拉脊山口蛇绿混杂岩中辉绿岩的地球化学特征及
SHＲIMP锆石U-Pb年龄*
付长垒1闫臻1＊＊郭现轻2牛漫兰3夏文静3王宗起2李继亮4
FU ChangLei1，YAN Zhen1＊＊，GUO XianQing2，NIU ManLan3，XIA WenJing3，WANG ZongQi2and LI JiLiang4
1.中国地质科学院地质研究所，大陆构造与动力学国家重点实验室，北京100037
2.中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037
3.合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥230009
4.中国科学院地质与地球物理研究所，北京100029
1.State Key Laboratory of Continental Tectonics and Dynamics，Institute of Geology，Chine Academy of Geological Sciences，Beijing100037，China
2.Institute of MineralＲesources，Chine Academy of Geological Sciences，Beijing100037，China肺气肿特效药
3.Department ofＲesources and Environment，Hefei University of Technology，Hefei230009，China
4.Institute of Geology and Geophysics，Chine Academy of Sciences，Beijing100029，China
2013-01-30收稿，2013-06-24改回.
Fu CL，Yan Z，Guo XQ，Niu ML，Xia WJ，Wang ZQ and Li JL.2014.Geochemistry and SHＲIMP zircon U-Pb age of diabas in the Lajishankou ophiolitic mélange，South Qilian terrane.Acta Petrologica Sinica，30（6）：1695－1706
Abstract The Lajishankou ophiolitic mélange，which is an important ingredient of the ophiolitic mélange between the Central and the South Qilian terranes，contains varities of lithological units showing tectonic relationship between them.Diabas in this mélange occur as blocks and dykes respectively.The formers have SiO
2
选择理论
contents of49.80% 50.13%，MgO contents of5.43% 5.64%，
FeO T contents of10.96% 11.52%and relatively higher TiO
2contents of2.38% 2.62%；the laters have SiO
2
contents of43.41%
45.74%，MgO contents of9.04% 10.64%，FeO T contents of8.39% 9.96%and low TiO
2
contents of0.89% 1.02%.They
belong to tholeiitic rocks.The diaba blocks have high totalＲEE contents（135.4ˑ10－6 150.9ˑ10－6）and（La/Yb）
N
ratios （3.51 4.03）with right-inclinedＲEE patterns and enrichment in large ion lithophile elements（includingＲb，Ba，K，Sr）and high field strength elements（including Th，Nb，Ta，Zr，Hf，Ti），showing typical features of OIB.However，the diaba dykes have low
totalＲEE contents（36.10ˑ10－6 43.72ˑ10－6）and（La/Yb）
N
ratios（1.12 1.20）and flatＲEE patterns，indicating similar character of MOＲB.In addition，diaba blocks and dykes are lack of negative Nb，Ta and Ti anomalies.SHＲIMP zircon U-Pb dating of diaba block yields a weighted mean206Pb/238U age of491.0ʃ5.1Ma，reprenting the age of crystallization.The characters suggest that the mafic diabas in the Lajishankou ophiolitic mélange were probably formed in ocean island/amount and mid-ocean ridge environments，which were mixed with other lithological units during the northward subduction-accretion of the Proto-Tethys Ocean.
Key words Diaba；Ocean island/Seamount；Mid-ocean ridge；Ophiolitic mélange；Lajishan Mountain
摘要拉脊山口蛇绿混杂岩是分布于中祁连和南祁连构造带之间蛇绿混杂带的重要组成部分。该混杂带中的岩石种类相对齐全，各岩性间为构造接触；其中辉绿岩以岩块和岩墙两种形式产出。辉绿岩块SiO2含量为49.80% 50.13%，MgO含量为5.43% 5.64%，FeO T为10.96% 11.52%，TiO2含量较高(2.38% 2.62%)；辉绿岩墙SiO2含量为43.41%
45.74%，MgO含量为9.04% 10.64%，FeO T为8.39% 9.96%，TiO
2含量较低(0.89% 1.02%)，二者均属拉斑玄武岩系
1000-0569/2014/030(06)-1695-06Acta Petrologica Sinica岩石学报
＊＊＊本文受国家自然科学基金项目（41372207）和中国地质调查局地质调查项目（1212011120159、12120114080001）联合资助．第一作者简介：付长垒，男，1988年生，博士生，构造地质学专业，E-mail：fucl815@126．com
通讯作者：闫臻，男，1970年生，研究员，主要从事造山带沉积学研究，E-mail：yanzhen@mail．iggcas．ac．cn
列。其中辉绿岩块ΣＲEE为135.4ˑ10－6 150.9ˑ10－6，(La/Yb)N=3.51 4.03，具有右倾型稀土配分模式，富集Ｒb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素及Th、Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素，呈现洋岛拉斑玄武岩特征；辉绿岩墙ΣＲEE为36.10ˑ10－6 43.72ˑ10－6，(La/Yb)
N
=1.12 1.20，稀土配分曲线相对平坦，呈现出与洋中脊玄武岩相似的稀土和微量元素配分模式。这两
类辉绿岩样品均缺乏Nb、Ta和Ti负异常，可能分别形成于洋岛/海山和洋中脊环境。SHＲIMP锆石U-Pb测年结果显示，辉绿岩块形成时代为491.0ʃ5.1Ma。这些不同构造属性的辉绿岩可能形成于原特提斯洋向北俯冲消减过程。鼓岭
关键词辉绿岩；洋岛/海山；洋中脊；蛇绿混杂岩；拉脊山
中图法分类号P588.124；P597.3
1引言
祁连造山带处于青藏高原的东北缘（图1a），是典型的增生型造山带（Xiao et al．，2009），通常被划分为北、中、南3个构造带（冯益民等，2002；图1b）。祁连造山带中存在多条以蛇绿混杂岩为主的增生杂岩（李春昱等，1978；肖序常等，1978；邱家骧等，1997；许志琴等，1994；张建新等，1995；曾广策等，1997；史仁灯等，2004，Tng et al．，2007；张雪亭和杨生德，2007；Xiao et al．，2009），其中拉脊山口蛇绿混杂岩是中祁连和南祁连构造带之间蛇绿混杂带的重要组成部分，由橄榄岩、蛇纹岩、辉长辉绿岩、枕状玄武岩、硅质岩、灰岩、杂砂岩及硅质泥岩等共同组成（闫臻等，2012）。该蛇绿混杂岩的形成环境一直存在较大争议，多数研究者认为其形成于裂陷槽或裂谷环境（左国朝等，1996；曾广策等，1997；邱家骧等，1997）。然而夏林圻等（1991）和侯青叶等（2005）根据岩石地球化学特征认为拉脊山口蛇绿混杂岩形成于洋岛环境；王二七等（2000）通过区
八球域构造分析研究认为，拉脊山蛇绿混杂岩是北祁连早古生代蛇绿岩的重要组成部分，它是北祁连早古生代蛇绿岩在古生代中期陆内变形阶段沿祁连中央冲断带向南俯冲至中祁连元古代结晶地块之下并经过古生代晚期、中生代晚期和新生代多期构造变形抬升至地表，呈现“构造窗”特征。对于拉脊山口蛇绿混杂岩的时代，前人主要是根据其中的灰岩透镜体内的三叶虫化石将其形成时代定为晚寒武世（钟明杰，1994），但尚缺乏精确的同位素年代学研究。
本文在对拉脊山口蛇绿混杂岩的空间展布特征及相互关系研究基础上，对拉脊山口蛇绿混杂岩中的辉绿岩进行了岩石学、地球化学分析研究和SHＲIMP锆石U-Pb测年，进一步探讨其形成的构造背景以及早古生代祁连造山带的演化历史。
2地质背景和蛇绿混杂岩的地质特征
拉脊山位于祁连造山带南部，是南祁连和中祁连的接合带，西起日月山，东至民和县官亭镇，全长约200km，宽10 20km，是一条呈NNW-SSE向并向NE凸出的弧形山脉（图1b）。南、北两侧分别与化隆岩群和湟源群呈断层接触。其中化隆岩群是南祁连地体的重要构造岩石单元，主要由新元古代花岗片麻岩、斜长角闪岩、变粒岩、早古生代石英岩、云母石英片岩、辉长岩、晚古生代花岗岩等共同组成，具有增生杂岩特征（闫臻等，2011①）；湟源群由古元古代低-中级变质碎屑岩和碳酸盐岩夹火山岩共同组成，它与元古代花岗岩、古生代花岗岩和阿拉斯加型杂岩体一起成为中祁连“日本型”岛弧地
体（雍拥等，2008）。在该增生杂岩和岛弧地体之间主要出露寒武-奥陶纪火山-沉积岩系，局部地段出露有志留系和泥盆系。其中寒武系仅发育中、上寒武统，以中基性熔岩为主夹火山碎屑岩、硅质岩和碳酸盐岩透镜体为特征；奥陶系相对于寒武系而言，其分布范围较小，主要为中基性熔岩、凝灰岩及碎屑岩组合；志留系为一套陆相碎屑岩，由砾岩、含砾粗砂岩及粉砂岩构成，发育槽状斜层理。区域地质调查结果表明，在寒武系、奥陶系中还发育有不同规模的橄榄岩、蛇纹岩、辉石岩等超基性岩块。
野外地质调查和走廊地质填图（图1d）共同表明，在平安县南侧拉脊山口一带出露的寒武系由橄榄岩、辉石岩、蛇纹岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩、硅质岩、灰岩、砂岩和砾岩共同构成，呈现出蛇绿混杂岩特征（闫臻等，2012）。它们常以构造透镜体形式分布于前人所厘定的“震旦系青石坡组”砂岩、泥岩和硅质岩组合中（图1d）。这些砂岩、砾岩和硅质岩组合构成了拉脊山口蛇绿混杂岩的基质，并发育有正粒序层、小型波纹层理、底冲刷面和重荷模（图2a，b）等浊流沉积的典型标志（Bouma，1962）。显微结构分析表明，橄榄岩和辉石岩均发生较明显的蛇纹石化，在橄榄岩中可见蛇纹石化网脉，同时在蛇纹岩中可见橄榄岩残留体；玄武岩发生了较强烈的碳酸盐化和绿泥石化。
辉绿岩在拉脊山口蛇绿混杂岩中普遍发育，根据其产出形式可分为两类：一类以构造岩块形式产出，与玄武岩之间呈断层接触（图3a），另一类呈岩墙形式侵入于玄武岩中。野外露头可见辉绿岩墙与玄武岩块紧密相伴，并与复理石呈断层接触（图3c）。辉绿岩块呈灰绿色，块状构造，细粒显晶质结构，
具有典型的辉长辉绿结构（图3b），主要矿物有斜长石（60%）、辉石（30%）及少量绿泥石（5%）和铁钛氧化物（5%）。斜长石为板状自形晶，发育卡钠复合双晶，粒度0.5 1.5mm；辉石为短柱状，半自形-他形晶，粒度为0.3 0.8mm，充填于斜长石格架中，部分发生次闪石化和绿泥石化，但未见到碳酸盐矿物生成。
6961Acta Petrologica Sinica岩石学报2014，30（6）
①闫臻等．2011．秦祁昆结合部成矿构造环境调查研究报告
图1研究区大地构造和地质简图
（a ）-祁连造山带大地构造位置；（b ）-祁连造山带构造单元划分及本文研究区位置；（c ）-拉脊山区域地质简图（据地质部青海省地质局区域地质测量队，1964a ①，b ②；甘肃省地质局第一区域地质测量队，1972③）；（d ）-拉脊山口蛇绿混杂岩地质图
Fig．1Tectonic and geological maps of the study area
（a ）-location of Qilian Orogenic Belt ；（b ）-tectonic units of Qilian Orogenic Belt and location of the study area ；（c ）-geological sketch map of Lajishan ；（d ）-geological map of Lajishankou ophiolitic
mélange
图2拉脊山口蛇绿混杂岩复理石基质露头照片
（a ）-砂岩底冲刷面和粒序层理构造；（b ）-重荷模构造
Fig．2
头发乱了歌词Photographs of flysch in the Lajishankou ophiolitic mélange
（a ）-sandstone with erosional ba and graded bedding ；（b ）-load structure
新郎父亲婚礼致辞7
961付长垒等：拉脊山口蛇绿混杂岩中辉绿岩的地球化学特征及SHＲIMP 锆石U-Pb 年龄①②③
地质部青海省地质局区域地质测量队．1964a．1∶20万西宁幅区域地质调查报告
英文座右铭地质部青海省地质局区域地质测量队．1964b．1∶20万乐都幅区域地质调查报告甘肃省地质局第一区域地质测量队．1972．1∶20万循化幅区域地质调查报告
图3拉脊山口蛇绿混杂岩中辉绿岩露头和显微结构照片
（a ）-辉绿岩块；（b ）-辉长辉绿结构；（c ）-辉绿岩墙；（d 、f ）-辉绿结构；（e 、g 、h ）-辉绿岩墙与玄武岩侵入接触界面.Cpx-单斜辉石；Pl-斜长石；Hbl-角闪石；Py-黄铁矿；Mag-磁铁矿；Cal-方解石
Fig．3Outcrops and micrographs of diabas in the Lajishankou ophiolitic mélange
（a ）-diaba block ；（b ）-gabbroic-diabasic texture ；（c ）-diaba dyke ；（d ，f ）-diabasic texture ；（e ，g ，h ）-intrusive contact between diab dyke and basalt.Cpx-clinopyxene ；Pl-plagiocla ；Hbl-hornblende ；Py-pyrite ；Mag-magnetite ；Cal-calcite
8961Acta Petrologica Sinica 岩石学报2014，儿童睡眠
30（6）
表1拉脊山口蛇绿混杂岩中辉绿岩的主量元素（wt%）、微量元素（ˑ10－6）分析结果
Table1Major（wt%）and trace（ˑ10－6）elements of diabas in the Lajishankou ophiolitic mélange
辉绿岩墙在露头上为灰绿色、灰黑色，块状构造，细粒显晶质结构，可见清晰的反应边，从中心向边部可见长石的粒度逐渐由粗变细的特征（图3e，g，h）。显微镜下观察，辉绿岩墙具有典型辉绿结构
（图3d，f），主要矿物为斜长石（55%）、角闪石（25%）、辉石（15%）和少量绿泥石，副矿物主要为黄铁矿和磁铁矿。斜长石为自形晶，发育卡钠复合双晶，粒度为0.5 2mm；辉石为半自形-他形晶，充填于斜长石围成的三角格架内，辉石多发生次闪石化和绿泥石化，已蚀变为纤闪石、透闪石或绿泥石。此外，部分样品中发育方解石。
3样品采集及测试分析方法
野外采集了8件辉绿岩块和辉绿岩墙岩石样品供地球化学分析，1件辉绿岩块（11LJS81）大样供SHＲIMP锆石U-Pb测年（ 20kg）。在显微观察基础上，选择了蚀变相对较弱的3件辉绿岩块（11LJS87、88和90）和4件辉绿岩墙样品（11LJS78、79、93和94）分别进行了地球化学分析。主量、微量和稀土元素含量测试工作均在中国地质科学院国家测试中心完成。主量元素使用Phillips4400X-荧光光谱仪测试，FeO用容量滴定法测定，烧失量（LOI）通过对样品加热至1000ħ后1h称量其重量变化获得。微量元素和稀土元素采用等离子体质谱仪（ICP-MS）来测定。标样采用GSＲ1、GSＲ2和GSＲ3，主量元素分析误差小于5%，微量元素分析误差＜10%。
锆石分选在河北省廊坊地质调查研究院选矿实验室完成。首先将辉绿岩块样品经过粉碎和重选，分选出纯度较高的锆石，然后在双目镜下挑选出锆石样品。用环氧树脂将约250粒锆石和标样固定成圆饼状，用不同型号砂纸和磨料将锆石磨去一半并抛光、镀金。在北京离子探针中心进行锆石阴极发光成
像，SHＲIMP锆石U-Pb测年在中国地质科学院北京离子探针中心SHＲIMPⅡ上完成，样品分析流程及原理参见Williams（1998）和宋彪等（2002）。测定的206Pb/238U比值用TEMOＲA1（417Ma）标准样品进行校正。测试过程中每隔3个样品点测定1次标样。普通Pb采用204Pb校正，单次测量的数据点误差为1σ，数据处理使用ISOPLOT软件（Ludwig，2003），置信度为95%。
4地球化学特征
岩石地球化学成分分析结果见表1。
在元素Zr与其他元素的相关图解中，Ba、Sr等大离子亲
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付长垒等：拉脊山口蛇绿混杂岩中辉绿岩的地球化学特征及SHＲIMP锆石U-Pb年龄
