昌宁—孟连结合带牛井山蛇绿混杂岩组成及年代学研究

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蛇绿岩是保存于造山带中的古洋壳或及其相关构造单元的残片,可以为造山带演化的重建、变形作用以及深源成矿作用等方面的研究提供重要的信息。牛井山蛇绿混杂岩位于昌宁-孟连结合带中部,该蛇绿混杂岩带研究程度较低。本文通过对牛井山蛇绿混杂岩的地质特征、岩石学、年代学及地球化学研究,厘定了蛇绿混杂岩各构造单元的物质组成,并结合前人研究成果,探讨了昌宁-孟连洋演化过程。通过研究获得如下认识:(1)牛井山蛇绿混杂岩中存在早古生代与晚古生代两套蛇绿混杂岩,早古生代蛇绿混杂岩出露于牛井山西北侧的小芒关村一带,主要由角闪片岩、斜长角闪片岩、绿帘角闪片岩、绿帘阳起片岩等变质的蛇绿岩岩块,具OIB性质的玄武质凝灰板岩-灰岩组成的洋岛-海山岩块,大陆边缘型含放射虫硅质(板)岩、石英杂砂岩等混杂基质构成。晚生代蛇绿混杂岩出露于牛井山中部-东北部的小黑江-猛永一带,主要由蛇纹石化橄榄岩、蚀变辉长岩、斜长角闪岩、蚀变玄武岩等蛇绿岩岩块,灰岩岩块以及云母石英片岩为主的混杂基质构成。不同构造单元的岩块、岩块与混杂基质间均呈韧性断层接触。早古生代蛇绿岩的原始层序已被不同程度的破坏,现今的蛇绿岩岩块均属于被肢解了的蛇绿岩。(2)早古生代蛇绿岩中斜长角闪片岩、绿帘角闪片岩的锆石U-Pb加权平均年龄分别为448.0±2.5Ma(MSWD=0.64,n=25)和434.6±6.5Ma(MSWD=1.3,n=8)。斜长角闪片岩和绿帘角闪片岩具有一定洋中脊玄武岩(N-MORB)的地球化学特征又有高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf等亏损的IAT特征,稀土元素配分图显示不明显的类似四重效应的“M”型,指示源区很可能受俯冲流体的影响,该蛇绿岩可能为SZZ型蛇绿岩,可能形成于弧后盆地环境,表明牛井山地区可能在晚奥陶世-早志留世时已经形成了一弧后盆地。(3)晚古生代蛇绿岩的斜长角闪岩U-Pb加权平均年龄为272±1.7 Ma(MSWD=1.1,n=21),具N-MORB型地球化学特征,指示该蛇绿岩可能为MOR型,结合前人研究,指示二叠纪时昌宁-孟连洋洋盆的扩张与俯冲消减同时进行。(4)二叠纪后的洋-陆、陆-陆碰撞造山构造作用将早古生代蛇绿岩与晚古生代蛇绿岩及泥盆纪-二叠纪的增生杂岩、洋岛-海山岩块混杂一起。
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