• 中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊
  • 中国科学引文数据库核心期刊

东昆仑没草沟蛇绿岩地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

王国良, 刘建栋, 杨雪松, 刘荣, 曹锦山, 韩海臣, 陈丽娟

王国良, 刘建栋, 杨雪松, 刘荣, 曹锦山, 韩海臣, 陈丽娟. 2019: 东昆仑没草沟蛇绿岩地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义. 地质通报, 38(4): 573-591. DOI: 10.12097/gbc.dztb-38-4-573
引用本文: 王国良, 刘建栋, 杨雪松, 刘荣, 曹锦山, 韩海臣, 陈丽娟. 2019: 东昆仑没草沟蛇绿岩地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义. 地质通报, 38(4): 573-591. DOI: 10.12097/gbc.dztb-38-4-573
WANG Guoliang, LIU Jiandong, YANG Xuesong, LIU Rong, CAO Jinshan, HAN Haichen, CHEN Lijuan. 2019: Geochemistry, LA-ICP-MS zircon U-Pb ages of the Meicaogou ophiolite in East Kunlun, and its geological significance. Geological Bulletin of China, 38(4): 573-591. DOI: 10.12097/gbc.dztb-38-4-573
Citation: WANG Guoliang, LIU Jiandong, YANG Xuesong, LIU Rong, CAO Jinshan, HAN Haichen, CHEN Lijuan. 2019: Geochemistry, LA-ICP-MS zircon U-Pb ages of the Meicaogou ophiolite in East Kunlun, and its geological significance. Geological Bulletin of China, 38(4): 573-591. DOI: 10.12097/gbc.dztb-38-4-573

东昆仑没草沟蛇绿岩地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

基金项目: 

中国地质调查局项目《青海1:5万窑洞山地区两幅区调》 1212011121192

《青海省区域地质调查与片区总结》 12120114079701

详细信息
    作者简介:

    王国良(1979-), 男, 学士, 工程师, 从事区域地质调查及找矿研究。E-mail:wgl8041@163.com

  • 中图分类号: P597+.3

Geochemistry, LA-ICP-MS zircon U-Pb ages of the Meicaogou ophiolite in East Kunlun, and its geological significance

  • 摘要:

    重点介绍了没草沟蛇绿岩岩石组合、地球化学特征等,并对该蛇绿岩构造背景进行了讨论。该蛇绿岩位于青海省格尔木市,构造上处于东昆仑复合造山带西段,岩石组合由变质基性玄武岩及少量辉绿岩、辉长岩、变质橄榄岩、辉橄岩等组成。岩石主量和微量元素特征显示该蛇绿岩与俯冲无关,属正常洋中脊型玄武岩。前人开展的地质调查表明,该蛇绿岩形成于晚奥陶世。通过对没草沟蛇绿岩中玄武岩和辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,分别获得了488.2±2.1Ma和500.8±2.2 Ma的年龄数据,确定该蛇绿岩形成时代为中寒武世-早奥陶世。该同位素年龄的获得填补了该地区蛇绿岩无时代依据的空白,同时反映古特斯洋在本区的残留。综合区域地质特征认为,没草沟蛇绿岩早期为初始洋盆环境,晚期有洋脊扩张中心环境的玄武岩形成。寒武纪早期是洋盆发育的全盛期,奥陶纪晚期洋壳发生消减,于晚志留世洋盆基本闭合,后期伴有绿片岩相变质作用。

    Abstract:

    This paper mainly introduces the rock assemblage and geochemical characteristics of the Meicaogou ophiolite and attempts to discuss the tectonic background of the ophiolite which is located in Golmud City of Qinghai Province and lies in the western part of the East kunlun composite orogenic belt. The rock association is composed of metamorphic basic basalt and a small amount of diabase, gabbro, metamorphic peridotite and augite peridotite. The characteristics of main elements and trace elements indicate that the ophiolite is not related to subduction but belongs to N-MORB. In the past geological survey carried out by previous researchers, it was considered that the ophiolite was formed in Late Ordovician. The LA-ICP-MS zircon U-Pb dating of gabbro and basalt in the Weitogou ophiolite yielded the exact age data of 488.2±2Ma and 501.1±2.2Ma. The isotope data have filled the gaps of the ophiolite data in this area, and reflected the existence of remains of the ancient ocean in this area. The comprehensive regional geological characteristics suggest that the early period of the oceanic basin was at the initial stage, but at the late stage basalt was formed in an oceanic ridge expanding center environment. The Early Cambrian period was the flourishing period of the development of the oceanic basin, the late oceanic crust was formed in the late Ordovician period, and the late Silurian basin was basically closed together with later greenschist facies metamorphism.

  • 冈底斯巨型构造-岩浆带夹持于印度河-雅鲁藏布缝合带(IYZSZ)与班公湖-怒江缝合带(BN⁃SZ)之间[图1-a],带内发育大量中—新生代中酸性火山岩[2]。美苏组出露于班戈-八宿地层分区及狮泉河-永珠-嘉黎构造-地层分区[3]。该组为江西地调院实施1: 25万邦多区幅和措麦区幅地质调查时创建,其定义为不整合于晚白垩世竟柱山组之上的一套以基性-中性-酸性-酸碱性火山熔岩为主,夹火山碎屑岩的岩石组合,代表裂隙-中心式喷发-沉积的火山岩系[4],时代归属古新世—始新世[4-5]。该套岩石组合在尼玛地区被先后归属于达多群、达多组及林子宗群[6]。1: 5万撞多勒幅区调工作,据地层岩性组合、火山喷发方式、喷发-沉积环境及岩浆演化特点,将出露于别若则错地区的一套以酸性火山熔岩、酸性火山碎屑岩夹少量砂岩的组合归属于美苏组,该套岩石组合前人曾归属于江巴组、竟柱山组[6]。美苏组创建以来,除建组时有少量岩石学、岩石化学特征描述外,后期1: 5万调查也仅进行了岩性对比,未见相关报道。本文在野外调查的基础上,根据锆石U-Pb年龄,结合地球化学特征,探讨了美苏组流纹岩的成因和大地构造背景,为认识冈底斯北部新生代岩浆-构造演化提供基础资料。

    图  1  冈底斯构造单元划分(a[1])和别若则错地区地质简图(b,据参考文献修改)
    1—第四系;2—早-晚白垩世美苏组;3—晚白垩世竟柱山组;4—早白垩世去申拉组;5—早白垩世多尼组;6—晚侏罗世日松组; 7—晚侏罗世多仁组;8—早-中侏罗世拉贡塘组;9—晚二叠世下拉组;10—晚石炭世拉嘎组;11—中始新世钾长花岗岩; 12—晚白垩世闪长岩;13—早白垩世石英闪长岩;14—地质界线;15—角度不整合界线;16—区域大断裂;17—一般断裂; 18—推测断裂;19—测年样品采集位置(本项目测试);20—研究区位置;NQFAB—那曲弧前盆地;NG—北冈底斯; MG—中冈底斯;GBAFUB—冈底斯弧背断隆带;SG—南冈底斯; SMLMF—沙莫勒-麦拉-洛巴堆-米拉山断裂; GLZCF—噶尔-隆格尔-扎日南木错-措麦断裂带;SLYNJOMZ—獅泉河-拉果错-永珠-纳木错- 嘉黎蛇绿混杂岩带;BNSZ—班公湖-怒江缝合带;IYZSZ—印度河-雅鲁藏布缝合带
    Figure  1.  Geological sketch map of tectonic units of Gangdise (a) and geological sketch map of the Bierou-Zecuo area (b)

    研究区美苏组出露于别若则错北东约10km,北西-南东向展布,宽0.8~3.0km,构造上处于北冈底斯南缘,以发育侏罗系—古近系火山沉积及大量白垩纪基性-中酸性侵入岩为特征(图 1-b)。地层不整合于早白垩世去申拉组之上,其上仅见第四系覆盖。美苏组岩性以浅灰色、紫红色流纹质火山角砾岩、凝灰岩、流纹岩、安山岩为主,夹灰绿色斑状、杏仁状玄武岩、玄武质火山集块岩、紫红色砂岩、黑色硅质岩等,流纹岩中可见大量的石泡构造。在走向上岩性、岩相较稳定,但厚度变化较大。本区美苏组与层型剖面[4]对比,同样表现为基性-中性-酸性的岩石组合,但厚度更大,可达1232.65m。

    本文采集的样品为美苏组酸性熔岩及酸性火山碎屑岩两大类,岩石呈浅灰色、紫红色。流纹岩(图版Ⅰ-a)具斑状结构,基质为显微晶质结构(图版Ⅰ-b),斑晶为石英(约3%),0.1~2.3mm,多被熔蚀为次圆状,透长石(约7%)呈半自形板状、他形粒状,少量红褐色具暗化边片状黑云母;基质为显微晶质状的斜长石、钾长石,以钾长石为主,次为石英、磁铁矿,岩石有弱的粘土、绢云母蚀变。球粒流纹岩(图版Ⅰ-c)具球粒结构(图版Ⅰ-d)球粒(约75%)呈圆状、椭圆状,粒径0.1~16mm,由纤维状的长英质组成,部分脱玻化形成纤维状雏晶石英,少量球粒含透长石(约3%)、石英斑晶(约4%),胶结物为流纹质熔岩(约16%)及褐铁矿(约3%),流纹质熔岩呈隐晶质状,部分胶结物沿球粒边部形成细小的椭圆状球粒,排列呈孔雀羽毛状分布。流纹质(晶屑岩屑)凝灰岩(图版Ⅰ-e)为火山凝灰结构(图版Ⅰ-f),凝灰质含量43%~80%,由石英、长石等晶屑及流纹岩、粗面岩岩屑组成,胶结物主要为小于0.05mm的隐晶质火山灰,少量重结晶的长英质物质,岩石具褐铁矿、方解石等轻微蚀变。

      图版Ⅰ 
    a.流纹岩野外露头;b.流纹岩镜下特征(单偏光);c.球粒流纹岩野外露头;d.球粒流纹岩镜下特征(正交偏光);e.晶屑岩屑流纹质凝灰岩野外露头;f.晶屑岩屑流纹质凝灰岩镜下特征(单偏光)
      图版Ⅰ. 

    锆石单矿物分选由四川华阳岩矿测试中心完成。西北大学大力动力学国家重点实验室进行阴极发光(CL)图像采集及LA-ICP-MS锆石U-Pb测年。采用标准锆石91500校正Pb/U同位素分馏。激光器为ArF193nm紫外准分子激光器,单脉冲能量220mJ,最高重复频率20Hz,能量密度可达20J/cm2,剥蚀直径20μm左右。为了控制仪器的稳定性及测试精度,每测试5个未知样后测定1次标准样。数据处理采用Glitter(ver4.0,Macquarie University)和Isoplo(tver2.49)软件程序[7]

    锆石U-Pb年龄样品(P01(179))采集于美苏组上部流纹岩内,其位置为北纬32°28′03″、东经83°07′24″(图 1-b)。样品选取24颗锆石进行LA-ICP-MS法U-Pb测年,分析锆石为无色-浅黄色透明,颗粒形状规则,主要表现为柱状自形晶,粒径为80~120μm,个别可达190μm,长宽比为1~2(图版Ⅰ)。CL图像表现出典型的岩浆韵律环带和明暗相间的条带结构(图 2),属无核岩浆结晶锆石,可代表流纹岩的成岩年龄。测试数据结果见表 1,共测得24个数据,其U-Pb谐和图见图 3-a,最小的14个测点(1、3、4、6、8、10、12~17、20、21)的206Pb/238U年龄为38.5±1.0~44.5±3.2Ma,给出的加权平均值为39.62±0.77Ma(MSWD=0.99,置信度95%)(图 3-b),可代表流纹岩的结晶时代,为晚始新世。

    图  2  美苏组流纹岩锆石阴极发光(CL)图像
    Figure  2.  Zircon CL images of Meisu Formation rhyolite
    图  3  美苏组流纹岩锆石U-Pb谐和图及206Pb/238U年龄图
    Figure  3.  U-Pb concordia dirgram and 206Pb/238U age plot of the zircon from Meisu Formation rhyolite
    表  1  美苏组流纹岩(P01(179))LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析数据
    Table  1.  LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb isotopic analyses of Meisu Formation rhyolite (P01(179))
    测点 同位素比值 年龄/Ma
    206Pb/38U 207Pb/235U 207Pb/206Pb 208Pb/232Th 206Pb/238U 207Pb/235U 208Pb/232Th
    1 0.00649 0.00016 0.09509 0.0067 0.10627 0.00837 0.00249 0.00007 41.7 1.0 92.2 6.2 50.3 1.4
    2 0.00705 0.00016 0.14056 0.00768 0.14458 0.00930 0.00368 0.00011 45.3 1.0 133.5 6.8 74.3 2.2
    3 0.00693 0.00050 0.04572 0.01574 0.04783 0.01684 0.00286 0.00028 44.5 3.2 45.4 15.3 57.7 5.7
    4 0.00616 0.00089 0.03751 0.03158 0.04416 0.03769 0.00161 0.00039 39.6 5.7 37.4 30.9 32.4 7.9
    5 0.01257 0.00071 0.83390 0.06569 0.48128 0.04763 0.01336 0.00065 80.5 4.5 615.8 36.4 268.2 12.9
    6 0.00687 0.00100 0.04494 0.03232 0.04747 0.03481 0.00322 0.00078 44.1 6.4 44.6 31.4 65.1 15.7
    7 0.00914 0.00020 0.42774 0.01499 0.33927 0.01643 0.00857 0.00019 58.7 1.3 361.6 10.7 172.4 3.8
    8 0.00602 0.00010 0.04187 0.00225 0.05043 0.00312 0.00186 0.00003 38.7 0.6 41.7 2.2 37.6 0.7
    9 0.00720 0.00017 0.19359 0.00937 0.19487 0.01157 0.00470 0.00013 46.3 1.1 179.7 8.0 94.8 2.5
    10 0.00629 0.00018 0.04126 0.00621 0.04754 0.00738 0.00214 0.00010 40.4 1.2 41.1 6.1 43.2 2.1
    11 0.00885 0.00020 0.35398 0.01403 0.2902 0.01516 0.00866 0.00021 56.8 1.3 307.7 10.5 174.3 4.3
    12 0.00599 0.00016 0.03905 0.00508 0.04727 0.00638 0.00210 0.00008 38.5 1.0 38.9 5.0 42.4 1.6
    13 0.00685 0.00055 0.04638 0.01763 0.04907 0.01907 0.00271 0.00034 44.0 3.5 46 17.1 54.8 6.9
    14 0.00669 0.00052 0.04518 0.01635 0.04896 0.01814 0.00185 0.00024 43.0 3.3 44.9 15.9 37.3 4.8
    15 0.00633 0.00059 0.03968 0.01884 0.04543 0.02198 0.00245 0.00042 40.7 3.8 39.5 18.4 49.4 8.5
    16 0.00676 0.00109 0.04464 0.04805 0.04787 0.05206 0.00224 0.00056 43.5 7.0 44.3 46.7 45.3 11.3
    17 0.00611 0.00027 0.04128 0.00827 0.04898 0.01012 0.00197 0.00010 39.3 1.7 41.1 8.1 39.8 2.1
    18 0.00787 0.00111 0.13800 0.05582 0.12715 0.05431 0.00265 0.00054 50.5 7.1 131.3 49.8 53.5 10.8
    19 0.00707 0.00087 0.04625 0.03535 0.04744 0.03672 0.00286 0.00059 45.4 5.6 45.9 34.3 57.8 11.9
    20 0.00632 0.00022 0.04044 0.00711 0.04640 0.00840 0.00210 0.00014 40.6 1.4 40.3 6.9 42.5 2.9
    21 0.00639 0.00019 0.04269 0.00639 0.04842 0.00748 0.00223 0.00012 41.1 1.2 42.4 6.2 45 2.4
    22 0.01918 0.00072 1.48434 0.07226 0.56111 0.0364 0.02164 0.00066 122.5 4.6 924 29.5 432.8 13.2
    23 0.00719 0.00046 0.04674 0.01563 0.04711 0.01607 0.00305 0.00035 46.2 2.9 46.4 15.2 61.5 7.0
    24 0.00735 0.00107 0.04872 0.04896 0.04808 0.04881 0.00356 0.00058 47.2 6.9 48.3 47.4 71.9 11.7
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    主量、稀土及微量元素样品加工由华阳地矿检测中心实验室完成,测试由国土资源部武汉矿产资源监督检测中心武汉综合岩矿测试中心完成。主量、微量和稀土元素检测采用AXIOS X射线荧光光谱仪、X Series2等离子质谱仪、IRIS Intripid2XSP ICP全谱直读光谱仪、ZEEnit600石墨炉原子吸收光谱仪、AFS-230E原子荧光分光光度计分析。美苏组流纹岩主量、稀土及微量元素分析结果见表 2

    表  2  美苏组酸性火山岩主量、微量和稀土元素分析结果
    Table  2.  Major, trace elements and REE analyses of acid volcanic rocks from Meisu Formation
    样品 流纹岩 流纹质凝灰岩
    P01(174) D3241 P05(504) P01(135) GP70 P05(476)
    SiO2 72.85 74.04 78.54 74.82 75.60 77.48
    Al2O3 12.39 14.25 10.76 12.03 12.83 11.34
    Fe2O3 1.23 1.42 0.69 0.67 0.37 0.55
    FeO 0.16 0.54 0.10 0.10 0.44 0.09
    CaO 1.56 0.33 0.37 0.86 1.09 0.40
    MgO 0.22 0.55 0.31 0.20 0.08 0.58
    K2O 5.47 2.25 3.56 5.87 3.77 3.33
    Na2O 1.52 4.59 3.28 2.60 2.59 3.19
    TiO2 0.25 0.10 0.10 0.10 0.10 0.11
    P2O5 0.03 0.03 0.02 0.03 0.04 0.02
    MnO 0.09 0.02 0.02 0.11 0.03 0.09
    灼失 4.15 1.20 2.22 2.53 2.31 2.79
    H2O+ 2.46 0.92 1.78 1.85 1.72 2.16
    H2O- 0.44 0.12 0.73 1.16 0.18 1.31
    CO2 1.67 0.19 0.71 - 0.68
    总和 99.92 99.32 99.97 99.92 99.25 99.97
    AR 3.01 2.77 3.87 2.35 2.19 3.38
    NK/A 0.68 0.70 0.86 0.88 0.65 0.78
    A/CNK 1.10 1.35 1.08 0.99 1.24 1.18
    Cr 4.29 11.00 5.72 4.96 1.00 5.32
    Ni 2.26 16.00 2.72 1.56 13.4 2.44
    Co 3.67 4.80 8.34 3.78 1.00 6.36
    Rb 228 185 94.2 176 174 98
    Cs 5.05 5.00 21.60 7.76 8.50 15.90
    W 44.5 1.8 82.1 35.8 2.2 55.5
    Sr 51.6 170 28.8 203 84.4 38
    Ba 94.8 38 35.1 90.1 48.2 28.1
    V 8.18 4.4 5.01 4.21 1.36 8.41
    Nb 80.7 88.7 51.0 48.1 40.0 38.1
    Ta 6.35 4.97 3.36 3.96 3.54 3.54
    Zr 247 298 97.2 156 122 85.4
    Hf 8.96 9.40 4.38 5.84 4.71 4.66
    U 1.69 4.18 2.91 2.20 1.34 3.39
    Th 20.5 25.7 9.86 13.1 20.4 14.4
    La 47.9 32.0 41.4 47.8 35.4 51.6
    Ce 84.6 88.0 68.0 74.9 43.9 86.6
    Pr 10.60 12.00 7.96 8.51 5.80 8.96
    Nd 36.4 36.0 25.6 25.3 21.2 27.2
    Sm 7.70 7.20 4.43 4.08 3.68 4.59
    Eu 0.31 0.32 0.3 0.27 0.28 0.34
    Gd 6.19 4.80 3.53 3.46 2.74 3.97
    Tb 0.98 1.00 0.51 0.51 0.46 0.56
    Dy 5.83 6.00 3.04 3.11 3.14 3.32
    Ho 1.13 1.10 0.61 0.67 0.64 0.68
    Er 2.99 2.6 1.74 2.02 2.16 1.89
    Tm 0.45 0.50 0.30 0.35 0.30 0.31
    Yb 2.90 2.90 2.07 2.56 2.49 2.11
    Lu 0.37 0.37 0.30 0.37 0.33 0.29
    Y 27.7 22.0 15.2 17.9 17.6 17.7
    ∑REE 208.35 194.79 159.79 173.91 122.52 192.42
    δEu 0.13 0.16 0.23 0.22 0.26 0.24
    (La/Yb)N 10.88 7.27 13.17 12.3 9.37 16.11
    注:☆样品据参考文献;AR=(Al2O3+CaO+Na2O+K2O)/(Al2O3+CaO-Na2O-K2O);NK/A=(Na2O+K2O)/Al2O3(摩尔比); A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)(摩尔比);主量元素含量单位为%,微量和稀土元素为10-6
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    美苏组酸性火山岩主量元素特征表现为高SiO2(72.85%~78.54%,平均75.56%)、富碱(Alk=6.36%~ 8.47%,平均7.00%)、贫CaO(0.33% ~1.56%,平均0.77%)和MgO(0.08%~0.58%,平均0.32%)。K2O/Na2O值(除D3241)大于1(1.04~3.60),平均值为1.66。很高的K含量及高K/Na值,普遍被理解为在部分熔融的过程中,受控于源区较高的K含量[8-9],或者是较低的分熔程度[10]。在TAS分类图解(图 4)中,样品点均落入流纹岩系列。在AR-SiO2图解(图 5-a)中,样品点主要落在碱性区域。NK/A=0.65~0.86(平均0.76),A/CNK=0.99~1.35(平均1.16).CIPW计算结果表明,所有样品都含有标准矿物刚玉分子,刚玉分子为0.91~3.76,在A/CNK-A/NK图(图 5-b)上,主要落入过铝质区(1个样品为准铝质),过铝质的花岗质岩石是壳源的[16],主要与大陆碰撞中沉积岩的重熔作用有关[17]。值得关注的是,该套火山岩具有很低的TiO2含量(0.10% ~0.25%,平均0.13%),低于岛弧区钙碱系列酸性火山岩类(0.50%)[18]及大陆板内常见酸性岩类[19],暗示该套火山岩经历过一定程度的分离结晶作用,由于钛铁氧化物的早期分离结晶,造成岩石中偏低的TiO2含量[20]

    图  4  美苏组酸性火山岩TAS分类图解[11]
    Pc—苦橄玄武岩; B—玄武岩; O1—玄武安山岩; O2—安山岩; O3—英安岩; R—流纹岩; S1—粗面玄武岩; S2—玄武质粗面安山岩;S3—粗面安山岩;T—粗面岩、粗面英安岩;F—副长石岩;U1—碱玄岩、碧玄岩;U2—响岩质碱玄岩;U3—碱玄质响岩;Ph—响岩
    Figure  4.  TAS diagram of acid volcanic rocks of the Meisu Formation
    图  5  美苏组酸性火山岩AR-SiO2图解[12-14](a)和A/CNK-A/NK图解[15](b)
    Figure  5.  AR-SiO2(a) and A/CNK-A/NK(b) diagrams of acid volcanic rocks of the Meisu Formation

    美苏组酸性火山岩稀土元素总量为123×10-6~ 208×10-6,在球粒陨石标准化稀土元素分布模式图(图 6-a)上,轻稀土元素(LREE)略向右倾斜,重稀土元素(HREE)较平缓,轻稀土元素分馏程度略高于重稀土元素,(La/Yb)N值为7.27~16.11,δEu=0.13~0.26,显示右倾的V字形分布模式,近似于“海鸥型”,与典型碱流岩几乎完全一致[10]。强烈的负Eu异常,反映岩石在形成过程中有斜长石的结晶分离或源区部分熔融残留斜长石[21]

    图  6  美苏组酸性火山岩稀土元素球粒陨石标准化分布曲线(a)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(b)(球粒陨石和原始地幔标准比值分别据参考文献[22-23])
    EKR—东昆仑高Nb-Ta流纹岩, 构造环境:俯冲-碰撞晚期; TIBET—西藏冈底斯造山带林子宗火山岩帕那组流纹岩, 构造环境:陆陆碰撞; CBS—长白山碱流岩, 构造环境:弧后拉张; GHM—澳大利亚Glass House Mountain碱流岩, 构造环境:板内(与热点有关)
    Figure  6.  Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle normalized trace elements patterns (b) of acid volcanic rocks from Meisu Formation

    在原始地幔标准化蛛网图(图 6-b)上,曲线显示右倾富集型分布型式。曲线前半部分元素总体呈富集状态,后半部分相容元素富集度较低,表现为板内火山岩的地球化学特征[20],表明其应来自大陆板内深部局部熔融[19]。岩石大离子亲石元素Rb、K及高场强元素Th、Ce、Zr、Hf相对富集,高场强元素Nb、Ta相对亏损,大离子亲石元素Ba、Sr及高场强元素P、Ti强烈亏损,类似于东昆仑高Nb-Ta流纹岩,并可以与典型的碱流岩对比[10]。需要说明的是,Nb、Ta虽然有微弱的负异常,但其高Nb(38×10-6~89×10-6,平均58× 10-6)、Ta(3×10-6~6×10-6,平均4×10-6)含量与冈底斯带同时期的酸性火山岩的Nb、Ta强烈亏损截然不同[10, 24-25]

    地球化学特征显示,美苏组酸性火山岩具有高硅、富铝、富碱,贫CaO、MgO的特征,大离子亲石元素及高场强元素Rb、K、Th、Ce、Zr、Hf相对富集,Ba、Sr、P、Ti强烈亏损,暗示岩浆可能来源于大陆板内深部的局部熔融。酸性火山岩的Rb/Sr、Ti/Y和Ti/Zr值分别为0.9~4.4(平均2.4)、35.1~70.6(平均45.9)和3.9~7.9(平均5.8),位于壳源岩浆(Rb/Sr > 0.5,Ti/Y < 100,Ti/Zr < 20)范围[26-27]内,是陆壳熔融的产物。

    Nb、Ta在侵蚀和变质作用过程中较稳定,有示踪原始岩浆源区的特征[28-29]。单纯的地壳熔融成因与美苏组酸性火山岩显示的高Nb、Ta及强烈亏损Sr、Eu、Ba的微量元素特征不符,这是由于地壳具有继承性的Nb、Ta负异常,如果没有其他富集Nb、Ta岩浆的加入,任何程度的地壳部分熔融和分离结晶都无法产生高Nb、Ta含量的熔体[10]。美苏组酸性火山岩Nb/Ta=10.8~17.9(平均13.3),1个样品在幔源岩浆值(17±1)[30]范围,其他则略小于幔源岩浆值,也可以说明岩浆源有幔源物质参与。别若则错地区美苏组酸性火山岩Nb*≈1、Ta*≈>1,与典型的碱流岩分布范围近于一致(图 7),典型碱流岩CBS和GHM(AI > 1)呈现出Nb-Ta正异常,其由碱性玄武岩分离结晶形成,很少或没有受到陆壳混染[10]

    图  7  Nb*-Ta*异常图(除BRR数据外,底图及其他数据均据参考文献[10])
    UCC—上地壳;OIB—平均洋岛玄武岩;E-MORB—平均富集洋中脊玄武岩;N-MORB—平均亏损洋中脊玄武岩;PM—原始地幔;JA—日本中部The Chayano-Ebisutoge PD流纹岩,构造环境为岛弧;NA—北美中部Katmai-Novarupta流纹岩,构造环境为陆弧;Globally Common Rhyolites—全球俯冲/碰撞流纹岩区域;EKR、TIBET、CBS、GHM图例说明见图 6
    Figure  7.  Nb*-Ta* anomaly plot

    由上述分析可知,区内美苏组酸性火山岩的地球化学特征具有“集壳幔特性于一身”的属性,因此,笔者认为,形成本区酸性火山岩的初始熔体为富碱和富Nb、Ta的幔源玄武质岩浆与壳源岩浆以某一特定比例混合/混染的产物,混染应该发生在上地壳,因此有轻微的Nb、Ta负异常。同时,由于酸性火山岩具有明显的负Eu异常(δEu=0.13~0.26),不能完全排除分离结晶形成部分酸性火山岩的可能性(图 8)。这种富Nb-Ta玄武岩浆一般具板内玄武岩的特征,可能反映裂谷伸展背景甚至地幔柱活动[10]

    图  8  美苏组酸性火山岩Zr-Zr/Sm图解
    Figure  8.  Zr versus Zr/Sm diagram of acid volcanic rocks from Meisu Formation

    不同学者对于印度大陆与亚洲大陆的碰撞过程有不同的认识,有学者认为, 印度与亚洲大陆碰撞自65Ma或70Ma左右开始,到45Ma或40Ma左右完成,以后转入后碰撞期[31-34],主碰撞期为55~50Ma[35];也有学者认为,印度-亚洲大陆碰撞经历主碰撞(65~41Ma)、晚碰撞(40~26Ma)和后碰撞过程(25~0Ma)[36],并将早期碰撞过程划分为4个阶段:①70~60Ma,新特斯洋板片回转,印度大陆与亚洲大陆发生碰撞(≥65Ma),导致加厚地壳深熔;②60~54Ma,印度大陆板片向北陡深俯冲,下地壳缩短加厚,地壳深熔作用持续;③53~41Ma,新特提斯洋板片发生断离,并向下拆沉。软流圈物质透过板片断离窗上涌,诱发地幔楔、上覆加厚的镁铁质下地壳熔融;④陡深俯冲的印度大陆板片因特提斯洋板片断离而发生折返,开始低角度俯冲(<40Ma),导致高原内部的陆内俯冲、走滑剪切与地壳缩短,造成冈底斯岩浆间断(40~26Ma)和拉萨地体初始抬升[24]。别若则错美苏组酸性火山岩位于北冈底斯南缘,流纹岩LA-ICP-MS锆石206Pb/238U年龄为39.62±0.77Ma(n=14,MSWD=0.99),时代为晚始新世。该时期印度大陆与亚洲大陆板块主碰撞已完成,是印度大陆与亚洲大陆板块后碰撞期[31-34]或晚碰撞期[36]的起始时间。美苏组火山岩在命名地尼玛地区具“双峰式”特点,被认为属于造山带向板内过渡环境[4-5],在研究区被认为是局限的“伸展盆地”构造环境。本次采集的美苏组酸性火山岩样品在Rb/30-Hf-3Ta图解(图 9-a)中,落入碰撞后和板内交汇区,在(Y+Nb)-Rb图解(图 9-b)中主要落入板内花岗岩区。结合地球化学特征,综合认为,晚始新世冈底斯带别若则错地区处于后碰撞阶段陆内伸展(裂谷)环境,南侧新特提斯洋壳向北俯冲,导致高原内部的陆内俯冲、走滑剪切,引发大范围地壳伸展减薄,软流圈物质上涌,上涌的软流圈物质为具有富碱和富Nb、Ta特征的幔源玄武质岩浆,幔源玄武质岩浆与上地壳壳源岩浆以某一特定比例混合/混染,形成研究区高Nb-Ta的酸性火山岩。

    图  9  美苏组酸性火山岩Rb/30-Hf-3Ta图解(a)[37]和(Y+Nb)-Rb图解(b)[17]
    VAG—火山弧花岗岩;syn-COLG—同碰撞花岗岩;WPG—板内花岗岩;ORG—洋脊花岗岩
    Figure  9.  Rb/30-Hf-3Ta(a) and (Y+Nb-Rb)(b) diagrams of acid volcanic rocks from Meisu Formation

    (1) 美苏组酸性火山岩显示的特征为高硅、富铝、富碱,贫CaO、MgO,高Nb、Ta,大离子亲石元素及高场强元素Rb、K、Th、Ce、Zr、Hf相对富集,Ba、Sr、P、Ti强烈亏损的特征,岩石地球化学特征表明,美苏组火山岩“集壳幔特性于一身”,是初始熔体为富碱、富Nb、Ta的幔源玄武质岩浆与壳源岩浆以某一特定比例混合/混染的产物。

    (2) 通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得岩石结晶年龄为39.62±0.77Ma(n=14,MSWD=0.99),形成时代为晚始新世。

    (3) 美苏组酸性火山岩产于大陆板内伸展(裂谷)环境,其地球动力学背景与南侧新特提斯洋壳向北俯冲,导致高原内部的陆内俯冲、走滑剪切与地壳缩短有关。

    致谢: 研究过程中广泛收集了1:25万和1:5万区域地质调查成果资料,感谢项目组同仁野外生产过程中付出的艰辛劳动,野外运行中祁生胜、常革红、史连昌及长安大学裴先治教授等亲临项目检查指导工作;岩石化学样品和同位素样品分别由武汉矿产资源监督检测中心和天津地质矿产研究所实验室测试完成;青海省地质调查院范桂兰等完成了岩石薄片的分析鉴定,在此表示衷心谢意。
  • 图  1   东昆仑区域地质背景略图(据参考文献修改)

    1—第四系;2—古近系-新近系;3—侏罗系;4—上三叠统;5—下-中三叠统;6—三叠系巴颜喀拉山群;7—石炭系;8—下泥盆统;9—上泥盆统;10—奥陶系祁漫塔格群;11—下-中寒武统沙松乌拉组;12—蓟县系万保沟群青办食宿站组;13—蓟县系万保沟群温泉沟组;14—蓟县系-待建系狼牙山组;15—古元古界;16—加里东期-印支期中酸性花岗岩;17—石炭系-中二叠统马尔争蛇绿混杂岩;18—寒武系-奥陶系纳赤台蛇绿混杂岩基性火山岩组合;19—寒武系-奥陶系纳赤台蛇绿混杂岩碳酸盐岩组合;20—寒武系-奥陶系纳赤台蛇绿混杂岩中酸性火山岩组合;21—寒武系-奥陶系纳赤台蛇绿混杂岩碎屑岩组合;22—角度不整合界线;23—三级分界断裂;24—一级分界断裂

    Figure  1.   Regional geological background of East Kunlun region

    图  2   没草沟一带地质简图(a)及大地构造图(b)(a和b分别据参考文献和[23]修改)

    1—第四系松散沉积物;2—三叠系洪水川组砂岩、砾岩、凝灰岩、玄武安山岩;3—辉橄岩;4—橄榄岩;5—辉绿岩;6—块状玄武岩;7—枕状玄武岩;8—灰岩;9—砂岩+泥岩+千枚岩+硅质岩;10—粉砂岩;11—砾岩;12—砂岩;13—断层界线;14—韧性剪切带或糜棱岩化带;15—角度不整合;16—面理产状及倾角、片理产状及倾角;17—同位素采样点及年龄;18—研究区

    Figure  2.   Tectonic and geological sketch map of the Meicaogou area

    图版Ⅰ  

    a.没草沟蛇绿岩砂岩构造透镜体;b.硅质岩与玄武岩接触关系;c.玄武岩野外露头;d.枕状玄武岩露头;e.没草沟蛇绿岩中变形砾岩特征;f.砾岩露头;g.辉绿岩镜下显微特征(镜下10×10(+));h.辉长岩镜下显微特征(镜下10×2.5(+));Act—阳起石;Pl—斜长石;Hb—普通角闪石

    图版Ⅰ.  

    图  3   青海省格尔木市老道沟没草沟蛇绿构造混杂岩实测地质剖面

    1—第四系松散砾石层;2—钠长绿帘石绿泥石片岩;3—辉绿岩;4—辉绿玢岩;5—闪长岩;6—单斜辉橄岩;7—玄武岩;8—岩屑长石砂岩;9—泥质岩屑长石砂岩;10—断层;11—韧性断层;12—岩石化学样品采集位置及编号;Sch—片岩;ss—砂岩;ψ—纯橄榄岩;ν—辉长岩;β—玄武岩

    Figure  3.   Measured geological section of the Meicaogou ophiolite tectonic melange in Laodaogou, Golmud City Qinghai Province

    图  4   没草沟蛇绿岩AFM(a)和ACM图(b)

    Figure  4.   AFM(a) and ACM(b) diagrams of the Meicaogou ophiolite

    图  5   没草沟蛇绿岩稀土元素配分图和微量元素株网图

    (图例同图 4

    Figure  5.   Chondrite-nomalized REE patterns and spidergram of trace elements of the Meicaogou ophiolite

    图  6   研究区玄武岩(样品IXU-Pb02)LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和图

    Figure  6.   LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia diagram of basalt (sample IXU-Pb02) in the study area

    图  7   研究区玄武岩(样品IXU-Pb02)锆石阴极发光图像

    Figure  7.   Cathodoluminescence images of zircons in basalt (sample IXU-Pb02) of the study area

    图  8   研究区辉长岩(样品IXU-Pb04)锆石阴极发光图像

    Figure  8.   Cathodoluminescence images of zircon in gabbro (sample IXU-Pb04) of the study area

    图  9   研究区辉长岩(样品IXU-Pb04)LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和图

    Figure  9.   LA-ICP-MS zircons U-Pb concordia diagrams of gabbro (sample IXU-Pb04) of the study area

    图  10   没草沟蛇绿岩构造判别图解(图例同图 4

    AⅠ—板内碱性玄武岩;AⅡ—板内拉斑玄武岩;P-MORB—富集型洋中脊玄武岩;WPA—板内拉斑玄武岩;N-MORB—正常洋中脊玄武岩;WPB—板内玄武岩;OFB—洋脊玄武岩;IAB—岛弧玄武岩;CAB—钙碱性玄武岩

    Figure  10.   Tectonic setting discrimination diagrams of diabases in the Meicaogou ophiolitic mélange

    图  11   没草沟蛇绿岩TiO2-MnO*10-P2O5*10图解(图例同图 4

    OIT—大洋岛屿拉斑玄武岩;MORB—洋中脊玄武岩;OIA—大洋岛屿碱性玄武岩;IAT—岛弧拉斑玄武岩;CAB—钙碱性玄武岩

    Figure  11.   TiO2-MnO*10-P2O5*10 diagram of the Meicaogou ophiolite

    图  12   没草沟蛇绿岩Nb/Yb-Th/Yb(a)和Nb/Yb-TiO2/Yb(b)图解

    (图例同图 4

    Figure  12.   Nb/Yb-Th/Yb (a) and Nb/Yb-TiO2/Yb (b) diagrams of the Meicaogou ophiolite

    表  1   没草沟蛇绿岩主量元素分析结果

    Table  1   Analyses of major elements of the Meicaogou ophiolite

    %
    序号 岩石名称 样品号 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 H2O CO2 总计 σ TFeO/MgO
    1 辉橄岩 6402-1-3* 40.09 0.76 8.34 4.93 7.50 0.18 23.72 5.92 0.13 0.07 0.10 7.97 0.05 99.76 0.07 0.50
    2 P13Bb10-1 33.49 0.003 0.04 5.65 0.88 0.16 39.70 0.32 0.10 0.01 0.004 9.78 4.42 99.30 0.00 0.15
    3 P13Bb11-1 43.11 0.008 0.42 4.20 2.48 0.10 36.63 0.14 0.13 0.03 0.004 10.79 0.13 99.11 0.01 0.17
    4 P13Bb14-1 43.82 0.014 0.05 3.27 2.15 0.10 37.96 0.06 0.12 0.01 0.007 11.68 0.09 99.63 0.00 0.13
    5 P13Bb15-1 42.60 0.005 0.17 4.85 2.72 0.10 36.88 0.05 0.13 0.02 0.005 11.80 0.04 99.37 0.01 0.19
    6 蛇纹岩 I-17P5GS1-1# 44.30 0.062 0.25 0.29 5.83 0.09 37.88 1.49 0.12 0.04 0.019 4.09 - 99.46 0.01 0.16
    7 橄榄岩 I-17P5GS3-1# 40.78 0.01 0.18 5.24 1.56 0.12 38.49 0.96 0.07 0.22 0.01 0.84 - 99.48 0.03 0.16
    8 辉长岩 I-17GS1001a# 46.80 1.95 12.19 6.18 10.10 0.24 5.47 11.12 2.41 0.40 0.28 0.96 - 99.10 1.62 2.86
    9 IXGS04 51.33 0.62 14.57 1.86 6.05 0.16 7.19 7.90 3.61 0.30 0.10 3.23 2.90 99.82 1.48 1.07
    10 辉绿岩 P5DY10-1 48.72 1.04 13.37 2.44 8.05 0.22 9.68 8.17 2.77 0.75 0.11 3.79 0.68 100.13 1.68 1.06
    11 P5DY12-1 49.19 1.00 13.79 2.48 6.30 0.20 8.14 10.18 2.8 0.83 0.11 3.20 1.61 100.20 1.66 1.05
    12 6402-3-6* 48.62 1.43 16.18 3.43 6.37 0.16 6.15 10.82 3.12 0.32 0.21 2.81 0.22 99.84 1.75 1.54
    13 辉绿玢岩 I-17Gs414# 48.37 2.46 13.58 0.64 9.25 0.20 9.80 7.70 3.00 0.86 0.17 3.10 - 99.13 2.19 1.00
    14 玄武岩 P5DY1-1 48.39 1.94 12.94 2.99 8.45 0.18 4.47 10.16 1.45 0.80 0.31 3.68 3.95 100.06 0.63 2.49
    15 P5DY2-1 45.17 1.58 14.30 3.43 8.65 0.22 5.61 11.45 2.38 0.70 0.22 3.55 2.39 99.93 2.08 2.09
    16 IXGS02 50.69 1.59 14.70 3.53 5.80 0.18 5.62 8.97 3.91 0.67 0.16 2.64 1.35 99.81 2.31 1.60
    17 P16GS5-1 45.84 1.58 16.97 3.78 7.35 0.19 6.24 12.02 1.83 0.33 0.20 3.39 0.04 99.76 1.10 1.72
    18 P16GS9-1 46.98 1.37 17.22 2.56 8.00 0.17 6.62 8.12 3.59 0.28 0.16 3.88 0.77 99.72 2.58 1.56
    19 P5GS4-1 51.58 1.70 14.91 2.41 8.60 0.17 5.29 6.03 3.62 0.68 0.25 3.55 0.99 99.78 1.83 2.04
    20 I-17P6GS9-1# 41.69 2.17 11.78 2.40 7.36 0.21 3.58 15.22 2.98 0.36 0.24 2.31 - 99.30 3.29 2.66
    21 I-17Gs1008a# 46.63 1.60 14.52 3.29 8.46 0.21 7.57 9.18 3.40 0.56 0.17 1.94 - 99.53 2.97 1.51
    22 BP15-72-1* 47.53 1.71 13.83 1.83 10.12 0.17 5.09 8.29 3.46 0.86 0.20 3.97 2.72 99.78 2.67 2.31
    23 BP15-72-2* 47.18 1.76 15.28 2.00 9.88 0.20 6.49 8.57 2.98 0.34 0.25 4.25 0.58 99.76 1.83 1.80
    24 BP15-75-2* 47.08 1.91 12.64 2.05 10.05 0.22 6.28 9.88 2.47 0.04 0.23 4.22 2.72 99.79 0.95 1.89
    注:*样品据参考文献,#样品据参考文献,其余样品为本次研究采集
    下载: 导出CSV

    表  2   没草沟蛇绿岩微量和稀土元素分析结果

    Table  2   Content of trace elements and REE of the Meicaogou ophiolite

    10-6
    序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
    La 2.98 0.43 1.42 0.55 0.71 0.56 0.40 11.46 10.67 4.27 5.31 16.68 6.36 12.18 8.78 5.47 9.55 6.87 10.42 8.38 8.43 8.87 8.94 9.24
    Ce 7.58 2.72 4.10 2.26 3.55 0.46 0.68 26.17 23.29 10.13 12.04 36.40 15.80 29.50 21.30 13.51 25.15 19.04 24.45 24.17 15.51 21.69 21.63 22.28
    Pr 1.25 0.19 0.43 0.11 0.24 0.05 0.09 3.69 3.36 1.71 1.89 5.55 2.24 4.69 3.22 2.42 3.81 2.74 3.85 3.75 2.39 3.46 3.53 3.62
    Nd 5.90 0.93 1.68 0.34 0.94 0.08 0.35 4.06 14.91 8.48 9.30 23.61 10.84 22.77 15.95 12.63 18.27 13.51 18.71 18.19 12.52 15.43 16.59 17.20
    Sm 1.67 0.28 0.36 0.07 0.21 0.05 0.10 4.12 3.35 2.76 2.83 5.68 3.20 6.51 4.71 3.76 4.87 3.65 5.45 5.24 4.41 4.44 4.60 4.70
    Eu 0.73 0.073 0.079 0.012 0.075 0.03 0.03 1.45 1.03 0.91 0.97 1.75 1.18 1.62 1.52 1.21 1.66 1.49 1.55 1.69 1.63 1.33 1.55 1.68
    Gd 2.22 0.32 0.31 0.052 0.19 0.05 0.08 4.85 3.18 3.66 3.46 6.71 4.12 7.83 5.74 4.96 5.69 4.11 6.69 6.55 6.11 5.63 5.54 5.68
    Tb 0.39 0.067 0.058 0.008 0.031 0.008 0.01 0.86 0.57 0.67 0.63 1.13 0.72 1.39 1.06 0.92 1.14 0.80 1.17 1.19 1.13 0.98 0.98 1.02
    Dy 2.59 0.50 0.35 0.048 0.17 0.04 0.08 5.34 3.41 4.57 4.27 7.16 4.62 9.06 6.90 5.94 6.87 4.90 7.80 7.22 7.41 6.32 6.37 5.88
    Ho 0.54 0.13 0.075 0.01 0.031 0.007 0.02 1.09 0.69 1.01 0.87 1.47 0.96 1.84 1.44 1.23 1.38 0.96 1.54 1.39 1.59 1.23 1.29 1.25
    Er 1.50 0.40 0.22 0.023 0.09 0.01 0.05 3.60 2.04 2.91 2.55 4.08 2.88 5.24 4.04 3.44 4.01 2.76 4.37 4.26 4.80 3.29 3.65 3.36
    Tm 0.25 0.06 0.03 0.003 0.013 0.002 0.01 0.51 0.29 0.44 0.38 0.66 0.43 0.76 0.59 0.50 0.60 0.42 0.64 0.643 0.73 0.53 0.59 0.52
    Yb 1.52 0.43 0.21 0.019 0.087 0.01 0.04 3.31 1.84 2.75 2.28 4.10 2.69 4.47 3.53 3.02 3.49 2.51 3.87 4.16 4.68 3.24 3.60 3.55
    Lu 0.23 0.07 0.028 0.003 0.013 0.002 0.01 0.49 0.27 0.42 0.30 0.60 0.40 0.59 0.44 0.42 0.44 0.33 0.48 0.60 0.70 0.52 0.54 0.53
    Y 12.61 3.53 2.22 0.22 0.83 0.60 1.50 26.70 18.19 24.17 22.11 33.42 23.40 44.79 35.88 32.59 35.97 26.01 39.88 47.7 56.50 33.36 30.85 30.59
    ∑REE 29.35 6.60 9.35 3.51 6.35 1.36 1.95 71.00 68.90 44.69 47.08 115.58 56.44 108.45 79.22 92.03 122.9 90.1 90.99 87.43 72.04 76.96 79.40 80.51
    LREE 20.11 4.62 8.07 3.34 5.73 1.23 1.65 50.95 56.61 28.26 32.34 89.67 39.62 77.27 55.48 39.0 69.31 47.3 64.43 61.42 44.89 55.22 56.84 58.72
    HREE 9.24 1.98 1.28 0.17 0.62 0.13 0.30 20.05 12.29 16.43 14.74 25.91 16.82 31.18 23.74 20.43 23.62 16.79 26.56 26.01 27.15 21.74 22.56 21.79
    (La/Yb)N 1.32 0.67 4.56 19.52 5.50 37.75 6.74 2.33 3.91 1.05 1.57 2.74 1.59 1.84 1.68 1.22 1.84 1.85 1.82 1.36 1.21 1.85 1.67 1.75
    δEu 1.16 0.74 0.71 0.58 1.13 1.82 0.99 0.99 0.95 0.88 0.95 0.87 0.99 0.69 0.89 0.86 0.96 1.17 0.78 0.88 0.96 0.81 0.94 0.99
    Sr 16.00 36.86 6.61 9.56 6.17 6.00 20.00 620.0 40.19 109 169 177.0 175 253.1 285.7 274.1 317.0 23.37 174.2 258.0 334.0 155.0 270 245
    Rb 3.00 0.91 0.88 1.71 0.96 - - 3.00 5.59 9.98 14.04 5.40 7.80 12.67 7.98 13.75 6.32 5.45 8.20 3.50 5.90 17.00 4.70 1.10
    Ba 19.00 13.31 23.80 69.10 13.90 24.00 65.0 78.0 165.2 73.12 181.3 88.00 97.7 98.06 137.6 132.9 48.51 102.3 175.9 49.1 38.00 217.0 81.00 54.00
    Th 0.58 0.93 0.26 0.58 0.23 1.00 1.00 1.00 1.93 0.18 0.42 3.30 1.00 1.30 0.81 0.79 1.49 0.86 0.48 0.64 1.00 0.55 0.58 0.76
    Ta 0.14 0.03 0.04 0.12 0.06 - - 1.40 0.50 0.62 0.50 0.72 0.50 0.93 1.27 0.42 1.29 0.81 0.79 0.50 0.60 0.24 0.32 0.65
    Nb 2.50 0.20 0.30 0.57 0.33 0.08 0.35 4.06 5.02 3.43 4.69 7.10 3.05 10.75 8.50 4.02 9.54 6.91 7.82 10.80 14.20 7.30 8.30 8.70
    Zr 125.0 4.00 4.70 3.80 5.50 26.00 10.00 116.0 64.70 68.30 74.4 259.0 90.50 199.6 147.5 113 158.1 112.9 165.6 177 159 179.0 185 216.0
    Hf 3.10 0.13 0.19 0.21 0.21 0.50 0.40 4.30 3.53 3.30 3.30 6.90 3.10 6.40 6.20 4.18 5.56 4.11 5.80 4.10 5.70 4.80 4.90 5.70
    Cr 1173 2565 2390 1494 2201 589 670 187 212.8 234.8 303.8 161.0 114 193.6 229.7 136.9 216.6 128.9 224.3 156 104 126 217 94.00
    Ni 979 2192 2306 1716 2536 - - 53.70 72.26 71.38 112.9 55.00 93.60 76.73 73.05 53.87 66.06 114.7 67.13 82.40 41.40 60.00 81.00 58.00
    下载: 导出CSV

    表  3   研究区玄武岩和辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb年龄分析结果

    Table  3   LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb dating data of basalt and gabbro of the study area

    测点 含量/10-6 同位素比值 同位素年龄/Ma
    Pb U 206Pb/238U 207Pb/235U 207Pb/206Pb 208Pb/232Th 232Th/238U 206Pb/238U 207Pb/235U 207Pb/206Pb
    玄武岩(样品IXU-Pb02)
    1 22 271 0.0787 0.0008 0.622 0.010 0.0573 0.0009 0.0198 0.0001 0.537 0.001 489 5 491 8 503 33
    2 26 323 0.0784 0.0008 0.622 0.009 0.0575 0.0007 0.0200 0.0001 0.519 0.001 487 5 491 7 512 29
    3 22 258 0.0784 0.0008 0.626 0.010 0.0580 0.0009 0.0200 0.0001 0.678 0.013 486 5 494 8 529 32
    4 38 448 0.0789 0.0008 0.622 0.009 0.0572 0.0007 0.0209 0.0001 0.649 0.006 489 5 491 7 499 28
    5 14 179 0.0787 0.0009 0.621 0.016 0.0572 0.0013 0.0240 0.0004 0.417 0.001 488 5 490 13 500 51
    6 44 532 0.0787 0.0008 0.627 0.009 0.0577 0.0007 0.0223 0.0001 0.508 0.001 489 5 494 7 520 27
    7 35 444 0.0783 0.0008 0.618 0.009 0.0572 0.0007 0.0217 0.0001 0.385 0.001 486 5 489 7 501 27
    8 31 379 0.0780 0.0008 0.621 0.009 0.0577 0.0007 0.0216 0.0001 0.534 0.003 484 5 490 7 518 27
    9 17 205 0.0781 0.0009 0.612 0.013 0.0568 0.0011 0.0214 0.0001 0.517 0.020 485 6 485 10 482 45
    10 42 490 0.0779 0.0008 0.621 0.009 0.0578 0.0007 0.0201 0.0001 0.863 0.006 484 5 490 7 522 28
    11 37 461 0.0789 0.0009 0.620 0.010 0.0569 0.0008 0.0204 0.0001 0.474 0.003 490 6 490 8 489 32
    12 31 387 0.0788 0.0009 0.620 0.009 0.0571 0.0007 0.0202 0.0001 0.455 0.001 489 5 490 7 494 28
    13 40 486 0.0785 0.0009 0.614 0.009 0.0567 0.0007 0.0179 0.0001 0.726 0.005 487 5 486 7 481 28
    14 34 400 0.0785 0.0008 0.625 0.009 0.0578 0.0007 0.0184 0.0002 0.788 0.019 487 5 493 7 520 28
    15 31 370 0.0787 0.0009 0.622 0.011 0.0573 0.0008 0.0182 0.0002 0.776 0.005 489 6 491 8 503 30
    16 19 233 0.0783 0.0010 0.621 0.014 0.0575 0.0011 0.0171 0.0002 0.755 0.004 486 6 490 11 510 44
    17 12 144 0.0784 0.0009 0.622 0.026 0.0575 0.0022 0.0175 0.0003 0.581 0.005 486 6 491 20 512 83
    18 22 273 0.0791 0.0009 0.625 0.011 0.0573 0.0009 0.0191 0.0003 0.426 0.002 491 6 493 9 502 34
    19 37 477 0.0788 0.0009 0.622 0.010 0.0572 0.0008 0.0173 0.0001 0.383 0.001 489 6 491 8 501 29
    20 17 207 0.0791 0.0009 0.625 0.013 0.0573 0.0012 0.0181 0.0001 0.596 0.002 491 6 493 10 501 44
    21 81 1014 0.0791 0.0009 0.622 0.009 0.0570 0.0007 0.0174 0.0001 0.513 0.004 491 5 491 7 493 25
    22 18 231 0.0792 0.0011 0.626 0.016 0.0574 0.0012 0.0162 0.0002 0.502 0.003 491 7 494 12 505 45
    23 20 226 0.0792 0.0009 0.622 0.012 0.0569 0.0009 0.0167 0.0001 0.978 0.015 492 6 491 9 487 37
    24 31 375 0.0789 0.0009 0.623 0.010 0.0572 0.0007 0.0158 0.0001 0.838 0.002 490 6 491 8 500 29
    25 31 395 0.0793 0.0008 0.623 0.009 0.0570 0.0007 0.0164 0.0001 0.476 0.001 492 5 492 7 491 28
    辉长岩(样品IXU-Pb04)
    1 35 427 0.0808 0.0008 0.643 0.009 0.0577 0.0007 0.0226 0.0001 0.412 0.001 501 5 504 7 518 27
    2 42 510 0.0808 0.0008 0.636 0.009 0.0571 0.0007 0.0226 0.0001 0.472 0.001 501 5 500 7 497 27
    3 43 499 0.0806 0.0008 0.635 0.009 0.0571 0.0007 0.0200 0.0000 0.724 0.007 500 5 499 7 497 28
    4 34 387 0.0808 0.0008 0.643 0.010 0.0576 0.0008 0.0214 0.0001 0.709 0.007 501 5 504 8 516 29
    5 54 623 0.0810 0.0008 0.640 0.009 0.0573 0.0007 0.0209 0.0000 0.670 0.002 502 5 502 7 503 26
    6 93 784 0.0808 0.0010 0.646 0.011 0.0580 0.0008 0.0213 0.0004 2.407 0.078 501 6 506 9 528 30
    7 133 1523 0.0811 0.0008 0.640 0.008 0.0572 0.0006 0.0191 0.0001 0.803 0.006 503 5 502 7 500 25
    8 13 169 0.0804 0.0009 0.641 0.013 0.0579 0.0011 0.0208 0.0003 0.286 0.001 498 6 503 10 524 42
    9 22 266 0.0808 0.0008 0.644 0.010 0.0578 0.0008 0.0187 0.0001 0.522 0.009 501 5 505 8 523 32
    10 69 794 0.0807 0.0009 0.639 0.009 0.0574 0.0007 0.0199 0.0005 0.711 0.016 501 5 502 7 506 25
    11 23 275 0.0807 0.0009 0.643 0.011 0.0578 0.0009 0.0191 0.0001 0.641 0.008 501 6 504 9 521 34
    12 14 171 0.0807 0.0009 0.653 0.014 0.0587 0.0011 0.0203 0.0002 0.502 0.002 500 5 510 11 558 42
    13 45 540 0.0808 0.0009 0.644 0.013 0.0578 0.0010 0.0226 0.0003 0.494 0.001 501 6 504 10 521 36
    14 39 470 0.0807 0.0010 0.648 0.010 0.0582 0.0008 0.0204 0.0001 0.526 0.001 500 6 507 8 537 29
    15 24 282 0.0805 0.0009 0.647 0.010 0.0583 0.0008 0.0223 0.0001 0.623 0.014 499 5 507 8 539 31
    16 86 1055 0.0811 0.0008 0.641 0.008 0.0573 0.0007 0.0212 0.0001 0.401 0.001 503 5 503 7 502 25
    17 26 317 0.0807 0.0009 0.652 0.012 0.0585 0.0009 0.0216 0.0002 0.433 0.003 500 6 509 9 550 33
    18 33 396 0.0809 0.0008 0.642 0.009 0.0576 0.0008 0.0211 0.0001 0.449 0.001 501 5 504 8 514 30
    19 31 339 0.0808 0.0009 0.641 0.010 0.0575 0.0008 0.0266 0.0002 0.714 0.007 501 5 503 8 512 31
    20 23 278 0.0806 0.0009 0.652 0.011 0.0586 0.0008 0.0195 0.0001 0.612 0.014 500 5 510 8 554 31
    21 68 689 0.0811 0.0029 0.647 0.024 0.0578 0.0008 0.0215 0.0021 1.327 0.089 503 18 506 19 522 29
    22 30 349 0.0811 0.0009 0.644 0.010 0.0575 0.0008 0.0194 0.0001 0.605 0.007 503 6 504 8 511 30
    23 39 446 0.0808 0.0010 0.651 0.016 0.0585 0.0009 0.0202 0.0002 0.709 0.006 501 6 509 12 548 34
    24 28 334 0.0807 0.0009 0.637 0.011 0.0572 0.0008 0.0191 0.0001 0.642 0.005 501 6 500 8 499 32
    25 21 250 0.0807 0.0010 0.642 0.012 0.0577 0.0010 0.0190 0.0001 0.634 0.003 500 6 504 10 518 36
    下载: 导出CSV
  • 张旗.蛇绿岩的分类[J].地质科学, 1990, 25(1):54-61. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK000000368823
    王荃, 刘雪主.中国西部的古海洋地壳及其大地构造意义[J].地质科学, 1976, (1):14-24.
    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):681-566. doi: 10.3321/j.issn:0371-5736.2005.06.010

    Anonymous. Penrose field conference on ophiolites[J]. Geotimes, 1972, 17:24-25.

    Brongniart A. Essai de classi ficatin mineralogique desroches melanges[J]. Journal des Mines, 1813, XXXIV:190-199.

    Miyashiro A. Classification, characteristics, and origin of ophiolites. The Journal of Geology, 1975, 83(2):249-281 doi: 10.1086-628085/

    Moores E M. Origin and emplacement of Ophiolites[J]. Reviews of Geophysics and Space Physics, 1982, 20:735-760. doi: 10.1029/RG020i004p00735

    张旗, 肖序常.中国蛇绿岩研究概述[J].岩石学报, 1995, 11(增刊):1-9. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB5S1.000.htm
    张旗, 周国庆.中国蛇绿岩[M].北京:科学出版社, 2001:1-182.
    张进, 邓晋福, 肖庆辉, 等.蛇绿岩研究的最新进展[J].地质通报, 2012, 32(1):1-12. doi: 10.3969/j.issn.1671-2552.2012.01.001

    Dilek Y, Furnes H. Ophiolite genesis and global tectonics:Geochemical and tectonic fingerprinting of ancient oceanic lithosphere[J]. Geological society of America Bulletin, 2011, 123:387-411. doi: 10.1130/B30446.1

    Pearce J A. Immobile element fingerprinting of ophiolites[J]. Elements, 2014, 10(2):101-108. doi: 10.2113/gselements.10.2.101

    肖序常, 陈国铭, 朱志直.祁连山古蛇绿岩的地质构造意义[J].地质学报, 1978, 54(1):287-295. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE197804002.htm
    付长垒, 闫臻, 郭现轻, 等.拉脊山口蛇绿混杂岩中辉绿岩的地球化学特征及SHRIMP锆石U-Pb年龄[J].岩石学报, 2014, 30(6), 1695-1706. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ysxb98201406012
    李荣社, 计文化, 赵振明, 等.昆仑早古生代造山带研究进展[J].地质通报, 2007, 26(4):374-382. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20070463&flag=1
    宋泰忠, 赵海霞, 张维宽, 等.祁漫塔格地区十字沟蛇绿岩地质特征[J].西北地质, 2010, 43(4):124-133. doi: 10.3969/j.issn.1009-6248.2010.04.015
    谌宏伟, 罗照华, 莫宣学, 等.东昆仑喀雅克登塔格杂岩体的SHRIMP年龄及其地质意义[J].岩石矿物学杂志, 2006, 25(1):25-32. doi: 10.3969/j.issn.1000-6524.2006.01.003
    祁生胜.青海省东昆仑造山带火成岩岩石构造组合与构造演化[D].中国地质大学(北京)博士学位论文, 2015: 1-343. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-11415-1015391712.htm
    陈隽璐, 黎敦朋, 李新林, 等.东昆仑祁漫塔格山南缘黑山蛇绿岩的发现及其特征[J].陕西地质, 2004, 22(2):35-46. doi: 10.3969/j.issn.1001-6996.2004.02.005
    郭通珍, 刘荣, 陈发彬, 等.青海祁漫塔格山乌兰乌球尔斑状正长花岗岩LA-MC-ICPMS锆石U-Pb定年[J].地质通报, 2011, 30(8):1204-1211. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20110804&flag=1
    罗照华, 邓晋福, 曹永清, 等.青海省东昆仑地区晚古生代-早中生代火山活动与区域构造演化[J].现代地质, 1999, 13(1):51-56. doi: 10.1038-ajg.2011.100/
    郭正府, 邓晋福, 许志琴, 等.青藏东昆仑晚古生代末-中生代中酸性火成岩与陆内造山过程[J].现代地质, 1998, 12(3):344-352.
    潘桂棠, 肖庆辉, 陆松年, 等.中国大地构造单元划分[J].中国地质, 2002, 36(1):1-28. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgdizhi200901001
    青海省地质矿产局.青海省岩石地层[M].武汉:中国地质大学出版社, 1997.
    路凤香, 桑隆康, 邬金华, 等.岩石学[M].北京:地质出版社, 2002.
    李怀坤, 耿建珍, 郝爽, 等.用激光烧蚀多接收器等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS)测定锆石U-Pb同位素年龄的研究[J].矿物学报, 2009, (增刊):600-601. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Conference/7298171
    邱家骧.岩浆岩岩石学[M].北京:地质出版社, 1986.
    韩磊, 张立飞. K和Na在深俯冲板块中的元素化学行为[J].岩石矿物学杂志, 2015, 34(5):755-766. doi: 10.3969/j.issn.1000-6524.2015.05.012

    Pearce J A. Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries[C]//Thorpe R S. Andesits. Chichester: Wiley, 1982: 525-548.

    Boynton W V. Geochemistry of the rare earth elements: Meteorite studies[C]//Henderson P. Rare earth element geochemistry. Elservier, 1984: 63-114.

    李昌年.微量元素岩石学[M].武汉:中国地质大学出版社, 1992.

    Yegodainski G M, Kay R W, Volynets O N, et al. Magnesian andesite in thewesternAleutian Komandorsky region:Implications for slabmelting and processes in themantlewedge[J]. Geol. Soc. Amer. Bull., 1995, 107:505-519. doi: 10.1130/0016-7606(1995)107<0505:MAITWA>2.3.CO;2

    Sun S S, McDonough W F. Chemical and isotopic systematicsof oceanic basalts: implications for mantle composition and processes[C]//Saunders A D, Norry M J. Magmatism in the Oceanic Basins, Geological Society Special Publication, 1989, 42: 313-346.

    Pearce J A, Role of the sub-continental lithosphere in magma genesis at active continental margins[C]//Hawkesworth C J, Norry M J. Continental basalts and mantle xenoliths. Nantwich: Shiva, 1983: 230-249.

    吴元保, 郑永飞.锆石成因矿物研究及其对U-Pb年龄解释的制约[J].科学通报, 2004, 49(16):1589-1604. doi: 10.3321/j.issn:0023-074X.2004.16.002

    Nasdala L, Wenzel M, Vavra G, et al. Metamictisation of natural zircon:Accumulation versus thermal annealing of radioactivityinduced damage[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 2001, 141(2):125-144 doi: 10.1007/s004100000235

    Pearce J A, Lippard S J, Roberts S. Characteristics and tectonic significance of supra-subduction zone ophiolites[J]. Geological Society of London, Special Publications, 1984, 16(1):74-94. doi: 10.1144-GSL.SP.1984.016.01.06/

    Dewey J F, Bird J M. Origin and emplacement of the ophiolite suite:Appalachian ophiolites in Newfoundland[J]. Journal of Geophysical Research, 1971, 76(14):3179-3206 doi: 10.1029/JB076i014p03179

    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. doi: 10.3969/j.issn.1006-7493.2007.03.009

    Pearce J A, Cann J R. Tectonic setting of basic volcanic rocks determined using trace element analyses[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1973, 19:290-300. doi: 10.1016/0012-821X(73)90129-5

    1: 20万不冻泉幅区域地质调查报告.青海省区调综合地质大队, 1986.
    1: 25万不冻泉幅区域地质调查报告.中国地质大学(武汉), 2003.
    青海省格尔木市窑洞山地区两幅1: 5万区域地质调查报告.青海省地质调查院, 2016.
    青海省区域地质调查与片区总结成果报告内部资料.青海省地质调查院, 2017.
    1: 5万保沟幅、没草沟幅、青办食宿幅区域地质调查报告.青海省地质调查院, 2002.
图(13)  /  表(3)
计量
  • 文章访问数:  3480
  • HTML全文浏览量:  515
  • PDF下载量:  1977
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-17
  • 修回日期:  2018-10-19
  • 网络出版日期:  2023-08-15
  • 刊出日期:  2019-04-14

目录

/

返回文章
返回