西藏日喀则地区雅鲁藏布蛇绿岩地球化学特征及其源区性质

2016-09-27 11:06李文霞赵志丹朱弟成莫宣学路远发
现代地质 2016年2期
关键词:蛇绿岩雅鲁藏布基性岩

李文霞,赵志丹,朱弟成,刘 栋,莫宣学,路远发

(1.长江大学地球环境与水资源学院,湖北 武汉 430100;2.长江大学分析测试研究所,湖北 武汉 430100;3.中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室,中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083)



西藏日喀则地区雅鲁藏布蛇绿岩地球化学特征及其源区性质

李文霞1,2,赵志丹3,朱弟成3,刘栋3,莫宣学3,路远发1,2

(1.长江大学地球环境与水资源学院,湖北 武汉430100;2.长江大学分析测试研究所,湖北 武汉430100;3.中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室,中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083)

日喀则地区的蛇绿岩是西藏南部雅鲁藏布蛇绿岩带出露较好的蛇绿岩之一。对日喀则地区白朗蛇绿岩的主量、微量元素及Sr-Nd同位素研究表明,其基性岩石为钙碱性系列,主要氧化物具有低钛(0.6%~1.1%)和富镁(6.6%~8.7%)、高铝(15.3%~16.0%),以及烧失量普遍较高(2.8%~4.6%)的特征。岩石微量元素配分型式与N-MORB类似,又具有岛弧玄武岩的地球化学特征,表明蛇绿岩受到了俯冲作用的影响。Sr-Nd同位素特征表明源区为略富集的MORB型地幔。白朗蛇绿岩所代表的特提斯地幔域与印度洋地幔域具有相似的地球化学性质,进一步证实了现今的印度洋继承了特提斯地幔域的地球化学特征。

白朗蛇绿岩;地球化学特征;源区性质;雅鲁藏布蛇绿岩;西藏

0 引 言

蛇绿岩作为分布在大陆造山带中古大洋岩石圈上地幔和洋壳的残片[1-2],对恢复古板块构造格局,重塑古洋盆形成、演化及消亡的过程,研究造山带演化历史等方面均具有重要意义,一直以来受到地质学界的重视[3-5]。西藏南部雅鲁藏布蛇绿岩,作为新特提斯洋的残余部分,在岩石地球化学特征、岩浆源区性质、构造环境、形成年代,以及洋盆演化等方面均已取得了大量研究成果[6-13]。此外,对雅鲁藏布蛇绿岩地幔域特征方面的研究也逐渐受到重视,尤其是其所代表的特提斯地幔域与现今印度洋地幔域之间的关系问题。研究表明现今的印度洋继承了特提斯地幔域的地球化学特征,以及大致的空间位置[14-16]。为进一步探讨雅鲁藏布蛇绿岩的地球化学特征及其源区性质,本次研究工作选择了前人采样较少的剖面开展野外工作和系统的元素与同位素地球化学研究,在上述研究基础上开展了综合研究。

图1 雅鲁藏布蛇绿岩中西段分布简图(a)和研究区白朗地质简图(b)((a)和(b)分别据参考文献[8]和[19]修改)Fig.1 Simplified distribution map of central-western segment of the Yalung Zangpo ophiolite (a) and simplified geological mapof Bainang ophiolite(b)1.第四系;2.柳区砾岩(第三系);3.上白垩统混杂岩;4.下白垩统深海相沉积;5.枕状熔岩;6.角砾状玄武岩;7.块状熔岩;8.席状岩墙群;9.辉绿岩;10.辉长岩;11.斜辉橄榄岩和辉绿岩床群;12.斜辉橄榄岩—二辉橄榄岩;13.蛇纹混杂岩;14.采样位置

本文对日喀则市东南的白朗蛇绿岩开展了主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素研究,将地球化学特征与Sr-Nd同位素特征相结合,在与雅鲁藏布蛇绿岩带其他蛇绿岩进行对比的基础上,揭示其源区性质。同时,利用微量元素协变关系,进一步识别特提斯地幔域的地球化学属性,以期为雅鲁藏布蛇绿岩的研究向纵深发展奠定充实的基础。

1 区域地质背景

雅鲁藏布缝合带位于印度大陆北缘和冈底斯岩基以南,总体表现为北倾的向南逆冲系;北侧出露冈底斯中新生代的中—酸性侵入岩和日喀则群(K2)弧前盆地沉积,以及错江顶群(E1-2)残余弧前盆地滨海相磨拉石、秋乌组(E2)残余弧前盆地相磨拉石和冈底斯组(E3-N1)冈底斯相磨拉石;南侧为蛇绿岩、蛇绿混杂岩及嘎学群(J3-K1)海相复理石、硅质岩以及基性熔岩所组成的构造单元[17]。

雅鲁藏布蛇绿岩带大致沿雅鲁藏布江河谷分布,向西延出国境与克什米尔的印度河缝合带相连接,往东延伸到缅甸境内。在西藏境内断续出露长达1 500 km以上(图1(a)),南北宽5~15 km,有大小岩体(群)161个,出露总面积约为3 661 km2[18]。

雅鲁藏布蛇绿岩在形成时间上具有明显差别,东段蛇绿岩形成时间为177~152 Ma[20-22],而中、西段蛇绿岩年龄主要为139~120 Ma[23-28],东段蛇绿岩形成早于中、西段蛇绿岩。研究区处于雅鲁藏布蛇绿岩中段的日喀则地区,年龄集中在130~120 Ma[29-30]。Guilmette et al.得到白朗蛇绿岩中角闪岩的角闪石40Ar/39Ar年龄为124~128 Ma[24],本文样品的(87Sr/86Sr)i值和εNd(t)值据此按125 Ma进行校正。

2 样品特征与分析方法

研究区位于日喀则地区白朗县西北方向约10 km处的白朗剖面(图1(b)),剖面从北向南依次为地幔橄榄岩、辉长岩和玄武质熔岩,未见辉长岩与熔岩的接触关系。出露的玄武质熔岩为大小不等的枕状熔岩,其中岩枕大至4.0 m×6.0 m,小的则为0.3 m×0.4 m左右(图2a)。岩石新鲜面呈灰黑色、灰紫色,岩石表面风化则呈灰绿色。本文采集了10件基性岩样品,岩石类型分别为辉长岩、辉绿岩、玄武岩和粗玄岩。

图2 白朗蛇绿岩基性岩石野外露头及显微照片Fig.2 Outcrop and microphotographs for the basic rocks of Bainang ophiolitea.玄武质熔岩野外照片;b.斑状结构的玄武岩(单偏光);c.发生蚀变的辉长岩(正交偏光);d.辉绿岩(正交偏光);Cal.方解石;Chl.绿泥石;Cpx.单斜辉石;Hbl.角闪石;Opx.斜方辉石

玄武岩呈斑状结构,基质较细,为间粒结构。主要组成矿物有斜长石、辉石及少量杏仁体(图2b)。斑晶含量较少,斜长石斑晶多为柱状、板状,颗粒平均为0.6 mm×1.2 mm,大多数出现绿泥石化、绢云母化,部分斜长石中心被溶蚀并为隐晶质充填,可见聚片双晶和卡钠复合双晶,部分发生黝帘石化。斜方辉石斑晶较少,多数较新鲜透明,部分绿泥石化,多为半自形短柱状,颗粒平均约为0.4 mm×0.8 mm,可见较好的双晶。粗玄岩长石颗粒一般大于0.5 mm,细小的辉石颗粒充填在斜长石空隙内,构成粗玄结构,辉石以单斜辉石为主,其次是斜方辉石。辉长岩暗色矿物成分以角闪石和单斜辉石为主,暗色矿物和斜长石的粒度较粗,可达1~2 mm,并且粒度相似,具有辉长结构,岩石蚀变较严重,可见碳酸盐化后的方解石(图2c)。辉绿岩镜下可见辉绿结构(图2d),斜长石呈长柱状,粒度大于辉石,矿物成分以单斜辉石和斜长石为主,斜方辉石含量较少,并且含有1~2 mm大小的单斜辉石和斜长石的斑晶。

岩石主量元素的测试工作在中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室完成,采用Leeman Labs. Inc的Prodigy型全谱直读型发射光谱仪(ICP-AES)测定,测定精度优于5%。

微量元素的测试工作在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室完成,采用ICP-MS(Agilent 7700)测定,测试精度优于5%~10%。测试过程中采用内标和外标综合控制测试质量的方法,同时测定空白样(Blank)、USGS国际标准物质AGV-2、BHVO-2、BCR-2和GSR-1以及实验室内标In。备样的具体流程、仪器分析精密度和准确度见参考文献[31]。岩石主量元素、微量元素测试结果列于表1。

岩石样品Sr-Nd同位素的测定在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室,利用Nu Plasma多接收等离子体质谱仪,采用热释光等离子质谱法(TIMS)完成。Rb-Sr和Sm-Nd的全流程本底分别为100~300 pg和50~100 pg。分析期间,JMC标准143Nd/144Nd测定值的平均值为0.511 937±10(2σ);BCR-1的143Nd/144Nd测定值的平均值为0.512 594±10(2σ)。NBS987标准87Sr/86Sr测定值的平均值为0.710 217±11(2σ)。详细的测试方法和分析流程见参考文献[32]。Sr-Nd同位素测试结果见表2。

3 分析结果

3.1主量元素地球化学特征

白朗蛇绿岩基性岩的研究样品主要为玄武岩,其他为1个辉长岩和2个辉绿岩样品。为便于讨论,以下的岩石类型判别主要使用喷出岩的判别图解。岩石的SiO2含量在46.7%~51.4%之间,根据分类图解,样品属于亚碱性岩石,钙碱性系列(图3)。TiO2含量(0.6%~1.1%)不同于MORB和洋岛环境的玄武岩类[33]。Al2O3含量为15.3%~16.0%,具有高铝玄武岩的特征,与消减带典型的岩石相似。钠含量普遍较高(Na2O含量1.0%~4.7%),与岩石受到海水蚀变的影响有关。岩石具有相对高的镁(MgO含量6.6%~8.7%)和钙(CaO含量8.5%~13%),RK1033样品的CaO含量达17%,这与该样品发生碳酸盐化有关(图2c)。

表1白朗蛇绿岩基性岩石的全岩主量元素(wB/%)和微量元素组成(wB/10-6)

Table 1Major elements(%) and trace elements (10-6) of the basic rocks from Bainang ophiolite

样号岩性SiO2TiO2Al2O3TFe2O3MnOMgOCaONa2OK2OP2O5烧失量总量RK1033辉长岩46.700.6215.417.540.138.4317.001.020.03<0.043.54100.42RK1035粗玄岩51.191.0415.558.800.157.248.484.700.21<0.043.03100.40RK1036粗玄岩50.551.0615.448.920.146.569.764.160.290.062.9999.92RK1038玄武岩49.180.9215.797.560.136.9011.693.790.170.073.7599.94RK1039玄武岩47.900.8815.608.060.146.8913.002.610.130.064.3699.61RK1040辉绿岩50.431.0315.788.470.158.588.972.660.760.043.89100.77RK1041辉绿岩51.320.8715.717.450.127.609.964.190.29<0.042.99100.51RK1044玄武岩49.090.7115.957.640.138.6510.622.710.230.044.60100.38RK1046玄武岩49.710.9215.297.860.148.0311.392.390.16<0.043.3499.23RK1048玄武岩51.350.9515.428.140.147.329.984.370.030.052.80100.55样号岩性LiBeScVCrCoNiCuZnGaRbSrRK1033辉长岩1.150.1534.020232135.397.877.747.89.70.3236RK1035粗玄岩4.840.3035.923824333.765.348.662.713.62.72118RK1036粗玄岩3.750.3736.124924330.363.340.960.915.33.84137RK1038玄武岩4.950.2436.321922733.868.162.951.813.61.58187RK1039玄武岩4.530.3236.023122833.774.359.860.516.52.0437RK1040辉绿岩10.760.3236.623317634.052.659.256.215.66.89147RK1041辉绿岩5.410.2235.422925238.879.975.859.612.82.97211RK1044玄武岩6.460.2732.320822630.579.263.750.714.13.24146RK1046玄武岩7.730.2736.823213736.962.066.656.614.71.30127RK1048玄武岩4.340.2735.422520533.749.256.061.814.00.61107

(续)表1白朗蛇绿岩基性岩石的全岩主量元素(wB/%)和微量元素组成(wB/10-6)

(Continued)Table 1Major elements(%) and trace elements (10-6) of the basic rocks from Bainang ophiolite

样号岩性ZrNbCsBaHfTaPbThULaCePrRK1033辉长岩30.90.310.011.390.940.030.330.040.031.023.430.62RK1035粗玄岩66.30.910.062.091.810.080.540.080.032.397.751.36RK1036粗玄岩68.10.950.104.621.900.080.600.110.052.758.241.41RK1038玄武岩61.90.790.123.801.710.070.480.100.052.086.881.20RK1039玄武岩58.40.730.0925.081.590.071.060.130.142.016.771.15RK1040辉绿岩65.00.840.066.791.780.070.660.090.112.287.281.24RK1041辉绿岩46.80.490.194.481.400.040.440.080.031.625.250.94RK1044玄武岩47.80.530.072.591.360.050.820.070.291.735.490.93RK1046玄武岩58.60.500.052.841.620.050.350.060.021.936.461.18RK1048玄武岩61.20.770.042.381.680.070.830.140.402.236.761.27样号岩性NdSmEuGdTbDyHoErTmYbLuYRK1033辉长岩3.631.360.531.950.372.500.541.530.251.580.2316.6RK1035粗玄岩7.672.550.953.550.624.010.902.540.402.530.3724.9RK1036粗玄岩7.912.670.943.530.624.260.932.580.392.430.3724.9RK1038玄武岩6.532.430.823.040.563.710.842.280.352.280.3121.5RK1039玄武岩6.272.280.802.930.553.580.802.220.332.130.3021.1RK1040辉绿岩6.912.350.843.170.583.880.882.480.362.270.3422.3RK1041辉绿岩5.482.110.762.900.533.540.822.290.342.140.3122.5RK1044玄武岩5.451.890.722.400.443.020.671.870.291.760.2717.8RK1046玄武岩6.462.440.892.880.543.510.762.150.342.160.3120.3RK1048玄武岩6.812.240.903.110.563.750.792.310.332.060.2921.3

图3 白朗蛇绿岩基性岩石分类的TAS图解(a)和FeO/MgO-SiO2图解(b)((a)底图据参考文献[34];(b)底图据参考文献[35])Fig.3 Plots of TAS (a) and FeO/MgO-SiO2(b) for basic rocks of Bainang ophiolite

图4 白朗蛇绿岩基性岩石的稀土元素配分模式图(a)和微量元素蛛网图(b)(球粒陨石的稀土元素标准化值据参考文献[37],原始地幔标准化值和亏损地幔(N-MORB)、富集地幔(E-MORB)、洋岛玄武岩(OIB)的值据参考文献[38],其他样品据参考文献[36])Fig.4 Chondrite-normalized REE pattern(a) and primitive mantle normalized trace element spider diagram (b) for the basic rocks of Bainang ophiolite

3.2微量元素地球化学特征

样品稀土和微量元素表现出的特征均与雅鲁藏布蛇绿岩带其他地区同样构造环境(洋中脊—大洋岛弧型)的蛇绿岩特征一致[36]。稀土元素球粒陨石标准化配分图表现为总体平缓、轻稀土亏损的特征,其配分型式和成分均与典型亏损的正常洋中脊玄武岩(N-MORB)一致(图4(a))。微量元素原始地幔标准化配分图的配分型式和成分特征总体与N-MORB一致,而明显不同于富集地幔和洋岛玄武岩(图4(b))。但值得注意的是,微量元素成分与N-MORB相比,明显富集大离子亲石元素(Rb、U、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Zr、Hf),显示出岩石兼具俯冲带玄武岩的特征。

3.3Sr-Nd同位素地球化学特征

岩石87Sr/86Sr比值为0.703 55~0.704 75,平均0.704 07,高于幔源玄武质熔浆的87Sr/86Sr比值(0.703 8 ± 0.000 1)和N-MORB的87Sr/86Sr 平均比值(0.702 800)[39-40]。143Nd/144Nd比值集中于0.513 04~0.513 10,平均0.513 07,与N-MORB(0.513 10)基本一致[40]。年龄校正值取125 Ma,计算得到的(87Sr/86Sr)i比值为0.703 50~0.704 72,平均0.703 96,高于MORB的(87Sr/86Sr)i比值(0.702 29 ~ 0.703 16)[41];(143Nd/144Nd)i比值为 0.512 88~0.512 92,与MORB的比值(0.513 0 ~ 0.513 3)一致。εNd(t)值为+7.8~+8.7,属于印度洋N-MORB范围(表2,图5)。

白朗蛇绿岩基性岩石的Sr-Nd同位素特征与前人研究得到的雅鲁藏布蛇绿岩结果一致,与N-MORB近似。另外,Sr同位素受海水蚀变会导致(87Sr/86Sr)i-εNd(t)图中Sr同位素呈横向散开分布,而本文获得的数据,横向漂移不明显,说明Sr同位素受蚀变影响不明显[44]。

图5 白朗蛇绿岩基性岩石的Sr-Nd特征图(印度洋N-MORB据参考文献[14];罗布莎蛇绿岩熔岩据参考文献[42];日喀则基性岩据参考文献[16];休古辉长辉绿岩据参考文献[43])Fig.5 Plot of Sr-Nd for the basic rocks of Bainang ophiolite

样品号Rb/10-6Sr/10-687Rb/86Sr87Sr/86Sr±2σ(87Sr/86Sr)i Sm/10-6Nd/10-6147Sm/144Nd143Nd/144Nd±2σ(143Nd/144Nd)i εNd(t)RK10330.32360.02650.7035500.0000060.703501.363.630.22670.5131000.0000150.512918.48RK10352.721180.06860.7041300.0000040.704012.557.670.20060.5130700.0000080.512908.35RK10363.841370.08330.7042100.0000070.704062.687.910.20450.5130600.0000060.512908.17RK10381.581870.02510.7037400.0000040.703702.436.530.22520.5130700.0000050.512887.94RK10392.04370.16350.7046200.0000030.704332.296.270.22050.5130600.0000050.512887.80RK10406.891470.13960.7038800.0000040.703632.356.910.20540.5130900.0000070.512928.68RK10412.972110.04210.7039500.0000040.703882.115.480.23320.5131000.0000080.512908.34RK10443.241460.06630.7040300.0000040.703911.895.450.20950.5130700.0000070.512898.15RK10461.301270.03040.7038800.0000040.703822.446.460.22850.5130800.0000060.512898.02RK10480.611070.01720.7047500.0000060.704722.246.810.19870.5130400.0000070.512887.79

注:87Rb/86Sr和147Sm/144Nd比值分别由Rb、Sr、Sm和Nd的含量(表1)计算得出;校正年龄t=125 Ma。

4 讨 论

4.1与俯冲相关的流体/熔体的影响

Nb的负异常在一定程度上可以反映地幔源区含有岛弧火山岩的组分,而区别于典型的大洋中脊N-MORB[45]。研究区岩石的Nb异常指数Nb/Nb*=NbPM/(ThPM×LaPM)1/2为0.46~0.70,表现出Nb的负异常,说明亏损的岩石源区存在岛弧火山岩的成分。

岩石Nb的负异常、微量元素含量表现出的部分大离子亲石元素的富集,以及高场强元素的亏损(图4(b)),均与俯冲过程相关[45],即早期的俯冲物质在深部发生脱水并交代了地幔楔[46],由该源区产生的岩石便继承了上述特征。另外,岩石εNd(t)值表现出岛弧玄武岩的地球化学特征,同样表明岩石源区与俯冲相关[2,47],同时,考虑到岩石稀土元素与Nd同位素都一致揭示了岩石应为洋中脊型的亏损地幔来源,意味着岩石形成过程不是单一的,应具有洋中脊—大洋岛弧环境的过渡性质[36]。

4.2源区特征

地幔部分熔融过程中,元素La的不相容性大于Sm,而元素Yb易留存于残留相中,因而结晶分异作用对La/Sm和Sm/Yb的比值影响不大[48]。白朗蛇绿岩基性岩的La/Sm-Sm/Yb成分同雅鲁藏布蛇绿岩带其他区域一样,类似于亏损的MORB地幔(图6)。另外,岩石样品的稀土元素球粒陨石标准化配分型式和成分(图4(a))也与N-MORB类似,这些都充分说明了白朗蛇绿岩基性岩石与雅鲁藏布蛇绿岩带其他蛇绿岩均为近于同源岩浆的岩石,来源于亏损的地幔源区[36]。

图6 白朗蛇绿岩基性岩石的Sm/Yb-La/Sm图解(底图据参考文献[48];罗布莎蛇绿岩熔岩据参考文献[42];日喀则基性岩据参考文献[16];普兰基性岩据参考文献[49])Fig.6 Plot of Sm/Yb-La/Sm for the basic rocks ofBainang ophiolite

图7 白朗蛇绿岩基性岩石的ISr-INd图解(底图据参考文献[42];罗布莎蛇绿岩熔岩据参考文献[42];普兰基性岩据参考文献[49])Fig.7 Plot of ISr-INd for the basic rocks of Bainang ophiolite

为准确地阐明蛇绿岩基性岩地幔源区的地幔端员组成特征,将各样品的Sr-Nd同位素组成的初始值投影到(143Nd/144Nd)i-(87Sr/86Sr)i图解中(图7)。基性岩石的分布范围同雅鲁藏布蛇绿岩带东段罗布莎和西段普兰蛇绿岩的基性岩类似,总体与MORB一致,属于略富集的MORB型地幔,这与岩石微量和稀土元素的分析结果一致。

4.3雅鲁藏布蛇绿岩的地幔域特征

研究表明代表特提斯大洋岩石圈的蛇绿岩与印度洋玄武岩具有相似的地球化学特征,揭示了印度洋不但在空间上继承了特提斯的位置,而且也继承了特提斯地幔域的地球化学特征[7,14,16]。

图8 白朗蛇绿岩基性岩微量元素协变图(底图据参考文献[50])Fig.8 Plots of trace elements for the basic rocks of Bainang ophiolite

由于Sr蚀变不强,可以利用微量元素Th/La-Rb/Sr协变图来识别岩石的地幔域特征。在协变图中,白朗蛇绿岩同雅鲁藏布蛇绿岩带其他位置的蛇绿岩一样,处于特提斯构造域蛇绿岩的N-MORB型玄武岩范围内,远离古亚洲洋构造域(图8(a));微量元素Ti/Zr-La/Nb协变图也给出了同样的结果(图8(b))。加之岩石主量元素、微量元素及Sr-Nd同位素特征均与前人研究一致,类似于印度洋MORB,而不同于北大西洋和太平洋MORB[7,16],以上证据都验证了前人提出的雅鲁藏布蛇绿岩是印度与亚洲大陆碰撞后残余的特提斯大洋岩石圈这一论点,进一步证实了现今的印度洋继承了特提斯地幔域的地球化学特征,以及大致的空间位置。

5 结 论

(1)西藏日喀则地区白朗蛇绿岩基性岩具有低钛、低钾和富钠、富镁、高铝,以及烧失量普遍较高的特征,属于钙碱性玄武岩类。

(2)白朗蛇绿岩基性岩石的主量元素、微量元素及Sr-Nd同位素揭示了其具有N-MORB的地球化学特征,也兼有岛弧玄武岩的特征,表明其受到了俯冲作用的影响。

(3)雅鲁藏布蛇绿岩所代表的特提斯地幔域具有与印度洋地幔域一致的地球化学性质,进一步证实现今的印度洋继承了特提斯地幔域的地球化学特征。

[1]NICOLAS A.Structure of Ophiolites and Dynamics of Oceanic Lithosphere[M].Dordrecht:Kluwer Academic Publishers,1989:1-367.

[2]张旗,周德进.一种新的洋壳类型及其动力学意义[J].科学通报,1996,41(11):1025-1027.

[3]白文吉,杨经绥,施倪承,等.西藏罗布莎蛇绿岩地幔岩中首次发现超高压矿物方铁矿和自然铁[J].地质论评,2004,50(2):184-188.

[4]史仁灯.蛇绿岩研究进展、存在问题及思考[J].地质论评,2005,51(6):681-693.

[5]DILEK Y,FURNES H.Ophiolite genesis and global tectonics:Geochemical and tectonic fingerprinting of ancient oceanic lithosphere[J].Geological Society of America Bulletin,2011,123(3/4):387-411.

[6]张旗,周国庆,王焰.中国蛇绿岩的分布、时代及其形成环境[J].岩石学报,2003,19(1):1-8.

[7]ZHANG S Q,MAHONEY J J,MO X X,et al.Evidence for a widespread Tethyan upper mantle with Indian-Ocean-type isotopic characteristics[J].Journal of Petrology,2005,46(4):829-858.

[8]朱弟成,莫宣学,王立全,等.新特提斯演化的热点与洋脊相互作用:西藏南部晚侏罗世—早白垩世岩浆作用推论[J].岩石学报,2008,24(2):225-237.

[9]HÉBERT R,BEZARD R,GUILMETTE C,et al.The Indus-Yarlung Zangbo ophiolites from Nanga Parbat to Namche Barwa syntaxes,southern Tibet:First synthesis of petrology,geochemi-stry,and geochronology with incidences on geodynamic reconstructions of Neo-Tethys[J].Gondwana Research,2012,22(2):377-397.

[10]DAI J G,WANG C S,HÉBERT R,et al.Late Devonian OIB alkaline gabbro in the Yarlung Zangbo Suture Zone:Remnants of the Paleo-Tethys?[J].Gondwana Research,2011,19(1):232-243.

[11]ZHU D C,MO X X,PAN G T,et al.Petrogenesis of the earliest Early Cretaceous basalts and associated diabases from Cona area,eastern Tethyan Himalaya in south Tibet:Interaction between the incubating Kerguelen plume and eastern Greater India lithosphere?[J]. Lithos,2008,100:147-173.

[12]ZHU D C,ZHAO Z D,NIU Y L,et al.Lhasa Terrane in southern Tibet came from Australia[J].Geology,2011,39:727-730.

[13]ZHU D C,ZHAO Z D,NIU Y L,et al.The origin and pre-Cenozoic evolution of the Tibetan Plateau[J].Gondwana Research,2013,23(4):1429-1454.

[14]MAHONEY J J,FREI R,TEJADA M L G,et al.Tracing the Indian Ocean mantle domain through time:isotope results from old west Indian,East Tethyan,and South Pacific seafloor[J].Journal of Petrology,1998,39(7):1285-1306.

[15]XU J F, CASTILLO P R.Geochemical and Nd-Pb isotopic characteristics of the Tethyan asthenosphere: implications for the origin of the Indian Ocean mantle domain[J].Tectonophysics,393(1):9-27.

[16]牛晓露,赵志丹,莫宣学,等.西藏日喀则地区德村—昂仁蛇绿岩内基性岩的元素与Sr-Nd-Pb同位素地球化学及其揭示的特提斯地幔域特征[J].岩石学报,2006,22(12):2875-2888.

[17]潘桂棠,丁俊.青藏高原及邻区地质图(1∶1 500 000)[M].成都:成都地图出版社,2004.

[18]张浩勇,巴登珠,郭铁鹰,等.西藏自治区曲松县罗布莎铬铁矿床研究[M].拉萨:西藏人民出版社,1996:1-181.

[19]王希斌,鲍佩声,邓万明.西藏蛇绿岩[M].北京:地质出版社,1987:1-137.

[20]ZHOU S,MO X X,MAHONEY J J,et al.Geochronology and Nd and Pb isotopic characteristics of gabbro dikes in the Luobusha ophiolite,Tibet[J].Chinese Science Bulletin,2002,47(2):143-146.

[21]钟立峰,夏斌,周国庆,等.藏南罗布莎蛇绿岩辉绿岩中锆石SHRIMP测年[J].地质论评,2006,52(2):224-229.

[22]MCDERMID I R C,AITCHISON J C,DAVIS A M,et al.The Zedong terrane:a Late Jurassic intra-oceanic magmatic arc within the Yarlung-Tsangpo suture zone,southeastern Tibet[J].Chemical Geology,2002,187(3):267-277.

[23]王冉,夏斌,周国庆,等.西藏吉定蛇绿岩中辉长岩SHRIMP锆石U-Pb年龄[J].科学通报,2006,51(1):114-117.

[24]GUILMETTE C,HÉBERT R,WANG C S,et al.Geochemistry and geochronology of the metamorphic sole underlying the Xigaze Ophiolite,Yarlung Zangbo Suture Zone,South Tibet[J].Lithos,2009,112(1):149-162.

[25]李建峰,夏斌,刘立文,等.西藏群让蛇绿岩辉长岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及地质意义[J].大地构造与成矿学,2009,33(2):294-298.

[26]夏斌,李建峰,刘立文,等.西藏桑桑蛇绿岩辉绿岩SHRIMP锆石U-Pb年龄:对特提斯洋盆发育的年代学制约[J].地球化学,2008,37(4):399-403.

[27]韦振权,夏斌,张玉泉,等.西藏休古嘎布蛇绿岩中辉绿岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义[J].大地构造与成矿学,2006,30(1): 93-97.

[28]刘钊,李源,熊发挥,等.西藏西部普兰蛇绿岩中的MOR型辉长岩:岩石学和年代学[J].岩石学报,2011,27(11): 3269-3279.

[29]GÖPEL C,ALLGRE C J, XU R H.Lead isotopic study of the Xigaze ophiolite(Tibet):the problem of the relationship between magmatites(gabbros,dolerites,lavas),and tectonites(harzburgites)[J].Earth and Planetary Science Letters,1984,69(2):301-310.

[30]吴浩若.西藏南部下鲁硅质岩晚侏罗世罩笼虫(放射虫)新材料[J].现代地质,2000,14(3):301-306.

[31]GAO S,LIU X M,YUAN H L,et al.Determination of forty two major and trace elements in USGS and NISTSRM glasses by laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry geostandards[J].News letter Journal of Geostandards and Geoanalysis,2002,26(2):191-196.

[32]ZHANG H F,GAO S,ZHONG Z Q,et al.Geochemical and Sr-Nd-Pb isotopic compositions of Cretaceous granitoids:constraints on tectonic framework and crustal structure of the Dabie-shan ultrahigh-pressure metamorphic belt,China[J].Chemical Geology,2002,186(3/4):281-299.

[33]邓晋福,肖庆辉,苏尚国,等.火成岩组合与构造环境:讨论[J].高校地质学报,2007,13(3):392-402.

[34]LE MAITRE R W.Igneous Rocks:A Classification and Glossary of Terms:Recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks[M].Cambridge:Cambridge University Press,2002:33-39.

[35]Miyashiro A.Volcanic rock series in island arcs and active continental margins[J].American Journal of Science,1974,274(4):321-355.

[36]李文霞,赵志丹,朱弟成,等.西藏雅鲁藏布蛇绿岩形成构造环境的地球化学鉴别[J].岩石学报,2012,28(5):1663-1673.

[37]BOYNTON W V.Geochemistry of the rare earth elements:Meteorite studies[M]//HENDERSON P. Rare Earth Element Geochemistry[J].Amsterdam:Elsevier,1984: 63-114.

[38]SUN S S,MCDONOUGH W F.Chemical and isotopic systema-tics of oceanic basalts:implications for mantle composition and processes[J].Geological Society of London Special Publications,1989,42(1):313-345.

[39]沈渭洲.同位素地质学教程[M].北京:原子能出版社, 1997:1-287.

[40]FAURE G.Origin of Igneous Rocks:the Isotope Evidence[M].Heidelberg:Springer-Verlag, 2001:1-495.

[41]SAUNDERS A D,NORRY M J, TAMEY J.Origin of MORB and chemically depleted mantle reservoirs: trace element constraints[J].Journal of Petrology,1988,29:415-445.

[42]钟立峰,夏斌,周国庆,等.藏南罗布莎蛇绿岩成因:壳层熔岩的Sr-Nb-Pb同位素制约[J].矿物岩石,2006,26(1):57-63.

[43]DUPRÉ B, ALLGRE C J.Pb-Sr isotope variation in Indian Ocean basalts and mixing phenomena[J].Nature,1983,303:142-146.

[44]JACOBSEN S B, WASSERBURG G J.Nd and Sr isotopic study of Bay of Islands Ophiolite Complex and the evolution of the source of mid-ocean ridge basalt[J].Journal of Geophysical Research,1979,84(B13):7429-7445.

[45]EISELE J,SHARMA M,GALER S J G,et al.The role of sediment recycling in EM-I inferred from Os,Pb,Hf,Nd,Sr isotope and trace element systematics of the Pitcairn hotspot[J].Earth and Planetary Science Letters,2002,196(3):197-212.

[46]熊发挥,杨经绥,贾毅,等.新疆博格达白杨沟的枕状熔岩:岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素特征[J].中国地质,

2011,38(4):838-854.

[47]DEPAOLO D J.Neodymium isotopes in the Colorado Front Range and crust-mantle evolution in the Proterozoic[J].Nature,1981,291:193-196.

[48]LASSITER J C,DEPAOLO D J.Plume/lithosphere interation in the generation of continetal and oceanic flood basalts’ chemical and isotopic constraints[M]//MAHONEY J.Large Igneous Pro-vinces:Continental,Oceanic,and Planetary Flood Volcanism.Geophysical Monography 100.Washington D C:American Geophysical Union,1997:335-355.

[49]刘飞,杨经绥,陈松永,等.雅鲁藏布江缝合带西段基性岩地球化学和 Sr-Nd-Pb 同位素特征:新特提斯洋内俯冲的证据[J].中国地质,2013,40(3):742-755.

[50]雷敏,赵志丹,侯青叶,等.新疆达拉布特蛇绿岩带玄武岩地球化学特征:古亚洲洋与特提斯洋的对比[J].岩石学报,2008,24(4):661-672.

Study on the Geochemistry and Source Characteristics of the Yalung Zangpo Ophiolite in Xigaze, Tibet

LI Wenxia1,2,ZHAO Zhidan3,ZHU Dicheng3,LIU Dong3,MO Xuanxue3,LU Yuanfa1,2

(1.SchoolofEarthEnvironmentandWaterResources,YangtzeUniversity,Wuhan,Hubei430100,China;2.AnalysisandTestingInstituteofYangtzeUniversity,Wuhan,Hubei430100,China;3.StateKeyLaboratoryofGeologicalProcessesandMineralResources,ChinaUniversityofGeosciences,SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China)

Ophiolite from Xigaze is one of well-outcropped rocks in the Yalung Zangpo ophiolite,southern Tibet.Elemental and Sr-Nd isotopic compositions of the basaltic rocks from Bainang ophiolite in Xigaze were studied in this paper. The rocks are calc alkalic series,with low TiO2(0.6%-1.1%),high MgO(6.6%-8.7%),Al2O3(15.3%-16.0%)and LOI(2.8%-4.6%). The primitive mantle-normalized multi-element pattern of basaltic rocks is similar to that of the normal Mid-Ocean Ridge Basalt(N-MORB)with the characteristics of island arc, which suggests that the rocks are related to subduction processes. The geochemical characteristics of Sr-Nd reflect that mantle source of Bainang ophiolite is a little enriched MORB mantle. The geochemical characteristics of Tethyan Ocean are similar to those of the Indian sub-oceanic mantle,which further confirms that the Indian sub-oceanic mantle is inherited from the Tethyan Ocean geochemical domain.

Bainang ophiolite;geochemical characteristic;source characteristic;Yalung Zangpo ophiolite;Tibet

2014-12-03;改回日期:2015-12-06;责任编辑:楼亚儿。

国家重点基础研究发展规划项目(2015CB452604);国家自然科学基金项目(41273044,41225006);中国地质调查局综合研究项目(1212011121260);长江大学博士启动基金项目(801240010117);长江大学青年基金项目(2015cqn23)。

李文霞,女,讲师,博士,1978年出生,地球化学专业,主要从事岩石地球化学研究。

Email:visalee2013@126.com。

P588.1;P595

A

1000-8527(2016)02-0294-09

猜你喜欢
蛇绿岩雅鲁藏布基性岩
中国蛇绿岩清理
——兼论蛇绿岩研究的新思路
江西省大余县白井钨矿基性岩脉与钨成矿关系探讨
西藏雅鲁藏布大峡谷晋级国家5A级旅游景区
雅鲁藏布
雅鲁藏布
吉林省通化县四棚甸子地区铜镍成矿条件浅析
内蒙古贺根山地区蛇绿岩空间展布特征及找矿方向
新疆西准洪古勒楞蛇绿岩地球化学特征及构造环境
西准噶尔乌尔禾早二叠世中基性岩墙群LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及构造意义
西藏吉定蛇绿岩地球化学特征及其构造指示意义*