藏南罗布莎蛇绿岩形成于1亿年前

雅江带蛇绿岩代表了印度和亚洲之间消失的新特提斯洋,是确定两大板块间缝合线存在的重要岩石学标志。前人研究结果表明,雅江带中段和西段出露的蛇绿岩形成于早白垩世,而东段的泽当和罗布莎蛇绿岩则形成于中侏罗世甚至中二叠世。这反映出雅江蛇绿岩带可能保存有多期的洋壳岩石,并存在“东段蛇绿岩老、中–西段蛇绿岩年轻”的现象。这一现象与世界上其它著名的大型蛇绿岩带中基性岩石具有单一年龄的现象并不一致。此外,罗布莎蛇绿岩产出了丰富的豆荚状铬铁矿,是我国最大的铬铁矿床。近年来在罗布莎蛇绿岩的铬铁矿和橄榄岩都发现了大量的金刚石等超高压矿物,暗示其来源于很深(> 200公里)的软流圈地幔,这与浅部俯冲成因相互矛盾。

在上述背景下,为了厘定雅江东段蛇绿岩年龄以及解释罗布莎蛇绿岩的成因,中国科学院

罗布莎蛇绿岩地质简图 (a)及辉绿岩脉(b)、辉长岩(c)和角闪岩(d)的野外产状
罗布莎蛇绿岩地质简图 (a)及辉绿岩脉(b)、辉长岩(c)和角闪岩(d)的野外产状

地质与地球物理研究所岩石圈演化研究室博士研究生张畅在其导师刘传周研究员的指导下,对藏南罗布莎蛇绿岩中侵入到橄榄岩的基性岩脉(辉长岩和辉绿岩)和橄榄岩下部混杂岩带中的斜长角闪岩进行了详细的岩石学、地球化学以及同位素年代学的研究,并得出以下结论:

辉长岩中锆石具有岩浆锆石的形态及高的Th/U值,获得的U-Pb年龄为128.3±0.9 Ma,代表了罗布莎蛇绿岩的形成时代。斜长角闪岩中锆石具有与变质锆石类似的形态及低的Th/U比值,获得的锆石U-Pb年龄为130.9±1.3 Ma),这与榍石的激光U-Pb年龄(~ 132-134 Ma)在误差范围内是一致的,两者代表了蛇绿岩就位过程中变质底板的形成时代。这表明罗布莎蛇绿岩也同样形成于早白垩世,并在形成后的非常快速地发生了洋内仰冲就位。基于此,他们提出整个雅江带的蛇绿岩均形成于早白垩世,并不保存多期洋壳岩石以及存在“东段老、中西段年轻”的现象。

对于罗布莎蛇绿岩中的基性岩石研究表明,辉绿岩普遍具有轻稀土亏损的特征,大离子亲石元素不同程度富集,高场强元素负异常不明显等地化特征。在Zr-Ti/100-3´Y判别图中,罗布莎辉绿岩与前人发表的罗布莎玄武岩均落入洋中脊玄武岩的范围。罗布莎辉长岩和辉绿岩的全岩Nd-Hf同位素也落在全球洋中脊玄武岩的范围,表明其来源于没有俯冲物质或组分的加入的亏损地幔源区,从而支持罗布莎基性岩形成于洋中脊的构造背景。这表明罗布莎蛇绿岩中的基性岩石与地幔橄榄岩之间的构造背景存在解耦的现象。

以上研究成果近期发表在岩石学领域权威期刊Lithos。

论文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0024493715002406

(据中国科学院地质与地球物理研究所)

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