盖孜-帝喾缝合带

西昆仑帝喾蛇绿岩是青藏高原重要的蛇绿岩带之一,也是该地区研究程度最高的地质体之一。已在学术界发表多篇论文(见肖等,2002及其引用文献;张传林等人,2004年)。然而,对这种蛇绿岩的形成时代和构造背景还没有统一的认识。

早期王玉珍(1983)和李松龄(1985)将蛇绿岩定义为“新元古代”,超镁铁质杂岩中角闪石脉的Rb-Sr年龄为860Ma。潘玉生等人(1990,1994)、王东安等人(1989)、杨树峰等人(1999)、邓万明(1995)认为形成于早古生代,代表青藏高原第五缝合带。周辉等(1998,1999)在部分克沟发现早古生代放射虫,确定早古生代晚期韧性剪切带,极大地支持了上述认识。丁道贵等(1996)获得辉长岩全岩-矿物Sm-Nd等时线年龄为651Ma,提示蛇绿岩形成于震旦纪-早古生代。姜春发等(2000)获得帝喾玄武岩全岩的Rb-Sr等时线年龄为359Ma,表明其属于泥盆系(?)—石炭纪蛇绿岩属弧后小洋盆环境,方爱明等(2000)在部分克沟发现石炭纪放射虫化石支持了这一观点。、肖文娇等(2000)、肖等(2002)通过对地区不同单元的构造特征和地球化学研究,认为蛇绿岩属于早古生代叠加在俯冲带上的弧或弧后盆地蛇绿岩。表2-1综合了前人对帝喾蛇绿岩时代及其构造背景的认识,以供对比分析。此外,我们还列出了帝喾地区的相关测年数据进行综合分析(表2-2)。

一.区域地质分析

前人定义的“帝喾蛇绿岩”由三部分组成,包括帝喾超镁铁质岩、帝喾北部的部分柯沟玄武岩和玄武岩上的复理石沉积(图2-1,图2-2)。帝喾超镁铁质岩体出露于帝喾布兹万达坂,主要由纯橄岩、辉石岩、辉石岩、透镜状铬铁矿(矿)等组成。沈步明等人(1996)对橄榄岩进行了深入细致的研究。岩体中多处发育辉长岩脉,脉的宽度变化很大,一般在十几厘米到几十厘米,有些细小的脉只有1 ~ 2厘米,形成交错的网状脉。在辉长岩脉和橄榄岩之间,有一条2 ~ 5 mm的凝聚边,从凝聚边到薄片下辉长岩脉中心,由玻璃质、细粒微晶变为全纯,少量宽脉中心形成伟晶岩辉长岩。伟晶岩辉长岩中长石单晶的长轴可达几十厘米,最大的辉石单晶可达80厘米。上述构造特征表明辉长岩在后期侵入到纯橄岩中,侵入深度较大,使其有充分的时间结晶形成巨晶。帝喾蛇绿岩的另一个重要组成部分是帝喾北玄武岩,其中一些柯沟露头最为完整。在该剖面上,下部为块状玄武岩,上部为枕状玄武岩,出露厚度超过200m m。;袁超等人,1999),以及南部和128岩体(471Ma;;袁超等人,1999)处于断层接触(图2-1,图2-2)。玄武岩上有一套复理石组合,包括砾岩、杂砂岩、粉砂岩、凝灰岩、硅质岩等。(图2-2),以及大量具有复理石特征的沉积构造,如火焰状构造、马宝序列(主要由A-E和A-D-E组成)等。在岩层中发育。

表2-1对帝喾蛇绿岩时代和构造背景的初步认识

表2-2西昆仑帝喾地区相关岩石的年龄特征

第二,年龄信息

1.帝喾南部的双峰式侵入杂岩

在水库暴露的片麻岩中,我们分解了一些片麻岩侵入岩(图2-3)。侵入杂岩由两部分组成,即花岗岩和辉长岩。两类岩石在露头上相互交织(相当于混杂构造),表明它们属于双峰式侵入杂岩。双峰式侵入杂岩花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为(781 10) Ma。地球化学研究表明,片麻状双峰式侵入杂岩属碱性系列,形成于伸展大陆裂解背景(张等,2006)。

本区似片麻岩双峰式侵入杂岩体侵入片麻岩中,表明帝喾地区片麻岩应属前寒武系,而前人对昆仑主脊前寒武系片麻岩的锆石U-Pb定年表明这套深变质岩沉积于新元古代晚期-早古生代,早古生代和印支期变质。因此,帝喾的片麻岩与西昆仑南部变质地体中的片麻岩(桑珠塔格群和布伦阔勒群)是完全不同的一套变质岩,帝喾缝合带的这部分片麻岩与北祁连缝合带的“北大河群”相似,应属于前寒武纪碎屑。帝喾双峰式侵入杂岩的地球化学研究表明,其中的花岗岩来自中元古代玄武质下地壳重熔,而辉长岩原岩浆来自亏损地幔,并受到成熟大陆地壳的混染。在帝喾北部,我们对铁克里克隆起带中元古代火山岩的研究表明(张传林等,2003b;张等,2003),其中的玄武岩与的A型花岗岩具有完全相同的nd同位素组成,据此可以判断地区的片麻岩原属塔里木基底的一部分,并在缝合带形成过程中卷入了造山带。

图2-1帝喾地区地质示意图

图2-2帝喾克沟依沙克群地质剖面图

1-花岗岩;2-块状玄武岩;3-枕状玄武岩;4-杏仁玄武岩;5-含杏仁的枕状玄武岩;6-火山集块岩;7-杏仁安山岩;8晶凝灰岩;9-联合企业;10—砾质砂岩;11—砂岩;12—粉砂岩;13—泥质粉砂岩;14—泥岩;15—层理产状;16-分层代码

2.帝喾蛇绿岩的年代学和地球化学。

关于帝喾“蛇绿岩”的争论主要是由于缺乏可靠的同位素年龄数据。在超镁铁质杂岩中,伟晶岩侵入橄榄岩和辉石的锆石SHRIMP U-Pb年龄为525Ma,与肖等(2005)获得的年龄值一致,可以肯定超镁铁质岩的年龄不晚于525Ma。对于一些柯沟玄武岩,早古生代放射虫(晚奥陶世-早志留世;周辉等,1999),且上部复理石组合中发现了晚古生代放射虫组合,故部分克沟的“伊萨克群”实质上有两个岩石组合。此外,我们对下部玄武岩锆石的SHRIMP U-Pb定年显示,玄武岩形成的年龄在420-430Ma之间(张传林等人,2004),这与放射虫定义的年龄基本一致。因此,有理由推测帝喾克沟玄武岩是早古生代的产物,与超镁铁质岩明显不同,不能放在一起形成蛇绿岩套。

图2-3帝喾南部双峰式侵入杂岩地质示意图。

对帝喾一些柯沟剖面下部的枕状玄武岩和块状玄武岩进行了大量的地球化学研究(方爱民等,2003;杨树峰等,1999;袁超等人,2002年;潘玉生等,2000),不同的研究者对地球化学有不同的解释,但主要有两种认识:一种是他形成于洋中脊,属于洋脊玄武岩(潘玉生等,2000;杨树峰等,1999);第二,认为它形成于岛弧环境(包括海洋内弧,见袁超等,2002;周辉等,2003;肖等,2002年b).因为袁超等人在一些柯沟发现了高镁安山岩,而且一些玄武岩富含大离子元素(如铷、钡、锶、钍等。)和相对较低的nd初始值,不太可能有部分柯沟玄武岩形成于大洋中脊。根据剖面上部复理石的沉积特征,与岛弧带(如弧前或弧间盆地)复理石组合基本一致。

三。讨论

基于上述分析,我们得出以下结论:①帝喾缝合带由帝喾超镁铁质岩、伊萨克群玄武岩、浊积岩和前寒武纪片麻岩组成;②帝喾超镁铁质岩以碎块形式分布在缝合带中,其形成时代不晚于525Ma,可能代表一部分被肢解的蛇绿岩(堆积体);③部分柯沟玄武岩和复理石在其上部沉积地层中的地球化学特征及其时代(比超镁铁质岩晚约100Ma)不支持它们与超镁铁质岩* * *形成一个完整的蛇绿岩组合,伊萨克群代表一个弧状火山-沉积岩组合,而帝喾超镁铁质岩属于大洋中脊的产物;④缝合带片麻岩受到近800Ma岩体的侵入,原岩可能形成于中新元古代(早期)。片麻岩中角闪石和黑云母的Ar-Ar坪年龄证实了帝喾地区早古生代热事件的存在(周辉等,2003),表明它们是参与早古生代造山带的前寒武纪构造地层碎屑;⑤帝喾缝合带的存在表明西昆仑变质地体与塔里木克拉通南缘之间存在一个洋盆。当西昆仑变质地体与塔里木克拉通结合时,即洋盆闭合后,洋盆闭合过程中残留了蛇绿岩、弧火山沉积岩及其所涉及的前寒武纪构造碎片。