西藏雅魯藏布江縫合帶西段東波蛇綠巖:記錄了地幔柱影響的超慢速伸展和洋內(nèi)俯沖過程*

劉飛 楊經(jīng)綏 牛曉露 李觀龍 馮光英

1.自然資源部深地動力學(xué)重點實驗室，中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所，北京 100037

2.南方海洋科學(xué)與工程廣東省實驗室(廣州)，廣州 511458

3.山東省金剛石成礦機理與探測院士工作站，山東省第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，臨沂 276006

4.南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，南京 210023

阿爾卑斯-喜馬拉雅造山帶是地球上最大的板塊俯沖增生和陸陸碰撞復(fù)合型造山帶之一，其內(nèi)部發(fā)育的長期巖漿熱事件、沉積作用和變質(zhì)變形構(gòu)造記錄了岡瓦納大陸的多期次裂解、特提斯洋盆多階段擴張和俯沖、地幔柱活動等一系列地球動力學(xué)過程(Yangetal., 2015; Dilek and Furnes, 2019;許志琴等, 2019; 吳福元等, 2020)。雅魯藏布江縫合帶(YZSZ)位于阿爾卑斯-喜馬拉雅造山帶東段，被認為是新特提斯洋消失、印度和亞洲陸塊碰撞的界限(Xuetal., 2015b)。國內(nèi)外學(xué)者在該縫合帶的羅布莎、日喀則、普蘭和東波等蛇綠巖地幔橄欖巖和鉻鐵礦中發(fā)現(xiàn)了金剛石等超高壓和超還原性礦物以及具有特殊構(gòu)造意義的碳化物、氧化物、硫化物和硅酸鹽等礦物(Baietal., 1993; Xuetal., 2009, 2015a; 楊經(jīng)綏等, 2011a; 徐向珍等, 2015, 2018; Griffinetal., 2016; Xiongetal., 2016, 2019)，這些發(fā)現(xiàn)不僅指示蛇綠巖并非傳統(tǒng)認識上的形成于高溫、低壓(<30km，P<10kbar)的洋中脊、弧后或弧前擴張的淺部環(huán)境，而且也可形成于地幔過渡帶或更深部位(>410km)，表明深部地幔物質(zhì)循環(huán)參與了蛇綠巖的形成(Lian and Yang, 2019; Yangetal., 2021)。這些認識對探討深部地幔物質(zhì)組成和地球深部物質(zhì)循環(huán)具有重要意義，開啟了蛇綠巖形成與殼幔物質(zhì)循環(huán)動力學(xué)過程研究的一個新領(lǐng)域(Coleman, 2014; Yangetal., 2014; Rollinson, 2016; 楊經(jīng)綏等, 2021)。地球物理和地球化學(xué)研究普遍顯示洋殼俯沖進入地幔深部是地殼再循環(huán)的重要機制(Fukaoetal., 2009; Zhao and Ohtani, 2009; Shireyetal., 2013)，然而地殼物質(zhì)俯沖進入地幔深部后與金剛石等超高壓異常礦物進入地幔橄欖巖和鉻鐵礦的方式是否與不同蛇綠巖的構(gòu)造背景和侵位差異有關(guān)還不清楚。

為查明YZSZ西段蛇綠巖的構(gòu)造背景和侵位方式，作者對東波蛇綠巖開展了詳細的野外地質(zhì)填圖并實施了一口深達1002.06m的科學(xué)鉆探DSD-1(王云鵬等, 2019)。本文在地表填圖和科鉆巖芯巖相分析的基礎(chǔ)上，探討了東波蛇綠巖的巖石組成、成因和構(gòu)造環(huán)境，厘定出東波蛇綠巖經(jīng)歷了早白堊世多期巖漿作用，此研究對精細刻畫新特提斯洋構(gòu)造演化過程具有重要限定意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

青藏高原從北到南主要由東昆侖-柴達木地塊、松潘甘孜地體、羌塘地體和拉薩地塊和印度板塊等地質(zhì)單元組成，它們分別被阿尼瑪卿、金沙江、班公湖-怒江縫合帶和YZSZ分割(圖1)。YZSZ被普遍認為是拉薩地塊和印度板塊的界限(Xuetal., 2015b; Yangetal., 2015; Kapp and DeCelles, 2019)。按照蛇綠巖的空間分布，該縫合帶一般被分為東段(曲水和墨脫)、中段(桑桑和仁布)和西段(薩嘎至中印邊界)三部分。中、東段蛇綠巖在地形上以單一縫合帶呈NEE向分布，其南側(cè)為特提斯喜馬拉雅地體，北部為白堊-古近紀日喀則弧前盆地和中新生代岡底斯島弧(Liuetal., 2018; 劉飛等, 2020)。YZSZ東段蛇綠巖主要包括澤當(dāng)(寬小于1km，面積約45km2)、羅布莎(寬<4km，～70km2)和朗縣等蛇綠巖(圖1)，以出露100～300m厚的堆晶純橄欖、不發(fā)育席狀巖墻群及產(chǎn)出中國最大的羅布莎鉻鐵礦為主要特征(Zhouetal., 2005; Baoetal., 2014; 劉飛等, 2018, 2020)；中段蛇綠巖主要包括日喀則東(仁布、大竹卡、德吉、群讓、沖堆和白朗等)、日喀則西(吉定、柳區(qū)、昂仁、白馬讓和曲美等)和桑桑蛇綠巖，以發(fā)育完整的彭羅斯型蛇綠巖層序、洋殼厚約3.0～3.5km、從中心到南北兩側(cè)呈宏觀對稱出露的穹窿狀構(gòu)造的白馬讓和沖堆蛇綠巖為代表(Pearce and Deng, 1988; Baoetal., 2013;李源等, 2016; Lietal., 2021)。中、東段蛇綠巖帶出露兩種基質(zhì)不同的混雜巖，一種基質(zhì)主要為火山-沉積巖，普遍發(fā)育與裂陷拉張過程中同沉積滑塌堆積有關(guān)的韌-脆性變形，時代為晚侏羅世或更早；另一種基質(zhì)為基性巖，出露與俯沖碰撞相關(guān)的透入性韌性變形，時代為早白堊世(Liuetal., 2012)。該認識與中、東段蛇綠巖普遍出露147～191Ma和120～137Ma兩期洋殼年齡(Wangetal., 2018; Xiongetal., 2020b及其文獻)，以及出露三疊、侏羅和白堊紀等多期放射蟲時代相一致(Wu, 1993; Matsuokaetal., 2002; Wangetal., 2002; Ziabrevetal., 2004; 王天洋等, 2016; Lietal., 2017; Zhongetal., 2017)。

圖1 青藏高原地質(zhì)簡圖及研究區(qū)分布圖(區(qū)域構(gòu)造格架主要據(jù)Xu et al., 2015b)

西段自薩嘎以西被仲巴地體分隔為南帶(達巴-休古嘎布)和北帶(達機翁-薩嘎)(徐德明等, 2008; 劉飛等, 2020; 圖1)。南帶呈NWW走向，長約400km，出露如東波、普蘭、休古嘎布、當(dāng)窮、扎嘎和仲巴等數(shù)個大型穹窿狀的地幔橄欖巖塊(圖1)。南帶蛇綠巖主要由新鮮地幔橄欖巖和侵入其中的基性巖脈，以及少量堆晶雜巖(包括輝長巖、輝石巖和純橄巖)組成(Chanetal., 2015; 劉飛等, 2018)，以不發(fā)育枕狀或塊狀正常洋中脊玄武巖(N-MORB)型熔巖和席狀巖墻群為特征(劉飛等, 2018)，蛇綠巖邊部常被洋島玄武巖(OIB)型的枕狀玄武巖、泥巖、硅質(zhì)巖和灰?guī)r覆蓋，該組合被認為代表殘余海山(Daietal., 2012; Liuetal., 2015)。南帶地幔橄欖巖的巖性從西到東具有規(guī)律性變化，最西端的東波和普蘭西的地幔橄欖巖成分整體較虧損，以虧損型(不含單斜輝石，Cpx)方輝橄欖巖和含Cpx方輝橄欖巖、純橄巖和少量二輝橄欖巖為主(楊經(jīng)綏等, 2011b; Niuetal., 2015;王云鵬等, 2019)，二輝橄欖巖主要分布于巖體西北部，面積約10km2，寬約500m (Xiongetal., 2019)；而普蘭東-扎嘎地幔橄欖巖成分相對較富集，出露含Cpx方輝橄欖巖、二輝橄欖巖和少量純橄巖為特征(周文達等, 2014;張利等, 2016)，其中普蘭東二輝橄欖巖分布于南北兩側(cè)，寬0.5～1.5km不等(周文達等, 2014)。普蘭和東波蛇綠巖中發(fā)育多期巖漿作用，方輝橄欖巖上部局部出露129Ma均質(zhì)輝長巖(劉飛等, 2018)，侵入于地幔橄欖巖鎂鐵質(zhì)巖脈的年齡主要集中在119～130Ma之間(Xiaetal., 2011; 熊發(fā)揮等, 2011; Chanetal., 2015)，而侵入普蘭西地幔橄欖巖的OIB型輝綠巖的時代為138～139Ma (Zhengetal., 2019; Huangetal., 2021)，該年齡與普蘭西 E-MORB型玄武巖的結(jié)晶鋯石年齡137Ma (Liuetal., 2015)相一致，亦與侵入普蘭西蛇綠巖北緣泥頁巖和泥硅質(zhì)巖中的OIB型輝長巖脈的年齡為144Ma (Xiongetal., 2020b)相吻合，該構(gòu)造事件可能與Kerguelen地幔柱活動有關(guān)(Liuetal., 2020)。

北帶蛇綠巖普遍呈不規(guī)則條帶狀斷續(xù)出露，多以蛇綠混雜巖的形式產(chǎn)出(吳福元等, 2014;劉飛等, 2015a)，主要包括達機翁、卡站、巴爾、錯布扎、扎來、公珠錯和薩嘎等蛇綠巖體(Liuetal., 2018)(圖1)。巖石組合主要由地幔橄欖巖、基性巖脈和少量堆晶輝長巖組成，其中地幔橄欖巖寬幾米至幾十米不等，最寬處(如卡站)達500m，普遍弱蛇紋石化，橄欖巖成分相比南帶虧損，以方輝橄欖巖為主，含少量單斜輝石方輝橄欖巖和純橄巖透鏡體(Lianetal., 2016)以及塊狀和浸染狀鉻鐵礦礦點(Zhaoetal., 2020)，二輝橄欖巖發(fā)育較少，僅在公主錯北蛇綠混雜巖中零星出露(Lianetal., 2017)。地幔橄欖巖內(nèi)部被輝長巖、輝綠巖和異剝鈣榴巖透鏡體或巖脈侵入，巖脈以NW走向為主，少量NE走向，寬0.5～3m不等，最寬(如錯布扎)可達10m(劉飛等, 2015a)?；詭r脈的鋯石U-Pb年齡為120～128Ma(劉飛等, 2015b; Zhengetal., 2017; Liuetal., 2018; Zhongetal., 2019)，與南帶類似產(chǎn)狀的基性巖脈一致。地幔橄欖巖上部普遍可見早三疊、晚侏羅和早白堊世等多期海山沉積建造(劉飛等, 2015a; Heetal., 2016; Liuetal., 2021b)。

2 東波蛇綠巖和樣品描述

東波蛇綠巖位于YZSZ南帶最西端的札達縣境內(nèi)，地表呈北西向展布的梨形或近似等軸狀巖塊(圖2)，地表被新近系-第四系沉積物覆蓋，而航磁和地磁異常顯示巖體下部連為一體，具有北陡南緩特征(楊經(jīng)綏等, 2011b; 姜枚等, 2015)。巖塊南緣逆沖至特提斯喜馬拉雅地體侏羅-白堊系的淺海-半深海相碳酸鹽巖和泥頁巖之上，北緣逆沖到仲巴地體中下三疊統(tǒng)淺變質(zhì)的淺海相碳酸鹽巖和碎屑巖之上(劉飛等, 2018)。

圖2 雅魯藏布江縫合帶西段南帶東波蛇綠巖地質(zhì)簡圖

東波蛇綠巖具有“厚幔極薄殼”特征，主體為構(gòu)造地幔橄欖巖和侵入其中的基性巖脈，堆晶鎂鐵-超鎂鐵巖零星分布在巖體西北緣，主要由輝長巖、純橄巖和橄欖輝石巖組成，野外表現(xiàn)為純橄巖與偉晶至粗粒輝長巖呈層狀相間分布，或純橄巖以不規(guī)則脈狀分布于輝長巖中，純橄巖單層厚2～5cm至20～25cm不等，最寬達1.5m，其邊部發(fā)育寬幾厘米至十幾厘米不等的單斜輝石巖脈，走向近南北(劉飛等, 2018)。其中輝石巖脈的年齡為130±0.5Ma(樣品L178，熊發(fā)揮等，2011，圖2)，該時代與位置相近的粗粒輝長巖中單粒鋯石U-Pb年齡(160±0.5Ma，樣品GCT-239，Chanetal., 2015, 圖2)相差較大，而與東波西北緣均質(zhì)輝長巖U-Pb年齡129Ma(命名為Ⅰ型，樣品13YL45，劉飛等, 2018)，以及與巖體北緣輝長巖脈的年齡(128Ma，命名為Ⅱ型，樣品L190，熊發(fā)揮等，2011)一致?？沏@DSD-1巖芯基性巖主要出露在581～793m之間，巖性包括斜方輝石巖、橄欖斜方輝石巖、異剝鈣榴巖和輝綠巖等，其中輝石巖厚度<2m，輝綠巖最厚達18m(命名為Ⅲ型，下文簡稱為18m輝綠巖，圖3)(王云鵬等,2019)。

圖3 東波地幔橄欖巖科學(xué)鉆探(DSD-1)1002.06m巖心柱狀圖(a)及橄欖石(Ol；b、c)、斜方輝石(Pl；d、e)、單斜輝石(Cpx；f、g)、鉻尖晶石(Spl；h、i)等主要礦物成分圖解

東波地幔橄欖巖主要由虧損型和含Cpx方輝橄欖巖和純橄巖組成，含少量二輝橄欖巖透鏡體(楊經(jīng)綏等，2011b; Liuetal., 2015; Niuetal., 2015, 圖2)。純橄巖在地表呈透鏡狀或不規(guī)則脈狀產(chǎn)出，寬度從數(shù)十厘米至數(shù)十米不等，以長2～4m，寬約1m為主；DSD-1科鉆巖芯出露多處薄層純橄巖，最厚達14m(圖3a, 王云鵬等, 2019)。地幔橄欖巖中出露多個高鋁和高鉻型塊狀和浸染狀鉻鐵礦礦化點，規(guī)模較小，呈透鏡狀分布于方輝橄欖巖中，局部發(fā)育純橄巖薄殼(Xiongetal., 2017)。透鏡狀純橄巖走向為NW，該產(chǎn)狀與方輝橄欖巖中尖晶石和輝石的拉伸線理方向、以及輝長巖和輝綠巖脈的走向一致，亦與稠密浸染狀和塊狀鉻鐵礦體(一般長4～6m，寬1～3m)長軸的產(chǎn)出方向一致(楊經(jīng)綏等, 2011b; 劉飛等, 2013, 2015a; 徐向珍等, 2015;王云鵬等, 2019)。地幔橄欖巖南、北緣普遍被火山-沉積蓋層覆蓋，其主要由硅質(zhì)灰?guī)r、晚侏羅世至早白堊世含放射蟲硅質(zhì)巖、泥頁巖夾雜砂巖以及OIB型玄武巖、玄武質(zhì)碎屑巖和凝灰?guī)r等組成，該組合為海山殘余(Liuetal., 2015, 2020; Zhengetal., 2019)。

本文研究的基性巖樣品分布在DSD-1周圍幾千米的區(qū)域(圖2)。地表基性巖主要為輝綠巖脈和輝石巖脈，具有NW和NE兩組走向，以前者為主，寬幾厘米至幾米不等，最寬達十余米。本文報道了在巖體東北部發(fā)現(xiàn)的兩組走向的輝綠巖脈(命名為Ⅳ型)，其中NW(315°)走向的輝綠巖脈寬約1～2m(樣品16YL48，GPS: 31°02′17.21″N、80°16′59.97″E，4504m)，脈間寬度較窄約2～4m不等(圖4a)，中細粒似斑狀結(jié)構(gòu)和輝長輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造和似層狀構(gòu)造(圖4b)，斑晶為斜長石，基質(zhì)主要為斜長石和輝石組成，礦物定向排列明顯。NE(10°～20°)走向的多條輝綠巖脈近于平行侵入方輝橄欖巖中(樣品16YL49，GPS: 31°01′57.97″N、80°17′21.19″E，4572m)。我們沿著SE方向測量了5條巖脈的產(chǎn)狀并系統(tǒng)采樣：巖脈1，樣品16YL49-1～3，走向21°，寬1.2～1.5m；巖脈2，樣品16YL49-4～6，走向18°，寬1.7～2.0m，距脈1約25m；巖脈3，樣品16YL49-7～12，走向25°，寬0.6～1.0m，距脈2約15m；巖脈4，樣品16YL49-13～15，采大樣16YL49-16，走向30°，寬0.6～0.8m，距脈3約30m；巖脈5，走向25°，寬0.5～0.6m，距離脈4約30m(圖4c)。該組巖脈的間距總體約15～30m，脈寬0.6～2.0m不等，與普遍310°～320°走向的基性巖脈相差約60°～70°。局部可見輝綠巖脈(樣品16YL46，GPS: 31°02′06.53″N、80°17′58.28″E)與方輝橄欖巖直接接觸，接觸面走向約 355°，其圍巖為弱蛇紋石化的純橄巖，巖脈產(chǎn)狀275°∠80°左右，可能發(fā)生了后期變形改造(圖4e)。這些輝綠巖整體顆粒較小，礦物定向排列明顯(圖4d, f)。

圖4 東波方輝橄欖巖中輝綠巖脈的野外地質(zhì)特征

顯微鏡下觀察所有Ⅳ輝綠巖樣品普遍具有輝綠結(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)等，斑晶主要為斜長石，呈他形板狀或長柱狀(圖5a, b)。樣品主要由斜長石、斜方輝石和單斜輝石組成，含少量橄欖石，礦物定向排列明顯(圖5c, d)，顆粒較大的斜長石組成礦物格架被粒狀單斜輝石和斜方輝石等充填，普遍發(fā)生綠片巖化，可見角閃石和綠泥石呈他形分布于其它礦物粒間(圖5e, f)，少量新鮮樣品幾乎不含角閃石。

圖5 東波輝綠巖脈的顯微特征

3 實驗方法

選擇相對新鮮的Ⅳ輝綠巖樣品進行主、微量元素分析和鋯石U-Pb測年。主、微量元素測試在國家地質(zhì)實驗測試中心完成。主量元素用無水四硼酸鋰和硝酸銨為氧化劑，于1200℃左右熔融制成玻璃片，用X射線熒光光譜儀(XRF-PW4400)測試，分析精度小于2%～8%；FeO采樣重鉻酸鉀標準溶液滴定法測量，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。

表1 東波蛇綠巖中輝綠巖脈主量元素(wt%)和微量元素(×10-6)含量

續(xù)表1

輝綠巖脈樣品16YL46-14和16YL48-12的鋯石分選在廊坊市宇恒礦巖技術(shù)服務(wù)有限公司完成，分別獲得86粒和80粒鋯石。采用常規(guī)粉碎、重液浮選和電磁選方法篩選出鋯石精樣，在雙目鏡下挑選鋯石顆粒。鋯石環(huán)氧樹脂制靶和鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像拍攝在中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所大陸構(gòu)造與動力學(xué)實驗室進行。樣品16YL46-14和16YL48-12的鋯石U-Pb測年在北京離子探針中心SHRIMPⅡ型離子探針完成，測試結(jié)果見表2。為了進一步驗證實驗數(shù)據(jù)，我們對16YL46輝綠巖余樣(即16YL46-1)在首鋼地質(zhì)勘察院地質(zhì)研究所重新分選了鋯石，獲得了29粒，并在核工業(yè)北京地質(zhì)研究所SIMS實驗室CAMECA IMS-1280HR 開展CL圖像拍攝和原位鋯石U-Pb定年，測試結(jié)果見表3。

表2 東波蛇綠巖中輝綠巖脈SHRIMP鋯石U-Pb定年結(jié)果

表3 東波蛇綠巖中輝綠巖脈SIMS鋯石U-Pb定年結(jié)果

SHRIMPⅡ型離子流束斑直徑約30μm，樣品點清洗時間為180s，標準鋯石M257(561.3Ma、U含量為840×10-6)測定待測鋯石的U含量，標準鋯石TEM(417Ma)校正樣品年齡，每測3個未知點測試一次TEM標樣，單點分析的同位素比值及年齡誤差為1σ，加權(quán)平均年齡誤差為95%置信度，測點年齡值采用普通鉛204Pb校正的206Pb/238U年齡。數(shù)據(jù)處理采用Squid軟件和ISOPLOT軟件。詳細實驗原理和流程見(宋彪等，2002)。CAMECA IMS-1280HR的一次離子光路系統(tǒng)采用科勒模式，一次離子束強度約為10nA，主要質(zhì)量過濾光闌大小為200μm，樣品表面采集斑束直徑為10μm×15μm，采用氧驅(qū)法將樣品室內(nèi)O2-壓力提高至～2.0×10-3Pa，提高Pb+的敏感性。這種對Pb+靈敏度的極大提高對提高鋯石測量精度至關(guān)重要。O2-一次離子束在-13kV加速，提取二次離子的電壓為10kV。實驗過程中用91500鋯石(測試年齡為157.7±1.5Ma)為主標樣，Qinghu鋯石(測試年齡為1069±7.2Ma)為質(zhì)量監(jiān)控標樣。單點測試點采集7個循環(huán)，單點測試時間約為11分鐘。采用標準比對法，計算真實值進行普通鉛校正。采樣CAMECA可定制離子探針軟件(CIPS)和ISOPLOT軟件制圖。

4 數(shù)據(jù)結(jié)果

4.1 巖石成分特征

東波輝綠巖脈(Ⅳ型)的主量元素成分去除燒失量100%均一化以后再進行巖石分類，并與東波西北緣129Ma均質(zhì)輝長巖(Ⅰ型，樣品13YL45，劉飛等，2018)、128Ma輝長巖脈(Ⅱ型，熊發(fā)揮等，2011)和科鉆巖芯中厚18m的輝綠巖層(Ⅲ型，王云鵬等，2019)的成分作對比。在不活潑元素Nb/Y-Zr/Ti圖解中，四類基性巖樣品均落入玄武巖范圍內(nèi)(圖6a)；而在Co-Th判別圖解中，Ⅰ型均質(zhì)輝長巖分布于玄武巖和玄武安山巖區(qū)域(圖6b)，結(jié)合其較低SiO2(47.21%)和K2O(0.09%)成分，判斷其具有低鉀拉斑玄武巖特征，而Ⅳ型輝綠巖脈樣品完全不同于其它三類巖石而散布于玄武巖下方區(qū)域，同樣含有較低的K2O(0.05%)，指示強烈虧損Th、K等殼源元素，說明輝綠巖脈亦具有低鉀拉斑玄武巖特征(圖6b)。

東波Ⅳ型輝綠巖脈的SiO2含量平均為47.81%，TiO2平均為0.87%(0.65%～1.65%)，K2O平均為0.05%，P2O5平均為0.03%，與SiO2含量(平均含量47.23%)類似，但比Ⅰ型均質(zhì)輝長巖的TiO2、K2O和P2O5含量(分別為1.10%、0.09%、0.09%)低，TiO2含量比典型N-MORB(1.27%，Sun and McDonough, 1989)含量低。相比Ⅰ型均質(zhì)輝長巖的Al2O3(平均14.36%)、Na2O(平均0.56%)、MgO(平均8.75%)、FeO(平均6.83%)和全鐵(FeOT=7.84%)含量，Ⅳ型輝綠巖具有與其對應(yīng)的較高平均含量(16.20%、1.36%、9.39%、8.94%和9.41%)；而對比Ⅰ型均質(zhì)輝長巖的Fe2O3(平均1.40%)、CaO(平均18.72%)含量和Mg#值(平均70.31)，Ⅳ型輝綠巖脈對應(yīng)的Fe2O3、CaO和Mg#值的平均含量(0.53%、13.60%和64.88)較低。相比全球N-MORB和弧后玄武巖(BABB)平均值，Ⅳ型輝綠巖的SiO2、FeOT、TiO2等含量較低而Al2O3含量明顯較高，并且隨著MgO含量的增高，F(xiàn)eOT、TiO2逐漸降低，而SiO2(樣品16YL49-13除外)、Al2O3、Cr和Ni元素逐漸升高(圖7)。

圖7 東波蛇綠巖中多種類型基性巖的哈克圖解

Ⅳ型輝綠巖脈的稀土元素(REE)含量在16.16×10-6～24.95×10-6之間(平均18.30×10-6)，(La/Yb)N比值在0.16～0.28之間(平均0.21)，分別低于I型均質(zhì)輝長巖的REE含量(30.55×10-6～35.51×10-6，平均33.41×10-6)和(La/Yb)N比值(0.60～0.69，平均0.65)，輕/重稀土元素(L/HREE)分異程度前者低于后者。球粒隕石標準化REE圖解中，Ⅳ型輝綠巖脈的LREE相比典型的N-MORB、全球BABB和全球N-MORB平均值極度虧損(圖8a)，明顯低于I型均質(zhì)輝長巖、Ⅱ型輝長巖脈和輝石巖脈以及西太平洋Lau島弧拉斑玄武巖(IAT)(圖8a)，也低于科鉆DSD-1中Ⅲ型18m輝綠巖層(圖8b)，LREE含量明顯比Mariana弧前玄武巖(FAB，Reaganetal., 2010)低(圖8c)，而與Albanide-Hellenide造山帶中阿爾巴尼亞Rehove (Hoecketal., 2002)、Rubik (Saccani and Photiades, 2005)和Mirdita蛇綠巖(Monjoieetal., 2008)，以及希臘Agoriani蛇綠巖(Saccani and Photiades, 2005)的MORB和IAT過渡巖石中鈦玄武巖(MTB)類似(圖8c)，后者為貧Cpx二輝橄欖巖或含Cpx的方輝橄欖巖等虧損地幔再次熔融的產(chǎn)物，以極度虧損Th、Nb和LREE為特征(Saccani, 2015，圖8a, c)。相比N-MORB (Sun and McDonough, 1989)、全球N-MORB和BABB (Galeetal., 2013)以及Lau IAT (Hergt and Woodhead, 2007)，129Ma I型均質(zhì)輝長巖(劉飛等, 2018)、128MaⅡ型輝長巖脈(熊發(fā)揮等, 2011)以及科鉆Ⅲ型18m輝綠巖(王云鵬等, 2019)的HREE含量稍低(圖8b)，而與西南印度洋擴張脊玄武巖(Gaoetal., 2016; Yangetal., 2017) 類似(圖8a, d)。

N-MORB標準化微量元素蛛網(wǎng)圖中，Ⅳ型輝綠巖脈相比Ⅰ型均質(zhì)輝長巖、N-MORB、全球BABB和全球N-MORB平均值(Galeetal., 2013)，不僅虧損REE、Ta、Ti等元素，具有Ba、Sr、Pb元素正異常，而且還顯示極明顯的Th、Nb、La、Ce、Zr和Hf等元素的負異常，與MTB類似(圖8e)。Ⅰ型均質(zhì)輝長巖曲線位于全球BABB和全球N-MORB平均值之下，相比N-MORB明顯虧損HFES和HREE元素，富集Ba元素，具有顯著的Nb負異常和Sr、Pb正異常，無Zr、Hf和Ti異常，這些特征明顯區(qū)別于Lau的IAT(圖8e)，而與具有Nb負異常和Sr無異常至正異常的西南印度洋中脊玄武巖可類比(圖8f)。Ⅲ型18m輝綠巖與129MaⅠ型均質(zhì)輝長巖以及128MaⅡ型輝長巖脈具有類似的配分曲線樣式并顯示Pb、Nb負異常(圖8f)。與Mariana FAB相比，Ⅳ型輝綠巖脈發(fā)育明顯的Th、Nb、La、Ce、Zr和Hf負異常以及Sr和Ba正異常與之不同(圖8g)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型基性巖均具有明顯的Ba正異常、Nb負異常和Th的虧損，與具有Th弱正異常的FAB稍不同(圖8h)。總的來說，輝綠巖脈與MTB相似，而Ⅰ型均質(zhì)輝長巖、128MaⅡ型輝長巖脈和Ⅲ型18m輝綠巖與西南印度洋洋脊玄武巖類似。

圖8 東波蛇綠巖中多種基性巖的球粒隕石標準化稀土元素配分圖和N-MORB標準化微量元素蛛網(wǎng)圖

4.2 鋯石U-Pb年齡

分別從重約20kg兩個輝綠巖脈樣品(16YL46-14、16YL48-12)中挑選出86和30粒鋯石。它們呈半自形-他形粒狀和自形-半自形柱狀，整體近于無色，少量為淺棕色，包裹體較少。鋯石粒徑主要位于60～150μm之間，個別可達350μm(圖9)。

圖9 東波輝綠巖脈(樣品16YL46-14、16YL48-12和16YL46-1)鋯石陰極發(fā)光特征、原位U-Pb測年位置和年齡結(jié)果(單位：Ma)

樣品16YL46-14的CL圖像比較復(fù)雜，既有明顯平直對稱的韻律環(huán)帶(如圖9a-13點)，也有弱分帶(圖9a-1, -2, -5, -6, -10點)、無分帶(圖9a-20點)、面狀分帶(圖9a-8, -9點)、柱狀或扇狀分帶(圖9a-19點)、流動狀分帶(圖9a-16點)和雙漏斗狀(圖9a-21點)等。鋯石晶體菱角圓化局部呈港灣狀結(jié)構(gòu)，普遍可見明暗不同的核邊結(jié)構(gòu)，核部環(huán)帶明顯，邊部無明顯分帶，Th/U比值變化較大(0.19～1.45)，指示其具有巖漿和變質(zhì)成因特征并經(jīng)歷了后期熱液溶蝕作用，且熱液蝕變作用越強，蝕變邊越寬(吳元保和鄭永飛,2004)。20粒被測鋯石的U-Pb年齡分布在2692～84.7Ma之間，包括2692～530Ma和125.6～84.7Ma兩組。第一組為繼承鋯石，包括核部年齡和邊部的面狀部位年齡；第二組共7粒鋯石(圖9a)，其中84.7Ma來自面狀鋯石(圖9a-15點)的邊部，可能受到后期熱液蝕變的影響，91.4±1.7Ma和118.0±2.7Ma分別來自核邊結(jié)構(gòu)鋯石(圖9a-12點, 4點)的核部，其Th、U含量明顯高于其它四粒巖漿鋯石，測點4鋯石的普通206Pb含量相對過高(10.95×10-6)，結(jié)合輝綠巖脈的全巖地球化學(xué)極度虧損Th和U元素，推測兩者可能發(fā)生強烈的放射性Pb丟失和U獲得。118.2±3.2Ma鋯石(圖9a-20點)的CL圖像無分帶，U含量相對較高(140.0×10-6)，Th/U比值(0.23)較低，指示其可能經(jīng)歷了放射性Pb在鋯石晶體中發(fā)生擴散作用導(dǎo)致放射性206Pb降低和U含量升高，進而致使測試年齡低于實際結(jié)晶年齡。125.6±4.5、123.2±2.9和121.0±4.9Ma三粒鋯石顆粒較大，粒徑在200～300μm之間，Th/U比值為0.33～0.48，為典型巖漿鋯石，三者平均年齡123.3±4.2Ma代表輝綠巖脈的結(jié)晶年齡(圖10a, b)。

圖10 東波輝綠巖脈的SHRIMP和SIMS鋯石U-Pb年齡協(xié)和圖、加權(quán)平均年齡圖和協(xié)和年齡譜圖

樣品16YL48-12的鋯石顆粒相對較小，粒徑多在60～120m之間，呈半自形-他形粒狀和柱狀，長寬比為1:1～1:3不等。CL圖像與16YL46-14類似，包含直立狀環(huán)帶、弱分帶和無分帶，普遍發(fā)育熱液交代引起的增生環(huán)帶白色邊(圖9b)。由于顆粒較小，僅測試8粒鋯石。雖然55.1±1.0Ma的鋯石弱環(huán)帶發(fā)育，Th/U比值(0.65)位于巖漿鋯石的范圍內(nèi)(一般>0.4, 吳元保和鄭永飛, 2004)，然而其異常高的Th(2397×10-6)和U(38067×10-6)含量，與極度虧損Th和U元素的全巖地球化學(xué)含量不一致，該數(shù)值不代表此樣品的結(jié)晶年齡(圖9b)。87.7±4.2Ma、102.6±3.2Ma和115±3.6Ma的鋯石分別具有較高的普遍鉛含量(26.12×10-6、33.25×10-6和13.02×10-6)，而放射性鉛含量相對較低(3.90×10-6、26.50×10-6和4.93×10-6)，發(fā)育弱分帶或無分帶，邊部增生白色環(huán)帶，指示鋯石晶體可能發(fā)生蛻晶化作用和擴散重結(jié)晶作用，致使放射成因鉛丟失，進而測試年齡低于實際結(jié)晶年齡(圖10c, d)。其它259.7Ma、264.8Ma、310Ma和904Ma鋯石的Th/U比值和CL圖像特征彼此差異很大，均為繼承鋯石?？傊?，輝綠巖樣品16YL46-14和16YL48-12均含有不同時代、不同成因的繼承鋯石，然而兩者具有一致的野外產(chǎn)狀和主微量地球化學(xué)特征，說明具有相同成因和地幔源區(qū)特征，因此推斷123.3±4.2Ma為輝綠巖脈的結(jié)晶年齡。

樣品16YL46-1鋯石顆粒粒徑多在60～100m之間，大多數(shù)呈他形粒狀至半自形柱狀，CL圖像顯示鋯石種類多樣，表現(xiàn)為顏色深淺不一、核邊結(jié)構(gòu)、寬面分帶和無分帶等(圖9c)。15個鋯石測點的年齡主要分為四類，包括：2380～1091Ma、595～403Ma、234～213Ma和121Ma。前三類的鋯石結(jié)構(gòu)明顯不同于基性巖的面狀或扇狀結(jié)構(gòu)，為繼承鋯石。年齡為121Ma的鋯石具有弱的寬緩環(huán)帶，Th/U比值為2.18，與樣品16YL46-14中118.2±3.2Ma鋯石(圖9a-4點)類似，也與16YL46-14的結(jié)晶年齡123.3±4.2Ma相吻合。因此將121.0±3.4Ma解釋為樣品16YL46-1的結(jié)晶年齡(圖10e, f)。

5 討論

5.1 地幔源區(qū)和部分熔融程度

東波Ⅳ型輝綠巖具有典型的輝綠結(jié)構(gòu)和似斑狀結(jié)構(gòu)(圖5a-d)，普遍可見斜長石斑晶(圖5a-d)，斜長石的結(jié)晶順序早于輝石，少量角閃石、綠泥石等他形蝕變礦物存在于斜長石顆粒之間(圖5c, d)，指示基性巖漿具有較低的水含量(Hirose and Kawamoto, 1995; 劉傳周, 2015)。其MgO含量平均為9.39%，Mg#值平均為64.88，略低于最原始MORB熔體含量(MgO約為10.5%，Mg#>72；Niu, 2016)(圖7)，但大于全球N-MORB平均值(分別為7.66%和57.50)和BABB平均值(分別為6.68%和54.89)(Galeetal., 2013)，暗示Ⅳ型輝綠巖基性巖漿的初始成分可能經(jīng)歷了分離結(jié)晶過程或為虧損地幔橄欖巖的部分熔融的產(chǎn)物。哈克圖解顯示輝綠巖脈的全巖TiO2、FeOT和Na2O含量隨MgO的升高而降低，而SiO2、Al2O3、CaO、Cr和Ni元素含量隨MgO的升高而升高(圖7)，暗示原始基性巖漿可能經(jīng)歷了富鈣鎂礦物(如單斜輝石)和硅鋁礦物(如鈣長石)的分離結(jié)晶，然而該推論不能解釋其球粒隕石標準化REE圖解普遍不顯示Eu負異常(圖8a)，因為Eu負異常通常指示演化的巖漿發(fā)生斜長石分離結(jié)晶的信息(Wilkinson, 1982)。這些特征說明演化的基性巖漿不是石榴石和/或尖晶石二輝橄欖巖部分熔融形成的原始巖漿發(fā)生分離結(jié)晶的結(jié)果，而可能為較虧損的方輝橄欖巖部分熔融的產(chǎn)物。相比Ⅳ型輝綠巖，Ⅲ型18m輝綠巖具有不同的變化規(guī)律，其MgO含量相對較低，平均為8.86%(n=6)，Mg#值平均為63.69，F(xiàn)eOT、TiO2、Cr和Ni元素含量隨MgO的升高而升高，而Al2O3、CaO含量隨MgO的升高而降低，Na2O含量不隨MgO的變化而變化(圖7)，暗示原始巖漿經(jīng)歷了富鎂鐵礦物(如斜方輝石和橄欖石)和鈦鐵礦物(如尖晶石)分離結(jié)晶，結(jié)合具有較高的TiO2含量(1.14%～1.41%)以及REE圖解普遍顯示Eu負異常(圖8b)，反映了不同的地幔源區(qū)巖漿演化特征。相比Ⅳ型輝綠巖脈，Ⅰ型均質(zhì)輝長巖除Al2O3含量隨MgO的升高而降低外，其它元素隨MgO的升高均沒有明顯變化(圖7)；REE稀土配分曲線與N-MORB近于一致(圖8b)，HREE和HFSE含量明顯低于N-MORB(圖8f)，這些特征與西南印度洋中脊玄武巖和高鋁玄武巖(Yangetal., 2017)類似，指示其初始巖漿可能為虧損地幔部分熔融的初始巖漿。

一般情況下，SiO2和MgO受二輝橄欖巖源區(qū)成分的影響很小，SiO2受部分熔融程度影響很小但受壓力影響較大，MgO主要由溫度來控制，而FeOT、Al2O3和CaO和不相容元素受部分熔融程度和源區(qū)地幔的成分控制(Hirose and Kushiro, 1993)。Ⅳ型輝綠巖脈、Ⅰ型均質(zhì)輝長巖和Ⅲ型18m輝綠巖的SiO2平均含量分別為47.81%、45.67%和44.80%，低于全球N-MORB(50.47%)和BABB(51.67%)的平均值(Hirose and Kushiro, 1993)。Ⅳ型輝綠巖脈、均質(zhì)輝長巖和18m輝綠巖的SiO2平均含量分別為47.81%、45.67%和44.80%，低于全球N-MORB(50.47%)和BABB(51.67%)的平均值(Galeetal., 2013，圖7)。形成于10kbar的全球BABB和全球N-MORB的CaO/Al2O3平均比值分別為0.72和0.77，F(xiàn)eOT平均含量分別為9.88%和10.19%(Galeetal., 2013)。相比之下，Ⅳ型輝綠巖脈和Ⅲ型18m輝綠巖層的CaO/Al2O3比值(分別為0.79～0.87，平均0.84，和0.71～0.91，平均0.84)較高，而FeOT含量(平均值分別為9.09%、9.50%)稍低，Ⅰ型均質(zhì)輝長巖具有更高的CaO/Al2O3比值(1.29～1.40，平均1.31)，但FeOT含量(平均7.47%)較低。以上特征暗示東波Ⅳ型輝綠巖脈、Ⅰ型均質(zhì)輝長巖和Ⅲ型18m輝綠巖層均形成于相對較高的壓力環(huán)境下，源自于較虧損的地幔源區(qū)。

地幔巖石發(fā)生部分熔融時，源區(qū)中不相容性的元素比值相對恒定，可以用于示蹤地幔源區(qū)性質(zhì)(Condie, 2013)。重稀土元素(HREE)在部分熔融過程中相容于石榴石，因此源自石榴石相源區(qū)的基性巖漿相比N-MORB常常虧損HREE，該類玄武巖被命名為來自石榴石源區(qū)相的洋中脊玄武巖(G-MORB, Saccani, 2015)。在球粒隕石標準化(Ce/Yb)N-(Dy/Yb)N圖解中，東波輝綠巖脈、均質(zhì)輝長巖和18m輝綠巖層樣品均落入N-MORB區(qū)域(圖11a)，指示源區(qū)為非石榴石相地幔橄欖巖。在La/Sm-Sm/Yb圖解中，所有樣品落在由虧損地幔和初始地幔定義的近水平的地幔趨勢線和延長線上(圖11b)，說明東波多種類型基性巖均源自尖晶石二輝橄欖巖部分熔融。其中輝綠巖脈經(jīng)歷了大于25%的部分熔融(圖11b)，該結(jié)果與異常虧損HFSE和REE元素一致(圖8a, e)；18m輝綠巖樣品分布在地幔趨勢線的上部，亦經(jīng)歷了大于25%的部分熔融；而均質(zhì)輝長巖樣品接近于N-MORB，經(jīng)歷了約12%～20%部分熔融(圖11b)。

圖11 東波蛇綠巖中多種基性巖的(Ce/Yb)N-(Dy/Yb)N圖解(a, 底圖據(jù)Saccani, 2015)和La/Sm-Sm/Yb圖解(b，底圖據(jù)Aldanmaz et al., 2020)

5.2 構(gòu)造環(huán)境

蛇綠巖的洋殼巖石和構(gòu)造地幔橄欖巖均可用于追溯古洋盆構(gòu)造演化過程(Pearce, 2014)?；詭r的地球化學(xué)成分被廣泛用于判別蛇綠巖的構(gòu)造環(huán)境，近期國內(nèi)外學(xué)者對玄武巖類構(gòu)造環(huán)境判別圖解的可行性進行重新評估，強調(diào)判別圖解的選擇需依據(jù)巖石學(xué)、礦物學(xué)及區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景等綜合遴選(Lietal., 2015; 鄧晉福等, 2015)，認為微量元素蛛網(wǎng)圖中Nb-Ta負異?？梢杂行袆eMORB和島弧玄武巖(Lietal., 2015)，Th、Nb、Ta、Ti元素能較好的判別島弧和非島弧玄武巖(楊婧等, 2016)，N-MORB標準化的NbN-ThN圖解可以示蹤Th元素通過俯沖或地殼混染等方式的富集，進而較好的區(qū)分各種俯沖相關(guān)的玄武巖與俯沖不相關(guān)玄武巖(Saccani, 2015)。因此我們采用Th、Nb、Ti和HREE探討東波不同基性巖的構(gòu)造環(huán)境。此外，地幔橄欖巖的礦物成分特征對判別蛇綠巖的構(gòu)造環(huán)境具有重要的限定意義(Griffinetal., 2016; Yangetal., 2021)，地幔橄欖巖的橄欖石、單斜輝石、斜方輝石、尖晶石的礦物化學(xué)和全巖地球化學(xué)成分是示蹤部分熔融程度有效指示劑(Dick and Bullen, 1984)。一般認為，橄欖石的Fo值[=100×Mg/(Mg+Fe2+)]、鉻尖晶石的 Cr#值[=100×Cr/(Cr+Al)]，輝石的Mg#值[=100×Mg/(Mg+Fe2+)]越大，指示其形成深度和熔融程度越高(Arai and Miura, 2016; Dick and Bullen, 1984; Hellebrandetal., 2001; Lianetal., 2016, 2017)。

東波蛇綠巖的洋殼巖石中，121～123Ma Ⅳ型輝綠巖脈在球粒隕石標準化REE圖解和N-MORB標準化微量元素圖解中具有低的REE和HFSE含量，尤其虧損LREE，并發(fā)育顯著的Th、Nb、Zr、Hf負異常，幾乎沒有殼源物質(zhì)的加入，說明為虧損的地幔橄欖巖再次熔融的產(chǎn)物(圖8a, b)，該特征與Albanide-Hellenide造山帶中形成于初始洋內(nèi)俯沖的MTB類似(圖8f)，指示一種初始洋內(nèi)弧環(huán)境。在Ta/Yb-Th/Yb圖解中，輝綠巖脈樣品落入MORB地幔域及以下區(qū)域(圖12a)，而在Ti-V圖解中，所有樣品落入IAT和俯沖板片近端弧前或弧后玄武巖區(qū)域(圖12b)，與N-MORB標準化蛛網(wǎng)圖的島弧玄武巖特征一致。在N-MORB標準化的Nb-Th圖解中輝綠巖脈樣品落入MBT和(SSZ)虧損洋中脊玄武巖(D-MORB)范圍內(nèi)(圖12c)，形成于初始洋內(nèi)島弧環(huán)境(圖12d)。

圖12 東波蛇綠巖中多種基性巖的構(gòu)造判別圖解(a,據(jù)Pearce, 2003; b, 據(jù)Pearce, 2014; c-d, 據(jù)Saccani, 2015)

相比Ⅳ型輝綠巖脈，Ⅰ型均質(zhì)輝長巖、Ⅱ型輝長巖脈和Ⅲ型18m輝綠巖在球粒隕石標準化REE圖解中具有N-MORB型配分模式(圖8a)，在N-MORB標準化微量元素圖解中明顯虧損HFSE和HREE元素，無Zr、Hf和Ti異常，富集Ba元素，同時具有Nb、Sr、Pb負異常，指示無殼源物質(zhì)加入，不同于受俯沖流體顯著影響的洋內(nèi)島弧拉斑玄武巖(圖8d)，而與同樣具有Nb負異常的西南印度洋N-MORB相似(圖8e)，后者代表了早期地幔柱作用大洋上地?；蜓髢?nèi)島弧地幔熔體抽取后的地幔殘余(Gaoetal., 2016; Zhou and Dick, 2013)。結(jié)合東波地幔橄欖巖中發(fā)育大量拆離和韌性剪切斷層、糜棱巖和糜棱巖化蛇紋巖和蛇綠角礫巖(劉飛等，2018)，Ⅰ型均質(zhì)輝長巖、Ⅱ型輝長巖脈和Ⅲ型18m輝綠巖可能均為洋盆在慢速-超慢速擴張階段形成大洋核雜巖過程中形成的。從地表填圖的結(jié)果看，東波蛇綠巖發(fā)育極薄洋殼和厚層地幔橄欖巖(圖2)，厚層地幔橄欖巖以方輝橄欖巖為主含少量純橄巖和二輝橄欖巖，其中方輝橄欖巖經(jīng)歷了高達35%的部分熔融(Liuetal., 2015; Niuetal., 2015; 楊經(jīng)綏等, 2011b)，該特征亦與慢速和超慢速擴張的西南印度洋的洋中脊巖石組合及高虧損地幔橄欖巖類似(Mallicketal., 2015; Zhou and Dick, 2013)。尤其重要的是，王云鵬等(2019)詳細總結(jié)了東波科鉆DSD-1巖心的地幔橄欖巖巖相和礦物化學(xué)特征：長達1002m地幔橄欖巖巖心被分為兩個帶，即上帶(23.1～317.07m)較破碎、普遍蛇紋石化含Cpx方輝橄欖巖和下帶(317.07～1002.06m)不含Cpx方輝橄欖巖夾多條純橄巖、輝石巖、輝綠巖和異剝鈣榴巖等薄層(圖3a)。橄欖石均具有較高的Fo值(89.98～91.34)，屬鎂橄欖石，斜方輝石的En值分布在83.32～90.63，Mg#值介于89.57～90.93，為頑火輝石，單鞋輝石Mg#值集中在91.08～92.89，均為透輝石。含Cpx方輝橄欖巖中鉻尖晶石的Cr#值普遍較低(11.1～23.0)，而虧損方輝橄欖巖中鉻尖晶石的Cr#值為49.7～63.2，純橄巖中鉻尖晶石的Cr#值為63.6～81.6 (王云鵬等, 2019)。總的來說，從上層含Cpx方輝橄欖巖，到下層虧損方輝橄欖巖和橄欖斜方輝石巖、薄層狀純橄巖，再到透鏡狀純橄巖，礦物的Fo值、Mg#值和Cr#值逐漸增大，指示其部分熔融程度越來越高。礦物化學(xué)成分顯示，橄欖石的成分與弧前、弧后和深海地幔橄欖巖相重疊(圖3b,c)，然而斜方輝石(Opx，圖3d, e)、Cpx(圖3f, g)和鉻尖晶石(Spl，圖3h, i)的礦物成分顯示上層含Cpx方輝橄欖巖和下層虧損方輝橄欖巖分別與深海地幔橄欖巖和弧前地幔橄欖巖相吻合，指示兩者可能分別代表了兩次熔體抽取后的地幔殘余。

5.3 從地幔柱影響的洋盆擴張至洋內(nèi)初始俯沖過程

東波地幔橄欖巖上部及其邊部蛇綠混雜巖中普遍發(fā)育OIB型玄武巖和玄武質(zhì)角礫巖、泥頁巖、放射蟲硅質(zhì)巖和灰?guī)r等海山組合，OIB型玄武巖的時代為早白堊世(Liuetal., 2015; 劉飛等, 2013)，該期巖漿事件與夾持于硅質(zhì)巖的～137Ma E-MORB型玄武巖(Liuetal., 2015)、與侵入到普蘭半深海沉積巖(硅質(zhì)巖和泥頁巖)的144Ma OIB型輝長巖(Xiongetal., 2020b)，以及與侵入于普蘭地幔橄欖巖的138～139Ma OIB型輝綠巖(Zhengetal., 2019; Huangetal., 2021)一致，它們均被解釋為與洋盆擴張階段地幔柱活動的產(chǎn)物(Zhengetal., 2019; Liuetal., 2015,2020; Lianetal., 2021)(圖13a)。該地幔柱可能與從145Ma斷續(xù)活動至今的Kerguelen地幔柱有關(guān)(Liuetal., 2020; Lianetal., 2021)。該推斷與普蘭方輝橄欖巖中普遍可見Opx和Cpx互溶體的形成深度(約75km，Xiongetal., 2020a)，以及與普蘭蛇綠巖北部識別出具有后生交生結(jié)構(gòu)的尖晶石二輝橄欖巖源自85～100km石榴石二輝橄欖巖(Gongetal., 2016, 2020)的認識相吻合，后者被認為代表了巨厚大洋巖石圈的底部或來自受地幔柱活動影響的巖石圈地幔(Gongetal., 2020)。這些成果與東波和普蘭等YZSZ蛇綠巖地幔橄欖巖中發(fā)現(xiàn)了微粒金剛石、碳硅石等異常地幔礦物(楊經(jīng)綏等, 2011a; 徐向珍等, 2015; Xiongetal., 2019)相一致，結(jié)合東波虧損型方輝橄欖巖經(jīng)歷了大于35%的部分熔融(Niuetal., 2015)，上述證據(jù)均指示東波蛇綠巖反映的新特提斯古洋盆在早白堊世早期受到地幔柱活動的影響(圖13a)。

圖13 東波蛇綠巖的構(gòu)造演化簡圖

東波蛇綠巖西北緣出露129Ma Ⅰ型均質(zhì)輝長巖體覆蓋在蛇紋石化地幔橄欖巖之上，以及128Ma Ⅱ型輝長巖脈侵入地幔橄欖巖中，它們均是在洋盆慢速-超慢速擴張過程中，沿著拆離斷層形成大洋核雜巖(OCC)過程中形成的(劉飛等,2018; Liuetal., 2021a)(圖13b)。OCC形成后，大洋巖石圈發(fā)生初始洋內(nèi)俯沖，形成具有MTB型121～123Ma輝綠巖脈(圖10)，代表了新特提斯大洋巖石圈經(jīng)歷了洋內(nèi)初始俯沖過程(圖13c)。

6 結(jié)論

東波蛇綠巖具有“厚幔極薄殼”特征，其巖石組成可與西南印度洋和大西洋等慢速-超慢速擴張洋中脊附近的大洋核雜巖對比。東波蛇綠巖記錄了雅魯藏布新特提斯洋西段洋盆在早白堊世經(jīng)歷了地幔柱影響的超慢速伸展和初始洋內(nèi)俯沖過程：

(1)侵入于方輝橄欖巖的輝綠巖脈SIMS和SHRIMP鋯石U-Pb年齡為121～123Ma，全巖地球化學(xué)具有異常虧損的REE、HFSE含量及明顯的Th、Nb、Zr、Hf負異常，類似于Albanide-Hellenide造山帶蛇綠巖中的無殼源物質(zhì)混染的MTB，指示其形成于洋內(nèi)初始俯沖環(huán)境。

(2)129Ma均質(zhì)輝長巖(Ⅰ型)、128Ma輝長巖脈(Ⅱ型)和DSD-1巖芯中18m輝綠巖(Ⅲ型)的地球化學(xué)成分均與西南印度洋洋中脊玄武巖類似，它們是在慢速-超慢速擴張脊附近的大洋核雜巖侵位過程中形成的。

(3)東波蛇綠巖及其相距幾十千米的普蘭蛇綠巖中發(fā)育大量137～144Ma的OIB型玄武巖和輝綠巖，普遍出露熔融程度達30%以上的虧損型方輝橄欖巖，反映了早白堊世初期古洋盆中地幔柱活動的信息。

致謝野外和室內(nèi)工作得到了許志琴老師的指導(dǎo)。武勇高級工程師給予SIMS鋯石U-Pb測年幫助，張超凡碩士協(xié)助繪制圖件。感謝何碧竹研究員組織《青藏高原及鄰區(qū)研究新進展》專輯。中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所孟繁聰研究員和付長壘副研究員以及南京大學(xué)連東洋副教授認真審閱全文并給予寶貴的修改意見，《巖石學(xué)報》編輯部主任俞良軍認真細致的審查并給予了非常好的修改建議。在此一并表示真摯地感謝。