新疆東昆侖雁頭山—屏障嶺一帶蛇綠混雜巖帶地質(zhì)特征及其成因分析

魯浩，劉歡*，萬(wàn)鵬

(1.山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 煙臺(tái) 264000；2.長(zhǎng)安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安 710054)

蛇綠巖作為侵位于造山帶中的古大洋巖石圈殘余，它的存在指示了古碰撞縫合帶的位置，對(duì)研究區(qū)域大地構(gòu)造劃分具有重要意義。

雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖帶位于新疆東昆侖木孜塔格地區(qū)，屬于東昆侖西段南緣(圖1)。該地區(qū)由于地處藏北無人區(qū)，自然條件惡劣，地質(zhì)研究程度相對(duì)較低。1987年中美木孜塔格峰聯(lián)合考察隊(duì)在木孜塔格北坡首次發(fā)現(xiàn)基性-超基性雜巖帶(Molnar，1987)，并將其時(shí)代確定為早二疊世—晚二疊世。蘭朝利等通過對(duì)木孜塔格北蛇綠混雜巖帶中放射蟲組合研究，將其上限年齡確定為早石炭世，認(rèn)為至少在早石炭世，古特提斯洋可以延伸到木孜塔格地區(qū)(蘭朝利等，2001)。潘桂棠等認(rèn)為東昆侖中斷裂與東昆侖南緣斷裂之間的構(gòu)造帶實(shí)際上是一個(gè)由不同時(shí)代的構(gòu)造巖塊或巖片、蛇綠巖與火山-沉積巖系構(gòu)成的消減雜巖帶，這個(gè)消減雜巖帶形成的時(shí)代可能從早古生代一直延續(xù)到晚古生代末至早中生代(潘桂棠等，1987)。李衛(wèi)東等在進(jìn)行1∶25萬(wàn)木孜塔格幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)，發(fā)現(xiàn)木孜塔格北蛇綠混雜巖沿昆南斷裂斷續(xù)分布，向東與阿尼瑪卿蛇綠混雜巖帶相連，向西與沿麻扎-康西瓦斷裂出露的蛇綠巖相連(李衛(wèi)東等，2003；孔會(huì)磊等，2021)。

①.阿爾金南緣斷裂(南部稱庫(kù)牙克斷裂)；②.庫(kù)地-其曼于特-祁漫塔格基性-超基性巖帶；③.柳什塔格-吐木勒克-烏妥基性-超基性巖帶；④.麻扎-康西瓦-木孜塔格峰-瑪沁結(jié)合帶；⑤.柯崗斷裂；⑥.溫泉斷裂；⑦.喀喇昆侖斷裂圖1 東昆侖木孜塔格地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)李榮社，2007改)Fig.1 Regional geological map of Muztag area in East Kunlun

筆者研究的雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖帶位于木孜塔格峰東約100 km，從其分布特征及野外地質(zhì)特征來看，該蛇綠混雜巖帶屬于木孜塔格北蛇綠混雜巖帶的東延部分。筆者在綜合前人資料基礎(chǔ)上，通過野外地質(zhì)調(diào)查及室內(nèi)樣品分析，對(duì)雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖帶的地質(zhì)地球化學(xué)特征及年代學(xué)特征進(jìn)行論述，并對(duì)其構(gòu)造環(huán)境及成因進(jìn)行探討。

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)位于新疆東昆侖西段雁頭山—屏障嶺一帶，在大地構(gòu)造位置上，雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖帶位于康西瓦-木孜塔格-鯨魚湖縫合帶上(圖1)。該縫合帶通常被看作是華北板塊和華南板塊的結(jié)合部位(李衛(wèi)東等，2003)，屬于青藏高原第四縫合帶的西延部分(常承清等，1982)。區(qū)域上出露地層主要為志留系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系及新近系，地層之間多呈斷層接觸，個(gè)別呈角度不整合接觸。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較弱，主要為一些中酸性小巖體侵入，多呈巖株、巖瘤型，巖石組合以各種花崗巖類為主，偏酸性，通常未變質(zhì)，成巖深度一般較淺(潘裕生，1989)。

根據(jù)野外調(diào)查情況，雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖帶沿木孜塔格-鯨魚湖斷裂以近東西向展布，長(zhǎng)約20 km，盡管出露范圍較大，但由于后期構(gòu)造作用的影響，蛇綠巖中的各組成單元被肢解成構(gòu)造塊體，原生層序遭到嚴(yán)重破壞，在地表多呈透鏡狀斷續(xù)出露，連續(xù)性較差，且出露不完整(圖2)。選擇雁頭山北側(cè)一帶出露相對(duì)完全地段進(jìn)行剖面測(cè)制(圖3)，可以看出，雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖帶主要由構(gòu)造塊體和基質(zhì)組成。其中，構(gòu)造塊體主要為蛇紋巖、輝綠巖、輝長(zhǎng)巖、玄武巖、硅質(zhì)巖及少量灰?guī)r，由于受構(gòu)造作用影響，這些塊體多發(fā)生碎裂巖化、綠泥石化、陽(yáng)起石化、透閃石化蝕變；基質(zhì)主要為石炭系淺變質(zhì)碎屑巖，以變質(zhì)巖屑砂巖為主，少量初糜棱巖、砂(泥)質(zhì)板巖等。構(gòu)造塊體與基質(zhì)之間以及構(gòu)造塊體與塊體之間多呈斷層接觸，局部可見蛇綠混雜巖獨(dú)有的“網(wǎng)結(jié)狀”特征(李榮社等，2016)。

2 巖石學(xué)特征

雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖的巖石單元相對(duì)較齊全，超基性巖、基性堆晶雜巖、基性火山巖及其相關(guān)的硅質(zhì)巖、沉積巖等都可見出露(圖4)。

2.1 超基性巖類

方解石蛇紋石化橄欖巖：巖石呈暗灰綠色、灰褐色，顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。原巖成分由橄欖石(為主)、輝石組成，已完全蛇紋石化、方解石化，殘留橄欖石(為主)、輝石(個(gè)別)的半自形晶輪廓，具交代假象結(jié)構(gòu)。蛇紋石呈鱗片狀集合體，粒徑約為0.01～0.6 mm，緊密聚集狀定向分布，含量約為50%；滑石呈顯微鱗片狀集合體，粒徑為為0.01～0.1 mm，呈網(wǎng)脈狀或緊密聚集分布，含量約為25%～30%；白云石呈他形粒狀，粒徑為0.01～0.9 mm，緊密聚集分布，含量約為20%～25%。后期受力，裂隙發(fā)育，呈若干條雜亂分布，寬度<2.0～0.02 mm，其內(nèi)充填方解石、蛇紋石等，巖石具碎裂巖化結(jié)構(gòu)(圖4d、圖4g)。

1.第四系；2.中新統(tǒng)嗩吶湖組；3.上侏羅統(tǒng)庫(kù)孜貢蘇組；4.上三疊統(tǒng)桃湖組；5.下石炭統(tǒng)托庫(kù)孜達(dá)坂組；6.上奧陶—下志留統(tǒng)哈拉巴依溝組；7.橄欖巖(蛇紋巖)；8.輝長(zhǎng)(輝綠)巖；9.玄武巖；10.花崗斑巖；11.花崗閃長(zhǎng)巖(斜長(zhǎng)花崗巖)；12.硅質(zhì)巖；F1.木孜塔格-鯨魚湖斷裂；F2.兔子湖-花海灘斷裂圖2 雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖帶地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Geological map of Yantoushan-Pingzhangling ophilolitic mélange belt

①.灰色薄層狀細(xì)粒巖屑砂巖；②.灰黑色薄層狀糜棱巖化巖屑細(xì)砂巖；③.灰白色白云巖化粉微晶灰?guī)r；④.灰褐色滑石蛇紋石化巖；⑤.灰黑色薄層狀糜棱巖化細(xì)砂巖；⑥.灰黑色薄層狀硅質(zhì)巖；⑦.淺灰綠色薄層狀泥巖；⑧.灰黑色薄層狀碎裂巖化硅質(zhì)巖；⑨.墨綠色蛇紋巖；⑩.灰色薄層狀中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖；.淺灰綠色薄層狀泥巖；.灰黑色薄層狀糜棱巖化細(xì)砂巖；.灰綠色蝕變輝綠巖；.灰綠色蝕變玄武巖；.淺灰綠色薄層-極薄層狀硅質(zhì)泥巖；.灰綠色蝕變細(xì)中粒輝長(zhǎng)巖；.灰色薄層狀碎裂巖化硅質(zhì)巖；.灰黑色薄層狀糜棱巖化細(xì)砂巖；.灰綠色蝕變玄武巖；.灰綠色薄層狀細(xì)粒巖屑砂巖圖3 雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖雁頭山北實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面圖Fig.3 Measured geological profile of Yantoushan-Pingzhangling ophilolitic mélange belt

a.蛇綠巖巖塊野外宏觀照片；b.玄武巖巖塊野外宏觀照片；c.灰?guī)r巖塊宏觀照片；d.全方解蛇紋石化橄欖巖野外露頭；e.灰綠色細(xì)中粒輝長(zhǎng)巖野外露頭；f.灰綠色蝕變球顆玄武巖野外露頭；g.蛇紋石化橄欖巖；h.含放射蟲硅質(zhì)巖鏡下照片；i.灰黑色長(zhǎng)英質(zhì)糜棱巖鏡下照片圖4 雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖野外露頭及鏡下照片F(xiàn)ig.4 Field outcrop and photos under mirror of Yantoushan-Pingzhangling ophilolitic mélange belt

2.2 基性堆晶巖類

蝕變中細(xì)粒輝長(zhǎng)巖：灰綠色、墨綠色，中細(xì)粒輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石主要由斜長(zhǎng)石、單斜輝石組成。斜長(zhǎng)石為半自形板狀，粒徑一般為1～2 mm，少量為0.5～1 mm，個(gè)別粒徑較粗，達(dá)2～4 mm，呈雜亂分布，可見聚片雙晶、卡鈉復(fù)合雙晶，斜長(zhǎng)石常被黝簾石及綠簾石、方解石交代。單斜輝石呈半自形柱狀，大小一般為1～2 mm，部分較粗為2～5 mm，呈填隙狀分布，局部被透閃石及綠泥石交代，少量呈假象產(chǎn)出。巖石輕碎裂，巖內(nèi)可見網(wǎng)狀裂隙，沿裂隙有方解石、綠泥石充填交代(圖4e)。

2.3 基性火山巖類

杏仁狀玄武巖：巖石呈灰綠色-墨綠色，斑狀-基質(zhì)間粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、杏仁狀構(gòu)造，由斑晶(5%)和基質(zhì)(95%)組成。斜長(zhǎng)石斑晶呈半自形板狀，大小一般為0.5～1 mm，個(gè)別為2～3 mm，星散狀分布?；|(zhì)為斜長(zhǎng)石和輝石，其中斜長(zhǎng)石多為微細(xì)晶，少量骸晶、雛晶，呈半自形板狀、纖維狀，粒徑為0.03～0.3 mm，雜亂分布，構(gòu)成似三角架狀；輝石多為微晶，他形柱狀，粒徑為0.02～0.2 mm，填隙狀分布斜長(zhǎng)石架間，構(gòu)成間粒結(jié)構(gòu)，被綠泥石、不透明礦物交代，為假象。杏仁體呈圓形、橢圓形、似云朵狀、似豆莢狀，大小一般為0.2～0.5 mm，星散狀分布，成分為方解石及少量硅質(zhì)。

淺灰綠色碎裂巖化球顆玄武巖：巖石呈灰綠色、淺灰綠色，球顆結(jié)構(gòu)、碎裂巖化結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；巖石主要由斜長(zhǎng)石和輝石組成。斜長(zhǎng)石大部分為雛晶狀，集合體常與雛晶輝石一起呈束狀、放射狀分布，構(gòu)成球顆結(jié)構(gòu)；球顆大小一般為0.2～0.5 mm，部分為0.5～1 mm，雜亂分布；輝石呈雛晶狀，常與雛晶斜長(zhǎng)石一起呈球顆狀分布，被綠簾石及綠泥石、方解石交代，為假象；巖石碎裂明顯，網(wǎng)狀裂隙十分發(fā)育，裂隙寬窄不一，沿裂隙有方解石、綠簾石及石英充填交代。巖石蝕變明顯，蝕變礦物為方解石、綠簾石、綠泥石(圖4f)。

2.4 硅質(zhì)巖類

放射蟲硅質(zhì)巖：多呈灰黑色，少見灰綠色、肉紅色，含生屑隱晶-微晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；硅質(zhì)為隱晶-微晶狀石英；微晶石英為主，呈他形粒狀；放射蟲呈圓形、橢圓形，大小一般為0.02～0.1 mm，個(gè)別為0.1～0.15 mm，星散狀分布；巖石碎裂明顯，巖內(nèi)常見網(wǎng)狀裂隙，沿裂隙有石英、白云石、絹云母、不透明礦物充填交代(圖4h)。

2.5 相關(guān)沉積巖類

變質(zhì)巖屑砂巖：灰色，塊狀構(gòu)造；巖石由陸源沉積物和碳酸鹽沉積物兩部分組成；陸源沉積物為54%，以粒度<0.25～0.06 mm的細(xì)砂為主；磨圓呈棱角狀、次棱角狀，成分由石英、斜長(zhǎng)石、巖屑組成。石英由單晶石英和石英巖等多晶石英組成；長(zhǎng)石有鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石；巖屑有凝灰?guī)r和個(gè)別千枚巖、安山巖及白云母、綠簾石等，含細(xì)線狀分布的氧化鐵。碳酸鹽沉積物為46%，由泥晶灰?guī)r砂屑、生物屑、單晶方解石和方解石膠結(jié)物組成；生物屑呈碎片狀，種類有有孔蟲、苔蘚蟲等。

灰黑色長(zhǎng)英質(zhì)糜棱巖：巖石呈灰黑色，糜棱結(jié)構(gòu)，定向構(gòu)造、流動(dòng)構(gòu)造，由碎斑和基質(zhì)組成；碎斑主要為方解石化的長(zhǎng)英質(zhì)巖石，含量約為40%～50%，呈透鏡狀或眼球狀，沿長(zhǎng)軸方向定向不均勻分布；基質(zhì)由碾碎的原巖組分和黑色粉末狀鐵質(zhì)組成，圍繞碎斑定向分布，呈明顯的流動(dòng)狀構(gòu)造，基質(zhì)含量約為50%～60%；巖石局部發(fā)育裂隙，多呈彎曲不規(guī)則狀，斷續(xù)分布，寬度為0.2～2 mm，其內(nèi)多充填方解石和石英等(圖4i)。

3 巖石地球化學(xué)特征

雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖巖石化學(xué)分析結(jié)果見表1。本次工作共采集樣品13件。其中，蛇紋石化橄欖巖樣品2件，輝長(zhǎng)巖樣品4件，蝕變玄武巖樣品7件。分析測(cè)試工作在山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院分析測(cè)試中心完成，主量元素利用TAS-990F型原子吸收分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)試，微量和稀土元素利用ICAP Q型電感耦合等離子質(zhì)譜儀完成。由于本區(qū)巖石普遍遭受不同程度的蝕變，燒失量較大，對(duì)這些樣品的主量元素在去除燒失量后進(jìn)行歸一化，以下的討論和作圖均按照歸一化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行。

3.1 主量元素

由于蛇紋石化橄欖巖蝕變較強(qiáng)，蛇紋石含量達(dá)到70%～80%，導(dǎo)致全巖分析燒失量過大(14.97%～20.17%)，調(diào)整后主量元素變化較大，可能會(huì)使各組分含量失真。蛇紋石化橄欖巖SiO2含量平均為40.85%，屬于超基性巖；TiO2含量為0.01%～0.05%，含量較低，與俯沖帶上的蛇綠巖中橄欖巖TiO2含量相當(dāng)(小于0.1%)(Pearce et al.，1995)；Al2O3含量較低，平均為1.18%；CaO含量較高，為15.62%，可能與巖石發(fā)生方解石化蝕變有關(guān)；MgO含量較低，平均為35.06%；Na2O含量為0.08%，K2O含量為0.08%，含量均比較低?？傮w表現(xiàn)為富鎂、貧鋁、低堿特點(diǎn)，具有虧損地幔的特征。

輝長(zhǎng)巖SiO2含量平均為54.99%，在基性巖范圍內(nèi)；TiO2含量為1.41%，Al2O3含量為13.77%，MgO含量為5.81%(Mg#為40%～56.76%)，CaO含量為10.51%，Na2O含量為2.46%，K2O含量為0.45%?？傮w具有高鋁、貧鉀、富鈉特征，高鋁是俯沖帶典型的巖石類型，在Al2O3-CaO-MgO圖解中(圖5a)，輝長(zhǎng)巖大部分樣品落在鎂鐵堆積巖區(qū)域內(nèi)，反映了巖石的堆晶成因，這與野外特征基本符合。

玄武巖SiO2含量含量平均為48.99%，與洋中脊玄武巖含量相當(dāng)(48.77%)；TiO2含量為1.64%，接近MORB玄武巖TiO2含量(1.5%)；Al2O3含量為15.06%，含量較高，較高的Al含量暗示巖石可能形成于俯沖帶環(huán)境；MgO含量為5.32%，Mg#值較低(20.88～38.66)，明顯低于基性原始巖漿Mg#值(68～75)(Wilson M.，1986)；CaO含量為11.20%，Na2O含量為4.24%，K2O含量為0.41%。在Zr/TiO2-Nb/Y及FAM圖解中(圖5b、圖5c)玄武巖樣品表現(xiàn)為亞堿性拉斑玄武巖特點(diǎn)。

圖5 (a)蛇綠構(gòu)造混雜巖帶鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石Al2O3-CaO-MgO圖解(據(jù)Coleman，R.G，1977)、(b)Zr/TiO2-Nb/Y圖解(據(jù)Winchester et al.，1977)及(c)FAM圖解(據(jù)Irvine et al.，1971)Fig.5 (a) Al2O3-CaO-MgO,(b) Zr/TiO2-Nb/Y and (c) FAM diagram for maifc-ultramafic rocks from the ophilolitic mélange belt

3.2 稀土元素

從表1數(shù)據(jù)來看，蛇紋石化橄欖巖稀土元素總量較低，為6.07×10-6～13.40×10-6，接近原始地幔稀土總量；球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線總體呈平坦型，輕稀土較重稀土略微富集(圖6)，LREE/HREE為3.56～5.73，Eu/Eu*分別為0.48和0.63，表現(xiàn)為負(fù)Eu異常，反映出原始巖漿發(fā)生過斜長(zhǎng)石分異結(jié)晶過程。

輝長(zhǎng)巖稀土總量ΣREE平均為62.11×10-6，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線整體呈平坦型(圖6)，輕重稀土元素分異程度較低，LREE/HREE為1.89～4.65。從局部來看，輕稀土和重稀土內(nèi)部分餾均不是很明顯，具有輕稀土微富集、重稀土平坦型特點(diǎn)；Eu/Eu*為0.84～0.99，Eu異常不明顯或具有輕微的Eu負(fù)異常，說明長(zhǎng)石分離結(jié)晶不明顯，其稀土元素特征與E-MORB特征相似，表明巖漿源區(qū)可能為E-MORB型富集地幔。

玄武巖稀土總量ΣREE平均為45.07×10-6，接近E-MORB稀土總量(49.09×10-6)(Sun et al.,1989)；球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線呈平坦型(圖6)，與洋脊玄武巖特征相似，LREE/HREE為1.73～3.77，Eu異常不明顯(Eu/Eu*平均值分別為1.02和1.03)，表明巖漿沒有發(fā)生斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶作用。

3.3 微量元素

蛇紋石化橄欖巖微量元素配分曲線見圖6b。曲線整體呈平坦型，各元素含量均比較低，相對(duì)富集Ba、Rb、Sr等大離子親石元素，這可能與巖石發(fā)生較強(qiáng)蝕變有關(guān)；高場(chǎng)強(qiáng)元素Zr、Hf等相對(duì)虧損，具有虧損地幔特征，反映其源區(qū)可能為虧損的原始地幔。

輝長(zhǎng)巖樣品微量元素曲線整體呈平坦型，與E-MORB曲線特征相似，大離子親石元素K、Rb、Sr富集，高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb和Ta明顯虧損，說明巖石可能形成于與俯沖有關(guān)的島弧環(huán)境。

圖6 (a)雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分圖解(據(jù)Boynton，1984)、(b)原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(據(jù)McDonough等，1992)Fig.6 (a)Chondrte-normalized REE pattems(After Boynton，1984) and (b)primitive mantle-normalized trace element spider diagrams(After McDonough et al.,1992)of Yantoushan-Pingzhangling ophilolitic melange belt

玄武巖微量元素蛛網(wǎng)圖曲線表現(xiàn)為近“平坦型”(圖6)，與洋脊玄武巖(E-MORB)相似，但局部有所差異，如個(gè)別樣品富集Sr、Th、Rb等大離子親石元素，說明巖石在形成過程中可能有地殼物質(zhì)的加入(夏林圻等，2007)，表現(xiàn)出島弧玄武巖的部分特征。

綜上所述，雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖中蛇紋石化橄欖巖、輝長(zhǎng)巖及玄武巖符合典型蛇綠巖的巖石地球化學(xué)特征，與洋脊玄武巖(E-MORB)特征基本相似，同時(shí)又具有島弧玄武巖(IAB)的部分特征，這對(duì)討論其形成環(huán)境及構(gòu)造演化過程具有重要的指示意義。

4 時(shí)代特征

含放射蟲硅質(zhì)巖是蛇綠混雜巖時(shí)代研究的重要對(duì)象，是反映深海沉積的重要標(biāo)志。位于枕狀玄武巖之上的放射蟲硅質(zhì)巖可以代表洋殼殘余的時(shí)代(王玉凈等，2001)。調(diào)查區(qū)內(nèi)的硅質(zhì)巖主要分2種:一種為分布于下石炭托庫(kù)孜達(dá)坂組內(nèi)呈透鏡狀的灰黑色含泥質(zhì)硅質(zhì)巖;另一種為紫紅色硅質(zhì)巖(該硅質(zhì)巖多與灰綠色球顆玄武巖相鄰產(chǎn)出)(圖7)。經(jīng)室內(nèi)鑒定，放射蟲微體化石主要存在于后者。

a.灰黑色(含泥質(zhì))硅質(zhì)巖；b.紫紅色含放射蟲硅質(zhì)巖圖7 研究區(qū)硅質(zhì)巖照片F(xiàn)ig.7 Photos of siliceous rocks in the study area

本次工作，對(duì)調(diào)查區(qū)內(nèi)的硅質(zhì)巖進(jìn)行系統(tǒng)采樣，鑒定機(jī)構(gòu)為中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所。經(jīng)前處理、鏡下挑樣、鑒定等工作，在部分樣品中見豐富的放射蟲化石及少量硅質(zhì)海綿骨針?biāo)槠?，主要放射蟲屬種有Spongoentactinellasp.,Trilonchesp.、Stigmosphaeros-tylusvariospina、Stigmosphaerostylussp.、Archocrytiumcostuligerum、Archocrytiu-mvenustum、Archocrytiumsp.、Holoeciscusforemana、Holoeciscussp.、Astero-entactiniasp.等；根據(jù)該放射蟲組合，時(shí)代可能為晚泥盆世法門期至早石炭世杜內(nèi)期(圖8)。

Molnar等(1987)認(rèn)為這一狹長(zhǎng)的基性-超基性混雜巖(木孜塔格北蛇綠混雜巖帶)代表三疊紀(jì)時(shí)期形成的一條已經(jīng)解體的蛇綠巖帶；王乃文等對(duì)月牙河拐彎處的放射蟲硅質(zhì)巖樣品進(jìn)行鑒定，給出時(shí)代為晚二疊世—早三疊世；蘭朝利及馬華東等在研究區(qū)西部月牙河附近采集了含放射蟲硅質(zhì)巖樣品，經(jīng)鑒定均為早石炭世，說明古特提斯洋在早石炭世已經(jīng)開始擴(kuò)張(蘭朝利等，1997；馬華東等2002)。張克信等根據(jù)放射蟲的研究將研究區(qū)東側(cè)阿尼瑪卿混雜巖帶的地質(zhì)時(shí)代定為早二疊世(張克信等，1996)；姜春發(fā)等依據(jù)花石峽一帶玄武巖Rb/Sr等時(shí)線年齡(260±10)Ma及放射蟲時(shí)代，確定東昆侖南蛇綠巖的形成時(shí)代為晚二疊—中三疊世，說明其所代表的洋殼形成年代為晚二疊世—中三疊世；溫志剛等通過輝長(zhǎng)巖鋯石U-Pb測(cè)年方法將研究區(qū)西側(cè)蘇巴什蛇綠巖的地質(zhì)時(shí)代定為早石炭世—中二疊世(溫志剛等，2019)。

1、 3、 4、7、9.Triloncheelegans (Hindle)?；2.Entactninca sp.1；5、6、8.Astroentactinia sp.1；14、 17.Entactinia sp.2；15.Stigmosphaerostylus sp.；16.Apophysisphaeraornate (Hinde)；18、19.Trilonche sp.Davidi (Hinde)；20.Astroentactinia sp.2圖8 放射蟲硅質(zhì)巖中放射蟲化石圖版Fig.8 Radiolarian fossil plates from radiolarian cherts

根據(jù)雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖地質(zhì)特征、地球化學(xué)特征，結(jié)合其形成時(shí)代，綜合分析，認(rèn)為雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖的形成時(shí)代為晚泥盆世—早石炭世，與蘇巴什蛇綠巖、木孜塔格北及阿尼瑪卿蛇綠巖形成時(shí)代具有延續(xù)性?？傮w反映出古特提斯洋在原特提斯洋的基礎(chǔ)上于石炭紀(jì)由西向東依次擴(kuò)張成洋，二疊世—早三疊世消減，晚三疊世碰撞。

5 構(gòu)造環(huán)境討論

大多數(shù)地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為縫合帶中的蛇綠混雜巖是由外來蛇綠巖塊與混雜巖堆積伴生形成，并認(rèn)為現(xiàn)代大洋巖石圈與地質(zhì)歷史中的大洋巖石圈學(xué)、地質(zhì)學(xué)和地球物理性質(zhì)方面具有相似性(李永軍等，2016)。中國(guó)蛇綠巖的形成環(huán)境多種多樣，包括島弧、弧前、弧后以及被動(dòng)大陸邊緣、小洋盆和大洋中脊6種環(huán)境都可生成蛇綠巖，歸結(jié)為SSZ和陸間洋盆2種環(huán)境(李榮社，2016)。

張旗等認(rèn)為(2001)，在弧后盆地?cái)U(kuò)張的早期，玄武巖的成分和源區(qū)是很復(fù)雜的，可能是2種或2種以上地幔端元混合的產(chǎn)物，玄武巖富集大離子親石元素(LILE)，并虧損Nb，Ta，說明有俯沖洋殼物質(zhì)加入。熔巖可能受到陸殼物質(zhì)的混染，與弧后盆地張開初期的陸殼減薄作用有關(guān)。之后，隨著盆地?cái)U(kuò)張作用的進(jìn)行，消減作用減弱，形成的玄武巖具有MORB特征。

由于樣品遭受后期碳酸鹽化等蝕變作用，大離子親石元素含量變化較大，但Nb、Ta、Zr、Hf、Y等高場(chǎng)強(qiáng)元素在巖石遭受變質(zhì)過程中具有良好的穩(wěn)定性，可以作為巖石成因和源區(qū)性質(zhì)的示蹤劑，這些元素之間的協(xié)變關(guān)系能夠有效指示其形成時(shí)的構(gòu)造環(huán)境，可以用來討論蛇綠巖的成因(孫雨，2010)。

雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖帶中輝長(zhǎng)巖、玄武巖具有輕稀土較重稀土略富集特征，稀土含量與E-MORB相當(dāng)(Sun et al.，1989)，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分曲線也與E-MORB基本一致，而且樣品普遍富集大離子親石元素Ba、Rb、Sr等，高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta顯示虧損，反映出巖石具有消減帶巖石特征；巖石Hf/Ta平均值為4.33，Th/Yb值為0.44，與E-MORB值基本接近(Hf/Ta=4.32，Th/Yb=0.25)；在Sm/Y、Y/Yb與Nb/Yb的關(guān)系圖解中(圖9)，大部分樣品點(diǎn)都落入了地幔序列，顯示出MORB特征，這些特征說明巖石可能起源于富集地幔(E-MORB)；另外，巖石Zr/Y值為3.91，Hf/Th值為2.90，均介于E-MORB(Zr/Y=3.32，Hf/Th=3.38)和下地殼(Zr/Y=4.25，Hf/Th=1.58)之間，說明巖石在成巖過程中可能有地殼物質(zhì)參與(Sun et al.，1989)。

進(jìn)一步選用抗蝕變?cè)豘r、Y、Ti、Hf等元素組合進(jìn)行構(gòu)造環(huán)境判別，結(jié)果如圖10所示。在FeO/MgO-TiO2成因圖解中(圖10a)，研究區(qū)樣品點(diǎn)主要落在MORB區(qū)和IAT區(qū)，為島弧拉斑玄武巖和正常洋脊玄武巖區(qū)；在Ti-V判別圖解中(圖10b)，樣品點(diǎn)主要落入MORB與島弧拉板玄武巖的重合區(qū)域，顯示巖石具有MORB與島弧的雙重特征；在Hf/3-Th-Ta圖解中(圖10c)，樣品點(diǎn)落在了B區(qū)和D區(qū)，分別為E-MORB和火山弧玄武巖區(qū)，指示巖漿源區(qū)可能為受到地殼交代混染的富集地幔；另外，在主量元素TiO2-MnO-P2O5圖解中(圖10d)，樣品點(diǎn)大部分落在了島弧拉斑玄武巖區(qū)(IAT)和洋脊玄武巖區(qū)(MORB)。綜上所述，樣品總體表現(xiàn)出洋脊玄武巖(E-MORB)的特點(diǎn)，同時(shí)又具有島弧玄武巖(IAB)的特點(diǎn)，這通常認(rèn)為是消減帶之上的弧后盆地次級(jí)擴(kuò)張形成的弧后盆地玄武巖特點(diǎn)(Xu et al.，2003；祁曉鵬等，2016)。這類玄武巖受控于俯沖消減與擴(kuò)張的共同作用，其形成環(huán)境既不是典型的島弧環(huán)境，也非正常洋中脊環(huán)境，可能與消減帶之上的弧后擴(kuò)張環(huán)境密切相關(guān)(張旗等，2001)，稱之為不成熟的弧后盆地。

圖9 雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖源區(qū)判別圖解(據(jù)Maurice et al.，2012)Fig.9 Source discrimination diagram of Yantoushan-Pingzhangling ophilolitic mélange belt

a.FeO/MgO-TiO2成因圖解(據(jù)Glassey，1974) ；b.Ti-V判別圖解(據(jù)Shervais，1980匯編)；c.Hf/3-Th-Ta判別圖解(據(jù)Pearcee et al.，1979)：A.火山弧玄武巖; B.MORB; C.板內(nèi)玄武巖; D.MORB和火山弧玄武巖; d.TiO2-MnO*10-P2O5*10圖解(據(jù)Mullen，1983)： OIT.大洋島弧拉斑玄武巖或海山島拉斑玄武巖; CAB.島弧鈣堿性玄武巖; IAT.島弧拉斑玄武巖; Bon.玻質(zhì)古銅安山巖；OIA.洋島堿性玄武巖圖10 雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖構(gòu)造環(huán)境判別圖Fig.10 Tectonic setting discrimination diagram of Yantoushan-Pingzhangling ophilolitic mélange belt

區(qū)域地質(zhì)資料顯示，東昆侖地區(qū)在早古生代(早奧陶世—晚志留世)時(shí)期，存在一系列小型洋盆，與周圍眾多的海山、島弧構(gòu)成了東昆侖地區(qū)早期多島弧盆體系(潘桂堂等，1996；吳峻等，2005)，而這些小洋盆一般具有弧后盆地的性質(zhì)，在古特提斯洋向北俯沖過程中，發(fā)生不同程度的海底擴(kuò)張，形成了一系列超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)巖(潘裕生等，2000)。

晚泥盆世—早石炭世，弧后盆地開始擴(kuò)張形成小洋盆，在小洋盆深處形成了蛇綠混雜巖帶中的含放射蟲硅質(zhì)巖單元，在靠近盆地邊緣附近形成了具有典型復(fù)理石沉積特征的托庫(kù)孜達(dá)坂組，同時(shí)地幔物質(zhì)上侵，形成了橄欖巖、輝長(zhǎng)巖玄武巖等基性-超基性巖單元。

古特提斯洋于晚石炭—中二疊世開始向北俯沖，晚二疊—中晚三疊世俯沖完畢，東昆侖地區(qū)進(jìn)入了早期碰撞、陸內(nèi)疊覆階段，在擠壓造山作用下，巖石發(fā)生不同程度的韌脆性變形，與不同時(shí)期形成的古洋殼、含放射蟲硅質(zhì)巖、玄武巖等剛性塊體發(fā)生混雜堆疊，構(gòu)成蛇綠混雜巖帶。

總體來說，雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖各單元出露較齊全，巖石地球化學(xué)兼具有洋脊玄武巖和島弧玄武巖的特征，屬于SSZ型蛇綠巖。結(jié)合其時(shí)代特征及構(gòu)造背景，筆者認(rèn)為雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖可能不是產(chǎn)于正常的大洋中脊，而是位于俯沖消減帶之上的弧后盆地次級(jí)擴(kuò)張形成的小洋盆環(huán)境，與古特提斯洋的北向俯沖具有密切關(guān)系。

6 結(jié)論

(1)通過對(duì)雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖帶中含放射蟲硅質(zhì)巖的研究，將其時(shí)代定為晚泥盆世—早石炭世。

(2)綜合地質(zhì)特征、地球化學(xué)特征及時(shí)代特征，筆者認(rèn)為雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖的形成環(huán)境為一種與俯沖有關(guān)的具有弧后盆地性質(zhì)的小洋盆環(huán)境。

(3)結(jié)合區(qū)域地質(zhì)及區(qū)域構(gòu)造演化特征，可以將雁頭山-屏障嶺蛇綠混雜巖帶歸屬到木孜塔格北蛇綠混雜巖帶中，它們與西側(cè)的蘇巴什及東側(cè)阿尼瑪卿等地殘存的蛇綠巖共同組成康西瓦-木孜塔格-阿尼瑪卿構(gòu)造帶。