西藏班公湖蛇绿岩的形成演化及其地质意义

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:jishume
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班公湖-怒江蛇绿混杂岩带位于西藏北部,是青藏高原北部一条重要的板块边界,其西起印控克什米尔地区,东至滇西地区,全长近2000km,南北宽度变化从十几km至近百km。班怒带主体位于青藏高原中部,夹持在羌塘地块和拉萨地块之间,呈东西向延伸,其形成时代对探讨青藏高原早期的构造演化具有直接的指示意义。班公湖蛇绿岩位于该带的西段,本文对该地区蛇绿岩的构造地质特征、岩石学、地球化学以及年代学等做了较详细的研究,并结合前人已有的研究成果,对班公湖地区特提斯洋演化做了系统总结和进一步的研究。   班公湖蛇绿岩为典型的蛇绿构造混杂岩,由大小不等的岩块呈构造岩块组成,蛇绿岩经历了复杂的构造运动,部分经历了强烈的韧性变形和压碎作用,但出露单元基本齐全,有地幔橄榄岩、辉长辉绿岩、块状和枕状玄武岩以及灰色和紫红色硅质岩、硅泥岩。根据蛇绿构造混杂岩的空间展布、物质组成、构造变形等地质特征,将其进一步划分为南、北两条亚带。南亚带蛇绿岩出露面积大,层序齐全,呈构造透镜体产于侏罗系砂板岩地层中。早期构造变形主体分三个阶段,第一期为MOR型堆晶岩构造就位阶段,主体以韧性变形为主;第二期为洋壳俯冲阶段,岩石塑性变形和挤压—剪切变形都较普遍,发育塑性变形,挤压片理化、挤压透镜化等形变;第三期为碰撞阶段,以韧脆性-脆性变形为主,以发育大量的压碎岩为代表。北亚带在研究区未见超基性岩出露,主体为镁铁质熔岩呈北西西向长条状透镜体断块产出,分布于嘎公拉钦娃—宽长沟断裂以北拉木吉雄地区,构造变形较为简单,主体以俯冲阶段变形为主,岩石塑性变形和挤压—剪切变形都较普遍,挤压片理化、石香肠化和流动构造明显。班公湖蛇绿岩与围岩侏罗纪砂板岩呈断层接触,部分地区被晚白垩世竞柱山组砾岩角度不整合覆盖。   通过岩石学和地球化学分析认为,班公湖蛇绿岩至少发育两种不同类型的蛇绿岩,一种为早期的洋脊扩张型(MOR)型蛇绿岩,暂时只发现为变形的辉长岩墙、韧性变形叠加脆性变形的辉长岩和玄武岩。另一种又包括两套不同的蛇绿岩类型:一套同时具有MOR和SSZ特征的过渡性蛇绿岩,主要为低Cr尖晶石相方辉橄榄岩、角砾状具有P-MORB特性的玄武岩、透镜状具有P-MORB特性的玄武岩;一套为岛弧型(SSZ)蛇绿岩,为本区发育的主要蛇绿岩,主要为高Cr尖晶石相方辉橄榄岩、具有弧后盆地熔岩特点的枕状熔岩和岩脉、以及具有岛弧性质的枕状玄武岩,它们和玻安岩系火山岩一起构成SSZ型蛇绿岩。   班公湖蛇绿岩带内堆晶辉长岩锆石U-Pb LA-ICPMS年龄测定分布在224-255Ma之间,加权平均值为231.5Ma±2.6Ma,MSWD=2.0。地球化学性质显示出洋中脊玄武岩特征,说明它们形成于洋中脊环境。因此初步推测班公湖-怒江洋在班公湖地区打开时间可以提前到中三叠晚期。提供了研究班公湖-怒江洋早期演化的新信息,也反驳了班怒洋是新特提斯洋弧后盆地的观点,因此我们认为该地区存在一个独立的特提斯洋盆。班公湖地区现存的蛇绿岩绝大多数是后期SSZ型蛇绿岩的残余,从对硅质岩研究发现,从晚侏罗开始,硅质岩中基本不受热液的影响,表明该地区晚侏罗时期已经无大规模的火山活动,从侧面表明该时期弧后/前扩张已经结束。因此SSZ蛇绿岩形成时代应该主要集中在中侏罗世。硅质岩沉积一直持续到晚白垩晚期,指示班公湖地区在晚白垩晚期还是海(洋)盆,并没有完全闭合,蛇绿岩晚白垩晚期也没有完全构造侵位。   在班公湖蛇绿岩内厘定出一套埃达克岩石,岩性为花岗闪长玢岩和花岗闪长岩。该套岩石表现出Nb、Ta、Ti的相对亏损,总体富集Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素的地球化学特点,但花岗闪长玢岩的有很低的MgO、Cr、Ni,而花岗闪长岩有较高的Mg#、Cr、Ni。花岗闪长玢岩的结晶年龄为97.7±1.3Ma(MSWD=3.8),花岗闪长岩结晶年龄为91.72Ma±0.79Ma(MSWD=1.4)。认为该套埃达克岩是班怒带碰撞后伸展,玄武质岩浆底侵,使下地壳底部发生部分熔融的产物。它的出现指示班公湖地区由挤压动力转变为拉伸动力,标志着班怒带碰撞的结束。   结合前人发表的相关资料,对班公湖蛇绿岩带的构造演化进行初步分析认为,班公湖地区特提斯洋中三叠世晚期洋盆已经打开,中侏罗世开始由扩张转化为俯冲消减,到晚白垩世早期完全闭合;班公湖蛇绿岩于晚白垩世早期构造侵位于侏罗纪砂岩、页岩地层中;随后在晚白垩早期该地区发生了碰撞后的伸展运动。
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