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  地质通报  2018, Vol. 37 Issue (2-3): 369-381  
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杨有生, 陈邦学, 朱志新, 周能武, 陈甜. 新疆东昆仑阿克苏库勒蛇绿岩地球化学特征和形成时限——来自辉长岩岩墙和枕状玄武岩的证据[J]. 地质通报, 2018, 37(2-3): 369-381.
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Yang Y S, Chen B X, Zhu Z X, Zhou N W, Chen T. Geochemical characteristics and formation age of Aksukule ophiolite: Evidence from gabbro dyke and pillow basalt in East Kunlun, Xinjiang[J]. Geological Bulletin of China, 2018, 37(2-3): 369-381.
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基金项目

中国地质调查局项目《昆仑-阿尔金成矿带地质矿产调查》(编号:1212011220640)

作者简介

杨有生(1987-), 男, 学士, 工程师, 从事地质矿产工作。E-mail:xjdkj11yys@163.com

通讯作者

陈邦学(1986-), 男, 硕士, 工程师, 从事区域地质矿产勘查。E-mail:674620069@qq.com

文章历史

收稿日期: 2016-12-12
修订日期: 2017-03-04
新疆东昆仑阿克苏库勒蛇绿岩地球化学特征和形成时限——来自辉长岩岩墙和枕状玄武岩的证据
杨有生1 , 陈邦学1 , 朱志新2 , 周能武1 , 陈甜1     
1. 新疆地矿局第十一地质大队, 新疆 昌吉 831100;
2. 新疆地调院, 新疆 乌鲁木齐 830046
摘要: 康西瓦-苏巴什-鲸鱼湖混杂岩带作为昆仑造山带一条重要的混杂岩带,通常被认为是古特提斯洋的残存带,其形成时限一直受到地质界的密切关注。在该带新识别出一套蛇绿岩,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得该蛇绿岩铁镁质单元中辉长岩的年龄为270.3±0.7Ma(MSWD=0.65),枕状玄武岩年龄为263.4±7.4Ma(MSWD=1.5),属于晚二叠世,代表蛇绿岩的形成年龄。通过岩石地球化学特征、区域背景等分析,认为其形成于洋中脊环境,属于典型的MORB型蛇绿岩。结合主量、微量元素特征、构造环境及同位素年龄讨论,认为古特提斯洋主洋盆至少持续到晚二叠世。
关键词: 东昆仑    阿克苏库勒蛇绿岩    辉长岩    枕状玄武岩    
Geochemical characteristics and formation age of Aksukule ophiolite: Evidence from gabbro dyke and pillow basalt in East Kunlun, Xinjiang
YANG Yousheng1, CHEN Bangxue1, ZHU Zhixin2, ZHOU Nengwu1, CHEN Tian1     
1. No. 11 Geological Party, Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development, Changji 831100, Xinjiang, China;
2. Geological Research Academy of Xinjiang, Urumqi 830046, Xinjiang, China
Abstract: As an important mélange zone in the Kunlun orogenic belt, the Kangxiwa-Subas-Whalelake belt is regarded as the remnant zone of the Paleo-Tethys Ocean, and its formation has been closely monitored by the geological community. A new set of ophiolites was identified in the belt by LA-ICP-MS zircon U-Pb dating. The authors found that the age of gabbro from the magnesian units in the ophiolite is 270.3±0.7Ma (MSWD=0.65), and the age of pillow basalt is 263.4±7.4Ma (MSWD=1.5), which belongs to the Late Permian and represents the age of ophiolite formation. Based on the analysis of rock geochemical characteristics and regional background, it is considered that the ophiolite was formed in the mid-ocean ridge environment and belongs to the typical MORB type ophiolite. Based on the characteristics of main, trace elements, tectonic setting and isotopic age, the authors hold that the PaleoTethys oceanic basin continued to exist at least until Late Permian.
Key words: East Kunlun    Aksukule ophiolite    gabbro    pillow basalt    

东昆仑造山带是中央造山带的重要组成部分,位于青藏高原北部、塔里木地块南部,其间出露多条蛇绿混杂岩带,是特提斯洋的形成与演化的重要地质记录,对研究东昆仑造山带乃至整个特提斯构造带具有重要的意义[1-12]。根据现有资料,昆仑造山带从北至南发育柯岗-库地-其曼于特、蒙古包-普守、柳什塔格-昆中、康西瓦-苏巴什-鲸鱼湖等混杂岩带(图 1),这些混杂岩带组成了青藏高原“第五缝合带”[13, 19]。黄朝阳等[13]对柯岗蛇绿岩的辉长岩进行锆石U-Pb测年,获得年龄为488.8±2.6Ma,代表其结晶年龄,认为其形成于岛弧或弧前环境。库地蛇绿岩研究程度较高[14-16, 20-22],肖序常等[14]对库地蛇绿岩的浅色辉长岩进行SHRIMP锆石U-Pb测年,获得年龄为510±4Ma,代表岩浆侵入年龄,认为形成于岛弧环境;张传林等[15]测得伟晶辉长岩年龄为525.7±2.9Ma,代表结晶年龄;李天福等[16]获得库地蛇绿岩中二辉石岩的年龄为494.28±0.86Ma,玄粒岩为500.3±8Ma,为结晶年龄。韩芳玲等[17]测得其曼于特细粒辉长岩的年龄为526Ma,为结晶年龄。计文化等[18, 23]对苏巴什蛇绿岩含放射虫硅质岩的2个放射虫组合进行鉴定,时代属于中二叠世,认为其形成于弧后盆地,属于SSZ型蛇绿岩。蛇绿岩作为洋盆闭合后残存于造山带中的洋壳残片,记录了重要的信息,对恢复古构造格局具有重要意义[24]。上述资料表明,昆仑造山带中的蛇绿岩研究程度较低,形成时代、构造属性、成因类型都有较大争议,影响了古构造格局的恢复。

图 1 昆仑造山带岩浆构造简图 Fig.1 Tectonic and magma map in Kunlun area —前寒武纪花岗岩;2—寒武纪花岗岩;3—奥陶纪花岗岩;4—志留纪花岗岩;5—石炭纪花岗岩;6—三叠纪花岗岩;7—蛇绿岩及编号;8—公路及地名;9—主要边界断裂;10—采样点

笔者最近在东昆仑其木来克一带进行1:5万区域地质调查时,在阿克苏库勒一带填绘出一条构造混杂岩岩带,并在混杂岩带中发现了蛇绿岩残片(基性辉长岩墙、大洋枕状玄武岩、含放射虫硅质岩等)。本文通过对该蛇绿岩的年代学、岩石地球化学研究,讨论其形成时代、构造属性和地质意义,为昆仑造山带构造格局研究提供基础资料。

1 区域地质概况

东昆仑造山带由北到南可划分为北昆仑早古生代岩浆弧、其曼于特蛇绿混杂岩带、中昆仑微地块、南昆仑古生代楔状杂岩带及南昆仑结合带[25]。研究区位于东昆仑造山带西段,阿尔金断裂东南部,区域上为康西瓦-苏巴什-鲸鱼湖结合带,大地构造属于昆南-羌北缝合系,北侧为昆南碰撞混杂-增生杂岩楔,南侧为巴颜喀拉-松潘构造带(缝合系)。阿克苏库勒蛇绿混杂岩在调查区分布于西南部,呈较宽阔的带状,平行于昆仑山主脊呈近东西向展布,东西两端均延伸出图外,在调查区内长度大于40km,西部宽0.5~2.5km,东部变宽为2~ 4.5km,东部被新生代地层覆盖;其北界以康西瓦北界韧性断裂与下—中二叠统树维门科组接触,南部被下白垩统犬牙沟组不整合(局部断层接触)覆盖(图 2);该带在区域上为一较宽的结合带,在调查区内未见南部界线

图 2 研究区区域地质图 Fig.2 Regional geological map of the study area 1—第四系;2—古新统路乐河组;3—白垩系犬牙沟组;4—中二叠统马尔争组;5—中下二叠统树维门科组;6—枕状玄武岩;7—灰岩透镜体;8—硅质岩透镜体;9—辉长岩;10—实测/推测断层;11—不整合接触;12—侵入接触;13—产状;14—采样位置/实测剖面
2 蛇绿岩构造特征

初步厘定该蛇绿构造混杂岩带由蛇绿岩残片(基性辉长岩墙、大洋枕状玄武岩)、蛇绿岩上覆岩系(包括深海沉积放射虫硅质岩、凝灰岩、凝灰质粉砂岩、细砂岩等)及外来岩块(白垩系、古近系上叠盆地沉积碎屑岩)组成(表 1)。

表 1 阿克苏库勒蛇绿构造混杂岩各组成单元 Table 1 The constituent elements of the Aksukule ophiolitic tectonic mélange

该带内基性岩、火山岩、硅质岩岩片及卷入构造带内的外来岩块均呈岩片产出,各岩片多呈透镜状,与周围的糜棱岩化细碎屑岩呈韧性-韧脆性断层接触。带内各岩片边界附近岩石遭受强烈糜棱岩化,部分已达千糜岩。由于强烈的构造变形,各岩片之间为断层接触或糜棱面理接触。蛇绿混杂岩带北侧为断层接触,断层面倾向北,倾角60°~70°,南部被白垩纪地层不整合覆盖,带内地层产状紊乱、无序,褶皱、断裂发育(图 2图 3)。

图 3 蛇绿岩剖面 Fig.3 Geological section of ophiolite 1—砾岩;2—钙质细粒岩屑砂岩;3—玄武岩;4—杏仁状玄武岩;5—辉长岩;6—凝灰岩;7—硅质岩;8—断层;0—不整合界线;10—整合接触界限线;P1-2sh—中下二叠统树维门科组
3 岩相学特征

阿克苏库勒蛇绿混杂岩中蛇绿岩残块主要包括铁镁质岩和上覆岩片, 主要以岩片形式分布于碎屑岩基质中。铁镁质岩单元主要为辉长岩、辉绿岩和枕状玄武岩,后期均不同程度地发生蛇纹石化、碳酸盐化。本次主要采取较新鲜的辉长岩和枕状玄武岩(图版Ⅰ-abc)。

图版Ⅰ   PlateⅠ   a.枕状玄武岩露头;b.灰绿色枕状玄武岩露头;c.灰绿色弱蚀变辉长岩;d.灰绿色枕状玄武岩(正交光)显微照片;e.灰绿色枕状玄武岩(单偏光)显微照片;f.灰绿色弱蚀变辉长岩显微照片(正交光)。Aug—普通辉石;Pl—斜长石

灰绿色枕状玄武岩:呈灰绿色,球颗结构,块状、杏仁状构造;岩石主要由放射状、球颗状斜长石(72%)组成,粒度0.01~0.3mm;在斜长石间有玻璃质(20%);岩石发育杏仁构造(5%),粒度0.1~0.5mm,呈圆形,由方解石和绿泥石充填;沿裂隙有方解石绿帘石脉(2%),脉宽0.05~0.1mm;长石间有少量粒状褐铁矿(图版Ⅰ-de)。

灰绿色蚀变辉长岩:呈灰绿色, 辉长结构,块状构造;岩石由斜长石和暗色矿物组成。斜长石(70%)呈半自形板状,粒径1.0mm×0.7mm~4.0mm× 2.4mm,聚片双晶发育,中度绿泥石化、隐晶帘石化、泥化。普通辉石(30%)呈半自形柱状、粒状,粒径0.5~5.0mm,淡黄绿色,具辉石式解理,部分阳起石化。角闪石(少量)呈半自形柱状,粒径0.6~ 2.4mm,黄色-绿色,具闪石式解理(图版Ⅰ-f)。

4 测试方法

硅酸盐样和微量元素样品均由国土资源部乌鲁木齐矿产资源监督检测中心新疆维吾尔自治区矿产实验研究所完成,主量元素采用X射线荧光光谱(XRF)分析完成,分析测试误差小于1%,其中FeO含量通过湿化学方法测定。微量元素分析仪器为X系列电感耦合等离子质谱仪,分析测试误差在5%左右,检测环境温度10°~24°,湿度30%~65%[26]

采集2件样品进行测年工作,1件样品为灰绿色枕状玄武岩(样品号1311AY-ALY-TW1);另一件为灰绿色弱蚀变辉长岩(样品号1311AY-P20-1-TW1), 样品整体较新鲜。锆石挑选和制靶委托河北省廊坊区域地质矿产调查研究所实验室完成。样品经严格粉碎、重液分离和磁选之后,在双目镜下挑选出晶形好、无裂隙、干净透明的锆石晶体,再将锆石样品置于环氧树脂中进行抛光,使锆石内核完全暴露,然后送往北京离子探针中心进行阴极发光照相(CL)。锆石原位微区测年在中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)仪器上完成,激光束斑直径为32μm.试验中采用氦气作为剥蚀物质的载气,以SRM610作为外标,29Si作为内标。分析原理和流程参照Anderson等[27]、王岚等[28]、Williams等[29]、吴元保等[30]。单次测量结果列于表 3,使用Isoplot2.0程序[31]处理数据和计算年龄,年龄加权平均值具有95%的置信度。

表 3 锆石U-Th-Pb年龄分析结果 Table 3 Zircon U-Th-Pb dating results
5 岩石地球化学特征

针对阿克苏库勒蛇绿岩的铁镁质岩采集10件样品,其中枕状玄武岩7件,辉长岩3件,分析结果见表 2

表 2 样品主量、微量和稀土元素分析结果 Table 2 The major, trace and rare earth elements analytical results of samples
5.1 主量元素

7件玄武岩样品的烧失量(LOI)介于2.86%~ 4.86%之间,表明样品遭受一定程度的分化。SiO2的含量介于48.46%~52.5%之间,平均为50.85%,属于基性岩范畴;MgO、FeO含量分别介于5.8%~7.55%、5.35%~8%之间,整体较高,Al2O3含量介于13.87%~ 15.72%之间,平均为15%,属中等。TiO2含量较高,介于0.97%~1.64%之间,平均为1.18%,与洋中脊过渡型玄武岩(1.39%)较为接近[32],而K2O含量偏低,介于0.27%~0.99%之间,平均为0.58%,与洋中脊过渡型玄武岩(0.51%)极为接近[32]。由于玄武岩遭受一定程度的分化蚀变,在岩石分类时选用对流体交代更惰性的高场强元素,在Zr/TiO2-Nb/Y岩石分类图上主要落于玄武岩区(图 4-a),与野外和镜下观测结果一致。

图 4 Nb/Y-Zr/TiO2×10-4[33] (a)、SiO2-(Na2O+K2O)[34](b)和蛇绿岩Al2O3-CaO-MgO[36](c)图解 Fig.4 Nb/Y-Zr/TiO2×10-4(a), SiO2-(Na2O+K2O)(b) and Al2O3-CaO-MgO(c) diagrams

辉长岩样品的烧失量介于2.94%~3.48%之间,相对玄武岩分化程度较低。SiO2的含量介于48.28%~ 51.92%之间,平均为50.24%,在TAS图解(图 4-b)中主要落于辉长岩区。MgO、FeO含量分别介于6.7%~ 7.9%、5.15%~7%之间,整体含量较高;TiO2为0.22%~ 1.66%,平均为0.93;Al2O3为13.75%~16.11%,K2O为0.5%~0.68%,Na2O为3.17%~3.46%,岩体整体具富MgO、FeO、TiO2、Na2O,贫Al2O3和K2O的特征,而贫Al、K表明其远离消减带或陆壳[35]

在Al2O3-CaO-MgO图解(图 4-c)中,玄武岩和辉长岩都落于铁镁质堆晶岩区,接近平均洋中脊成分(MAR),而辉长岩都落于铁镁质堆晶岩区,进一步反映了辉长岩的堆晶成因,与野外的观测结果一致。

5.2 稀土元素

玄武岩稀土元素总量ΣREE=52.67×10-6~80.55×10-6,平均为63.38×10-6,总体含量与E-MORB(富集型洋中脊玄武岩)含量相当。LREE/HREE=1.68~ 3.79,(La/Yb)N=0.87~3.32,反映轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的特点,轻、重稀土元素分馏较一般。(La/Sm)N=0.88~2.31,(Gd/Yb)N=0.87~1.10,表明轻稀土元素内部分馏较一般,重稀土元素内部无明显分馏。δEu处于0.88~1.06,具有微弱的负异常或无明显异常,表明源区少量或无斜长石的残留。在稀土元素球粒陨石标准化分布图上,表现为变化规律一致,微弱右倾近平行的曲线簇,大体与EMORB趋势一致(图 5)。

图 5 稀土元素球粒陨石标准化配分模式图(a)和微量元素原始地幔标准化蛛网图(标准化数据据参考文献[36]) Fig.5 Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle-normalized spidergrams of trace elements (b) E-MORB—富集型洋中脊玄武岩;N-MORB—正常型洋中脊玄武岩;OIB—洋岛玄武岩

辉长岩的稀土元素总量ΣREE=51.65×10-6~ 74.87×10-6, 平均为60.89×10-6,总体含量较玄武岩略低,表明其比玄武岩分异程度高,与E-MORB含量大体相当。LREE/HREE=1.68~3.79、(La/Yb)N= 0.87~3.32、(La/Sm)N=0.88~2.31,(Gd/Yb)N=0.87~ 1.10,表明轻、重稀土元素分馏较一般,轻稀土元素内部微弱分馏、重稀土元素内部无明显分馏。δEu= 0.88~1.05,具有微弱的负Eu异常或无明显异常。球粒陨石标准化稀土元素配分曲线呈微弱的近似平行的右倾趋势,变化规律一致(图 5), 与E-MORB变化趋势一致(图 5)。

5.3 微量元素

玄武岩明显以Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素(LILE)富集,高场强元素(HFSE)Zr、Hf等轻微富集为特征。在微量元素标准化蛛网图上,表现为轻微右倾(Rb到U呈隆起状,Nb到Lu呈平坦)的配分型式。与E-MORB相比,除大离子亲石元素略高于E-MORB外,其配分趋势几乎一致(图 5)。

辉长岩以大离子亲石元素富集为特征,高场强元素以Zr、Hf等轻微富集,Ti轻微亏损为特征。在微量元素标准化蛛网图上,表现为轻微右倾,与E-MORB配分趋势几乎一致。

玄武岩和辉长岩样品的原始地幔标准化微量元素蛛网图分布模式具有一致性,指示二者具有同一岩浆来源,均为岩浆分异结晶作用的产物,且辉长岩分异程度较玄武岩分异程度高(玄武岩稀土元素总量高于辉长岩)。

6 年龄研究

蛇绿岩中的辉长岩和玄武岩作为古洋盆扩张的产物,其年龄代表古洋盆的扩张时代,是确定蛇绿岩形成年龄的优选对象[13]。通过详细的野外地质调查和镜下观察,本次选取枕状玄武岩和辉长岩进行测年,以便更好地得出该蛇绿岩的年龄。

辉长岩样品(1311AY-ALY-TW1)的锆石多呈无色透明至浅黄色,呈自形-半自形柱状或粒状,少数为不规则状,晶面光洁清晰,多数边部平直并发育明显的韵律环带,且具核幔结构。在LA-ICPMS分析时,为了不受这些因素的影响,选择内部纯净、没有包裹体和裂隙的部位打点(图 6)。232Th/238U值处于0.685~1.92之间,平均值为1.22(>0.4),且Th、U之间具有良好的正相关关系,进一步说明它们与岩浆结晶作用有关,属于典型的岩浆锆石[30, 37-38]。样品锆石共测定24个点,其中17个有效点的谐和性较好,其206Pb/238U年龄加权平均值为270.3±0.7Ma(MSWD=0.65)(图 7-a表 3),代表辉长岩的结晶年龄, 属于晚二叠世。

图 6 锆石阴极发光照片 Fig.6 Cathodoluminescence image of zircon
图 7 锆石U-Pb年龄谐和图 Fig.7 U-Pb concordia diagrams of zircon

玄武岩样品(1311AY-P20-1-TW1)挑选的锆石较少,以透明为主,形态多为短柱状、粒状,少许长柱状。232Th/238U值介于0.11~0.98之间,平均值为0.45(>0.4)(个别小于0.4),且Th、U之间具有良好的正相关性,阴极发光显示具有振荡环带或扇形分带,说明它们与岩浆结晶作用有关,属于典型的岩浆锆石[30, 37-38]。测试过程中,尽量选取阴极发光环带明显、无包裹体、无裂纹的锆石晶体(图 6)。对该样品锆石共测定15个点,其中9、13点为错误分析点,分析中已剔除,其余13个分析点主要集中在3个年龄段,3个年龄段的206Pb/238U年龄加权平均值分别为824±19Ma(MSWD=0.019)、824±19Ma(MSWD= 0.019)和263.4±7.4Ma(MSWD=1.5)(图 7-b表 3)。结合野外调查、辉长岩年龄及玄武岩微量元素特性(微量元素曲线分布一致性,指示同源性),认为前2组年龄分别为继承锆石年龄和捕获晶年龄,后一组年龄263.4±7.4Ma代表蛇绿岩结晶年龄,属于晚二叠世。

7 讨论 7.1 形成环境

蛇绿岩中的铁镁质成分是研究蛇绿岩的最佳对象之一,更适合于判别蛇绿岩的形成构造环境[39]。因此,本次选择阿克苏库勒蛇绿岩中的枕状玄武岩和辉长岩作为研究对象,依据其地球化学特征和区域资料讨论阿克苏库勒蛇绿岩的构造环境。

研究表明,蛇绿岩可形成于多种环境,主要包括洋中脊、弧后盆地、弧前盆地、岛弧、大陆裂谷、转换断层或小洋盆等[40-42]。依据地质背景和地球化学特征分为洋中脊型(MORB)和俯冲型(SSZ),以及二者之间的过渡型[35, 39, 43]。利用主量和微量元素地球化学特征可以有效地判别构造环境,但由于源区复杂性、分化蚀变等因素,往往造成多解性,这就要求充分结合多方面因素进行判别[44]。主量元素特征显示,MgO、FeO含量较高,Al2O3普遍较低,TiO2、K2O平均含量与洋中脊过渡型玄武岩(1.39%)较接近[32],在Al2O3-CaO-MgO图解中落于平均洋中脊成分(MAR);稀土元素(REE)含量与Sun等[36]给出的E-MORB含量大体相当,稀土元素球粒陨石标准化曲线变化规律一致,分布趋势与E-MORB一致(图 5);微量元素显示,大离子亲石元素轻微富集,高场强元素不亏损,Nb、Zr、Hf等微弱富集。根据TiO2-MnO*10-P2O510图解[45]图 8-a),样品点都落于MORB区域,少量靠近边部。考虑到样品风化蚀变(样品LOI较高),进一步采用惰性元素进行分类。在Ti/100-Zr-Y*3图解[46](图 8-b)中, 样品点都落入A区和B区之间的过渡区,即MORB和CAB的过渡区域;在Zr-Zr/Y图解[47](图 8-c)中,主要落于E区,即洋中脊或板内区域;在Ti-Zr图解[46](图 8-d)中,样品点全部落于Ⅲ区,即洋中脊区域。依据La/Yb、Sm/Y、Zr/Y、Y/Yb与Nb/Yb的关系图解[48](图 9),所有样品点都落入地幔序列,且落于E-MORB区域,显示E-MORB特征,表明岩石可能起源于E-MORB型富集地幔。

图 8 玄武岩构造环境判别 Fig.8 Tectonic Setting discrimination diagrams of basalts a—TiO2-MnO*10-P2O5*10图解[45];b—Ti/100-Zr-Y*3图解[46];c—Zr-Zr/Y图解[47];d—Ti-Zr图解[46](d);CAB—大陆弧玄武岩;IAT—岛弧拉斑玄武岩;OIT—洋岛弧拉斑玄武岩;OIA—洋岛碱性玄武岩;LKT—低钾拉斑玄武岩;WPB—板内玄武岩;MORB—洋中脊玄武岩
图 9 源区判别图解[48] Fig.9 Magma derivation plots

综上所述,依据笔者的野外考察结果,结合岩相学、岩石地球化学特征、区域背景等因素,认为其形成于洋中脊环境,属于典型的MORB型蛇绿岩。

7.2 构造意义

阿克苏库勒蛇绿岩隶属于康西瓦-苏巴什-鲸鱼湖混杂岩带,整体研究程度较低。姜春发等[49]认为其属于西昆仑北蛇绿岩带,时代为石炭纪。潘裕生等[50]首次提出了苏巴什蛇绿岩的名称,但时代划归震旦纪—奥陶纪。韩芳林等[51]称其为苏巴什蛇绿混杂岩带,时代为晚古生代(石炭纪—二叠纪)。张振福等在本区1:25万叶亦克幅区调报告中称其为苏巴什-鲸鱼湖蛇绿混杂岩带,时代为石炭纪—二叠纪。李荣社等[52]称其为苏巴什蛇绿构造混杂岩带,时代为石炭纪—二叠纪。计文化等[18, 23]对苏巴什蛇绿岩中含放射虫硅质岩的2个放射虫组合,鉴定为中二叠世,认为该蛇绿岩形成于中二叠世。

蛇绿岩同位素地质学研究表明,蛇绿岩中的基性岩墙是用于测定洋壳残片年龄的最佳对象,是洋脊扩张的产物,其形成的年龄代表蛇绿岩形成的年龄。本次对阿克苏库勒蛇绿岩中铁镁质成分进行测年,获得玄武岩年龄为263.4±7.4Ma,辉长岩的年龄为270.3±0.7Ma,认为其形成于晚二叠世,代表阿克苏库勒蛇绿岩的形成年龄。其与西侧苏巴什、木孜塔格峰和东侧阿尼玛卿残存的蛇绿岩时代大致相当,被认为是古特提斯洋的残存[53-55],与南侧龙木错-双湖蛇绿岩带、普鲁-阿羌裂谷带共同构成古特斯洋残存带[55-57]。古特提斯洋的形成时代大致包括石炭纪—二叠纪、中二叠世等[18, 23, 49-52],而本次获得阿克苏库勒的形成时代为晚二叠世,地球化学特征等显示其形成于洋中脊环境,具有E-MORB型特征,表明古特提斯洋到晚二叠世还在持续扩张。

综上所述,认为古特提斯洋主洋盆从石炭纪一直持续到晚二叠世,三叠纪该区地层大量缺失,发育大量的花岗岩带,表明三叠纪进入俯冲碰撞造山阶段等[58-60]。这表明,洋盆存在时限较长,应该属于古特提斯洋的主洋盆。阿克苏库勒蛇绿岩形成时间的准确限定,对探讨古特提斯洋盆的构造演化具有重要意义。

8 结论

(1)对阿克苏库勒蛇绿岩中的铁镁质成分进行测年,获得玄武岩年龄为263.4±7.4Ma,辉长岩的年龄为270.3±0.7Ma,认为其形成于晚二叠世,代表阿克苏库勒蛇绿岩的形成年龄。

(2)对该蛇绿岩铁镁质成分的地球化学特征进行探讨,其明显具有E-MORB特性,表明形成于洋中脊环境,属典型MORB型蛇绿岩。

(3)阿克苏库勒蛇绿岩年龄的准确限定,对探讨古特提斯洋盆的构造演化具有重要意义。

参考文献
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