叠世时，本区发生强烈拉张，形 成较宽广的大洋，形成洋壳及大洋拉斑玄武岩，且该 洋盆并不是一个“干净”的洋盆．而是一个多岛洋，其 中有许多小的陆块，在其闭合时，并不是形成一条缝 合带，而是形成阿尼玛卿和塔妥2条缝合带．塔妥缝 合带略早 ，阿尼玛卿蛇绿岩带中共生的硅质岩中发 现放射虫 Pseudoalbait ta$ca rata sea rata，Ps． scatpratapostsca rata(由冯庆来教授鉴定)等，时 代为早二叠世早期，反映其形成的时代可能为早二 叠世早期． 参 考 文 献 1 姜春发，杨经绥，冯秉贵等 昆仑开合构造 北京：地质出 版社 ．1992 125～143 2 朱云海，陈能松，王国灿等 东昆中蛇绿岩中单斜辉石、角 闪石矿物成分特征及岩石学意义．地球科学——中国地 第 24卷 质大学学报，1997，22(4)：363～368 3 高延林 ．吴向农．左国朝 东昆仑山清球泉蛇绿岩特征及 其大地构造意义 中国地质科学院西安地质矿产研究所 所刊，l988，21：17—28 4 解玉月 昆中断裂东段不同时代蛇绿岩特征及形成环境 青海地质．1998(1)：27～35 5 温贤弼，薛莲明 东昆仑山的槽型石炭纪 中国区域地质， 1984(9 J：49～61 6 殷鸿福，张克信，王国灿等 非威尔逊旋 回与非史密斯方 法—— 中国造山带研究的理论与方法 中国区域地质， 1998(增刊)：1～9 7 Coleman R G Ophidites，ancient oceanic lithosphere New York：svringer Verlag，1977 8 张雯华．丛柏林 一种简单的基性 一超基性岩岩石化学研 究方法 科学通报，1976(4)：176--183 9 邱家骧，曾广策，王思源等．拉脊山早古生代拇相火山岩 与成矿 武汉：中国地质大学出版社．1997． 10 Pearce J A Basalt geochemistry used tO investigate tectonic e~virorn'nents ofCyprus．Tectonoph 128，1975，25：41～ 67 11 Taylor S R，McLetman S M The eont[nental crier：its ccrmposition an d evolution．Oxtord：Btackwel[，1985 DETERM INAT10N OF DIFFERENT OPHIOLITIC BELTS IN EASTERN KUNLUN 0R0GENI(：Z0NE AND rHEIR I匿CTONIC SIGNIFICANCE Zhu Yunhai Zhang Kexin (Faculty ofEarth Sciences，China University oJGeosciences，Wuhan 430074) Pan Yuanming (University ofSaskatchewan，Canada) Chert Nengsong Wang Gucw．an Hou Guang~u (Faculty ofEarth Sciences，China University of Geosciences，Wuhan 430074) Abstract In this paper，the m-determination of the ophiolitic belts in the Eastern Kunlun orogenic zone is presented on the bases of the field mappings and indoor geochemical msearch．In addition，the structural evolution n{this region is discussed．The oph ite in the Eastern Kunlun orogenic ZOlqe is divided into four parts from the south to the north：Animaqing ophiolitie belt，Tatuo ophiolitic belt．Qingshuiquan ophiolitie belt，and Wutuo ophiotitic bdt．Sharp differences among these four belts arise in term s of wall—rock time， structural pattern，wall—rock metamorphism，and geochemistry ． ． Key words orogenic z0r ，ophidim，tectonic Ngnificance，Eastern Kunlun． 维普资讯 http://www.cqvip.com sangjizhen 线条