西昆仑库地蛇绿岩地质、地球化学及其成因研究.pdf

2000年4月 地 质 科 学 SCIENTIA GEOLOGICA SINICA 35 2 151160 * 国家“ 九五” 科技攻关 305 项目 06- 03 专题、 国家自然科学青年基金49602038 和博士后基金项目资助课题。 王志洪, 男, 1967 年8 月生, 博士后, 大地构造学专业。 1998- 08- 20 收稿, 1998- 12- 03 改回。 西昆仑库地蛇绿岩地质、 地球化学 及其成因研究* 王志洪 李继亮 侯泉林 陈海泓 中国科学院地质研究所岩石圈构造演化开放研究实验室 北京 100029 摘 要 西昆仑库地蛇绿混杂岩由方辉橄榄岩和纯橄榄岩等地幔变质橄榄岩、 豆荚状铬 铁矿、 堆晶橄榄岩、 堆晶辉石岩和辉长岩、 辉绿岩墙、 块状和枕状玄武岩等组成。 强亏损方辉橄 榄岩为主的地幔岩组合, 二辉石的低Al含量和铬尖晶石的高Cr, 以及岩石的富Mg、Ni和 贫Al、Ca特征一致表明地幔橄榄岩类是经较高程度部分熔融后的地幔残余, 与消减带之上 蛇绿岩中的同类岩石相近。岩石富 Rb、 Ba、 U、 Th、 LREE, 说明地幔残余岩石受到了来自消减 带的洋壳重熔组分的混染。堆晶岩以辉石岩和辉长岩为主, 可能属 PPG 系列, 指示岩浆是在 消减带环境和含水条件下熔融的。 辉长岩为低T i蛇绿岩型, 代表洋内弧后盆地早期环境或弧 前环境。辉绿岩和玄武岩为洋中脊拉斑玄武岩和岛弧拉斑玄武岩的过渡类型; 玄武岩和辉绿 岩相比富 Ba、 T h、 LREE, 贫 T a, 指示玄武岩较辉绿岩更多地受到来自消减带洋壳重熔组分 的影响。库地蛇绿岩形成时的古构造环境是消减带之上的弧间或弧后盆地。 关键词 库地蛇绿岩 地质特征 地球化学 消减带 弧间或弧后盆地 1 引言 库地蛇绿岩位于西昆仑山脉的北西部, 出露于青藏公路 133- 156km 间的库地附近, 最初的地质研究始于汪玉珍 1983 , 他认为库地玄武岩的产出环境类似于日本海型的边 缘盆地。此后一些地质学家提出库地蛇绿岩发育于成熟大洋盆地的观点 邓万明, 1995; Pan, 1993; 姜春发等, 1992 ; 而 Yao and Hs 1994 则认为库地蛇绿岩原始发育于中昆 仑弧和北昆仑弧间的弧后盆地。邓万明 1995 指出库地蛇绿岩中的一些钙碱性火山岩可 能反映了岛弧或弧后拉张环境; Yang et al. 1996 也认为库地熔岩非常类似于西太平洋 汤加岛弧拉斑玄武岩。 我们在前人研究的基础上, 对库地蛇绿岩的野外地质特征作了详细 考察, 室内重点开展了库地蛇绿岩的常量、 微量、 稀土元素的系统测定和分析, 并由此对库 地蛇绿岩成因有了较清晰的认识。 2 地质特征、 岩相学和矿物学 2. 1 地质特征 库地蛇绿岩由库地南、 北超基性岩体、 新藏公路 134- 142 km 碑间的基性熔岩和一 些克沟基性火山岩等组成 图 1 。 图 1 库地蛇绿岩地质简图 Fig.1 Schematic geological map of the Kuda ophiolite 库地北超基性岩体位于库地桥西的不孜完大坂和托排士大坂之间, 由纯橄榄岩、 方辉 橄榄岩、 辉石岩、 辉长岩等组成, 方辉橄榄岩和橄榄岩与围岩间发育几米厚的片理化带、 蛇 纹石和滑石片岩带, 说明该岩块为一典型的构造推覆岩块。岩块内可见伟晶辉石岩、 伟晶 辉长岩和中粗粒辉长岩等岩脉。 库地南超基性岩体位于库地桥南东, 由具堆晶结构的纯橄 榄岩和少量方辉橄榄岩组成。在上述二岩体内还发育辉石岩、 辉长岩等堆晶杂岩。 新藏公路 134- 142 km 碑间出露的火山岩和火山碎屑岩与一些克沟剖面相近。剖面 底部以枕状玄武岩为主, 夹有多层块状玄武岩, 并有多条辉绿岩脉侵入。向上安山质火山 岩增多, 呈玄武岩、 安山玄武岩、 玄武安山岩和安山岩共存和过渡, 出现杏仁状、 角砾状等 构造。再向上过渡为一套具鲍马序列的浊流沉积。 我们还观察到库地蛇绿岩明显的混杂现象。在不孜完沟沟顶处的黑云母花岗岩和闪 长岩中发现有一超基性构造混杂岩块 图 1 , 斜剖面上呈四方形, 长宽约 20 余米, 主要岩 性有橄榄岩、 方辉橄榄岩等, 发育有片理化、 蛇纹石化、 纤闪石化, 其中赋存有铬铁矿。此 外, 新藏公路 161. 5 km 东冲沟中的糜棱岩化变质岩内发育有大量的蛇绿岩混杂团块 图 1 , 成分主要为蛇纹石化方辉橄榄岩、 辉石岩、 辉长岩等。 团块大小不一, 从几厘米至几米, 一般呈透镜状, 大体上沿着糜棱面理走向延伸分布。 一些白色石英条带和团块构成的 构 造和无根褶皱指示向南的逆冲。 152 地 质 科 学2000 年 2. 2 岩相学和矿物学 库地蛇绿岩的地幔橄榄岩主要有纯橄榄岩和方辉橄榄岩。方辉橄榄岩由镁橄榄石 Fo90. 9- 91. 7, 50- 90 、 顽火辉石 En90. 3- 91. 9, 5- 40, 内可见透辉石和普通辉 石 En48. 7- 53. 3 的出溶片晶 和少量尖晶石 5 组成。橄榄石和斜方辉石普遍发育 波状消光和变形扭折带。纯橄榄岩由橄榄石 Fo90. 3- 90. 5, 约 95 、 斜方辉石 En91. 5 - 92. 2, 5 和尖晶石组成。 一些橄榄石颗粒发育变形扭折带。 铬尖晶石的 Cr 100Cr/ Cr Al 和 Mg 100Mg/ Mg Fe 在变质橄榄岩和堆晶橄榄岩中分别为 59. 4- 61 和 42. 4- 46, 49. 1- 52. 8 和 43. 5- 46. 6 沈步明等, 1996, 在本文中堆晶橄榄岩与纯橄榄 岩是两种岩石 ; 在 Cr - Mg 图中, 堆晶橄榄岩位于 T roodos 堆晶岩区的边缘; 变质橄榄 岩中铬尖晶石的 Cr 高于大洋中脊橄榄岩, 而Mg 略偏低 图2 。 方辉橄榄岩中顽火辉石 和透辉石的 Al2O3较低 1. 09- 1. 79wt , 尖晶石的 Cr 较高 59. 4- 61 , 说明是二辉橄 榄岩经较高程度部分熔融后的地幔残余变质橄榄岩。用橄榄石 Fo- 尖晶石 Cr/ Cr Al 图解和斜方辉石 Al2O3 wt - 尖晶石 Cr/ Cr Al 图解估计其部分熔融程度为 20- 27 沈步明等, 1996 。 图 2 铬尖晶石的 Cr- M g图 A. 大洋中脊橄榄岩; B. 特罗多斯堆晶岩 Fig. 2 Cr - Mg diagram of the spinels 堆晶杂岩主要由辉石岩和辉长岩组成。辉 石岩以单斜辉石为主 60- 80 , 斜方辉石含 量不高 30 。岩石多发育闪石化、 绢云母化 和绿泥石化。辉长岩由斜长石 40- 60 、 辉石 20- 40 和少量磁铁矿、 磷灰石等组成, 辉石 多为单斜辉石。一些样品中角闪石含量较高, 成 为角闪辉长岩。岩石次生变化可弱可强, 以闪石 化、 绢云母化为主。斜长石和辉石可见波状消光 和双晶扭折等变形现象。个别样品中甚至有亚 颗粒并定向排列现象, 指示了较强的变形作用。 库地蛇绿岩中的辉绿岩多呈单个或多个岩 墙近直立产出, 一般宽 0. 5- 1m。岩石由自形斜 长石、 辉石和角闪石等组成。玄武岩有枕状玄武 岩和块状玄武岩。枕状玄武岩是库地蛇绿岩中 最为醒目的岩石之一, 枕状体大小形状不一, 一 般 0. 5- 1m。块状玄武岩常发育气孔构造, 充填方解石、 石英和绿泥石等。 3 地球化学 库地蛇绿岩的主量、 微量和稀土元素含量示于表 1。 3. 1 主量元素 纯橄榄岩和方辉橄榄岩组成的地幔变质橄榄岩相当亏损, 具低 Al2O3 0. 62- 1. 15 和 CaO 0. 3- 0. 95 , 反映了它们是二辉橄榄岩较高程度部分熔融后的地幔残 153 2期王志洪等 西昆仑库地蛇绿岩地质、 地球化学及其成因研究 表 1 库地蛇绿岩主量 重量 、 微量和稀土元素 g/g含量 Table 1 M ajor elements, trace and rear earth elements contents of the Kuda ophiolite 样号12345678910111213 SiO243. 341. 442. 249. 550. 145. 648. 448. 549. 248. 349. 454. 651. 1 TiO20. 010. 000. 010. 010. 110. 060. 140. 160. 120. 091. 171. 071. 02 Al2O30. 700. 670. 621. 259. 4815. 211. 622. 016. 919. 413. 015. 413. 4 FeO7. 292. 973. 326. 224. 154. 123. 163. 594. 562. 449. 951. 152. 73 Fe2O30. 375. 514. 414. 032. 353. 233. 480. 480. 921. 033. 1111. 011. 4 M nO0. 140. 100. 160. 620. 150. 110. 090. 090. 120. 090. 180. 190. 21 CaO 0. 450. 300. 4415. 313. 211. 312. 013. 014. 618. 05. 751. 524. 69 M gO46. 645. 346. 618. 417. 118. 518. 17. 2110. 98. 844. 215. 134. 08 K2O0. 010. 010. 010. 050. 060. 060. 240. 280. 020. 070. 020. 000. 00 Na2O0. 090. 040. 060. 101. 501. 411. 822. 150. 990. 613. 577. 266. 54 P2O50. 140. 090. 130. 020. 100. 050. 120. 010. 050. 150. 210. 340. 28 LOI 0. 813. 502. 034. 051. 340. 551. 042. 881. 170. 988. 772. 444. 39 Tot99. 999. 810099. 599. 610010010099. 510099. 410099. 8 Mg 91. 691. 191. 976. 983. 082. 483. 776. 278. 382. 437. 145. 336. 0 T i46. 715870. 8107362. 56748651096899724588183648609 Rb0. 241. 002. 103. 417. 392. 804. 3215. 44. 962. 590. 932. 450. 66 Sr 5. 5433. 63. 7069. 924. 142. 133. 520422498. 715267. 281. 0 Zr31. 11. 200. 4084. 62. 2617939. 348. 513451. 452. 189. 980. 7 Nb 0. 391. 200. 351. 321. 660. 650. 950. 781. 951. 192. 294. 534. 77 Ba29. 39. 707. 5047. 514. 178. 932. 812012973. 457. 4117151 Hf1. 050. 050. 021. 960. 073. 690. 921. 323. 161. 441. 682. 172. 11 T a0. 280. 430. 020. 520. 020. 800. 670. 372. 300. 960. 410. 160. 41 T h0. 720. 310. 160. 690. 210. 750. 270. 550. 600. 360. 422. 221. 27 U 0. 150. 060. 020. 340. 210. 331. 290. 190. 220. 240. 420. 600. 38 Y0. 350. 500. 464. 5313. 23. 054. 543. 923. 924. 3117. 630. 626. 4 La 0. 280. 540. 271. 492. 721. 050. 621. 311. 060. 594. 6816. 210. 8 Ce0. 531. 050. 542. 748. 912. 041. 752. 422. 381. 5213. 333. 124. 3 Pr0. 030. 080. 090. 301. 220. 220. 240. 280. 310. 221. 964. 053. 00 Nd0. 360. 550. 481. 295. 721. 200. 921. 431. 281. 3210. 617. 813. 0 Sm0. 010. 230. 140. 381. 360. 310. 410. 240. 400. 252. 783. 813. 44 Eu 00. 040. 030. 080. 330. 130. 200. 360. 150. 220. 821. 431. 16 Gd0. 050. 130. 180. 471. 430. 640. 340. 640. 740. 703. 285. 664. 51 T b 0. 010. 020. 030. 100. 230. 080. 100. 130. 110. 150. 550. 980. 68 Dy0. 070. 110. 100. 681. 420. 600. 770. 790. 630. 803. 285. 144. 29 Ho0. 010. 010. 010. 150. 330. 090. 220. 190. 150. 190. 661. 340. 88 Er0. 060. 060. 090. 611. 540. 320. 520. 410. 440. 522. 154. 052. 64 T m0. 000. 000. 010. 080. 360. 070. 070. 050. 080. 060. 340. 450. 42 Yb 0. 070. 100. 050. 493. 390. 200. 540. 460. 620. 421. 863. 252. 46 Lu0. 010. 010. 010. 080. 640. 060. 070. 030. 080. 100. 280. 430. 35 1 纯橄岩, 2- 3 方辉橄榄岩, 4- 7 辉石岩, 8- 10 辉长岩, 11 辉绿岩, 12- 13 玄武岩, LOI- 烧失量, T ot- 总 量, Mg 100Mg/ Mg Fe 。 主量元素含量采用XRF法测定, 微量和稀土元素含量采用ICP-M S法测定, 由中国科学院地质研究所测定。 余。 随着 MgO 含量的减少, 自地幔橄榄岩 Mg 91. 1- 91. 9 Mg 100Mg/ Mg Fe 向辉石岩 Mg 76. 9- 83. 7 和辉长岩 Mg 76. 2- 82. 4 , Al2O3、 CaO 含量显著地系统增 加, SiO2、 TiO2含量也呈依次增高特征。辉石岩的 Al2O3、 CaO、 FeO * 含量具较宽的变化范 围, 指示两种辉石矿物成分和含量的差异。辉长岩具高 Al2O3低 FeO * , 两者成分变化较 小, 而 CaO 的变化范围较宽。 辉绿岩和玄武岩在主量元素化学成分上难以区分。辉绿岩相对低 SiO2 、 Na 2 O 和 154 地 质 科 学2000 年 Fe2O3, 高 FeO, 但 FeO * 一致。辉绿岩和玄武岩的 Al2O3、 CaO 含量系统低于辉长岩, 而 FeO * 为最高, TiO2和 Na2O 也系统高于其它三类岩石。 库地蛇绿岩中的堆晶杂岩、 辉绿岩 和玄武岩具拉斑系列演化趋势。 3. 2 微量和稀土元素 地幔橄榄岩类与原始地幔的微量元素特征相比, 略富 Rb、 Ba、 T h、 U, 比值变化于 1- 10 倍, Ti 亏损 比值变化于 0. 1- 1 。在 N- MORB 标准化蛛网图中, 辉石岩和辉长岩的 微量元素丰度变化范围很宽, 总体上仍相对富集 Rb、 Ba、 T h, 贫 Ti。辉绿岩和玄武岩样品 相对变化范围不大, 两者在 Nb- Yb 段的曲线型式很相似, 但辉绿岩的相对元素丰度偏 低; 在 Ba- T a 段, 玄武岩较辉绿岩富 Ba、 T h, 贫 Ta; 与 N- MORB 相比, 样品略富 Ba、 Th、 La、 Ce, 其分布型式非常类似于阿曼蛇绿岩 图 3 , 后者被认为是一种洋中脊拉斑玄 武岩和岛弧拉斑玄武岩的过渡环境 Pearce et al. , 1984 。 图 3 辉绿岩和玄武岩 N- M ORB 标准化蛛网图 Fig. 3 N- MORB normalized spidergram of the diabases and basalts 库地蛇绿岩中的地幔橄榄岩多数样品表现出平坦兼具 Eu 负异常的 V 型 REE 分布, LREE 较 HREE 略富集, LREE/ HREE 3. 2- 5. 6, La/ YbN 2. 1- 3. 4, REE 总量稍 高于球粒陨石 REE 1. 5- 3g/ g 。 辉石岩的 REE 模式相对平缓 图 4 , 其稀土元素丰度为球粒陨石的 1- 10 倍, 高于 地幔橄榄岩。除一个样品具 Eu 正异常外 Eu 1. 63 , 其它样品的 Eu 均为负异常 Eu 0. 6- 0. 84 , 这是分离结晶作用产生的以辉石为主的堆晶岩的典型特征。依据 REE 总量可划分为两组 采自库地北超基性岩体的样品 W707- 14和 W707- 9 的稀土丰度较 高; 采自库地南岩体的样品 W708- 11, W708- 8和 W708- 6 的稀土丰度偏低, 说明北岩 体的辉石岩较南岩体层位偏上, 或分异结晶更晚; 而且北岩体辉石岩的 HREE 较 LREE 富集, 说明其主要由单斜辉石组成。 辉长岩的 REE 配分型式相当平坦 图 4 , 并具明显的Eu 正异常, Eu 1. 4- 2. 7, 为 典型的蛇绿岩中堆晶岩下部辉长岩的特征, Eu 正异常显然是斜长石堆晶作用的结果。其 稀土总量较辉石岩没有明显增高, 而且变化范围小, 说明堆晶辉长岩厚度不大, 且紧临下 155 2期王志洪等 西昆仑库地蛇绿岩地质、 地球化学及其成因研究 图 4 辉石岩、 辉长岩、 辉绿岩和玄武岩稀土元素配分型式 Fig. 4 REE patterns for the pyroxenolites,gabbros,diabases and basalts 伏辉石岩。 辉绿岩样品 W709- 1 的稀土配分型式极为平坦 图 4 , REE 丰度为球粒陨石的 10 倍, Eu 略亏损 Eu 0. 84 , 是典型的蛇绿岩中辉绿岩墙的稀土特征。玄武岩样品的稀土 配分型式略倾斜, LREE 富集, LREE/ HREE 3. 4- 3. 6, La/ YbN 2. 9- 3. 3, 稀土总 量较辉绿岩高, Eu 近于正常 Eu 0. 91- 0. 95 。与正常洋中脊拉斑玄武岩相比, 库地蛇 绿岩中玄武岩的稀土总量偏大, LREE 富集。 4 库地蛇绿岩成因 4. 1 地幔变质橄榄岩 库地蛇绿岩中的纯橄榄岩和方辉橄榄岩是亏损的地幔残余物, Al、 Ca 含量低, Mg为 91. 1- 91. 9; Ca 的亏损是较高程度部分熔融 20- 27 后使岩石中单斜辉石含量低造成 的。纯橄榄岩和方辉橄榄岩的 TiO2含量 0. 003- 0. 014 远低于大洋中脊地幔的 TiO2 含量 0. 1- 0. 4 , 而符合消减带之上的蛇绿岩中相应岩石的 T iO2含量 0. 1 156 地 质 科 学2000 年 Pearce et al. , 1984 。 变质橄榄岩中铬尖晶石的Cr 较高 59. 4- 61 , 高于大洋中脊地幔 橄榄岩的相应值, 属 Dick and Bullen 1984 划分的 III 类铬尖晶石, 指示变质橄榄岩亏损 较强并形成于与消减带相关的环境。方辉橄榄岩中的铬尖晶石较堆晶橄榄岩中的铬尖晶 石富 Cr 而 Al 的含量相近, 这些特征与洋中脊成因的地幔橄榄岩中的铬尖晶石不一致 Dick and Bullen, 1984 。铬尖晶石的 Cr - Mg 图显示, 库地地幔橄榄岩较大洋中脊地 幔橄榄岩相对富 Cr 贫 Mg。与原始地幔相比, 库地地幔橄榄岩贫 Ti, 富 Rb、 Ba、 U、 Th 等 不相容元素, 指示其曾遭受同源后期岩浆的渗透再平衡作用或来自消减带之上洋壳重熔 组分的混染交代 Pearce et al. , 1984; Saunders and T arney, 1984; Saunders et al. , 1979 。 4. 2 堆晶杂岩 库地蛇绿岩的堆晶杂岩主要有辉石岩和辉长岩, 还有一部分堆晶橄榄岩, 辉石岩和辉 长岩中的辉石以单斜辉石为主, 可能属 PPG 橄榄岩- 辉石岩- 辉长岩 系列, 不同于 PT G 橄榄岩- 橄长岩- 辉长岩 系列, 后者被认为是形成于大洋中脊环境蛇绿岩的典型 堆晶岩系列 Pearce et al. , 1984 ; 而前者指示了岩浆是在含水条件下熔融的, 是一种消减 带的环境。辉长岩在 TiO2- FeO*/ FeO* MgO 图中投在低 Ti 蛇绿岩区, 代表洋内弧 后盆地早期或弧前环境。 4. 3 辉绿岩和玄武岩 在 AFM 图中辉绿岩和玄武岩与辉长岩一起组成低钾拉斑玄武岩系列演化趋势。在 TiO2- FeO * / FeO * MgO 图中, 辉绿岩和玄武岩表现出低 T i 特征。在 T iO2- FeO * / 图 5 玄武岩类的TiO2-FeO*/M gO图 IA B- 岛弧玄武岩; MORB- 大洋中脊玄武岩; OIB- 洋岛玄武岩 Fig. 5 TiO2- FeO * / MgO diagram for the basalts MgO 图解中 图 5, 仿自 Glassley, 1974; 图 5 和 图 6 中的原始数据来自本文、 邓万明 1995 和 Yang et al. 1996 , 多数样品投于大洋中脊玄 武岩和岛弧玄武岩的边界两侧, 少数样品表现 出明显的富 FeO * 特征, 呈岛弧玄武岩性质。在 Cr- Y 图上 图 6, 仿 Pearce, 1982 , 样品投影于 火山弧玄武岩区并呈明显的分离结晶作用趋 势; Cr 和 Y 呈弱相关性, Cr 值的降低指示了分 离结晶作用趋势, Y 值的偏低则指示了较高程 度部分熔融, 反映主要处于消减带之上更富水 的条件或大洋岩石圈的重熔。 在Hf/ 3- T h- Ta 图 图 7, 仿 Wood, 1979 中, 辉绿岩和玄武岩产 生差异, 辉绿岩投于富集的洋中脊玄武岩和板 内玄武岩区, 而玄武岩投于火山弧玄武岩区, 三 个投影点组成了清晰的消减带富集 Th 趋势。 辉 绿岩的 T h/ Ta 1. 02, La/ Ta 11. 3, 与 MORB 的 T h/ Ta 值 0. 75- 2, Pearce, 1991 和 La/ T a 值 10- 20, Elthon, 1991 相近。玄武岩的 Th/ T a 3. 1- 14, La/ Ta 26. 3- 157 2期王志洪等 西昆仑库地蛇绿岩地质、 地球化学及其成因研究 102. 1, 与加拿大 Bay of Islands 蛇绿岩中熔岩的 Th/ T a 和 La/ T a 比值 分别为 3- 5 和 30- 40, Elthon, 1991 相近, 甚至更富 T h、 La, 后者的玄武岩被认为产出于消减带之上的 环境。 这类蛇绿岩还有其它一些典型, 如Troodos、 Oman、 希腊的 Vorinous、 巴布亚新几内 亚以及菲律宾的 Zambales 等。 图 6 玄武岩类的 Cr- Y 图 IAB- 岛弧玄武岩;M ORB- 大洋中 脊玄武岩;WPB- 板内玄武岩 Fig. 6 Cr- Y diagram for the basalts 图 7 玄武岩类的 Hf/3- Th- Ta 图 IAB- 岛弧玄武岩; N- MORB- 亏损的大洋中脊玄武岩; E-MORB- 富集的大洋中脊玄武岩;WPB- 板内玄武岩 Fig. 7 Hf/ 3- Th- Ta diagram for the basalts 库地蛇绿岩中玄武岩和玄武安山岩的 Sr、 Nd 同位素资料也表明了同样的意义。 样品 的 87 Sr/ 86 Sr i值为 0. 7053- 0. 7067, ∈Nd T T 500Ma 值为 4. 7- 7. 3 原始数据来自 邓万明, 1995 , 在 Hart 1988 的 87Sr/86Sr i- ∈Nd T 图解中, 上述样品落在 MORB 与 EMII 富集地幔两个端元之间, 说明是来自于此两地幔的混合源区, 而 EMII 通常认为与 早先带入深部地幔并参加到地幔再循环作用中的消减物质有关 Hart, 1988 。 综合前述分析, 库地蛇绿岩中地幔橄榄岩是消减带之上的地幔残余, 并受后期来自消 减带重熔组分的影响。地幔橄榄岩部分熔融后经分离结晶形成的堆晶岩和部分辉绿岩形 成于消减带之上的弧间盆地或弧后盆地的扩张区; 而部分玄武岩 包括一些枕状玄武岩、 块状玄武岩和玄武安山岩 可能受消减带洋壳重熔组分的影响更大, 其形成位置可能比较 靠近俯冲带和岛弧。 5 结论 库地蛇绿混杂岩由方辉橄榄岩和纯橄榄岩等地幔变质橄榄岩、 豆荚状铬铁矿、 堆晶橄 榄岩、 堆晶辉石岩和辉长岩、 辉绿岩墙、 块状和枕状玄武岩等组成。 强亏损方辉橄榄岩为主的地幔岩组合, 二辉石的低 Al 含量和铬尖晶石的高 Cr , 以 及岩石的富 Mg、 Ni 和贫 Al、 Ca 特征一致表明岩石是经较高程度部分熔融后的地幔残 158 地 质 科 学2000 年 余, 与消减带之上蛇绿岩中的同类岩石相近。 岩石富 Rb、 Ba、 U、 T h、 LREE, 说明地幔残余 岩石受到了来自消减带的洋壳重熔组分的混染。 堆晶岩以单斜辉石为主要矿物的辉石岩和辉长岩为主, 可能属 PPG 系列, 指示岩浆 是在消减带环境和含水条件下熔融的。辉长岩为低 T i 蛇绿岩型, 代表洋内弧后盆地早期 环境或弧前环境。 辉绿岩和玄武岩表现出洋中脊拉斑玄武岩和岛弧拉斑玄武岩的过渡环境并明显具消 减带的印迹; 玄武岩和辉绿岩相比富 Ba、 T h、 LREE, 贫 T a, 指示玄武岩较辉绿岩更多地 受到来自消减带洋壳重熔组分的影响。 库地蛇绿岩形成时的古构造环境是消减带之上的弧间或弧后盆地。 致谢 邱家骧、 王艺芬、 赵越、 潘裕生、 邓万明、 刘小汉等研究员对本文提出了宝贵的 意见; 陈汉林、 肖文交、 张国成、 周辉、 方爱明、 袁超等博士和韦小山等同志一起完成了野外 考察工作, 谨致谢忱。特别感谢两位审稿者对初稿提出的建设性建议。 参考文献 邓万明. 1995. 喀喇昆仑- 西昆仑地区蛇绿岩的地质特征及其大地构造意义. 岩石学报, 11 增刊 98- 111. 沈步明, 邓万明, 韩秀玲, 张汝潘. 1996. 新疆库地蛇绿岩中变质橄榄岩的结构, 矿物组合及其成因- 兼论地幔部分 熔融及其产物的正确描述. 岩石学报, 12 4 499- 513. 汪玉珍. 1983. 西昆仑依莎克群的时代及其构造意义. 新疆地质, 1 1 1- 8. 姜春发, 杨经绥, 冯秉贵, 等. 1992. 昆仑开合构造. 北京 地质出版社. 224. 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Origin of the Kunlun mountains by arc- arc and arc- continent collision. T he Island Arc, 3 75- 89. GEOLOGY, GEOCHEMISTRY AND GENESIS OF THE KUDA OPHIOLITE, WESTERN KUNLUN, CHINA Wang Zhihong Li Jiliang Hou Quanlin Chen Haihong Institute of Geology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029 Abstract The Kuda ophiolite in the northern part of the western Kunlun, China, comprises harzburgites, dunites, chromite pods, cumulate pyroxenites and gabbros,diabase dykes,pillow and massive lavas.T he mantle peridotites are mainly Mg - riched harzburgites and characterised by low - Al pyroxenes and Cr- riched spinels, suggest- ing that the metamorphic peridotites are mantle residue after higher degree partial melt- ing, and similar to the peridotites ed in supra-subduction zone SSZ . T he mantle residual association had been affected by partial melting material of oceanic crust rocks from the related subduction zone and make it rich in LILE, T h and LREE. The cumu- late rocks, mainly pyroxenites and gabbros, belong to the PPG- subtype, indicating that the magma of the rocks melted under the H2O- bearing conditio