西藏雅魯藏布江縫合帶西段南北亞帶蛇綠巖的成因探討*

劉飛 楊經(jīng)綏＊＊ 連東洋 趙慧 張嵐 張利 黃健

LIU Fei1，YANG JingSui1＊＊，LIAN DongYang2，ZHAO Hui3，ZHANG Lan3，ZHANG Li3 and HUANG Jian3

1. 大陸構(gòu)造與動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室地幔研究中心，中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所，北京 100037

2. 中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，武漢 430074

3. 中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083

1. CARMA，State Key Laboratory of Continental Tectonic and Dynamics，Institute of Geology，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100037，China

2. Faculty of Earth Sciences，China University of Geosciences，Wuhan 430074，China

3. Department of Geology and Mineral Resources，China University of Geosciences，Beijing 100083，China

2015-05-20 收稿，2015-09-15 改回.

1 引言

蛇綠巖作為大洋地殼和上地幔的殘余，是重建板塊構(gòu)造和探討深部地球動(dòng)力學(xué)的重要載體(Brongniart，1813;Dilek and Furnes，2011;Pearce，2014;Yang et al.，2014;吳福元等，2014;張旗，2014)。雖然前人提出的多種蛇綠巖分類尚存在爭議，但從底部的地幔橄欖巖、深成雜巖、熔巖和巖脈到上部沉積物，蛇綠巖所有端元均可用于限定過去大洋的構(gòu)造環(huán)境和源區(qū)特征(Dilek and Furnes，2014;Pearce，2014)。

青藏高原南部的雅魯藏布江縫合帶(雅江帶)普遍被認(rèn)為是印度板塊和歐亞板塊的界線(Xu et al.，2015;吳福元等，2014)，自薩嘎以西被分為達(dá)機(jī)翁-薩嘎蛇綠巖帶(北亞帶)和達(dá)巴-休古嘎布蛇綠巖帶(南亞帶)兩個(gè)帶(圖1)。對(duì)于南、北亞帶的成因和構(gòu)造關(guān)系，前人的認(rèn)識(shí)分歧很大，主要有3 種不同看法:(1)南亞帶蛇綠巖是由北亞帶向南逆沖推覆于特提斯地臺(tái)之上的殘余(甘塞爾，1983;Xu et al.，2015;劉飛等，2015);(2)南、北亞帶分別代表兩個(gè)不同時(shí)代的蛇綠巖，北亞帶形成于晚三疊世-早侏羅世，南亞帶為晚侏羅世-早白堊世(郭鐵鷹等，1991);(3)北亞帶蛇綠巖代表早三疊世拉張的新特提斯主洋盆，南亞帶蛇綠巖代表晚三疊世陸緣小洋盆(黃圭成等，2006;潘桂棠等，1997)?？傊?，爭論的焦點(diǎn)在于南北亞帶蛇綠巖的形成時(shí)代和構(gòu)造環(huán)境，以及它們隸屬于兩個(gè)不同的洋盆，或者是一個(gè)洋盆的兩塊不同殘余。該問題的解決，關(guān)鍵是要查明南北亞帶蛇綠巖的巖石組合、構(gòu)造背景和形成時(shí)代。為此，本文在實(shí)測剖面的基礎(chǔ)上，開展YZSZ 南北亞帶蛇綠巖的巖石組成、形成時(shí)代和構(gòu)造背景的對(duì)比，結(jié)合北亞帶巴爾角閃輝長巖的地球化學(xué)和鋯石UPb 年代學(xué)研究，探討兩個(gè)帶的關(guān)系和構(gòu)造背景。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

青藏高原是一個(gè)長約2500km，寬約1000km 的巨型造山帶，經(jīng)歷了自晚古生代以來多陸塊、多島弧俯沖向北拼合到歐亞板塊南緣的過程(Yin and Harrison，2000;許志琴等，2006)。雅魯藏布江縫合帶是青藏高原上規(guī)模最大最年輕的縫合帶，代表新特提斯洋的殘余(Dubois-C?té et al.，2005;Pearce and Deng，1988;Tapponnier et al.，1981;吳福元等，2014)，主體由古生界混雜巖和晚侏羅-早白堊統(tǒng)深海相-次深海相碎屑巖、火山巖和蛇綠巖組成，晚白堊統(tǒng)碎屑巖復(fù)理石沉積及第三系磨拉石分別不整合于其上(萬曉樵等，2007)?；祀s巖中出露少量三疊系放射蟲硅質(zhì)巖(Matsuoka et al.，2002)和晚泥盆統(tǒng)輝長巖(Dai et al.，2011a)?？p合帶北邊為新特提斯洋俯沖形成的岡底斯洋-陸轉(zhuǎn)換帶，包含岡底斯巖基、拉薩地體及南邊的保山陸塊等;南邊為印度-澳大利亞板塊北緣洋-陸轉(zhuǎn)換帶形成的大陸增生楔(楊文采和于常青，2014)。

根據(jù)空間分布，雅江帶分為三段，即東段(芒康-曲水)、中段(昂仁-仁布)和西段(薩嘎至中印邊境)(圖1a)。中、東段蛇綠巖帶的北部與日喀則弧前盆地和岡底斯巖漿弧構(gòu)造接觸或沉積覆蓋，南部為特提斯喜馬拉雅構(gòu)造單元(Girardeau et al.，1985;Tapponnier et al.，1981;Yin and Harrison，2000)。日喀則弧前盆地在拉薩以東由于岡底斯巖漿弧逆沖到雅江帶之上而消失，以西延伸到仁布以西(Yin，2006)，主要包括白堊系至古近系濁積巖復(fù)理石地層，復(fù)理石是晚白堊世新特提斯洋向歐亞板塊俯沖的產(chǎn)物，中間包含大量岡底斯巖漿弧物質(zhì)(Dürr，1996;Wang et al.，2012)。完整層序的彭羅斯型蛇綠巖(Dilek and Furnes，2011)主要分布在雅江帶中段日喀則地區(qū)的吉定、昂仁、大竹卡、沖堆、德吉、白朗等(Chen and Xia，2008;Nicolas et al.，1981;Pearce and Deng，1988;Tapponnier et al.，1981;牛曉露等，2006;周云生等，1982)，從上到下包括放射蟲硅質(zhì)巖等海相沉積物、枕狀熔巖、席狀巖墻群、堆晶巖、構(gòu)造地幔橄欖巖，洋殼厚度小于3km(Girardeau et al.，1985;Girardeau and Mercier，1988;Nicolas et al.，1981;Pearce and Deng，1988;Xia et al.，2003)。

特提斯喜馬拉雅構(gòu)造帶主體為一套古生界以來的海相沉積-火山巖序列，從二疊系至白堊系連續(xù)沉積，自北到南包括大陸邊緣濁積巖、碳酸鹽質(zhì)復(fù)理石和碳酸鹽地臺(tái)等(Burg and Chen，1984)?？拷沤瓗У牟糠郑远ㄈ?崗巴斷裂為界分為南帶(北喜馬拉雅帶)和北帶(拉軌崗日帶)，南帶由古生界淺海臺(tái)地相碳酸鹽巖、碎屑巖系和中新生界淺海相碳酸鹽巖、碎屑巖系組成;北帶主要由前寒武系和晚古生界和中新生界地層組成:前寒武系為拉軌崗日群變質(zhì)巖系、奧陶系大理巖、片巖;少量石炭系大理巖、結(jié)晶灰?guī)r和板巖;二疊系砂質(zhì)板巖、含礫板巖、變質(zhì)石英砂巖，發(fā)育大量火山巖。三疊系地層以羊八井-瓊堆斷裂(或江孜-浪卡子)為界，出現(xiàn)東西分異，西段為構(gòu)造混雜堆積的修康群，東段上三疊統(tǒng)郎杰學(xué)群為一套綠片巖相淺變質(zhì)巖系，其古水流和物源來自YZSZ 北側(cè)造山帶(李祥輝等，2004;徐文禮等，2011)。侏羅系至古近系海相地層普遍發(fā)生低級(jí)變質(zhì)作用，并發(fā)育中基性火山巖(王根厚等，2000;朱弟成等，2004)。

圖1 西藏南部雅魯藏布江縫合帶(YZSZ)和班公-怒江縫合帶(BNS)分布簡圖(a)和雅魯藏布江縫合帶西段區(qū)域地質(zhì)簡圖(b，據(jù)宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，2006①宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所. 2006. 西藏雅魯藏布江西段地質(zhì)礦產(chǎn)圖(1∶100 萬)修改)Fig.1 Distribution of the ophiolites along the YarlungZangbo Suture zone (YZSZ)and Bangong-Nujiang Suture zone (BNSZ)in Tibet (a)and simplified geological map of the western part of the YZSZ，Tibet (b)

雅江帶西段蛇綠巖帶呈NWW 走向，自薩嘎以西分為兩支，即達(dá)機(jī)翁-薩嘎蛇綠巖帶(北亞帶)和達(dá)巴-休古嘎布蛇綠巖帶(南亞帶)，中間被仲巴微地體分隔(圖1、圖2)。以下將通過實(shí)測剖面，介紹仲巴微地體的地層特征，同時(shí)開展其與特提斯喜馬拉雅構(gòu)造單元的地層對(duì)比，為限定南北亞帶蛇綠巖的關(guān)系提供區(qū)域證據(jù)。

3 雅江帶西段地層對(duì)比

探討雅江帶西段南、北亞帶蛇綠巖的關(guān)系，離不開夾持于兩者之間的仲巴微地體的物質(zhì)組成和歸屬，即探討其與南側(cè)特提斯喜馬拉雅地層的關(guān)系。

仲巴微地體是指東起于薩嘎縣查藏一帶，向西到中印邊界，受南側(cè)札達(dá)-仲巴-查藏?cái)嗔押捅眰?cè)窮果-門士斷裂控制，東西長近1000km，南北寬20 ～50km 不等(李祥輝等，2014)，為一套缺少前寒武系大陸基底，以震旦系至白堊系的海相沉積巖為主的地質(zhì)體。目前在仲巴微地體中發(fā)現(xiàn)最老的地層為震旦系-寒武系齊吾貢巴群，出露在拉昂錯(cuò)附近(圖1)，由一套鈣質(zhì)片巖、石英片巖等中淺變質(zhì)巖組成，與特提斯喜馬拉雅的肉切村群和科加群可對(duì)比(郭鐵鷹等，1991)。

我們實(shí)測了NE-SW 走向的東波-曲龍-門士剖面(底圖據(jù)河北省地質(zhì)調(diào)查院，2005②河北省地質(zhì)調(diào)查院. 2005. 中華人民共和國地質(zhì)圖-札達(dá)縣幅(1∶25 萬，H44C001002))(圖2b、圖3)，該剖面切穿了仲巴微地體早古生界至中生界的主要地層，巖性包括志留系德泥塘嘎群生屑灰?guī)r夾泥質(zhì)粉砂巖，兩者互層產(chǎn)出，產(chǎn)狀40°∠45°，與聶拉木一帶的石器坡群碳酸鹽巖與陸源碎屑混積巖可以對(duì)比(郭鐵鷹等，1991)。泥盆系為變質(zhì)石英砂巖、變質(zhì)長石石英砂巖夾灰黑色亮晶灰?guī)r，砂巖中可見明顯的平行層理和交錯(cuò)層理，“A 型”褶皺發(fā)育，褶皺樞紐面產(chǎn)狀35°∠45°，巖性與特提斯喜馬拉雅同期地層(陸源碎屑巖為主，在上部夾生屑灰?guī)r)類似。

圖2 雅魯藏布江縫合帶(YZSZ)和班公-怒江縫合帶(BNS)上主要蛇綠巖分布圖(a)和雅魯藏布江縫合帶西段地質(zhì)簡圖(b)Fig.2 Distribution of the ophiolites along the YZSZ and BNSZ in Tibet (a)and simplified geological map of the western part of the YZSZ，Tibet (b)

圖3 東波-曲龍-門士實(shí)測地質(zhì)剖面圖Fig.3 The Dongbo-Qulong-Menshi geological section across the Zhongba microterrane

仲巴微地體的石炭系-二疊系為濱淺海陸棚相環(huán)境的混積巖，未顯示有冰海雜礫巖組合特征，與特提斯喜馬拉雅的冰海雜礫巖有一定差別(李祥輝等，2014)。石炭系包括變質(zhì)長石石英砂巖、變質(zhì)石英砂巖夾粉砂巖和板巖，其中變質(zhì)長石石英砂巖，微細(xì)粒結(jié)構(gòu)，白云母定向排列明顯，沉積層理明顯，平行層理和交錯(cuò)層理共生，產(chǎn)狀10°∠30°，微小褶曲發(fā)育。粉砂巖變形較弱，其中泥質(zhì)含量較高的薄層理揉皺變形強(qiáng)烈，寬約20cm 的糜棱巖帶的變形指示順時(shí)針變形。二疊系包括含云母變質(zhì)石英砂巖、變質(zhì)長石石英砂巖、千枚巖化石英片巖夾碳質(zhì)板巖、生屑灰?guī)r、亮晶灰?guī)r、細(xì)晶白云巖等，可見砂巖直接覆蓋在生屑灰?guī)r之上，兩者過渡的部位泥質(zhì)砂巖與灰?guī)r互層產(chǎn)出。其中砂巖呈紅褐色，中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，80°∠32°;灰?guī)r呈塊狀構(gòu)造，粒徑1 ～1.2mm 為主，60°∠35°，灰?guī)r中可見明顯的凹坑紋，表面網(wǎng)絡(luò)狀裂紋發(fā)育，其中含有大量斑點(diǎn)狀黃色泥屑和生物殘屑;接觸帶上可見砂巖和灰?guī)r的混合，內(nèi)部硅質(zhì)成分較多，寬約50m。張振利等(2007)報(bào)道了與中上二疊統(tǒng)曲嘎組整合接觸的才巴弄組玄武巖具有大陸裂谷火山巖特征，形成于活動(dòng)陸棚裂陷盆地環(huán)境。剖面中未見三疊系地層，但根據(jù)李祥輝等(2014)認(rèn)為仲巴微地體的三疊系窮果群自下往上的屯具溝組、屯具日組、尼多曲組與特提斯喜馬拉雅的同期沉積巖性(如土隆群)差別較大，沉積環(huán)境也不同。

仲巴微地體侏羅系和白堊系碳酸鹽巖和陸源碎屑巖地層與特提斯喜馬拉雅的地層可對(duì)比(河北省地質(zhì)調(diào)查院，2005)。侏羅系地層出露在剖面南端，主要巖性為深灰色和灰黑色泥晶灰?guī)r、亮晶灰?guī)r夾砂巖、粉砂巖、泥頁巖?；?guī)r沉積層理明顯，呈厚層狀，表面凹坑發(fā)育，寬緩褶皺發(fā)育，可見210°∠42°和105° ～110°∠40° ～52°不同產(chǎn)狀特征，菊石化石發(fā)育。局部灰?guī)r夾頁巖互層產(chǎn)出，層厚在8 ～20cm 之間，內(nèi)部發(fā)育強(qiáng)烈的褶皺，倒轉(zhuǎn)同斜褶皺的樞紐端產(chǎn)狀30°∠68。白堊系粉砂巖、頁巖，千枚巖化變形強(qiáng)烈，片理面產(chǎn)狀55° ～60°∠46°，層理厚度細(xì)小(圖3)?？傊侔臀⒌伢w拉的地層與特提斯喜馬拉雅構(gòu)造單元的地層整體可對(duì)比，其中石炭系至二疊系地層略有不同，三疊系地層巖性和沉積環(huán)境存在較大差異，特提斯喜馬拉雅地層自二疊紀(jì)至白堊紀(jì)均出露大量拉張環(huán)境的火山巖(朱弟成等，2004)，而目前仲巴微地體中有報(bào)道二疊系大陸裂陷型火山巖(張振利等，2007)，三疊系至白堊系類似火山巖少見。

4 雅江帶西段蛇綠巖產(chǎn)出對(duì)比

北亞帶蛇綠巖呈北西-北西西走向的不規(guī)則條帶狀斷續(xù)分布，受到中新生代以來多期構(gòu)造事件的影響，巖石肢解破碎嚴(yán)重，多以蛇綠混雜巖的形式產(chǎn)出，經(jīng)歷了較強(qiáng)的變質(zhì)變形(圖2a)。北亞帶新鮮的地幔橄欖巖主要出露在達(dá)機(jī)翁、卡站、巴爾、錯(cuò)不扎、峨爾翁等(圖2b)。巖石組合主要包括地幔橄欖巖、堆晶輝長巖和最上部的玄武質(zhì)熔巖或碎屑巖、凝灰?guī)r、硅質(zhì)巖和硅質(zhì)灰?guī)r的火山-沉積巖蓋層。地幔橄欖巖以方輝橄欖巖為主，含少量含單斜方輝橄欖巖和純橄巖透鏡體，二輝橄欖巖不發(fā)育。堆晶輝長巖主要分布于峨爾翁和達(dá)機(jī)翁蛇綠混雜巖中，堆晶結(jié)構(gòu)明顯。地幔橄欖巖普遍弱蛇紋石化，其上部被含翠綠色斑點(diǎn)的橙紅色石英菱鎂巖覆蓋，其內(nèi)部可見少量純橄巖和輝長巖、輝綠巖呈長透鏡狀或脈狀產(chǎn)出，走向北西，寬1 ～5m 不等，加納崩輝長巖和錯(cuò)不扎輝綠巖的鋯石U-Pb 年齡分別為127.0 ±0.5Ma 和125.8 ±2.6Ma(劉飛等，2015)。目前北亞帶的達(dá)機(jī)翁、巴爾和錯(cuò)不扎蛇綠巖中發(fā)現(xiàn)塊狀和浸染狀鉻鐵礦，鉻鐵礦及其圍巖方輝橄欖巖和純橄巖普遍發(fā)生弱磁鐵礦化和蛇紋石化，鉻鐵礦寬2 ～4m，長5 ～10m 不等，走向北西。

北亞帶整體向北逆沖推覆到岡底斯巖基之上，然而隨著露頭的變化，蛇綠巖與岡底斯巖基之間夾持的巖石類型不同，主要分為兩類:(1)第三系的復(fù)理石沉積巖，巖性主要為泥頁巖夾薄層砂巖、巖屑長石石英砂巖、礫巖夾砂巖，以達(dá)機(jī)翁為代表，可見蛇紋石化地幔橄欖巖向北直接逆沖推覆到復(fù)理石地層之上;(2)晚白堊統(tǒng)的中性火山碎屑巖夾細(xì)粒砂質(zhì)泥頁巖和砂巖，火山碎屑巖鋯石U-Pb 年齡為83.5 ±0.3Ma ～94.2 ±0.4Ma(作者，待發(fā)表)，以錯(cuò)不扎-金果勒為代表(圖2b)。

從錯(cuò)不扎實(shí)測剖面(圖4a)可以看出，中粗?；鹕剿樾紟r、火山凝灰?guī)r夾砂質(zhì)頁巖組成的火山-沉積巖位于紅色硅質(zhì)巖和岡底斯巖基之間，近東西走向，寬200 ～400m 不等，局部被含有主要為閃長巖和輝長巖礫石的火山角礫巖所覆蓋。岡底斯巖基南緣巖性為閃長巖和花崗閃長巖，靠近火山-沉積巖的接觸部分，閃長巖中角閃石和黑云母等礦物定向排列明顯，寬200 ～300m，內(nèi)部可見多條花崗細(xì)晶巖(寬2 ～3m)、輝綠巖和輝石脈(寬60 ～100m 不等)，北西走向(320° ～340°);而遠(yuǎn)離接觸帶礦物弱變形或不變形。這些火山-沉積巖地層與達(dá)金海相碎屑巖(閆臻等，2006)和岡仁波齊礫巖一起組成日喀則弧前盆地沉積單元，并與南側(cè)的北亞帶蛇綠混雜巖和北側(cè)的岡底斯島弧組成溝-弧-盆體系。

火山-沉積巖南側(cè)為硅質(zhì)巖，沉積層理發(fā)育，褶皺變形明顯，寬100 ～150m，兩者構(gòu)造接觸;硅質(zhì)巖上部為灰白色硅質(zhì)灰?guī)r，下部為紅褐色或灰綠色泥頁巖和灰綠色火山碎屑巖夾堿性玄武質(zhì)熔巖。其中堿性玄武巖，走向310°，寬25 ～30m，南緣被第四系沉積物覆蓋，整體較新鮮，風(fēng)化面棕褐色，新鮮面灰綠色，主體為含自身角礫的玄武質(zhì)碎屑巖和玄武質(zhì)熔巖，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要為單斜輝石，與南亞帶東波堿性玄武巖的產(chǎn)出類似(劉飛等，2013a)，為殘余海山的巖石組成。

從巴爾兵站向南，可見北亞帶巴爾蛇綠巖與仲巴微地體地層的接觸關(guān)系(圖4b)。巴爾蛇綠巖被分為南北兩支，兩帶寬0.15 ～1.0km 不等，均由地幔橄欖巖和基性巖脈組成，未見典型的堆晶巖和枕狀熔巖。北支蛇綠巖中地幔橄欖巖普遍蛇紋石化和強(qiáng)烈片理化，局部可見較新鮮的殘留塊體，寬150 ～200m，巖性為方輝橄欖巖，其內(nèi)部發(fā)育輝長巖脈(圖5a)。地幔橄欖巖南、北邊緣被含翠綠色斑點(diǎn)的棕黃色石英菱鎂巖覆蓋(圖5b)，后者可見定向明顯的石英脈或透鏡體，指示南西-北東順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，局部包含蛇紋石化方輝橄欖巖巖塊，粒徑10 ～200cm 不等，磨圓度較好。其北側(cè)圍巖為灰黑色三疊系碳質(zhì)頁巖，變形和破碎強(qiáng)烈，南側(cè)圍巖為早白堊世(100.8 ±1.9Ma，作者，待發(fā)表)火山碎屑凝灰?guī)r，灰綠色，沉積層理發(fā)育，產(chǎn)狀50°∠55°，向南產(chǎn)狀趨于平緩，并逐漸南傾，產(chǎn)狀變?yōu)?75° ～215°∠34° ～47°。南支蛇綠巖由地幔橄欖巖和基性巖脈組成，分別與南側(cè)的早白堊統(tǒng)火山凝灰?guī)r和北側(cè)三疊系板巖和變質(zhì)砂巖(圖5c，d)構(gòu)造接觸，接觸部位均發(fā)生強(qiáng)烈的蛇紋石化和片理化，地幔橄欖巖為方輝橄欖巖，其南北兩側(cè)普遍被含翠綠色斑點(diǎn)的棕黃色石英菱鎂巖覆蓋，內(nèi)部被NW 走向的長透鏡狀輝綠巖脈侵入，這些特征與北支的產(chǎn)出一致(圖4b)。

圖4 雅魯藏布江縫合帶西段實(shí)測地質(zhì)剖面圖(a)錯(cuò)不扎剖面:岡底斯巖基至北亞帶蛇綠巖;(b)巴爾剖面:北亞帶蛇綠巖-仲巴微地體;(c)東波剖面:南亞帶蛇綠巖-特提斯喜馬拉雅地層區(qū)Fig.4 The geological sections across from the Gangdese island arc，northern ophiolitic belt，southern ophiolitic belt and Tethyan Himalayan Formation

南亞帶蛇綠巖沿達(dá)巴-普蘭-休古嘎布-仲巴一線展布，NWW 延長約400km，寬10 ～35km，出露東波(400km2)、普蘭(650km2)、休古嘎布(600km2)和當(dāng)窮(260km2)等多個(gè)大型的蛇綠巖(Bezard et al.，2011;Li et al.，2015;徐向珍等，2011;楊經(jīng)綏等，2011)(圖1b)。該蛇綠巖帶由三部分組成，即地幔橄欖巖、基性巖脈(Bezard et al.，2011;Chan et al.，2015;黃圭成等，2006;劉飛等，2013b;徐德明等，2006)和上覆火山-沉積蓋層，缺失或不發(fā)育典型的堆晶巖和枕狀熔巖等洋殼端元(Liu et al.，2015)。在普蘭和東波發(fā)現(xiàn)多個(gè)塊狀和浸染狀鉻鐵礦點(diǎn)，呈透鏡狀分布于方輝橄欖巖中，局部發(fā)育純橄巖薄殼。礦體與圍巖接觸關(guān)系截然，礦體一般長2 ～5m，厚0.5 ～3m 不等，礦體延伸方向與蛇綠巖構(gòu)造線方向(北西)一致(熊發(fā)揮等，2013)。

從東波蛇綠巖剖面可知(圖4c)，地幔橄欖巖主要由方輝橄欖巖和含單斜方輝橄欖巖組成，含少量二輝橄欖巖和純橄巖;后兩者主要呈透鏡狀或脈狀分布于方輝橄欖巖中，接觸關(guān)系通常截然，有些為漸變，走向以北西為主。基性巖脈包括輝石巖、輝綠巖、輝長巖和橄欖輝長巖等，以脈狀或透鏡狀侵入到地幔橄欖巖中，沿蛇綠巖的主構(gòu)造線NW 方向分布，寬數(shù)十厘米至幾米不等，數(shù)厘米寬也可見(劉飛等，2013b;熊發(fā)揮等，2011)。基性巖的鋯石U-Pb 年齡為128 ～130Ma(Chan et al.，2015;Zhang et al.，2005;熊發(fā)揮等，2011)?；鹕?沉積蓋層的巖石組成在巖體南、北緣略有不同，在巖體南緣，從上到下主要由鮞粒灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、紅色硅質(zhì)巖、粉砂質(zhì)/硅質(zhì)泥頁巖、玄武巖和玄武質(zhì)火山碎屑巖組成，玄武巖普遍具有OIB 和少量EMORB 特征，硅質(zhì)巖的放射蟲時(shí)代為晚侏羅世-早白堊世，其物源具有活動(dòng)大陸邊緣和海山的痕跡(Liu et al.，2015;劉飛等，2013a)。在巖體北緣，角閃輝長巖厚100 ～120m 不等，與下部的蛇紋石化方輝橄欖巖構(gòu)造接觸，其上部被灰綠色微細(xì)?；鹕侥?guī)r夾薄層灰綠色硅質(zhì)巖和粉砂巖覆蓋，凝灰?guī)r厚約20 ～25m，硅質(zhì)巖和粉砂巖薄層呈長透鏡斷續(xù)產(chǎn)出，層厚5 ～15cm 不等，最厚達(dá)2m;凝灰?guī)r上部為紅褐色硅質(zhì)巖夾硅質(zhì)泥巖薄層、灰白色硅質(zhì)灰?guī)r，彼此整合接觸，沉積層理發(fā)育，揉皺變形強(qiáng)烈。該火山-沉積單元與北部的三疊系碳質(zhì)頁巖、砂巖以及南側(cè)的白堊系長石石英砂巖構(gòu)造接觸(圖4c)，不發(fā)育類似岡底斯巖基的島弧和類似日喀則弧前盆地大規(guī)模沉積巖，溝-弧-盆體系不發(fā)育。

圖5 北亞帶巴爾蛇綠巖野外地質(zhì)特征和顯微鏡下照片(a、b)巴爾蛇綠巖北支(圖2b);(c、d)巴爾蛇綠巖南支;(e、f)圖a 中角閃輝長巖顯微鏡下正交光照片.Am-角閃石;Cpx-單斜輝石;Pl-斜長石Fig.5 Field pictures of the Baer ophiolite and Micropictures of gabbro in the northern belt of the western Yarlung Zangbo suture zone，Tibet

總之，南北亞帶蛇綠巖產(chǎn)出的相同點(diǎn)有:(1)地幔橄欖巖主要由方輝橄欖巖組成，含少量純橄巖和鉻鐵礦透鏡體;(2)NW 走向的基性巖脈普遍侵入方輝橄欖巖中;(3)地幔橄欖巖上部普遍可見海相火山沉積蓋層，成分包括硅質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)巖、中酸性凝灰?guī)r、泥頁巖、OIB 型玄武巖和火山碎屑巖等;(4)未見或不發(fā)育典型的枕狀熔巖、席狀巖墻群;(5)呈構(gòu)造巖片與周圍地層接觸;(6)接觸部位可見石英菱鎂巖化。兩帶不同點(diǎn):(1)南亞帶出露多個(gè)大型的渾圓狀地幔橄欖巖塊，而北亞帶地幔橄欖巖呈斷續(xù)狹窄條帶狀產(chǎn)出;(2)南亞帶地幔橄欖巖含有少量透鏡狀的二輝橄欖巖，尤其普蘭蛇綠巖東部和公珠錯(cuò)蛇綠巖，而北亞帶不發(fā)育;(3)北亞帶峨爾翁蛇綠混雜巖中出露大于1km 寬的堆晶輝長巖，而南亞帶不發(fā)育;(4)南亞帶不發(fā)育溝-弧-盆體系，而北亞帶溝-弧-盆體系發(fā)育。

圖6 巴爾蛇綠巖中角閃輝長巖的SiO2-Zr/TiO2(a，據(jù)Winchester and Floyd，1977)和SiO2-FeOT/MgO (b，據(jù)Miyashiro，1974)分類圖解C-鈣堿性系列;T-拉斑玄武巖系列. 數(shù)據(jù)來源:普蘭(Liu et al. ，2010;Miller et al. ，2003;劉飛等，2013b;劉釗等，2011);休古嘎布(Bezard et al. ，2011);錯(cuò)不扎和加納崩(劉飛等，2015)Fig.6 The SiO2-Zr/TiO2(a，after Winchester and Floyd，1977)and SiO2-FeOT/MgO (b，after Miyashiro，1974)diagrams for amphibole gabbros in the Baer ophiolite，Tibet

5 基性巖脈地球化學(xué)和年代學(xué)對(duì)比

5.1 北亞帶巴爾角閃輝長巖

巴爾角閃輝長巖呈脈狀侵入于蛇紋石化方輝橄欖巖中，寬4 ～6m，長約10 ～15m，走向310°左右(圖5a)，采樣位置N31°27'53″，E80°22'11″，4748m。中粗粒輝長輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由斜長石(50% ～55%)、角閃石(45% ～50%)和少量輝石組成，斜長石普遍高嶺土化和少量綠簾石化，角閃石呈半自形粒狀和短柱狀，具有淺黃和淺綠兩種多色性，輝石發(fā)生綠泥石化和少量磁鐵礦化(圖5e，f)。

5.1.1 北亞帶巴爾角閃輝長巖地球化學(xué)

主微量元素測試在國土資源部國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心完成。主量元素用X 射線熒光光譜儀(XRF-PW4400)測試，F(xiàn)eO 采樣重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法測量，分析精度小于10%;稀土微量元素采用等離子質(zhì)譜儀(ICPMS-PE300D)測試，含量大于10 ×10-6的元素的測試精度為5%，而小于10×10-6的元素的分析精度為10%。測試結(jié)果見表1。

巴爾角閃輝長巖SiO2含量為50.40% ～53.87%，平均52.47%;TiO2為0.69% ～0.85%，平均0.77%;Al2O3為15.90% ～16.82%，平均16.50%;MgO 平均6.57%;Na2O 平均4.32%;K2O 平均0.48%;總體具有高Si、Al、Na、Mg，低Ti、K、P、Fe 的特征。在SiO2-Zr/TiO2巖石分類圖解中，研究區(qū)角閃輝長巖主體位于亞堿性玄武巖區(qū)域(圖6a)，在SiO2-FeOT/MgO 圖解中落入鈣堿性玄武巖系列，與南亞帶錯(cuò)不扎和加納崩基性巖脈類似，而與北亞帶普蘭、休古嘎布基性巖不同，后者主體屬于拉斑玄武巖范圍(圖6b)。

角閃輝長巖的稀土總量分別為28.71 ×10-6～41.35 ×10-6，平均35.62 ×10-6，低于N-MORB 的39.11 ×10-6值(Sun and McDonough，1989)，輕重稀土分餾較弱，(La/Yb)N平均值為0.80;δEu 平均值為0.98(表1)，指示沒有斜長石的分離結(jié)晶作用。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線均為LREE 略虧損的近水平模式，與典型N-MORB 成分一致(圖7a)，N-MORB標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中，Nb、Ta 強(qiáng)烈負(fù)異常，Ti 弱負(fù)異常，Rb、Ba、Sr 等LILE 強(qiáng)烈富集，與島弧玄武巖(IAT)和南亞帶普蘭和休古嘎布基性巖脈的分布樣式相似(圖7b)。在NMORB 標(biāo)準(zhǔn)化不活波元素蛛網(wǎng)圖中顯示Nb 和Ti 的負(fù)異常，以及微弱Hf 負(fù)異常，與北亞帶錯(cuò)不扎輝綠巖(劉飛等，2015)和俯沖板片近端玄武巖(Pearce，2014)類似，而不同于Ti 和Hf 無異常的加納崩輝長巖和俯沖板片遠(yuǎn)端玄武巖(Pearce，2014)(圖7c)。俯沖板片近端和遠(yuǎn)端是指靠近俯沖帶海溝的距離，以及受其影響的程度，近端是指靠近俯沖帶海溝且明顯受到其影響;遠(yuǎn)端則遠(yuǎn)離俯沖帶，受其影響較小，兩者均可形成于弧前或弧后盆地。南亞帶的普蘭和休古嘎布基性巖具有明顯的Nb 負(fù)異常，以及Ti 和Hf 弱負(fù)至正異常的復(fù)雜特征，顯示俯沖板片近端至俯沖板片遠(yuǎn)端玄武巖的過渡特征(圖7d)。

5.1.2 北亞帶巴爾角閃輝長巖年代學(xué)

鋯石分選在廊坊市宇恒礦巖技術(shù)服務(wù)有限公司完成。鋯石U-Pb 測年在中國地質(zhì)科學(xué)院北京離子探針中心SHRIMPⅡ型離子探針儀上完成。標(biāo)準(zhǔn)鋯石TEM 校正元素間的分餾，標(biāo)準(zhǔn)鋯石SL13 標(biāo)定樣品的U、Th、Pb 含量，詳細(xì)實(shí)驗(yàn)原理和流程見(宋彪等，2002)。測試結(jié)果見表2。

巴爾角閃輝長巖的鋯石U-Pb 協(xié)和年齡圖和加權(quán)年齡圖解見圖8。13 個(gè)被測鋯石的粒徑主要在100 ～150μm 之間，分為粉紅色和淺粉色兩類，前者磨圓度較好，核邊結(jié)構(gòu)發(fā)育，為繼承鋯石，年齡在193.5 ～1171.0Ma 之間(表2);第二類淺粉色鋯石呈半自形，CL 圖像不發(fā)育韻律環(huán)帶(圖8a)，其中部分樣品(年齡分別為120.5Ma、97.1Ma、94.4Ma)可能由于鋯石破裂或蝕變，導(dǎo)致U-Pb 丟失，而偏離協(xié)和線，然而其中5個(gè)測點(diǎn)的Th/U 比值平均1.93，指示巖漿成因的特征(一般＞0.4)，平均年齡為128.1 ±2.1Ma(圖8b)。雖然被測鋯石數(shù)量較少，但該年齡與南亞帶東波輝長巖(128.1 ±1.1Ma，熊發(fā)揮等，2011)、普蘭輝長巖(130 ±3Ma，劉釗等，2011)，以及北亞帶加納崩輝長巖(127.0 ±0.5Ma，劉飛等，2015)的野外產(chǎn)狀、鋯石顏色、CL 形態(tài)、Th/U 比值等一致，說明該年齡可以作為巴爾輝長巖的結(jié)晶年齡。

表1 北亞帶巴爾蛇綠巖中角閃輝長巖主量元素(wt%)和微量元素(×10 -6)含量Table 1 Major (wt%)and trace elements (×10 -6)contents for amphibole gabbro from the Baer ophiolite，Tibet

圖7 南北亞帶基性巖的稀土和微量元素配分曲線圖c，d 中Ti 含量為MgO=8%的含量. 數(shù)據(jù)來源:錯(cuò)不扎和加納崩基性巖脈(劉飛等，2015);普蘭(Miller et al. ，2003;劉飛等，2013b;劉釗等，2011);休古嘎布(Bezard et al. ，2011)Fig.7 Chondirite-normalized REE patterns and N-MORB normalized rare elements diagrams for mafic dikes from the southern and northern sub-belts in the western part of the YZSZ，Tibet

圖8 巴爾角閃輝長巖(12YL60-15)鋯石陰極發(fā)光圖像和SHRIMP 測點(diǎn)結(jié)果(a)及鋯石U-Pb 年齡協(xié)和圖(b)Fig.8 CL images of zircon grains from the Baer amphibole gabbro (12YL60-15)showing the texture and corresponding spots analyzed by SHRIMP (a)and U-Pb concordia diagram and weighted average result (b)

表2 巴爾蛇綠巖中角閃輝長巖脈SHRIMP 鋯石U-Pb 測年數(shù)據(jù)Table 2 SHRIMP zircon U-Pb dating result of amphibole gabbro from the Baer ophiolite in Tibet

5.2 南北亞帶基性巖地球化學(xué)和年代學(xué)對(duì)比

基性巖脈的產(chǎn)狀、年齡和地球化學(xué)成分在南北蛇綠巖亞帶中相似。野外產(chǎn)出方面，均呈脈狀或長透鏡狀侵入地幔橄欖巖中，走向北西。輝長巖和輝綠巖脈一般寬0.5 ～2m，少量可達(dá)5 ～8m，長度斷續(xù)延伸十幾至幾十米。輝石巖脈通常較窄，數(shù)厘米至數(shù)十厘米不等，翠綠色，粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，單斜輝石可達(dá)80% ～85%以上，含少量斜方輝石和橄欖石，副礦物有尖晶石、磁鐵礦、鋯石等。

兩帶的基性巖脈鋯石U-Pb 年齡基本一致，只是南亞帶年齡范圍稍大，為120 ～130Ma，而北亞帶為126 ～128Ma(表3)。

南北亞帶基性巖的地球化學(xué)成分略有不同。南亞帶基性巖SiO2含量48.99% (平均值，下同)，K2O 為0.11%，Na2O 為2.65%，分別低于北亞帶基性巖的含量(51.31%、0.39%、4.01%)，但南亞帶的TiO2(平均1.02%)和MgO(平均7.73%，未計(jì)算東波輝石巖的25.79%)含量，明顯高于北亞帶對(duì)應(yīng)元素的含量(0.78%、6.84%)，而P2O5和REE 的含量相當(dāng)。兩帶的基性巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線均呈LREE略虧損的近水平模式，與典型N-MORB 成分一致(圖7a)，NMORB 標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中，Nb、Ta 強(qiáng)烈負(fù)異常，Ti 弱負(fù)異常，Th 微虧損，Rb、Ba、Sr、U 強(qiáng)烈富集(圖7b)，指示均具有俯沖帶島弧玄武巖特征。雖然在SiO2-Zr/TiO2巖石分類圖解中，兩帶基性巖均屬于亞堿性系列(圖6a)，然而在SiO2-FeO/MgO 圖解中北亞帶為鈣堿性玄武巖系列，而南亞帶屬于拉斑玄武巖范圍(圖6b)。

在N-MORB 標(biāo)準(zhǔn)化高場強(qiáng)元素蛛網(wǎng)圖中，北亞帶錯(cuò)不扎和巴爾基性巖具有Nb 和Ti 的負(fù)異常，以及微弱Hf 負(fù)異常，與俯沖板片近端玄武巖(Pearce，2014)類似，而加納崩輝長巖Hf、Ti 異常不明顯，具有俯沖板片遠(yuǎn)端玄武巖的特點(diǎn)(圖7c)，錯(cuò)不扎和加納崩基性巖的εNd(t)值(t=128Ma)為+3.4～+4.3(劉飛等，待發(fā)表)，指示源自一般虧損的地幔源區(qū);南亞帶普蘭和休古嘎布基性巖具有俯沖板片近端玄武巖和俯沖板片遠(yuǎn)端玄武巖的混合特征(圖7d)，普蘭輝綠巖和玄武質(zhì)巖脈的εNd(t)值為+8.6 ～+8.9，指示源自一種強(qiáng)烈虧損的地幔源區(qū)(Miller et al.，2003;劉飛等，2013b)。此外，南北亞帶基性巖脈均由角閃石和斜長石組成輝長輝綠結(jié)構(gòu)，N-MORB 標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖中均明顯富集大離子親石元素，指示巖漿源區(qū)富含水。

總之，南北亞帶基性巖具有島弧玄武巖和洋中脊玄武巖的混合特征，巖漿源區(qū)富水，可能為富水流體交代地幔楔，使虧損地幔再部分熔融的產(chǎn)物。南北亞帶基性巖均具有俯沖板片近端和遠(yuǎn)端玄武巖混合成分特征，說明基性巖漿與俯沖板片的距離存在差異。南北帶基性巖的主成分和Nd 同位素地球化學(xué)的差異可能與流體交代俯沖帶上板片地幔橄欖巖的位置差異導(dǎo)致巖漿源區(qū)不同引起的。

6 方輝橄欖巖礦物成分對(duì)比

地幔橄欖巖的礦物成分能夠保存地幔部分熔融和交代富集等信息，其礦物組合的地球化學(xué)成分對(duì)反演蛇綠巖的成因和構(gòu)造環(huán)境具有重要作用(Arai and Ishimaru，2008;Dilek and Furnes，2011)，地幔橄欖巖中Mg、Ni 和Cr 元素為在地幔熔融過程中為相容元素，其含量能夠反映源區(qū)特征(牛耀齡，2013)。由于北亞帶地幔橄欖巖主要由方輝橄欖巖組成，含少量純橄巖脈體，幾乎未見二輝橄欖巖，南亞帶也以方輝橄欖巖為主體。因此，本文在總結(jié)前人發(fā)表數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，只對(duì)比兩帶方輝橄欖巖的礦物地球化學(xué)成分特征，即開展雅江帶西段南亞帶的東波、普蘭、休古嘎布蛇綠巖和北亞帶的達(dá)機(jī)翁、巴爾和錯(cuò)不扎蛇綠巖(圖2b)中方輝橄欖巖的橄欖石、斜方輝石、單斜輝石、尖晶石成分的對(duì)比研究，探討兩個(gè)帶的關(guān)系。

表3 雅魯藏布江縫合帶西段南北亞帶基性巖脈產(chǎn)狀、年齡和成分特征Table 3 The occurrence，age and compositions of mafic dikes from the southern and northern ophiolitic sub-belts in the western part of the Yarlung Zangbo suture zone，Tibet

南北亞帶方輝橄欖巖中橄欖石通常具有三種產(chǎn)出類型:(1)粗粒殘斑晶橄欖石，呈半自形-他形粒狀，粒徑2 ～6mm不等，普遍具有應(yīng)力變形的痕跡，發(fā)育扭折帶、波狀消光、裂理面彎曲等現(xiàn)象;(2)被包含的橄欖石，呈他形不規(guī)則狀或渾圓狀包裹于斜方輝石和鉻尖晶石中;(3)礦物粒間的細(xì)小橄欖石，通常呈半自形，少量自形狀分布于較大輝石或橄欖石邊部，或填隙狀分布于礦物顆粒之間。這三類產(chǎn)狀的橄欖石均為鎂橄欖石，F(xiàn)o 值在89 ～92.5 之間。橄欖石的NiO 和Cr2O3含量較為接近，南北亞帶橄欖石的NiO 和Cr2O3分別為0.34% ～0.42% 和0.35% ～0.40%，0.01% ～0.06% 和0.01% ～0.02%(表4)，說明兩帶方輝橄欖巖中橄欖石的MgO、NiO、Cr2O3含量類似。

斜方輝石也具有三種產(chǎn)出類型:(1)殘斑晶狀，呈半自形-他形粒狀或短柱狀、不規(guī)則港灣狀，粒徑主要為1 ～3mm，應(yīng)力變形使晶體常見波狀消光、解理面和內(nèi)部出熔的輝石條帶發(fā)生明顯的撓曲，局部港灣被細(xì)粒橄欖石、輝石和鉻尖晶石充填;(2)細(xì)粒狀，呈他形不規(guī)則狀、填隙狀分布于粗粒殘斑晶橄欖石、斜方輝石和單斜輝石晶體邊部或礦物顆粒之間;(3)出熔狀，主要沿單斜輝石的解理面或裂理面出熔，呈不規(guī)則狀和彎曲條帶狀產(chǎn)出。三類產(chǎn)狀斜方輝石的En 含量除普蘭(En=85.15 ～91.18)(周文達(dá)等，2014)外，其它蛇綠巖的En(頑火輝石)含量均位于88 ～92 之間，為斜頑輝石。斜方輝石的NiO、Al2O3和Cr2O3含量類似，分別為0.07% ～0.10% 和0.06% ～0.09%，1.53% ～3.64% 和1.25% ～3.06%，0.55% ～0.69%和0.41% ～0.69%(表4)。此外，除休古嘎布稍高(91 ～93)外，其它蛇綠巖中斜方輝石的Mg#值接近(90.64 ～91.87)。

單斜輝石含量較少，主要呈(1)殘斑晶狀;(2)細(xì)粒填隙狀;(3)出熔條紋狀或半自形-他形的出熔晶體分布于斜方輝石中。三類單斜輝石主要為透輝石，少量為頑透輝石和普通輝石，具有類似的Mg#值、NiO、Al2O3和Cr2O3含量，南北帶分別為92.76 ～94.00 和92.38 ～94.35、0.04 ～0.05 和0.03～0.05、0.71 ～1.05 和0.53 ～1.00、1.94 ～3.93 和1.24 ～3.78(表4)，說明南北帶方輝橄欖巖具有類似的單斜輝石含量。

表4 雅魯藏布江縫合帶西段南北亞帶方輝橄欖巖中礦物成分特征(wt%)Table 4 Representative compositions of different minerals in harzburgitesfrom the southern and northern ophiolitic sub-belts in the western part of the Yarlung Zangbo suture zone，Tibet(wt%)

鉻尖晶石以副礦物的形式產(chǎn)出，呈(1)包裹體狀，主要以他形-半自形包裹于斜方輝石和橄欖石中;(2)粒間填隙狀，呈半自形-他形產(chǎn)于橄欖石和輝石礦物顆粒之間。方輝橄欖巖中的鉻尖晶石Cr 和Al 存在廣泛的類質(zhì)同象替換，Cr#值和Mg#值可以反映地幔橄欖巖的熔融程度、源區(qū)虧損程度以及結(jié)晶壓力等信息(Dick and Bullen，1984)。兩帶方輝橄欖巖中鉻尖晶石具有類似的Cr2O3、MgO、Al2O3、NiO 和TiO2的含量。南北亞帶尖晶石的Cr#值和Mg#值分別為42.00 ～51.5和31.67 ～63.35，57.20 ～64.16 和53.96 ～65.86，Cr2O3和Al2O3含量分別為35.82% ～40.85%和27.38% ～47.47%，26.96% ～32.90%和18.60% ～39.81%，NiO 和TiO2的含量分別為0.07% ～0.12%和0.06% ～0.20%，0.02% ～0.05%和0.04% ～0.19%(表4)?？傊?，南北亞帶方輝橄欖巖中鉻尖晶石的成分類似。

以上對(duì)比表明，南北亞帶方輝橄欖巖中橄欖石、斜方輝石、單斜輝石和鉻尖晶石具有類似的成分范圍。

7 雅江帶西段構(gòu)造環(huán)境對(duì)比

基性巖中Nb、Zr、Th、Y、HREE 等高場強(qiáng)元素一般不受熱液蝕變和低于角閃巖相變質(zhì)作用的影響，是示蹤巖漿源區(qū)、判別不同構(gòu)造環(huán)境最有效的判別因子(Dilek and Furnes，2011，2014;Pearce，2014)。包括巴爾角閃輝長巖在內(nèi)的南北亞帶基性巖脈經(jīng)歷不同程度的綠片巖化作用，因此可以使用高場強(qiáng)元素圖解對(duì)比源區(qū)特征和構(gòu)造環(huán)境。在Ti-Zr-Y 圖解(圖9a)中，北亞帶基性巖均落入大洋海底玄武巖、鈣堿性玄武巖和低鉀拉斑玄武巖范圍，而南亞帶普蘭和休古嘎布基性巖具有大洋海底玄武巖和低鉀拉斑玄武巖的特點(diǎn)，與主量元素判別結(jié)果類似(圖6b)。在Zr/Y-Zr 圖解(圖9b)中，兩帶基性巖落入島弧玄武巖和洋中脊玄武巖過渡范圍內(nèi)，具有島弧玄武巖和洋中脊玄武巖的混合特征，與稀土元素具有NMORB 的配分模式，而微量元素蛛網(wǎng)圖顯示島弧玄武巖特征(圖7)相一致。在Th/Yb-Nb/Yb 圖解(圖9c)中，基性巖成分位于大洋島弧和地幔成分陣列區(qū)(MORB-OIB array)之間，具有超俯沖帶環(huán)境的痕跡，也顯示島弧玄武巖(IAB)和洋中脊玄武巖的特點(diǎn)。進(jìn)一步使用V-Ti 圖解(圖9d)，基性巖分布于MORB 或俯沖板片遠(yuǎn)端的弧后玄武巖和弧前玄武巖區(qū)域(Pearce，2014)，Ti/V 比值均位于20 ～30 之間，落入洋中脊玄武巖和島弧玄武巖的混合區(qū)間(Dilek and Furnes，2011)。以上圖解總體反映了南北亞帶基性巖脈疊加了島弧和洋中脊兩種構(gòu)造環(huán)境特征。

那么，具有MORB 和IAB 兩種特征的南北帶基性巖脈是先形成于洋中脊環(huán)境后受到超俯沖帶(SSZ)環(huán)境改造呢，還是均形成于SSZ 環(huán)境，從大洋島弧演化成具有洋中脊特征的弧前或弧后盆地環(huán)境?該問題需要考慮基性巖脈的野外產(chǎn)狀、巖漿源區(qū)特征以及圍巖構(gòu)造環(huán)境。

野外產(chǎn)狀上，南北亞帶蛇綠巖中的輝長巖、輝綠巖和輝石巖等基性巖呈脈狀或長透鏡狀侵入地幔橄欖巖中，接觸面平直截然，局部接觸部位可見15 ～20cm 的冷凝邊(劉飛等，2013b)，數(shù)厘米至數(shù)十厘米不等寬的翠綠色輝石巖脈向圍巖方輝橄欖巖過渡部位，可見巖-熔反應(yīng)形成的二輝橄欖巖，指示基性巖脈的成巖時(shí)間晚于圍巖?；詭r脈普遍北西走向，與蛇綠巖的構(gòu)造線方向一致，該走向近垂直于印度板塊向歐亞板塊俯沖擠壓方向。

巖漿源區(qū)特征上，如上文所述，基性巖具有島弧玄武巖的地球化學(xué)特征，N-MORB 型稀土元素配分曲線和虧損的Nd 同位素成分指示基性巖漿源自虧損地幔。發(fā)育大量原生角閃石，富集Rb、Ba、Sr 和U 等元素，暗示巖漿源區(qū)富水。兩帶基性巖可能為富水流體交代俯沖上板片地幔楔，使上板片地幔部分熔融的產(chǎn)物。

圖9 南北亞帶基性巖脈的構(gòu)造判別圖解(a)據(jù)Pearce and Cann，1973;(b)據(jù)Pearce and Norry，1979;(c、d)據(jù)Dilek and Furnes，2011;Pearce，2014Fig.9 Discriminations diagrams for the mafic dikes in the southern and northern sub-belts，Tibet

基性巖脈的圍巖方輝橄欖巖的構(gòu)造環(huán)境上，南北亞帶的方輝橄欖巖全巖地球化學(xué)普遍低Al、Ca，高M(jìn)g，REE 和Os 含量明顯低于原始地幔，指示方輝橄欖巖經(jīng)歷了較高程度的部分熔融(Dai et al.，2011b;李源等，2011;連東洋等，2015;牛曉露等，2013;熊發(fā)揮等，2011;徐向珍等，2011;楊經(jīng)綏等，2011;周文達(dá)等，2014);然而，部分橄欖巖含有韭閃石(Liu et al.，2010;李源等，2011)，相對(duì)富集LREE、Rb、Ba、Zr、Hf、Ta 等元素(Liu et al.，2010;徐向珍等，2011;楊經(jīng)綏等，2011)，鉻尖晶石的Cr#值分布較大范圍(18 ～75)(Liu et al.，2012;徐向珍等，2011;楊經(jīng)綏等，2011)，鉑族元素(PGE)總含量高于原始地幔，指示地幔橄欖巖歷了富硫化物、富不相容元素和高PGE 熔體/流體的交代(Liu et al.，2010;連東洋等，2015;牛曉露等，2013)。以上特征表明，南北帶地幔橄欖巖經(jīng)歷了虧損部分融合和流體/熔體交代作用的兩個(gè)過程。

圖10 雅魯藏布江縫合帶西段南北蛇綠巖亞帶中方輝橄欖巖的礦物成分圖解(a)橄欖石的NiO-Fo 圖解;(b)斜方輝石的Al2O3-Mg#圖解;(c)單斜輝石的Cr2O3-Mg#圖解;(d)鉻尖晶石的Cr#-Mg#圖解，底圖引自Dubois-C?té et al. ，2005，部分熔融曲線引自Hirose and Kawamoto，1995. 深海地幔橄欖巖引自Dick and Bullen，1984;Juteau et al. ，1990;弧前地幔橄欖巖引自Ishii et al. ，1992Fig.10 Compositional variations of olivines，orthopyroxenes，clinopyroxenes and spinels from the southern and northern sub-belts in the western YZSZ，Tibet

方輝橄欖巖的橄欖石、斜方輝石、單斜輝石和鉻尖晶石地球化學(xué)能夠記錄巖石熔融過程以及流體富集交代過程(O’Reilly and Griffin，2013)。一般隨著熔融程度的增加，橄欖巖中單斜輝石和斜方輝石的含量以及輝石中的Al2O3和TiO2含量逐漸降低，橄欖石的Fo 值、NiO 含量、輝石的Mg#和Cr2O3含量、鉻尖晶石的Cr#值逐漸升高(Bédard，1999;Dick and Bullen，1984;Elthon，1992;O’Reilly and Griffin，2013)。南北亞帶方輝橄欖巖中橄欖石的Fo 值在90.3 ～91.3 之間，NiO 含量為0.34% ～0.42%，指示較高程度部分熔融(表4)，在橄欖石Fo-NiO 圖解中，指示深海地幔橄欖巖向弧前地幔橄欖巖過渡的特征(圖10a);斜方輝石和單斜輝石具有高的Mg#值(分別為90.64 ～93.00 和92.38 ～94.35)和較低的Al2O3含量(分別為1.25% ～3.64%和1.24% ～3.93%)，也說明方輝橄欖巖經(jīng)歷了較高程度的部分熔融;在斜方輝石Al2O3-Mg#圖解(圖10b)和單斜輝石Cr2O3-Mg#圖解(圖10c)中，兩帶的斜方和單斜輝石成分位于深海和弧前地幔橄欖巖的區(qū)域內(nèi);鉻尖晶石的Cr#值-Mg#值圖解(圖10d)中，部分熔融程度多集中在15% ～35%之間，顯示方輝橄欖巖經(jīng)歷了范圍較大部分熔融過程，主體形成于弧前地幔橄欖巖范圍內(nèi)，少量具有深海地幔橄欖巖的特點(diǎn)。該特征與橄欖石和輝石，以及全巖地球化學(xué)數(shù)據(jù)反映的規(guī)律一致，指示南北帶方輝橄欖巖具有弧前和深海地幔橄欖巖的雙重特點(diǎn)。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)，雅江帶蛇綠巖中發(fā)育三疊紀(jì)放射蟲(Matsuoka et al.，2002)和早侏羅世朗縣輝綠巖(張萬平等，2011)，以及岡底斯中部安第斯型雄村銅金多金屬礦床的時(shí)代為晚侏羅世(唐菊興等，2010)，指示雅魯藏布江新特提斯洋在三疊紀(jì)-早侏羅世已經(jīng)存在。Hébert et al.(2012)認(rèn)為雅江帶蛇綠巖類似于湯加-馬里亞納島弧系統(tǒng)，經(jīng)歷了至少五次的洋內(nèi)俯沖，形成于SSZ 的弧前-弧-弧后環(huán)境。因此，我們認(rèn)為在130Ma 左右的雅江帶西段地幔橄欖巖形成于一定規(guī)模的弧前盆地環(huán)境。此外，由橄欖石和尖晶石礦物對(duì)計(jì)算出的氧逸度較低，指示地幔橄欖巖形成于還原環(huán)境(連東洋等，2014)，反映了弧前洋盆具有一定規(guī)模，雅江帶西段地幔橄欖巖可能均形成于SSZ 環(huán)境，后期疊加了弧前盆地洋中脊擴(kuò)張過程中的改造。

總之，通過基性巖的產(chǎn)狀、鋯石U-Pb 年齡，以及基性巖和圍巖方輝橄欖巖的礦物和巖石地球化學(xué)對(duì)比分析，南北亞帶基性巖脈類似的成巖時(shí)代(120 ～130Ma)、源自類似的虧損地幔和富水巖漿源區(qū)，圍巖方輝橄欖巖具有類似的礦物組成和弧前地幔橄欖巖的特征，指示兩帶基性巖脈形成于一定規(guī)模的弧前盆地環(huán)境。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)，北亞帶北側(cè)出露大面積的岡底斯島弧巖基和復(fù)理石沉積形成溝-弧-盆巖石組合，而南亞帶兩側(cè)直接與沉積地層構(gòu)造接觸，不發(fā)育類似于岡底斯的島弧(圖2b);仲巴微地體中上二疊統(tǒng)碎屑巖的物源和繼承鋯石年齡特征與特提斯喜馬拉雅類似，而不同于拉薩陸塊(孫高遠(yuǎn)和胡修棉，2012)，以及南亞帶普蘭和東波蛇綠巖具有從北到南的構(gòu)造侵位特征(Xu et al.，2015)，說明兩者可能來自相同大洋巖石圈兩個(gè)殘余，即在蛇綠巖侵位過程中，新特提斯洋殼和巖石圈地幔向南逆沖推覆到特提斯喜馬拉雅構(gòu)造單元之上，形成了南北兩個(gè)蛇綠巖亞帶。

然而需要注意的是，南亞帶兩側(cè)的仲巴微地體與特提斯喜馬拉雅構(gòu)造單元的石炭系-二疊系地層存在差異，三疊系地層的巖性和沉積環(huán)境差別較大，尤其特提斯喜馬拉雅的地層中自二疊紀(jì)至白堊紀(jì)均出露大量拉張環(huán)境的火山巖(朱弟成等，2004)，而仲巴微地體中僅二疊系大陸裂陷型火山巖(張振利等，2007)有報(bào)道，三疊系至白堊系地層類似火山巖少見，說明自晚古生代至中生代，仲巴微地體與特提斯喜馬拉雅構(gòu)造帶可能不是鐵板一塊。那么，這種火山-沉積巖組合的差異性是不是與南亞帶洋盆的裂解打開的響應(yīng)，或者與青藏高原南部其它洋盆的形成有關(guān)?此外，南亞帶蛇綠巖分布多個(gè)大型的超鎂鐵巖體，如果南亞帶是從北亞帶逆沖推覆而來的，它具有怎樣的動(dòng)力學(xué)機(jī)制?南亞帶的普蘭東段至公珠錯(cuò)南緣的地幔橄欖巖發(fā)育較多二輝橄欖巖和含Cpx 的方輝橄欖巖，這種巖石類型與北亞帶明顯不同，巖石的差異性是否指示構(gòu)造環(huán)境的不同?這些區(qū)域地質(zhì)問題，還不能用南亞帶是從北亞帶逆沖推覆而來的模型來解釋，還需要大量細(xì)致的工作去探索。

8 結(jié)論

通過實(shí)測從北到南涉及岡底斯巖基南緣、北亞帶蛇綠巖、仲巴微地體、南亞帶蛇綠巖和特提斯喜馬拉雅構(gòu)造單元北緣地層的地質(zhì)剖面，對(duì)比南北亞帶蛇綠巖產(chǎn)出、巖石組成和構(gòu)造環(huán)境。兩個(gè)帶蛇綠巖包括地幔橄欖巖、基性巖脈、玄武巖、凝灰?guī)r夾砂頁巖、硅質(zhì)巖和硅質(zhì)灰?guī)r，未見典型的枕狀熔巖。北亞帶與北側(cè)岡底斯巖基之間被晚白堊統(tǒng)-第三系火山碎屑巖夾砂頁巖和砂巖和復(fù)理石沉積巖相隔，與南側(cè)的仲巴微地體構(gòu)造接觸，接觸部位蛇紋石化、片理化和石英菱鎂巖化;南亞帶蛇綠巖的南北兩側(cè)分別出露海山地層與特提斯喜馬拉雅構(gòu)造單元和仲巴微地體構(gòu)造接觸。

北亞帶巴爾蛇綠巖的角閃輝長巖為鈣堿性玄武巖，NMORB 標(biāo)準(zhǔn)化曲線表現(xiàn)為Nb、Ta 的虧損，指示俯沖帶弧前或弧后盆地特征，與北亞帶錯(cuò)不扎和加納崩基性巖脈類似。SHRIMP 鋯石U-Pb 測年為128.1 ±2.1Ma，該年齡與北亞帶錯(cuò)不扎輝綠巖(125.8 ±2.6Ma)和加納崩(127.0 ±0.5Ma)輝長巖的鋯石U-Pb 年齡一致。對(duì)比南北亞帶蛇綠巖中類似產(chǎn)狀(NW 走向，侵入方輝橄欖巖中)的基性巖脈及其圍巖方輝橄欖巖，兩帶基性巖脈具有相同時(shí)代(120 ～130Ma)、類似的含水且虧損地幔的源區(qū)，均形成于洋內(nèi)弧前環(huán)境。結(jié)合南亞帶蛇綠巖不發(fā)育溝-弧-盆體系，南北亞帶之間的仲巴微地體具有特提斯喜馬拉雅的親緣性，以及南亞帶東波和普蘭蛇綠巖具有從北到南的構(gòu)造侵位特征，說明雅江帶西段南北亞帶蛇綠巖可能屬于相同SSZ 構(gòu)造環(huán)境下的不同殘余，在構(gòu)造侵位過程中形成了南北兩個(gè)蛇綠巖亞帶。

致謝 野外和室內(nèi)工作得到了許志琴院士的指導(dǎo)，中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所Ahmed Masoud 博士、吳魏偉博士生給予了幫助;邁阿密大學(xué)的解艷雪博士生、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)的周文達(dá)、李奇維，中國地質(zhì)大學(xué)(北京)趙一玨、王云鵬、高健、楊艷參與了野外工作;兩位審稿人孟繁聰研究員和李旭平教授提出了非常寶貴的評(píng)審意見，在此一并表示真摯的謝意。

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