西昆侖團結峰地區E-MORB殘片的發現、地球化學特征及構造意義

魏永峰，趙志強，林美英，羅巍，徐剛，鄧澤錦(四川省地質礦產勘查開發局區域地質調查隊，四川 雙流 610213)

西昆侖團結峰地區E-MORB殘片的發現、地球化學特征及構造意義

魏永峰，趙志強，林美英，羅巍，徐剛，鄧澤錦
(四川省地質礦產勘查開發局區域地質調查隊，四川 雙流 610213)

團結峰地區玄武巖呈殘片狀產于上河尾灘組復理石中，為堿性系列巖石。稀土元素球粒隕石分布模式呈LREE略富集-富集的右傾型，輕重稀土分異明顯，(La/Sm)N=1.02~2.71、(La/Ce)N=1.02~1.38，為典型E-MORB，Rb，Ba，Sr等大離子親石元素富集，蛛網圖特征與堿性E-MORB相似，表明巖石可能形成于陸間裂谷-初始洋盆環境。在團結峰地區已發現與E-MORB巖片相伴生的超基性巖、基性巖及硅質巖巖片，共同構成了蛇綠巖殘片。其中，基性巖及玄武巖U-Pb年齡為229~254 Ma，為蛇綠巖形成時間。從形成時代、物質組分和分布位置分析，該蛇綠巖殘片可與西蘭烏金蛇綠混雜巖帶對比。

西昆侖；團結峰地區；E-MORB；地球化學；構造環境

大紅柳灘-郭札錯斷裂作為西蘭烏金-金沙江-哀牢山結合帶的北西延伸部分[1]，在麻扎南東與康西瓦-木孜塔格-阿尼瑪卿晚古生代結合帶相交，其南被稱為塔什庫爾干-甜水海地塊、北羌塘-唐古拉地塊(圖1)[1-2]。以喬爾天山-岔路口斷裂帶作為構造北邊界，其南先后被劃分為河尾灘冒地槽褶皺帶(中國綜合科學考察隊，1958—1960年)、喀拉昆侖中生代陸緣盆地(新疆地礦局第一區調大隊，1982—1984 年)、神仙灣二疊—三疊紀邊緣裂陷帶?陜西地質調查院.岔路口幅1∶25萬區域地質調查報告，2005、喬爾天山-黑山峰蛇綠構造混雜巖帶?新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊.新疆和田縣喬爾天山一帶1∶5萬區域地質礦產調查報告，2008。帶內有加里東褶皺基底、二疊紀裂谷、中生代陸緣盆地[3-6]。筆者在1∶5萬區調工作過程中，在團結峰地區中三疊統上河尾灘巖群中發現了呈巖塊(片)狀產出、具蛇綠巖性質的基性-超基性巖、基性火山巖、放射蟲硅質巖等組合。本文擬通過對基性熔巖殘片的產出狀態、物質組成、巖石化學、地球化學特征的詳細研究，確定其成因、形成環境，為研究區內大地構造屬性、構造演化及區域對比提供新的證據和重要約束條件。

1　地質背景

在團結峰地區，新發現與玄武巖(E-MORB)巖片伴生的超基性巖、基性巖及硅質巖巖片，共同構成了蛇綠巖殘片，蛇綠巖殘片呈NW向條帶狀斷續出露于團結峰-尖山及八一達坂-化石山兩條構造混雜帶內，組分有細粒橄欖輝石巖、弱蛇紋石化輝石巖、橄欖單輝輝石巖、輝長巖、橄欖玄武巖、枕狀玄武巖、粗玄巖、玄武質火山碎屑巖、灰巖及(放射蟲)硅質巖等。由于受多期構造活動的變形改造及后期的碰撞造山，這些蛇綠巖組分普遍發生側向與垂向遷移拼貼，走向差異較大，呈構造殘片(塊體)散布于中三疊統上河尾灘巖群復理石中，其接觸界面主要呈斷層接觸，化石山一帶有巖株狀白堊紀二長花崗巖侵入(圖2)。區內大面積出露的侏羅系龍山組不整合覆蓋于構造混雜巖帶之上，使帶內各巖石類型組合不齊全，地表發育亦不完整。據不同蛇綠巖殘片巖石組合可拼湊的蛇綠巖層序，自下而上為蝕變橄欖巖、堆積巖、基性巖墻、基性熔巖類及放射蟲硅質巖。

2　巖石地球化學

2.1樣品分析方法

野外采樣點巖石露頭較好，構造變形及蝕變不強烈，巖石新鮮。采樣后送至四川華陽巖礦測試中心分選、清洗、烘干，研碎至200目，主量與微量元素測試分析由國土資源部中南礦產資源監督檢測中心完成。主量元素采用X射線熒光光譜儀(AXIOS)分析，稀土和微量元素采用等離子體質譜儀(X SeriesⅡ)、全譜直讀光譜儀(IRIS IntrepidⅡXSP ICP)、火焰原子吸收光譜儀(novAA 300)、石墨爐原子吸收光譜儀(ZEEnit 600)和原子熒光分光光度計(AFS-230E)分析。主量元素分析精度優于3%，稀土和微量元素分析精度優于5%。團結峰地區玄武巖主量元素、稀土元素及微量元素測試結果見表1。

圖1　新疆西昆侖團結峰地區區域地質圖Fig.1 Regional geological map of the Tuanjiefeng area in west kunlun,Xinjiang

圖2　團結峰地區化石山蛇綠巖殘片剖面圖Fig.2 Profile of ophiolitic relic in Huashishan, Tuanjiefeng area

2.2常量元素

玄武巖具SiO2(32.83%~47.52%)、TiO2(平均1.59%)、Na2O+K2O(平均4.81%)、MgO(平均5.83%)偏低，高CaO(平均13.11%)，Al2O3(平均13.49%)相差不大的特點，CIPW標準化中均含霞石(Ne=3.26~ 19.05)，在TAS圖中落入堿性區，為堿性玄武巖，多數樣品Na2O-2≥K2O，屬夏威夷巖(圖3)[7-8]；原生玄武巖漿Mg#值0.65~0.73、FeO/MgO＜1、Ni(325×10-6~ 400×10-6)[9-11]，團結峰地區玄武巖Mg#值0.38~0.59、FeO/MgO值為0.79~1.99、Ni為(90.4×10-6~201×10-6)(一個樣品為434×10-6)，揭示本區原生巖漿曾發生一定程度地分離結晶作用。

表1　團結峰地區玄武巖主量元素、稀土元素、微量元素豐度Table 1 Major element,Trace element and REE element abundances of the Tuanjiefeng basalt

圖3　玄武巖TAS圖解Fig.3 TAS diagram of basalt

2.3稀土元素

玄武巖稀土總量32.48×10-6~139.73×10-6，δEu為1.04~1.12，輕重稀土總量比值為2.48~6.34，(La/Yb)N為1.55~7.75，La/Yb為2.36~11.76(平均6.53)。巖石表現為無Eu異常或極弱的正Eu異常，稀土分布曲線呈輕稀土略富集-富集的右傾型(圖4-a)，輕重稀土分異明顯。

2.4微量元素

從圖4-b中可看出大離子親石元素(LILE)Sr，K，Rb，Ba明顯富集，由其形成的“大隆起”分布形態與大陸板內玄武巖及洋中脊堿性玄武巖分布形態相似[12-13]。

3　討論

3.1構造環境分析

蛇綠巖代表古代已消失的大洋巖石圈殘片[15]，其可形成于大洋中脊，也可形成于島弧、弧前、弧間或弧后盆地、邊緣海和轉換斷層處，甚至可形成于熱點地區[16-19]。蛇綠巖可分為洋脊型(MOR)和俯沖帶型[20]。在玄武巖P2O5-TiO2圖解、TFeO/MgO-TiO2圖解中，樣品主要落入洋中脊玄武巖區，部分跨入大洋底部及大洋島嶼范圍內。洋脊玄武巖可分為N-MORB、E-MOMB和T-MORB[21-22]，本區LREE的富集型MORB(La/Sm)N=1.02~2.71、(La/Ce)N=1.02~ 1.38，與典型的E-MORB((La/Sm)N＞1.0、(La/Ce)N＞1.0相似，顯示源區曾有少量富集地幔物質的混合作用[8,11,23]。高場強元素(HFSE)Zr，Hf，Nb，Ta，Sm，P，Ti，Y，Yb等活動性小，是研究巖漿巖成因及演化的可靠指標[13]。在2Nb-Zr/4-Y相關圖中，樣品投點集中于板內堿性玄武巖及P-MORB(圖5-a)；在Hf/3-Th-Nb/16中，投點落入E-MORB及板內拉斑玄武巖區(圖5-b)；在3Tb-Th-2Ta中，投點落入過渡型玄武巖(E-MORB)附近(圖5-c)。綜合巖石化學、地球化學特征可看出：本區E-MORB同時還具有與板內堿性玄武巖的過渡特征。相伴產出的放射蟲硅質巖環境為陸內裂谷[24]，大規模與火山巖共生的輝長巖、輝綠巖的侵入，可能代表一種成熟的活動大陸邊緣，局部地區或出現過渡性質的洋殼[2]，綜合判定區內E-MORB產出環境為陸間裂谷-初始洋盆。

3.2形成年代及構造意義

圖4　玄武巖稀土元素球粒隕石分布曲線和微量元素MORB蛛網圖Fig.4 REE distribution patterns and trace element spectra of basalt

圖5　團結峰地區基性熔巖產出的地質構造環境圖解Fig.5 Discrimination of tectonic setting of basic lavas in Tuanjiefeng area

目前在康西瓦-木孜塔格-阿尼瑪卿晚古生代結合帶與龍木錯-雙湖晚古生代結合帶之間，尚無發現完整蛇綠巖的報道。西蘭烏金蛇綠混雜巖帶在拉竹龍一帶呈近EW走向，向西被阿爾金大型走滑斷裂左行錯移后走向不明，帶內發育古生代—三疊紀蛇綠巖，組分有超基性巖、與E-MOMB相似的基性巖(輝長巖等)、具島弧-洋脊玄武巖過渡特征的基性熔巖及相伴產出的放射蟲硅質巖。其在阿爾金大型走滑斷裂以西與大紅柳灘(泉水溝)-郭札錯斷裂相連，也僅是一種推測[1]。本次工作在團結峰地區蛇綠巖組分中獲得鋯石U-Pb年齡(251±29)Ma(輝綠玢巖)、(228±45)Ma(輝長巖)、(242±20)Ma(輝綠玢巖)、(254±41)Ma(枕狀玄武巖)，代表蛇綠巖形成年齡。與蛇綠巖混雜產出的放射蟲硅質巖中含典型的中三疊世安尼期放射蟲動物群，綜合認為本區蛇綠巖形成時間可追溯到晚二疊世晚期，并延續至中三疊世晚期。蛇綠巖物質組分、空間位置及時代均可與西蘭烏金蛇綠混雜巖進行對比，潘裕生等據大地電磁測深資料把喬爾天山-岔路口斷裂作為縫合帶的深大斷裂也得到了佐證[24]，極可能喬爾天山-岔路口斷裂與西蘭烏金蛇綠混雜巖帶相接，與航磁推斷相吻合[25]。

4　結論

(1)在團結峰地區已發現與E-MORB巖片伴生的超基性巖、基性巖及硅質巖巖片，共同構成了蛇綠巖殘片。本區E-MORB同時還具與板內堿性玄武巖的過渡特征，可能代表一種成熟的活動大陸邊緣，局部地區可能出現了過渡性質的洋殼，可能產出的環境為陸間裂谷-初始洋盆。

(2)蛇綠巖的基性巖、基性熔巖鋯石U-Pb年齡為229~254 Ma，代表蛇綠巖形成年齡。與蛇綠巖混雜產出的放射蟲硅質巖中含典型的中三疊世安尼期放射蟲動物群。綜合認為，團結峰地區陸間裂谷裂開時間可追溯到晚二疊世晚期，并延續至中三疊世晚期。

(3)團結峰地區蛇綠巖形成時代、物質組分和分布均可與西蘭烏金蛇綠混雜巖帶對比，喬爾天山-岔路口斷裂可能是西蘭烏金蛇綠混雜巖帶的西延，這對于研究昆侖山的構造演化具重要意義。

致謝：本文為《新疆西昆侖地區1∶5萬I44E005003等5幅區域地質調查》項目成果之一,參加工作的主要成員還有馮邦國、王仕海、朱華等,成文過程中得到了陜西核工業地質調查院崔建堂教授級高級工程師的熱忱指導,審稿人對稿件提出了寶貴的修改意見,在此一并表示誠摯的感謝!

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TheDiscovery of E-MORB in Tuanjiefeng Area of West Kunlun Mountain,itsgeochemical characteristicsand tectonic significance

Wei Yongfeng,Zhao Zhiqiang,Lin Meiying,Luo wei,Xu Gang,Deng Zejin
(Geology Exploring and District Surveying Team,Shuangliu,Sichuan,610213,China)

The basalts in Tuanjiefeng area is produced in pieces in the flysch formation of Shangheweitan Group,belongs to alkaline series.The Chondrite-normalized REE patterns are LREE enrichment to slight enrichment,incline to the right,show obvious fractionation between LREE and HREE.The(La/Sm)Nis 1.02 to 2.71,the(La/Ce)Nis 1.02 to 1.38,is a typical E-MORB,and rich in the contents of big ion lithophile element Rb、Ba、Sr,etc.Cobweb graph is similar to alkaline E-MORB which formed in the intercontinental rift-initial ocean basin environment.The ultrabasic rock,basic rock and rock slices of siliceous had been found associated with the slices of E-MORB which already had been found in Tuanjiefeng area,constitute the ophiolite pieces.The U-Pb age of basic rock and basalt in ophiolite pieces is 229~254 Ma,the time which the ophiolite formed.It can be compared with the migmatite of Xilan Wujin ophiolite melange zone.

West Kunlun；Tuanjiefeng area；E-MORB；Geochemistry；Tectonic setting

1000-8845(2016)03-312-05

P595；P542

A

項目資助:昆侖-阿爾金成礦帶地質礦產調查（1212011220646）項目資助

2015-12-16;

2016-01-18;作者E-mail:393875930@qq.com

魏永峰（1974-），男，安徽蕭縣人，高級工程師，畢業于成都理工大學，從事區域地質礦產調查與勘查工作