新疆塔什库尔干县蛇绿混杂岩玄武岩的地球化学特征

新疆塔什库尔干县蛇绿混杂岩玄武岩的地球化学特征

蛇绿岩的形成环境多样，不仅形成于开放的大环境中，而且形成于原始海环境、边缘海盆和原始裂缝。海底是阳岛的根部，没有地震的海岸带和小海岸带，被动大陆边缘的小海岸带。新疆塔克札勒蛇绿混杂岩位于东准噶尔盆地东边,塔克札勒山附近,卡拉麦里缝合带的东南端。前人对塔克札勒蛇绿岩带已经做了一些研究。1早石炭世弧前岩构造格架塔克札勒蛇绿混杂岩位于新疆巴里坤塔克札勒山南麓,东准噶尔盆地东缘,卡拉麦里缝合带中南段,其南部为准噶尔地块。洋盆闭合时,蛇绿岩构造侵位于早石炭世弧前沉积物中(图1)。下石炭统在塔克札勒山沿330°方向分布,其南北两侧均为NWW向的断裂所穿切。在两断裂之间发育有近EW、NNW和NW向的次级断裂,控制了岩体的分布。塔克札勒蛇绿混杂岩受NWW向断裂控制,其后经受了晚期褶皱、断裂的改造,呈不规则状构造混杂岩块分布,由变质橄榄岩、堆晶橄榄岩及辉长岩、斜长花岗岩、石英闪长岩、辉绿岩、基性熔岩、放射虫硅质岩等块体组成(2克里斯特彻特的白色岩石化学特征2.1岩石学和岩石学特征通过薄片鉴定可以将玄武质熔岩再细分为辉绿岩、辉石球粒玢岩、隐晶-微晶玄武岩和杏仁球颗玄武玢岩,现分别描述如下:辉绿岩(TK-132):岩石含长结构清晰,辉石粒粗,斜长石呈刀片状既可“切”入辉石,又大量见于辉石周围。裂缝中发育粗粒葡萄石和碳酸盐岩脉。辉石球粒玢岩(TK-33):辉石常成连斑,可见成“X”贯穿双晶,粗板状,内部已碳酸盐化,外缘由铁质物围成。基质中斜长石放射状排列成为“球粒状”。偶见由钠长石边和绿泥石核组成的杏仁。沿裂隙可见有被铁质物熔浆熔蚀的外来物质,经氧化呈黑红色。隐晶-微晶玄武岩(Tk-38～40):岩石具斑状结构杏仁构造。斑晶辉石大小不一,可见很好的砂钟构造。镜下可见隐晶质基质中斜长石多于辉石,微晶辉石成交织状。杏仁可以是单个的,还可以是相连成串的,或成复合杏仁。杏仁石主要为绿泥石花瓣状集合体,或核为绿泥石,外为硅质物(石英)±碳酸盐,或全为碳酸盐。杏仁状球颗玄武玢岩(TK-32、34～36、39～41):辉石与斜长石成多晶贯穿晶的聚斑,或排成放射状。骸晶辉石成棍状,中空。基质骸晶辉石由球颗放射状渐变为交织状。基质斜长石充填于辉石粒间,呈他形,粒间填铁矿物和绿泥石。张裂隙中充填含硅质、碳酸盐质较大的杏仁状铁质物熔浆(氧化后呈黑红色)。杏仁石为绿泥石核,钠长石壁,或碳酸盐核,绿泥石壁。2.2不同岩性的sioj冲突及成因分析塔克札勒蛇绿混杂岩中的玄武质熔岩主量元素含量见表1。因玄武质熔岩具较强的碳酸盐化,可将塔克札勒蛇绿混杂岩中的玄武质熔岩主量元素含量按CO从表1和图2中可以看出,经过干算归一化后,塔克札勒蛇绿岩玄武岩SiOJesen三角变异图(图3)比较适合分析遭受变质作用并且有碱质交代岩石(Rollison,1993)。在该图中,样品大多数投影在高镁拉斑玄武岩系列区域内,少数落入科马提岩区,一个落入钙碱性英安岩区。由此可以确定该洋壳熔岩属拉斑质系列玄武岩。玻安岩是一种富Si、Mg和贫Ti的火山岩,其高的Mg值和Ni、Cr(Ni=100×102.3种多态岩石作为样品的ree分布稀土元素丰度见表2,其总量介于16.45×10辉绿岩:∑REE10倍于球粒陨石,MREE和HREE分布型式平坦,LREE(La-Nd)略微亏损;辉石球粒玢岩:REE分布型式右倾型,∑LREE50倍于球粒陨石,但LREE(La-Nd)平坦,而∑HREE仅5倍于球粒陨石,HREE亏损,MREE变化大,∑MREE+HREE高过所有其他玄武岩;隐晶-微晶玄武岩:两个样品的REE分布型式类似且近乎平行,总体说,REE分布型式右倾型但LREE较平缓,∑LREE10～11倍于球粒陨石,LREE(La-Nd)平坦,而∑HREE仅5～10倍于球粒陨石,HREE和MREE变化不大。重要的是,它们各自的Yb相对于其它REE元素有一个负异常;杏仁球颗玄武玢岩:6个样品的REE分布型式近似,REE分布总体平缓右倾,与隐晶-微晶玄武岩相似,LREE(La-Nd)平坦,HREE亏损,MREE变化不大。但与以上三种类型有一定不同,其Eu低或相对有负异常,且Yb相对其他元素有正异常。从上述四类岩石REE特征、分布型式及其相互关系看,隐晶-微晶玄武岩与杏仁球颗玄武玢岩相似,辉绿岩与辉石球粒玢岩呈互补特征,四种岩石类型大体一致,表现出LREE相对于HREE富集的平坦型特征,(La/Yb)2.4微量元素地球化学塔克札勒蛇绿岩玄武岩微量元素含量见表3。玄武岩类各种岩石的蛛网图(图5B)分布态势大致相同,与MORB的微量元素含量相比,出现了明显的Nb、Ta、Sr负异常,高场强元素Zr、Y、Ta有弱负异常,Nb、Ta、Zr、Hf平均含量分别是MORB的0.188倍、0.225倍、0.444倍、0.538倍。大离子亲石元素K、Sr、Ba具弱正异常,但这些活泼元素变化较大;Ba,Rb,Sr的平均含量分别是125.28×10塔克札勒蛇绿岩玄武岩微量元素分布型式蛛网图(图5B)也指示一种消减俯冲带(SSZ)环境。SSZ型玄武岩常见的三种分配型式最为明显的特点是有选择性地富集特定的某些元素(Sr、K、Rb、Ba、Th±Ce±Sm±P),而相对地亏损其它元素(Ta、Nb、Hf、Zr、Ti、Y、Yb)。塔克札勒蛇绿岩玄武岩微量元素蛛网图具有几乎完全与Pearce不活动性元素Th和Ta是两个重要的元素,它们在洋中脊下的软流圈地幔有相似的丰度(约0.02×103不同判别环境通常根据环境判别图解来指示蛇绿岩形成构造环境。一般在变质和蚀变情况下,HFSE相对比较稳定,所以常用它们制定的判别图来判别环境。在Ti-Zr-Y三角变异图解(图6a)中,塔克札勒蛇绿岩玄武岩样品落入了B-MORB区,一个落入靠近MORB的板内玄武岩区,一个落入钙碱型玄武岩区。Ti-Zr-Sr图解可以把Ti-Zr-Y图解中的B区进一步分辨为MORB、岛弧拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩三个区域(Pearce4稀土及稀土元素特征塔克札勒蛇绿岩玄武岩的主量元素以高Si、高Mg为主要特征;微量元素以富集LILE但又变化较大而贫HFS