西昆仑团结峰地区E-MORB残片的发现、地球化学特征及构造意义

魏永峰，赵志强，林美英，罗巍，徐刚，邓泽锦(四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队，四川 双流 610213)

西昆仑团结峰地区E-MORB残片的发现、地球化学特征及构造意义

魏永峰，赵志强，林美英，罗巍，徐刚，邓泽锦
(四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队，四川 双流 610213)

团结峰地区玄武岩呈残片状产于上河尾滩组复理石中，为碱性系列岩石。稀土元素球粒陨石分布模式呈LREE略富集-富集的右倾型，轻重稀土分异明显，(La/Sm)N=1.02~2.71、(La/Ce)N=1.02~1.38，为典型E-MORB，Rb，Ba，Sr等大离子亲石元素富集，蛛网图特征与碱性E-MORB相似，表明岩石可能形成于陆间裂谷-初始洋盆环境。在团结峰地区已发现与E-MORB岩片相伴生的超基性岩、基性岩及硅质岩岩片，共同构成了蛇绿岩残片。其中，基性岩及玄武岩U-Pb年龄为229~254 Ma，为蛇绿岩形成时间。从形成时代、物质组分和分布位置分析，该蛇绿岩残片可与西兰乌金蛇绿混杂岩带对比。

西昆仑；团结峰地区；E-MORB；地球化学；构造环境

大红柳滩-郭札错断裂作为西兰乌金-金沙江-哀牢山结合带的北西延伸部分[1]，在麻扎南东与康西瓦-木孜塔格-阿尼玛卿晚古生代结合带相交，其南被称为塔什库尔干-甜水海地块、北羌塘-唐古拉地块(图1)[1-2]。以乔尔天山-岔路口断裂带作为构造北边界，其南先后被划分为河尾滩冒地槽褶皱带(中国综合科学考察队，1958—1960年)、喀拉昆仑中生代陆缘盆地(新疆地矿局第一区调大队，1982—1984 年)、神仙湾二叠—三叠纪边缘裂陷带❶陕西地质调查院.岔路口幅1∶25万区域地质调查报告，2005、乔尔天山-黑山峰蛇绿构造混杂岩带❷新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队.新疆和田县乔尔天山一带1∶5万区域地质矿产调查报告，2008。带内有加里东褶皱基底、二叠纪裂谷、中生代陆缘盆地[3-6]。笔者在1∶5万区调工作过程中，在团结峰地区中三叠统上河尾滩岩群中发现了呈岩块(片)状产出、具蛇绿岩性质的基性-超基性岩、基性火山岩、放射虫硅质岩等组合。本文拟通过对基性熔岩残片的产出状态、物质组成、岩石化学、地球化学特征的详细研究，确定其成因、形成环境，为研究区内大地构造属性、构造演化及区域对比提供新的证据和重要约束条件。

1　地质背景

在团结峰地区，新发现与玄武岩(E-MORB)岩片伴生的超基性岩、基性岩及硅质岩岩片，共同构成了蛇绿岩残片，蛇绿岩残片呈NW向条带状断续出露于团结峰-尖山及八一达坂-化石山两条构造混杂带内，组分有细粒橄榄辉石岩、弱蛇纹石化辉石岩、橄榄单辉辉石岩、辉长岩、橄榄玄武岩、枕状玄武岩、粗玄岩、玄武质火山碎屑岩、灰岩及(放射虫)硅质岩等。由于受多期构造活动的变形改造及后期的碰撞造山，这些蛇绿岩组分普遍发生侧向与垂向迁移拼贴，走向差异较大，呈构造残片(块体)散布于中三叠统上河尾滩岩群复理石中，其接触界面主要呈断层接触，化石山一带有岩株状白垩纪二长花岗岩侵入(图2)。区内大面积出露的侏罗系龙山组不整合覆盖于构造混杂岩带之上，使带内各岩石类型组合不齐全，地表发育亦不完整。据不同蛇绿岩残片岩石组合可拼凑的蛇绿岩层序，自下而上为蚀变橄榄岩、堆积岩、基性岩墙、基性熔岩类及放射虫硅质岩。

2　岩石地球化学

2.1样品分析方法

野外采样点岩石露头较好，构造变形及蚀变不强烈，岩石新鲜。采样后送至四川华阳岩矿测试中心分选、清洗、烘干，研碎至200目，主量与微量元素测试分析由国土资源部中南矿产资源监督检测中心完成。主量元素采用X射线荧光光谱仪(AXIOS)分析，稀土和微量元素采用等离子体质谱仪(X SeriesⅡ)、全谱直读光谱仪(IRIS IntrepidⅡXSP ICP)、火焰原子吸收光谱仪(novAA 300)、石墨炉原子吸收光谱仪(ZEEnit 600)和原子荧光分光光度计(AFS-230E)分析。主量元素分析精度优于3%，稀土和微量元素分析精度优于5%。团结峰地区玄武岩主量元素、稀土元素及微量元素测试结果见表1。

图1　新疆西昆仑团结峰地区区域地质图Fig.1 Regional geological map of the Tuanjiefeng area in west kunlun,Xinjiang

图2　团结峰地区化石山蛇绿岩残片剖面图Fig.2 Profile of ophiolitic relic in Huashishan, Tuanjiefeng area

2.2常量元素

玄武岩具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%)相差不大的特点，CIPW标准化中均含霞石(Ne=3.26~ 19.05)，在TAS图中落入碱性区，为碱性玄武岩，多数样品Na2O-2≥K2O，属夏威夷岩(图3)[7-8]；原生玄武岩浆Mg#值0.65~0.73、FeO/MgO＜1、Ni(325×10-6~ 400×10-6)[9-11]，团结峰地区玄武岩Mg#值0.38~0.59、FeO/MgO值为0.79~1.99、Ni为(90.4×10-6~201×10-6)(一个样品为434×10-6)，揭示本区原生岩浆曾发生一定程度地分离结晶作用。

表1　团结峰地区玄武岩主量元素、稀土元素、微量元素丰度Table 1 Major element,Trace element and REE element abundances of the Tuanjiefeng basalt

图3　玄武岩TAS图解Fig.3 TAS diagram of basalt

2.3稀土元素

玄武岩稀土总量32.48×10-6~139.73×10-6，δEu为1.04~1.12，轻重稀土总量比值为2.48~6.34，(La/Yb)N为1.55~7.75，La/Yb为2.36~11.76(平均6.53)。岩石表现为无Eu异常或极弱的正Eu异常，稀土分布曲线呈轻稀土略富集-富集的右倾型(图4-a)，轻重稀土分异明显。

2.4微量元素

从图4-b中可看出大离子亲石元素(LILE)Sr，K，Rb，Ba明显富集，由其形成的“大隆起”分布形态与大陆板内玄武岩及洋中脊碱性玄武岩分布形态相似[12-13]。

3　讨论

3.1构造环境分析

蛇绿岩代表古代已消失的大洋岩石圈残片[15]，其可形成于大洋中脊，也可形成于岛弧、弧前、弧间或弧后盆地、边缘海和转换断层处，甚至可形成于热点地区[16-19]。蛇绿岩可分为洋脊型(MOR)和俯冲带型[20]。在玄武岩P2O5-TiO2图解、TFeO/MgO-TiO2图解中，样品主要落入洋中脊玄武岩区，部分跨入大洋底部及大洋岛屿范围内。洋脊玄武岩可分为N-MORB、E-MOMB和T-MORB[21-22]，本区LREE的富集型MORB(La/Sm)N=1.02~2.71、(La/Ce)N=1.02~ 1.38，与典型的E-MORB((La/Sm)N＞1.0、(La/Ce)N＞1.0相似，显示源区曾有少量富集地幔物质的混合作用[8,11,23]。高场强元素(HFSE)Zr，Hf，Nb，Ta，Sm，P，Ti，Y，Yb等活动性小，是研究岩浆岩成因及演化的可靠指标[13]。在2Nb-Zr/4-Y相关图中，样品投点集中于板内碱性玄武岩及P-MORB(图5-a)；在Hf/3-Th-Nb/16中，投点落入E-MORB及板内拉斑玄武岩区(图5-b)；在3Tb-Th-2Ta中，投点落入过渡型玄武岩(E-MORB)附近(图5-c)。综合岩石化学、地球化学特征可看出：本区E-MORB同时还具有与板内碱性玄武岩的过渡特征。相伴产出的放射虫硅质岩环境为陆内裂谷[24]，大规模与火山岩共生的辉长岩、辉绿岩的侵入，可能代表一种成熟的活动大陆边缘，局部地区或出现过渡性质的洋壳[2]，综合判定区内E-MORB产出环境为陆间裂谷-初始洋盆。

3.2形成年代及构造意义

图4　玄武岩稀土元素球粒陨石分布曲线和微量元素MORB蛛网图Fig.4 REE distribution patterns and trace element spectra of basalt

图5　团结峰地区基性熔岩产出的地质构造环境图解Fig.5 Discrimination of tectonic setting of basic lavas in Tuanjiefeng area

目前在康西瓦-木孜塔格-阿尼玛卿晚古生代结合带与龙木错-双湖晚古生代结合带之间，尚无发现完整蛇绿岩的报道。西兰乌金蛇绿混杂岩带在拉竹龙一带呈近EW走向，向西被阿尔金大型走滑断裂左行错移后走向不明，带内发育古生代—三叠纪蛇绿岩，组分有超基性岩、与E-MOMB相似的基性岩(辉长岩等)、具岛弧-洋脊玄武岩过渡特征的基性熔岩及相伴产出的放射虫硅质岩。其在阿尔金大型走滑断裂以西与大红柳滩(泉水沟)-郭札错断裂相连，也仅是一种推测[1]。本次工作在团结峰地区蛇绿岩组分中获得锆石U-Pb年龄(251±29)Ma(辉绿玢岩)、(228±45)Ma(辉长岩)、(242±20)Ma(辉绿玢岩)、(254±41)Ma(枕状玄武岩)，代表蛇绿岩形成年龄。与蛇绿岩混杂产出的放射虫硅质岩中含典型的中三叠世安尼期放射虫动物群，综合认为本区蛇绿岩形成时间可追溯到晚二叠世晚期，并延续至中三叠世晚期。蛇绿岩物质组分、空间位置及时代均可与西兰乌金蛇绿混杂岩进行对比，潘裕生等据大地电磁测深资料把乔尔天山-岔路口断裂作为缝合带的深大断裂也得到了佐证[24]，极可能乔尔天山-岔路口断裂与西兰乌金蛇绿混杂岩带相接，与航磁推断相吻合[25]。

4　结论

(1)在团结峰地区已发现与E-MORB岩片伴生的超基性岩、基性岩及硅质岩岩片，共同构成了蛇绿岩残片。本区E-MORB同时还具与板内碱性玄武岩的过渡特征，可能代表一种成熟的活动大陆边缘，局部地区可能出现了过渡性质的洋壳，可能产出的环境为陆间裂谷-初始洋盆。

(2)蛇绿岩的基性岩、基性熔岩锆石U-Pb年龄为229~254 Ma，代表蛇绿岩形成年龄。与蛇绿岩混杂产出的放射虫硅质岩中含典型的中三叠世安尼期放射虫动物群。综合认为，团结峰地区陆间裂谷裂开时间可追溯到晚二叠世晚期，并延续至中三叠世晚期。

(3)团结峰地区蛇绿岩形成时代、物质组分和分布均可与西兰乌金蛇绿混杂岩带对比，乔尔天山-岔路口断裂可能是西兰乌金蛇绿混杂岩带的西延，这对于研究昆仑山的构造演化具重要意义。

致谢：本文为《新疆西昆仑地区1∶5万I44E005003等5幅区域地质调查》项目成果之一,参加工作的主要成员还有冯邦国、王仕海、朱华等,成文过程中得到了陕西核工业地质调查院崔建堂教授级高级工程师的热忱指导,审稿人对稿件提出了宝贵的修改意见,在此一并表示诚挚的感谢!

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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

项目资助:昆仑-阿尔金成矿带地质矿产调查（1212011220646）项目资助

2015-12-16;

2016-01-18;作者E-mail:393875930@qq.com

魏永峰（1974-），男，安徽萧县人，高级工程师，毕业于成都理工大学，从事区域地质矿产调查与勘查工作