基性—超基性岩(蛇绿岩)
2020-01-17 · 技术研发知识服务融合发展。
内蒙古中部造山带位于华北板块与西伯利亚板块之间,向西与天山造山带相连,向东与兴安岭构造带相连。普遍研究认为这一EW向构造带的形成与演化与中亚-蒙古洋板块的俯冲消减关系密切。新元古代至早古生代华北板块与西伯利亚板块曾被广阔的古亚洲洋隔开,其中散离有规模不等的陆块。从古生代早期至晚古生代时期,随着洋壳由南向北的不断俯冲作用,陆块向大洋两侧的板块边缘增生,在内蒙古中部造山带内形成了不同时期、不同空间分布的基性超基性岩(蛇绿岩)带(图2-4),因此对这些蛇绿岩带的研究对认识洋壳俯冲消减演化过程起到至关重要的作用。区域上目前发现和确定的蛇绿(混杂)岩带包括西拉木伦-柯单山、贺根山、白云鄂博、索伦山、温都尔庙等,其空间上是如何组合的,到底哪一条才真正代表了古亚洲洋消失的遗迹,同时其他蛇绿(混杂)岩带在区域板块构造演化中又具有什么意义等问题是目前研究的重点。
(一)早古生代蛇绿岩
左国朝(1984)在内蒙古与甘肃、新疆交界处的白云山地区进行专题研究时,发现了呈NWW向展布,出露长度达100km的蛇绿岩带,并指出它由一套被肢解的蛇绿岩套组成;并提出该区由大陆边缘向弧后盆地演化的特点,而蛇绿岩带是板块俯冲的直接标志;结合蛇绿岩带两侧地层所产化石,指出该蛇绿岩带形成于早古生代。
谢同伦(1980)在达茂旗一带发现了几处比较典型的蛇绿岩带,并确定形成时代为早元古代,祁思敏等(1981)在温都尔庙也发现了早古生代蛇绿岩带的存在,随后在其东部的西拉木伦河的北部杏树洼、柯单山、五道石门、黄梁岗、二八地、天山、九井子一带发现一条NEE向断续延伸180km的蛇绿岩带(邵济安,1982;何国琦,1983)。邵济安(1986)、胡骁等(1986)、曹从周等(1986)、李锦轶等(1987)先后证实了温都尔庙蛇绿混杂带的存在,并根据其中所夹蛇绿岩的年龄判定温都尔庙蛇绿岩带形成于早古生代;何国琦、邵济安(1983)、李锦轶(1987)等根据西拉木伦河北部蛇绿岩带硅质岩中发现的化石等认为该蛇绿岩带形成时代应为早古生代。许靖华等(1998)在考察了该地区后认为,温都尔庙蛇绿混杂带是弧后盆地衰萎的产物,邵济安在详细分析研究达茂旗一带蛇绿混杂岩之后认为,其应代表弧后洋盆的残余洋壳碰撞阶段的产物,梁日暄(1994)研究认为温都尔庙-西拉木伦河蛇绿岩带是大洋壳俯冲消减部分的残留体。
图2-4 内蒙古中段蛇绿岩带分布图(据梁日暄,1994,修编)
以上分析表明,在内蒙古境内沿华北板块北缘断续分布着有早古生代蛇绿岩带,东西长近1000km,宽约100km。反映在华北板块北缘沿达茂旗—温都尔庙—西拉木伦河一线,存在一早古生代板块俯冲碰撞消减带。
(二)晚古生代蛇绿岩
李春昱(1983)在编制亚洲地质图时,注意到内蒙古贺根山地区的蛇绿混杂岩,识别出了一条碰撞缝合带,并提出内蒙古造山带是安加拉板块与中国板块碰撞形成。随后邵济安(1986)、胡骁等(1986)、曹从周等(1986)、李锦轶等(1987)先后证实了贺根山蛇绿混杂带的存在。曹从周等(1986)、梁日暄(1994)并发现二连浩特西中蒙边境索伦山一带也出露蛇绿岩带,并将两者归并为一条蛇绿混杂岩带,该带呈EW—NEE向展布,向西沿中蒙国界线进入甘肃北部和新疆境内,与克拉美丽-斋桑蛇绿岩带相连,成为西伯利亚板块和哈萨克斯坦板块的缝合线,向东延至乌兰浩特一带,整体宽约40km,长逾1500km。前人根据其中所夹蛇绿岩的年龄判定贺根山蛇绿混杂带形成于晚古生代。
包志伟等(1994)特别对贺根山地区蛇绿岩稀土元素和Sm-Nd同位素展开了详细研究。认为贺根山蛇绿岩Sm-Nd同位素体系(143Nd/144Nd)初始值为0.51256±3,εNd(t)为0.7±0.6,Sm-Nd等时线年龄为403±27Ma,年龄比梁日暄(1994)给出的略早。同时认为,该带受后期改造程度很低,各类岩石有强烈的亲缘关系和较一致的钕同位素组成。清楚地表明蛇绿岩起源于亏损型上地幔,无明显地壳物质的混染,形成于大洋中脊环境。而西拉木伦蛇绿岩形成年代为665±46Ma(陈森煌等,1991),远早于贺根山蛇绿岩,因此两者不可能是同时形成的。
正如前述,在温都尔庙群北带,也发现了中晚古生代的蛇绿岩块(详见前述),其规模远比二连浩特地区大得多,据徐备、张臣等研究,它向西应与索伦山蛇绿岩带相连,向东则与贺根山带相连,代表中晚古生代的一次洋壳消减作用。