湘东北文家市蛇绿混杂岩带的发现及意义
湘东北文家市蛇绿混杂岩带的发现及意义
贾宝华1,2,彭和求2,3,唐晓珊2,何江南2,郭乐群2
(11中国地质大学“岩石圈构造、深部过程及探测技术”教育部重点实验室,北京 100083;21湖南地质调查研究院,湖南湘潭 411100;31中国地质大学地球科学学院,湖北武汉 430074)
摘要:在湘东北文家市首次识别出蛇绿岩套残片,它由变沉积岩、变玄武岩、变辉绿岩、变辉长岩、变辉石岩类及变硅质岩组成。综合其地质学、岩石学、地球化学和同位素年代学的资料,提出文家市蛇绿岩可能形成于有限小洋盆的构造环境。文家市蛇绿混杂岩带、前陆盆地、磨拉石建造和“S ”型花岗岩等构造岩石组合记录了碰撞造山的全过程,证实了江南雪峰古陆属元古宙造山带。这一发现为华南前寒武纪的大地构造格架和地壳演化提供了依据,同时该地区也将成为研究早期华南大陆地壳演化———武陵运动的关键地带。关键词:湘东北;文家市;蛇绿岩套;江南雪峰古陆;武陵运动中图分类号:P58 文献标识码:A 文章编号:1000-8527(2004)02-0229-08
收稿日期:2003-03-27;改回日期:2004-02-20;责任编辑:楼亚儿。
基金项目:国土资源部国家地质调查项目(20001300002071)。
作者简介:贾宝华,男,教授级高级工程师,博士研究生,1957年出生,矿物、岩石、矿床学专业,从事区域地质调查的研究
和管理工作。
① 湖南地质调查研究院.1∶25万长沙市幅区域地质调查报告.2002.
0 引 言湘东北地区位于扬子陆块与华南陆块的结合部位,属雪峰山造山带的东段[1～3]。湘东北及与之相邻的华南地区的大地构造属性的研究倍受中外地质学家的关注,至今已提出了“准地台—华南褶皱带”、“沟—弧—盆体系”、“中生代碰撞造山带”、“地体拼贴”、“内硅铝造山带”等构造演
化模式[4～12]
;也有过关于湖南存在蛇绿岩与非蛇
绿岩之争的报道[13～16]
。近年来,随着1∶25万长沙
市幅区域地质调查研究工作的逐步深入,在湘东北地区首次发现有古元古代结晶基底———连云山杂岩①[17]
和文家市蛇绿混杂岩的存在。湘东北文家市蛇绿混杂岩的确认,将为华南前寒武纪大地构造格架和地壳演化的研究提供依据。1 文家市蛇绿混杂岩的一般地质特征
111 文家市蛇绿混杂岩的产出位置文家市蛇绿混杂岩出露于湘东北浏阳文家市雷公糙地区,大地构造上位于扬子陆块与华南陆块的拼接部位,出露宽约5000m ,呈北东东向延
伸,往北东可与皖南伏川蛇绿岩套相连(图1)。
它以强烈剪切变形的基质和裹入其中的不同时代、不同性质的构造岩块相互混杂为特征。112 文家市蛇绿混杂岩的组成文家市蛇绿混杂岩带由基质和混杂于其中的
大小不一、性质各异的构造岩块组成。基质主要为中元古代冷家溪群板岩和古元古代仓溪岩
群①[18]
云母石英片岩、阳起石片岩等组成,其间混杂有蛇绿岩构造块体。蛇绿岩构造块体由洋脊
型玄武岩、辉绿岩(墙)、镁铁质堆晶岩(辉长岩)、超镁铁质堆晶岩(辉石岩类)、硅质岩及相关的火山
角砾岩组成,但已发生变质作用。代表性的剖面主要在文家市雷公糙附近(图2),出露的蛇绿岩片的岩性类型包括下列几种。
(1)变超镁铁质堆晶岩———变辉石岩类:剖面上出露宽度大约为20m ,呈灰黑色块状,柱粒
状鳞片变晶结构及变余嵌晶包含结构,块状构造。
变质矿物组合为斜长石+黑云母+角闪石+石英。主要矿物为斜长石(40%)、黑云母(28%)、角
第18卷 第2期2004年6月
现 代 地 质GEOSCIENCE
Vol.18 No.2
J un.2004
图1 湘赣地区地质略图
Fig 11 G eological sketch map of Hunan and Jiangxi provinces
11沉积盖层;21冷家溪群褶皱基底;31连云山杂岩结晶基底;41仓溪岩群;51印支期—燕山期花岗岩;61新元古代花岗岩;71文家市蛇绿岩;81断层与地质界线;91江(山)—绍(兴)断裂
图2 文家市蛇绿混杂岩的剖面图
Fig 12 G eological section of Wenjiashi ophiolitic m élange
11石英云母片岩;21黝帘石次闪石岩;31阳起石片岩;41角砾状斜长角闪岩;51斜长角闪岩;61变玄武岩;71变辉石岩;81变硅质岩;91灰岩;101茅口组;111仓溪岩群;121断层
闪石(20%);次要矿物为石英、绿帘石(黝帘石)(2%)、方解石(4%)。角闪石多数向绿色种属过渡或变为绿色种属,粒径为012mm ×014mm ～1mm ×8mm 。在部分晶体内残留有浑圆形橄榄石嵌晶的假象②[19]
。根据角闪石的这一特点,恢复其原岩成分属辉石岩类。 ② 湖南省地质局区域地质测量队.1∶20万浏阳幅区域地质测量报告.19771
(2)火山角砾岩:文家市蛇绿混杂岩剖面上可见2～3层火山角砾岩相间排列呈透镜体产出,角砾残斑含量为85%,呈灰黑色细中粒,成分为斜长角闪岩;基质含量为15%,呈灰白色细粒,成分为角闪斜长岩。残斑细中粒斜长角闪岩为板
柱状变晶结构,块状构造。主要矿物有斜长石(28%)、普通角闪石(50%);次要矿物有绿泥石、石英;副矿物有方解石等。其中斜长石为长板状,粒度为018mm ×015mm ,呈半自形—自形,且构
成近三角形的孔隙,为变余辉绿结构。斜长石大部分已蚀变为绢云母和绿帘石,在斜长石假象外
包围有钠长石,可见小双晶,钠长石系退变质形成。普通角闪石呈短柱状,自形程度不如斜长石,粒度为1mm ×018mm ,褐色,在普通角闪石中有绢云母、绿帘石包裹体。在样品Ⅲ-2-4号斜长角闪岩中,镜下可见角闪石具环带结构。
230 现 代 地 质2004年
(3)变镁铁质堆晶岩———变辉长岩:剖面上
可见该堆晶岩的宽度大约为2m ,岩石具变余辉长
辉绿结构,辉石已蚀变为透闪石,有时可见有斜长石嵌晶被包在辉石内。
(4)变辉绿岩(墙):变辉绿岩(墙)在剖面
上呈宽26～36m 的3～5个构造块体的形式赋存于云母片岩基质之中。变辉绿岩已变质成为斜长角闪岩,具板柱状变晶结构、变余辉绿结构,块状构造。(5)变玄武岩:变玄武岩在剖面上也呈几个构造块体侵位于变质围岩之中,边界以韧性—脆性断层所围限,出露宽度为50～150m 不等。岩石变质成为阳起石绿帘石闪石岩,呈灰绿色,变余斑状结构,手标本可见杏仁状构造。斑晶原矿物为斜长石,含量10%左右,呈板柱状,粒度1～3mm ,经强烈的钠黝帘石化,帘石已基本上取代
了原矿物,局部地段尚有残留的斜长石边角。基质为显微花岗纤状变晶结构,由阳起石纤状变晶(d =0105～011mm )、绿帘石、石英粒状变晶组成,具不定向排列。
(6)变硅质岩:变硅质岩因变质作用而变质为绢云母石英岩。剖面上见有1m 宽的灰色薄层、条带状变硅质岩,纹层发育,变余层理清楚。主要矿物有石英(60%)、绢云母(35%);次要矿物有白云母(3%)、电气石(2%)。石英呈它形粒状,粒径为0108～0115mm ,因静态重结晶石英颗粒界线平直;绢云母呈鳞片状定向排列;白云母为鳞片状,粒度为0107mm ×0102mm ,与绢云母构成胶结物;电气石呈短柱状、粒状,棕褐色。
2 文家市蛇绿岩的岩石地球化学特征
211 常量元素
文家市蛇绿岩各组分岩石的化学成分从表1
中可以看出,各组分之间有较宽的变化范围,这
是由于岩石受后期变质所致。(超)镁铁质堆晶岩的w (Na 2O )、w (K 2O )值普遍较低;变辉石岩富含高的w (MgO )、w (CaO )值,而贫w (Al 2O 3);变辉长岩具高的w (Al 2O 3)、w (CaO ),而w (MgO )相对较低。变辉绿岩、变玄武岩具有低的w (P 2O 5)(0107%～01126%)和中等的w (TiO 2)(0171%～1138%),其中w (TiO 2)比镁铁质岩高1%左右,
但它们均近似于深海拉斑玄武岩和岛弧拉斑玄武
岩的w (TiO 2)的平均值(015%～115%),属亚碱性拉斑玄武岩系列。在w (MgO )2w (CaO )2w (Al 2O 3)图(图3)
中,变辉石岩样品投点落在超镁铁质堆晶岩区附近,其他岩石的样品投点则落在镁铁质堆晶岩区附近。变辉长岩在w (MgO )2w (K 2O )图中,投点落于蛇绿岩的辉长岩范围内,这些特点均充分说
明各岩石属于蛇绿岩的组成部分
。图3 文家市蛇绿岩的w (MgO )2w (CaO )2w (Al 2O 3)图解
(原图据R 1G 1Coleman ,1977[20])
Fig 13 The diagram of w (MgO )2w (CaO )2w (Al 2O 3)of
Wenjiashi ophiolite
11变橄辉岩;21超镁铁质堆晶岩区;31科马提岩;41镁铁质堆晶岩
区;51大洋中脊玄武岩的平均成分;Ⅰ1斯科加尔得岩体的趋势线
表1 文家市蛇绿岩的岩石化学成分分析结果(w B /%)
T able 1 Chemical composition analysis results of Wenjiashi ophiolite (w B /%)
样号SiO 2TiO 2Al 2O 3Fe 2O 3FeO MnO MgO CaO Na 2O K 2O P 2O 5 H 2O +
Ⅲ-17781620176101290159313001020184010701163135010341146Ⅲ-15481261138151425164615001206188716811101121011264117江-1491640171131231196717801178154813631140104010703173Ⅲ-2-3
4919011371317511516188011410195813511961154011301140z -1
48160013115117110761980117101381016221350110010303162沙-1
50102
0134
6177
1134
8169
0116
20147
3155
0125
0178
01020
5178
注:Ⅲ-171变硅质岩;Ⅲ-15、江-11变玄武岩;Ⅲ-2-31变辉绿岩;z -11变辉长岩;沙-11变辉石岩;测试分析单位为湖
北省地质矿产局实验研究所。
第2期贾宝华等:湘东北文家市蛇绿混杂岩带的发现及意义231
M /F 值在(超)镁铁质堆晶岩(变辉石岩)中为
210,在变辉长岩中为1126,在变辉绿岩中为1128,表明前者为镁铁质岩石,后二者为铁质岩石。这一点与上述图解有一定的差异,可能与岩石的强蚀变有关。
在FM A 图解(图4)中,研究区样品的各组分均表明具大洋拉斑玄武岩的特征。在G 1Serri 的
w (FeO 3
)/w (MgO )-w (TiO 2)图解(图5)中,样品投点均落在高钛蛇绿岩区,说明岩石形成于大洋环境
。
图4 文家市蛇绿岩的FMA 图解
(原图据欧文等,1971)
Fig 14 The diagram of FMA of Wenjiashi ophiolite
11变橄辉岩;21超镁铁质堆晶岩区;31科马提岩;A 1大洋拉斑玄武岩;B 1非大洋拉斑玄武岩
图5 玄武岩的w (FeO 3)/w (MgO )-w (TiO 2)图解
(原图据G 1Serri ,1981)
Fig 15 The diagram of w (FeO 3)/w (MgO )and w (TiO 2)
of tholeiitic basalts
IAT 1岛弧玄武岩;MORB 1洋中脊玄武岩;OIB 1洋岛玄武岩
212 稀土元素和微量元素
文家市蛇绿混杂岩各组分的稀土元素组成见表2,其球粒陨石标准化曲线见图6。除变辉绿岩
的稀土总量中等外,变超镁铁质堆晶岩(变辉石岩)、变辉长岩、变玄武岩的稀土总量均较低。w (∑Ce )/w (∑Y )值在变超镁铁质堆晶岩(变辉石岩)和变辉绿岩中为1188～3167,显示为轻稀
土稍富集、曲线稍向右倾斜的型式;变辉长岩、变玄武岩(Ⅲ-15)的δ(Eu )值为0136～0161,且重稀土稍富集;而变玄武岩(江-1)的δ(Eu )值为1107,轻、重稀土分异不明显,它们的球粒
殒石标准化曲线为平坦型。
δ(Eu )值在变辉石岩、变辉长岩和变玄武岩(江-1)中分别为0197、1104、0191,δ(Eu )值接近1,显示无明显的Eu 异常;变辉绿岩、变玄武岩(Ⅲ-15)的δ(Eu )值分别为0179、0175,显示具Eu 弱负异常。Δ(Ce )值均大于1,反映了铈严重亏损。w (La )N /w (Yb )N 值为0161～11111,相当于标准洋中脊玄武岩与地幔柱热点玄武岩的过渡型,反映出文家市蛇
绿岩岩石的形成环境接近于洋岛或岛弧。
图6 文家市蛇绿岩的稀土元素配分型式
Fig 16 The REE distribution patterns of Wen jiashi ophiolite
图7 文家市蛇绿岩中微量元素比值蛛网图
Fig 17 T race elements distribution patterns of Wenjiashi ophiolite
文家市蛇绿岩的微量元素含量列于表3,其地
幔标准化图解见图7。从图中可看出:文家市蛇绿岩组合的大离子亲石元素相对富集,Ba 含量高,Th 相对于Nb 、Ta 的丰度来说较高,Zr 、Hf 有弱
正异常,超镁铁质堆晶岩具有很强的Sr 负异常特点,与岛弧玄武岩最突出的地球化学性质(低Nb 、
232 现 代 地 质2004年
表2 文家市蛇绿岩的稀土元素分析结果(w B/10-6)
T able2 Analysis results of REE of Wenjiashi ophiolite(w B/10-6)
样号La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y ∑REE∑Ce/∑Yδ(Eu)w(La)N/w(Y b)N Ⅲ-1745100581108121361206168116661410185515511133114014821780144251501761633137017710166
Ⅲ-157155716621551116031551116612811062151115441960171411001643318055187016101751121
江-17159151762127819421290174217301483109016511880130118901302316548191110701912165
Ⅲ-2-333120531906148291604198113251240173416701812142013611940130181801451953167017911111
z-1113821400142212901860138114601312121014811520124114801231316715166013611040161
沙-191305189114561341117013711160118111401240170011401960115813629119118801976137
注:样号说明及测试单位同表1,w(La)N/w(Yb)N、δ(Eu)为经Wood1979年的球粒陨石标准化后的值。
表3 文家市蛇绿岩的微量元素分析结果(w
B
/10-6)
T able3 T race elements analysis results of Wenjiashi ophiolite(w B/10-6)样号Ba Co Cr Ni Sr Th Sc V Rb Ta Zr Hf Nb B Ⅲ-1715010101333092218 31351501310110277100125114103142130105Ⅲ-15235103519027969145010515047102057018013911410314213
江-14316431701601271059152132411623891001467711115215
Ⅲ-2-341010201503242081030010813023161716514111018010711714
z-145104518019711110701901404413161411011528141132171101沙-18010601801334454104156110441013061120125100103133160110 注:样号说明及测试单位同表1。
高Ba)相一致[21,22]。浅成—喷出岩类(变辉绿岩—变玄武岩)显示轻微的Nb负异常和明显的Ti负异常。一般认为,Nb、Ti负异常与俯冲作用有关[23],推断文家市蛇绿岩中的火山岩可能具有俯冲作用的成因特点。变玄武岩中Th的高度富集和无Zr、Hf负异常说明它又不同于岛弧玄武岩[24～26]。
硅质岩的w(∑REE)为176163×10-6,轻、重稀土分馏明显,w(∑Ce)/w(∑Y)为3137, w(La)N/w(Yb)N为10166,其配分模式为轻稀土富集的右倾型曲线,δ(Eu)值为0177,负Eu异常比较明显(图6)。这些显示了其具有深海硅质岩的特征。
3 讨 论
311 构造环境
从上述的地球化学特征可知研究区的变辉石岩、变辉长岩和变玄武岩为轻稀土弱亏损或弱富集,稀土配分曲线总体为平坦型,暗示其来源于地幔,形成环境接近于洋岛或岛弧;而变玄武岩中Th的高度富集和无Zr、Hf负异常说明它又不同于岛弧玄武岩[24～26],应用Pearce1982年的w(Zr)N/w(Y)N-w(Zr)图解①[27](图8),样品投点均落在洋中脊玄武岩区;应用Pearce1975
年的
图8 玄武岩的w(Zr)N/w(Y)N-w(Zr)图解
(原图据Pearce,1982)
Fig18 The diagram of w(Zr)N/w(Y)N and w(Zr)
of tholeiitic basalts
IAB1岛弧玄武岩;MORB1洋中脊玄武岩;WPB1板内玄武岩
w(K2O)-w(TiO2)-w(P2O5)图解[28](图9),研究区的样品投点除变辉石岩落在碱性玄武岩区外,其余均落在大洋拉斑玄武岩区,表明其应属残留洋壳的组成部分。综合上述特征,可以认为文家市蛇绿岩形成于洋中脊—岛弧的过渡环境,即弧前有限小洋盆。
312 文家市蛇绿岩的就位时代
文家市蛇绿混杂岩带内出露最老的地质体为
第2期贾宝华等:湘东北文家市蛇绿混杂岩带的发现及意义233
图9 文家市蛇绿岩的w(K2O)2w(TiO2)2w(P2O5)图解
Fig19 The diagram of w(K2O)2w(TiO2)2w(P2O5)
of Wenjiashi ophiolite
OT B1大洋拉斑玄武岩;A B1碱性玄武岩;CT B1大陆拉斑玄武岩
古元古代仓溪岩群[18],缝合带以北为“晋宁期”同碰撞型花岗岩———九岭—长三背复式岩基[29],而泥盆系等地层呈角度不整合覆于混杂岩带之上,它们制约着可能存在的碰撞事件的时间。
九岭—长三背岩体为富含堇青石的二长花岗岩、花岗闪长岩,系过铝、富硅的“S”型壳源部分重熔岩浆的产物,与岩石化学R1-R2图解[30]中投影点的同碰撞花岗岩区一致①[29]。规模巨大的九岭—长三背花岗岩基的形成是一重大的地质构造事件,标志着幕阜—九岭地区碰撞造山作用的客观存在。
九岭—长三背岩体的单颗粒锆石的U2Pb法测定年龄分别为1054Ma、93511Ma、92811Ma、91315Ma①[19,29,31];黑云母40Ar/39Ar快中子活化法测定年龄为(937±4015)Ma[32]。从上述数据可知:40Ar/39Ar同位素和单颗粒锆石U2Pb同位素所测得的年龄结果基本一致,全部年龄集中在91315～1054Ma这1亿a的时间间隔内,即大约在91315～1054Ma期间,此时扬子古陆块和华南古陆块碰撞拼合,从而在区域上有大批称之为“晋宁期”的年龄值的记录:九岭—长三背花岗岩基的侵入形成、文家市蛇绿岩的就位。91315～1054Ma是本区最重要的前寒武纪碰撞造山期。313 武陵运动、文家市蛇绿混杂岩和雪峰山造山带的形成
武陵山及雪峰山地区的板溪群与冷家溪群之间存在一个明显的角度不整合,1959年湖南省地质矿产局413地质队创名为武陵运动[19,33,34]。武陵运动相当于王鸿祯1986年确定的晋宁运动早期,在湘东北镇头等地区可直接观察到新元古代板溪群横路冲组底部的变质砾岩呈角度不整合于下伏的中元古代冷家溪群小木坪组凝灰质板岩之上。与此相当的有梵净山运动[35]、四堡运动[36],说明这次运动在华南是广泛存在的。
文家市蛇绿混杂岩带的厘定说明在雪峰山造山带的湘东北地区也像在江南造山带的东段和西段那样[37～40],在元古宙时存在大洋板块俯冲及岛弧火山活动。区域上,雪峰山地区中元古代冷家溪群顶部小木坪组普遍发育前陆浊积岩(紫红色凝灰质板岩),反映水体变浅;而造山带东段之赣北、皖南地区则出现修水组、牛头岭组等砾岩层,代表这一时期板块俯冲造成盆地水体抬升,亦为武陵造山运动的开始和沉积岩层褶皱回返上升的前兆。顶部小木坪组凝灰质板岩的Rb2Sr全岩等时线年龄为1157Ma[34],表明华南古板块聚敛运动从中元古代晚期蓟县纪就已开始,扬子古陆块与华南古陆块对接,继而发生碰撞,形成文家市蛇绿混杂岩带、扬林冲组山前磨拉石沉积[34]及江汉—洞庭弧后盆地、大陆边缘九岭—长三背岛弧岩浆岩组合。正是这一造山过程使东西绵亘1500 km的雄伟壮观的江南雪峰造山带得以形成,武陵造山运动的时限可初步限定为91315～1157Ma。314 Rodinia超大陆汇聚过程的验证
武陵造山运动使扬子陆块与华南陆块拼合是Rodinia超大陆发生聚合作用的一部分,文家市蛇绿混杂岩带、扬林冲组山前磨拉石沉积[34]及江汉—洞庭弧后盆地、大陆边缘九岭—长三背岛弧岩浆岩组合是格林威尔造山事件在华南的具体表现,记录了Rodinia超大陆的汇聚过程。武陵造山运动的时限91315～1157Ma,可与全球性格林威尔造山期相对比,支持10亿a左右格林威尔造山期形成Rodinia泛大陆的地质史实。
315 构造意义
湘东北文家市蛇绿混杂岩的发现和确认,可以作为在新元古代早期扬子陆块周边均存在大洋板块俯冲作用证据的有力补充,将为华南前寒武纪大地构造格架和地壳演化提供依据,同时该地区也将成为研究早期华南大陆地壳演化———武陵运动的关键地带。
4 结 论
本文通过地质产状、岩石学、地球化学特征
234
现 代 地 质2004年
等方面的综合研究,首次在文家市雷公糙剖面上发现和确认了一套蛇绿岩组合,对该蛇绿岩组合的认识如下。
(1)文家市蛇绿岩形成于洋中脊—岛弧的过渡环境,即弧前有限小洋盆。
(2)文家市蛇绿混杂岩带、前陆盆地、磨拉石建造和“S”型花岗岩等构造岩石组合记录了碰撞造山的全过程,武陵造山运动的时限可初步限定为91315～1157Ma,证实了江南雪峰古陆属元古宙造山带。
(3)武陵运动是湖南乃至华南最重要的运动之一。武陵造山运动的时限为91315～1157Ma,可与全球性格林威尔造山期相对比,支持10亿a 左右格林威尔造山期形成Rodinia泛大陆的地质史实。
(4)湘东北文家市蛇绿混杂岩的确认,将为华南前寒武纪大地构造格架和地壳演化提供依据,同时该地区也将成为研究早期华南大陆地壳演化———武陵运动的关键地带。
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DISCOVER Y OF THE WENJIASHI OPHIOL ITIC ME LANGE BE L T
IN NORTHEASTERN HUNAN AN D ITS IMPL ICATIONS
J IA Bao 2hua 1,2,PEN G He 2qiu 2,3,TAN G Xiao 2shan 2,HE Jiang 2nan 2,GUO Le 2qun 2
(1.
Chi na U niversity of Geosciences ,Beiji ng 100083,Chi na ;21Hunan Instit ute of Geological S urvey ,
Xiangtan ,Hunan 411100,Chi na ;31Chi na U niversity of Geosciences ,W uhan ,Hubei 430074,Chi na )
Abstract :This is the first report on the ophiolite suite ,which consists of metasediment ,meta 2basalt ,meta 2diabase ,metagabbro ,metapyroxene and metasilicith ,in the Wenjiashi area ,northeastern Hunan 1Based on geology ,petrology ,geochemistry and isotope chronologic data issued in this work ,it is suggested that the Wenjiashi ophiolite be developed under the tectonic setting of a restricted small ocean basin 1Tectono -rock assemblages such as ophiolite m élange belt ,foreland basin ,molasse formation and “S -type ”granitoid recorded the whole process of collisional orogenesis of Wuling epoch and confirm that the Jiangnan —Xuefeng Block should belong to Proterozoic orogens 1The discovery of the ophiolitic m élange belt in the Wenjiashi area provides information about the Precambrian geotectonic framework and crust evolution of South China ,and
therefore ,this area would become one of key areas to study the early evolution (the Wuling Movement )of South China continental crust 1
K ey w ords :northeastern Hunan ;Wenjiashi ;ophiolite suite ;the Jiangnan —Xuefeng Block ;the Wuling Movement
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现 代 地 质
2004年
蛇绿构造混杂岩带及韧性剪切带地质填图理论与方法
第七章蛇绿构造混杂岩带及韧性剪切带 地质填图理论与方法 第一节蛇绿构造混杂岩带地质填图理论与方法 一、蛇绿岩的主要类型 根据板块构造理论，蛇绿岩形成于大洋中脊，随海底扩张向中脊两侧推移，并在俯冲带下沉到地幔，构成一个完整的对流循环体系。大多数地质学家认为缝合带中的蛇绿岩是外来移置的，常常与混杂堆积岩伴生，形成蛇绿混杂岩（Ophiolitic mélange）。并认为现代大洋岩石圈与地质历史中的大洋岩石圈在岩石学、地质学和地球物理性质方面都十分近似，所以20世纪80年代以前认为蛇绿岩均形成于洋中脊MOR（Mid—Ocean Ridge）。 但是随着地球化学技术的发展、世界各地蛇绿岩研究不断深入以及深海钻探计划和大洋钻探计划研究进展，表明大部分蛇绿岩的上部熔岩与现代大洋俯冲带上的火山岩相似，只有极少数与洋中脊一致，例如：塞浦路斯的Troodos、纽芬兰的岛湾等蛇绿岩的
上部熔岩序列不同于洋中脊，而与现代俯冲有关的构造环境中的火山岩较为一致，因而引起有关蛇绿岩形成的构造环境、侵位方式及其地球动力学等各个方面的争论。 现在越来越多的资料表明，蛇绿岩的形成构造环境大致可以分为两大类：①洋中脊（MOR）；②俯冲带之上（SSZ）的弧前和弧后盆地等。造山带中的蛇绿岩几乎全部产于构造带中，与外来岩块等共同构成“蛇绿构造混杂岩带”（图版Ⅵ—a），而“蛇绿混杂岩”是该带的主要成员和识别标志。 MOR型蛇绿岩的形成过程可概况为图7—1的模式。 图7—1 MOR型蛇绿岩形成模式 （据Darig and Bird，1971） 形成于俯冲带上的SSZ型蛇绿岩的上部火山岩为岛弧拉斑玄武岩IAT和玻安岩等。堆晶岩组成为纯橄岩、异剥橄榄岩、单斜辉石岩、二辉石岩和辉长岩。地幔橄榄岩类型主要是方辉橄榄岩。弧前盆地SSZ型蛇绿岩形成过程可概况为图7—2的模式。弧后盆地SSZ型蛇绿岩形成过程可概况为图7—3的模式。 SSZ型蛇绿岩的形成与MOR型蛇绿岩的形成存在很大差异，导致岩石地球化学，岩石学等方面的不同，重要的是更多的SSZ型蛇绿岩并非大洋中脊的产物，就不能作为板块缝合带的标志。
构造_蛇绿混杂岩工作方法_研究途径及填图单位划分
工作方法、研究途径及填图单位划分 112黎敦朋肖爱芳张汉军 ( )1 . 陕西省地质调查院 , 长安 710100 ; 2 . 陕西省地矿局 , 西安710054 ( ) ( 摘要板块聚敛、洋盆封闭 , 洋壳残片蛇绿岩构造侵位到陆壳陆源碎屑 ) 岩之上形成了构造—蛇绿混杂岩。它由以脆性剪切破裂为主的刚性构造包 体和以 韧—脆性剪切变形为主的剪切基质两部分组成。对构造—蛇绿混杂岩研究 应采用大 比例尺精细露头填图、详测剖面和综合研究方法。同时对构造—蛇绿混杂 岩带填图 单位划分方案进行了讨论 , 提出对构造—蛇绿混杂岩带建立杂岩。对蛇绿 岩刚性构 造块体建立杂岩体组合、杂岩体等级体制划分方案 ; 对其它刚性构造块体建 立岩 片、岩块级非正式地层单位 ; 对剪切基质建立相当与岩组、岩段级非正式 地层单 位。 关键词构造—蛇绿混杂岩带 ; 刚性构造包块体 ; 剪切基质 ; 工作方法 ; 研究 途径 ; 填图单位划分 文献标识码 : B中图分类号 : P58813 1 构造—蛇绿混杂岩
蛇绿岩的定义最早是由外国学者 Steinmann 于 1926 年提出的 , 其含义是指主要由蛇纹石化橄榄岩和少量辉长岩、玄武岩组成的岩石群体 , 它与深海沉积物如放射虫燧石和粘土紧密共生。1955 年 Hess 建议将蛇纹岩、基性火山岩和燧石岩的组合称为 Steinmann 的“三位一体”。Steinmann 对蛇绿岩的定义局限在火成岩组合内 , 强调了它与放射虫燧石和粘土等深海沉积物紧密共生 ; 而Hess 对 Steinmann 定义的蛇绿岩总结为“Steinmann 三位一体”, () 把伴生的深海沉积物与地幔岩、下部洋壳物质火成岩组合等同起来 , 并得到了广泛的传播 , 而真正的 Steinmann 的蛇绿岩定义反而被忽视了。 1972 年彭劳会议对蛇绿岩的定义进行了重新厘定 , 恢复了 Steinmann 蛇绿岩的原始定义 : 它是指具有特定成分和层序的镁铁—超镁铁质岩组合 , 其通常伴生有深海放射虫硅质岩 收稿日期 : 2001 - 09 - 26 作者简介 : 黎敦朋 , 男 , 33 岁 , 1991 年毕业于西安地质学院地勘系 , 工程师。曾发表《紫阳地区微量元素特征及富 硒作物开发建议》、《紫阳富硒茶叶地质》等论文。 和泥质岩 , 它是古洋壳的产物 , 特别指出它不是一个岩石名称 , 不作为填图的岩石单元。典型的分异完好的蛇绿岩 , 如 Troo do s 蛇绿岩 , 具有如下特定的物质组成和固定的层序结构 () 从下至上: () (1超镁铁质杂岩 , 由不同比例的方辉橄榄岩、二辉橄榄岩和纯橄榄岩组 成大多具有 ) 蛇纹石化等变质组构; ()2 辉长质杂岩 , 通常具堆晶结构 , 常见橄榄岩、辉石岩和层状辉长岩 ; () 3镁铁质席状岩墙杂岩 ; ()4 镁铁质火山杂岩 , 常具枕状构造。