Question

中新元古代之交构造体制的转化

Answer 1

自中新元古代之交，秦岭-大别就进入了板块构造体制发展阶段，在北秦岭南侧的商丹断裂带中就有构造侵位年龄为1000Ma（983±140Ma）的一些蛇绿岩片产出（李曙光等，1991b）。其中研究得最详细的为松树沟蛇绿岩片，已确定该岩片由纯橄榄糜棱岩、方辉橄榄岩、中粗粒纯橄榄岩、透辉岩-透辉橄榄岩以及多种变拉斑玄武岩（斜长角闪岩、石榴斜长角闪岩或榴闪岩等）组成。

纯橄榄糜棱岩和方辉橄榄岩均为具有强应变相显著变形组构特征的变质橄榄岩。这两种变质橄榄岩化学成分相近，其特点是：化学成分稳定、变化范围很小，Mg^*值［Mg/（Mg+Fe）原子比值〕和MgO/（MgO+FeO^*）比值高（分别为0.90～0.92和0.83～0.86）；Cr、Ni、Co含量高，而∑REE含量极低（为球粒陨石∑REE的0.17～0.75倍，显示出LREE略富集和HREE近平坦性的球粒陨石标准化组成模式。经Coleman（1977）提出的Na₂O+K₂O-FeO-MgO和Al₂O₃-CaO-MgO图解判别，均属于变质橄榄岩或阿尔卑斯型橄榄岩。据此，这些变质超镁铁质岩被一致认为属于蛇绿岩套中的地幔残留岩石（高长林等，1990；张本仁等，1994；张泽军和安三元，1992；周鼎武等，1995a；裴先治等，1996，张本仁等，2002）。该变质橄榄岩具有高的初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值（0.7075～0.7145），亦同世界许多地区蛇绿岩套中变质橄榄岩的高初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值（0.7078～0.7156）相吻合。中粗粒纯橄榄岩，根据岩石矿物组成、结构构造与地球化学特征，被确定为属于岩浆成因的超镁铁质堆积岩。

各类变镁铁质岩石（斜长角闪岩、榴闪岩等），经详细矿物学和地球化学研究，判定主体为过渡洋脊型拉斑玄武岩（T-MORB）（高长林，1990；裴先治等，1996），或者进一步鉴别出其中存在着正常洋脊型拉斑玄武岩（N-MORB）和异常洋脊型拉斑玄武岩（E-MORB）两种岩石，其中E-MORB型岩石占多数，N-MORB型岩石化学成分仅近似N-MORB端元组分（周鼎武等，1995a）。近年来通过松树沟蛇绿岩片中变玄武岩地幔源区的地球化学示踪研究，也证明岩浆来自地幔柱（OIB）型与亏损地幔（N-MORB或DM）型两种源区（张本仁，2001）。因此，松树沟蛇绿岩片应能代表古商丹洋岩石圈的残留体，标志着秦岭-大别区域开始了板块构造的洋陆相互作用阶段。同时，松树沟蛇绿岩片的阿尔卑斯型纯橄榄岩和方辉橄榄岩也可为北秦岭洋岛型微陆块的岩石圈地幔的岩石和地球化学组成提供一种参照，而E-MORB型与N-MORB型拉斑玄武岩也可作为商丹洋壳的近似代表样品。

近年又有报道称（姜长义等，1997），在北秦岭南缘商州-夏馆断裂及其北侧存在一条蛇绿岩带，岩片由蛇纹石化地幔橄榄岩，属于堆晶岩系的橄榄岩、辉石岩、辉长岩、斜长岩、斜长花岗岩等，属于席状脉岩群的辉绿岩，以及细碧岩（变玄武岩）、纹层状硅质岩和泥岩等组成。其中变玄武岩具有T-MORB的稀土元素和其他微量不相容元素组成特征，并以7件堆晶岩样品为基础，得出一条线性良好的Sm-Nd等时线，确定的年龄为832±31.6Ma。这一结果同样表明新元古代洋盆的存在，以及洋壳的俯冲消减可能不止一次。