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甘孜-理塘俯冲增生杂岩带中二叠世构造演化——来自龙蟠蛇绿岩年龄、地球化学的证据

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任飞, 尹福光, 孙洁, 徐长昊, 张璋, 陈波. 甘孜-理塘俯冲增生杂岩带中二叠世构造演化——来自龙蟠蛇绿岩年龄、地球化学的证据[J]. 地质通报, 2021, 40(6): 942-954.
引用本文: 任飞, 尹福光, 孙洁, 徐长昊, 张璋, 陈波. 甘孜-理塘俯冲增生杂岩带中二叠世构造演化——来自龙蟠蛇绿岩年龄、地球化学的证据[J]. 地质通报, 2021, 40(6): 942-954.
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REN Fei, YIN Fuguang, SUN Jie, XU Changhao, ZHANG Zhang, CHEN Bo. The tectonic evolution of the Garze-Litang subduction-accretionary complex in the Middle Permian Evidence from geochronology and geochemistry of the Longpan ophiolite[J]. Geological Bulletin of China, 2021, 40(6): 942-954.
Citation: REN Fei, YIN Fuguang, SUN Jie, XU Changhao, ZHANG Zhang, CHEN Bo. The tectonic evolution of the Garze-Litang subduction-accretionary complex in the Middle Permian Evidence from geochronology and geochemistry of the Longpan ophiolite[J]. Geological Bulletin of China, 2021, 40(6): 942-954.
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甘孜-理塘俯冲增生杂岩带中二叠世构造演化——来自龙蟠蛇绿岩年龄、地球化学的证据

  • 1.

    中国地质调查局成都地质调查中心, 四川 成都 610081

  • 2.

    成都理工大学, 四川 成都 610080

  • 3.

    海南地质有限公司, 海南 海口 570000

  • 基金项目:
    国家自然科学基金项目《特提斯构造域地质编图及区域对比研究》（批准号：92055314）和中国地质调查局项目《全国陆域及海区地质图件更新与共享（成都中心）》（编号：DD20190375）、《地质调查综合智能编图系统与应用》（编号：DD20190415）、《三江造山带昌都—澜沧地区区域地质调查》（编号：DD20190053）
详细信息
    作者简介: 任飞(1983-), 男, 工程师, 从事区域地质和构造研究。E-mail: 17605405@qq.com

  • 中图分类号: P534.46;P542

The tectonic evolution of the Garze-Litang subduction-accretionary complex in the Middle Permian Evidence from geochronology and geochemistry of the Longpan ophiolite

  • 1.

    Chengdu Center, China Geological Survey, Chengdu 610081, Sichuan, China

  • 2.

    Chengdu University of Technology, Chengdu 610080, Sichuan, China

  • 3.

    Hainan Geology Co., Ltd., Haikou 570000, Hainan, China

    摘要

  • 龙蟠蛇绿岩位于甘孜-理塘俯冲增生杂岩带南段，以蛇绿混杂岩中的辉绿岩、玄武岩作为研究对象，开展地球化学及年代学研究。结果显示，岩石具有较低的SiO2、TiO2、Na2O，低的K2O，高的Al2O3、CaO和MgO，具亚碱性玄武质岩石特征。稀土元素总体含量较低，平均为59.08×10-6；（La/Yb）N值为1.93~2.96，（La/Sm）N值为1.41~1.77，轻稀土元素微弱富集，轻、重稀土元素分馏不明显，Eu异常不明显，表明岩石经历了以斜长石为主的分离结晶作用，且形成于还原环境，与富集型洋脊玄武岩类似。强不相容微量元素相对富集，玄武岩相对亏损Sr、Nb，Nd相对富集；辉绿岩Ba、Nb亏损，Sr富集，有明显的富集型洋脊玄武岩特征。在辉绿岩中获得一组LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄262.3±1.5 Ma，表明龙蟠蛇绿混杂岩形成于中二叠世。结合研究区已有的研究成果，表明至少在中二叠世中期甘孜-理塘洋盆还在持续扩张，为甘孜-理塘洋盆中二叠世构造演化提供直接证据。

    Longpan ophiolite is located in the southern part of the Garze-Litang subduction-accretionary complex.It was selected as a research object for detailed geochemistry and chronology studies.The petrogeochemistry study shows that it is characterized by relatively low SiO2, TiO2, Na2O and K2O, and high Al2O3, CaO and MgO, revealing a feature of sub-alkaline basaltic rocks.Its signature of rare earth elements shows an affinity to enriched mid-ocean ridge basalts (E-MORB) with relatively low REE content, slight enrichment of LREE, indistinctive REE fractionation ((La/Yb)N=1.93~2.96, (La/Sm)N=1.41~1.77), without obvious Eu negative anomaly.Basalts are depleted in Sr and Nb, enriched in Nd, while diabases are depleted in Ba and Nb, enriched in Sr.Both rocks are enriched in highly incompatible elements, which shows obvious characteristics of enriched mid-ocean ridge basalts.The LA-ICP-MS U-Pb dating of zircon from the diabase yielded an age of 262.3±1.5 Ma, which indicates that the Longpan ophiolite mélange was formed in the Middle Permian.Combined with the previous achievements, it is suggested that the Garze-Litang Ocean was still in the process of continuous expansion in the Middle Permian.The discovery can enrich the research content of the Garze-Litang ophiolite mélange belt and provide direct evidence for the tectonic evolution of the Garze-Litang in Middle Permian.

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  • 图 1  三江地区大地构造分区(a)和研究区地质简图(b)(据参考文献①修改)

    Figure 1. 

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    图 2  云南龙蟠蛇绿岩剖面

    Figure 2. 

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    图 3  云南龙蟠蛇绿混杂岩带辉绿岩(a、b)及玄武岩(c、d)野外露头与镜下照片

    Figure 3. 

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    图 4  龙蟠蛇绿岩锆石阴极发光图像与测试年龄

    Figure 4. 

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    图 5  龙蟠蛇绿岩锆石U-Pb谐和图(a)及年龄加权平均值图(b)

    Figure 5. 

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    图 6  龙蟠辉绿岩及玄武岩不活动元素分类图解

    Figure 6. 

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    图 7  龙蟠蛇绿岩球粒陨石标准化稀土元素配分模式图(a, 球粒陨石标准化值据参考文献[34])和原始地幔标准化微量元素蛛网图(b, 原始地幔标准化值据参考文献[33])

    Figure 7. 

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    图 8  TiO2-TFeO/MgO(a)和TiO2-P2O5(b)判别图解(底图据参考文献[43-44]修改)

    Figure 8. 

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    图 9  Nb/Yb-Th/Yb(a)和Nb/Yb -TiO2/Yb(b)判别图(底图据参考文献[33]修改)

    Figure 9. 

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    表 1  云南龙蟠辉绿岩锆石U-Th-Pb年龄数据

    Table 1.  Zircons U-Th-Pb isotope data of Longpan diabase, Yunnan

    点号 含量/10-6 Th/U 同位素比值 同位素年龄/Ma 谐和度
    Pb Th U 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ
    LHJ-2-1 400 657 433 1.52 0.0510 0.0009 0.2942 0.0055 0.0419 0.0004 238.9 34.2 261.8 4.2 264.6 2.5 98%
    LHJ-2-2 476 749 471 1.59 0.0514 0.0008 0.2940 0.0052 0.0415 0.0004 257.4 30.5 261.6 4.1 262.1 2.7 99%
    LHJ-2-3 274 439 279 1.57 0.0514 0.001 0.2930 0.0066 0.0413 0.0004 257.4 44.4 260.9 5.2 260.7 2.6 99%
    LHJ-2-4 439 702 444 1.58 0.0505 0.0009 0.2930 0.0063 0.0420 0.0005 220.4 36.1 260.9 5.0 265.0 3.1 97%
    LHJ-2-5 355 560 382 1.46 0.0522 0.0009 0.2965 0.0056 0.0412 0.0004 294.5 45.4 263.6 4.4 260.4 2.6 98%
    LHJ-2-6 385 626 392 1.6 0.0509 0.0009 0.2840 0.0055 0.0404 0.0004 239.0 38.9 253.9 4.3 255.3 2.3 99%
    LHJ-2-7 780 1228 543 2.26 0.0509 0.0008 0.2861 0.0053 0.0408 0.0005 235.3 67.6 255.5 4.2 257.6 2.8 99%
    LHJ-2-8 655 1048 657 1.59 0.0508 0.0007 0.2886 0.0047 0.0412 0.0004 231.6 29.6 257.5 3.7 260.0 2.7 99%
    LHJ-2-9 507 811 526 1.54 0.0509 0.0007 0.2889 0.0042 0.0412 0.0004 235.3 63.9 257.7 3.3 260.3 2.4 98%
    LHJ-2-10 319 513 361 1.42 0.0530 0.001 0.3019 0.0068 0.0413 0.0006 327.8 42.6 267.9 5.3 261.0 3.6 97%
    LHJ-2-11 498 772 426 1.81 0.0505 0.0009 0.2939 0.0061 0.0421 0.0005 216.7 40.7 261.6 4.8 265.9 3.0 98%
    LHJ-2-12 353 588 348 1.69 0.0507 0.0011 0.2919 0.0063 0.0419 0.0005 233.4 50.0 260.1 5.0 264.7 3.1 98%
    LHJ-2-13 168 281 193 1.45 0.0517 0.0012 0.2977 0.0074 0.0417 0.0004 272.3 53.7 264.6 5.8 263.6 2.7 99%
    LHJ-2-14 361 623 343 1.81 0.0512 0.0011 0.2976 0.0069 0.0420 0.0004 250.1 43.5 264.6 5.4 265.5 2.8 98%
    LHJ-2-15 394 670 395 1.69 0.0510 0.0009 0.2959 0.0058 0.0420 0.0004 239.0 40.7 263.2 4.6 265.2 2.6 98%
    LHJ-2-16 465 794 454 1.75 0.0504 0.0008 0.2870 0.0049 0.0413 0.0003 213.0 38.9 256.2 3.8 261.0 2.1 98%
    LHJ-2-17 712 1207 635 1.9 0.0516 0.0008 0.3001 0.0053 0.0421 0.0005 333.4 33.3 266.5 4.1 265.6 2.9 99%
    LHJ-2-18 513 872 462 1.89 0.0512 0.0008 0.2992 0.0058 0.0423 0.0005 250.1 37.0 265.8 4.5 266.9 3.1 99%
    LHJ-2-19 205 354 254 1.39 0.0531 0.0013 0.3092 0.0082 0.0421 0.0004 331.5 53.7 273.5 6.4 265.7 2.7 97%
    LHJ-2-20 1026 1734 743 2.34 0.0498 0.0007 0.2835 0.0041 0.0413 0.0004 183.4 33.3 253.5 3.2 261.0 2.2 97%
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    表 2  龙蟠地区蛇绿岩主量、微量和稀土元素分析数据

    Table 2.  Major, trace element and REE data of Longpan ophiolite

    样品编号 LHJ-2H1 LHJ-2H2 LHJ-2H3 LHJ-2H4 LHJ-2H5 LHJ-6H1 LHJ-6H2 LHJ-6H3 LHJ-6H4 LHJ-6H5
    岩性 辉绿岩 辉绿岩 辉绿岩 辉绿岩 辉绿岩 玄武岩 玄武岩 玄武岩 玄武岩 玄武岩
    SiO2 49.05 48.17 48.88 48.26 49.68 47.55 47.53 47.64 47.69 47.57
    Al2O3 15.93 17.12 15.24 14.56 16.64 12.89 12.75 13.01 13.05 13.86
    TFeO 9.52 10.07 8.83 10.68 8.84 12.14 12.12 12.2 12.14 11.69
    MgO 6.8 5.6 8.39 8.09 6.22 8.65 8.89 8.73 8.67 7.89
    CaO 12.3 12.18 11.72 12.02 11.92 12.28 12.44 12 12.08 12.23
    Na2O 2.64 2.86 2.79 2.27 2.94 1.83 1.64 1.86 1.79 2.14
    K2O 0.16 0.12 0.18 0.22 0.23 0.23 0.18 0.22 0.25 0.2
    MnO 0.16 0.16 0.14 0.17 0.16 0.18 0.18 0.18 0.17 0.17
    TiO 1.47 1.58 1.14 1.38 1.31 1.76 1.78 1.79 1.8 1.89
    P2O5 0.09 0.14 0.15 0.12 0.11 0.17 0.19 0.17 0.17 0.18
    烧失量 1.88 1.98 2.52 2.23 1.95 2.26 2.28 2.16 2.17 2.17
    总计 100 99.99 99.98 100 99.99 99.93 99.98 99.96 99.99 99.99
    Li 5.8 6.69 9.44 9.3 5.77 15.2 17.3 17.2 16.3 15
    Be 0.59 0.58 0.58 0.59 0.57 0.63 0.68 0.67 0.52 0.59
    Sc 51.4 44.6 47.1 55.6 47.1 44.1 47 47.8 45.5 46.9
    V 513 425 344 429 453 379 398 415 391 408
    Cr 40.9 32.3 117 45.9 37.5 396 420 432 415 417
    Co 48.6 40.3 44.3 50.2 43.9 53.7 57.9 59.2 55.5 54.9
    Ni 69.6 49.3 135 91.7 65.2 114 120 128 120 117
    Cu 91.9 219 21.6 97 70.5 104 94.8 102 98.5 167
    Zn 65 71.9 68.4 78 62.2 98.8 123 105 105 95.2
    Ga 21 22.1 18 20.1 22 19.6 21.6 20.6 19.5 21.7
    Rb 4.08 2.57 4.98 6.29 6.7 5.81 4.14 5.6 5.39 4.61
    Sr 160 244 88.3 287 147 144 203 149 144 157
    Y 19.6 22.3 24.7 22.5 18.9 26.7 33.1 28.2 27 27.7
    Mo 0.28 0.16 0.17 0.11 0.33 0.45 0.36 0.44 0.46 0.69
    Cd 0.11 0.07 0.03 0.08 0.1 0.15 0.09 0.11 0.11 0.11
    In 0.07 0.07 0.07 0.08 0.07 0.07 0.09 0.08 0.08 0.08
    Sb 0.77 0.77 0.6 0.92 0.82 0.26 0.26 0.28 0.27 0.34
    Cs 0.34 0.36 0.57 0.5 0.33 0.23 0.27 0.21 0.2 0.22
    Ba 29.9 28.1 29.5 43.1 33.8 90.5 55.1 93.1 90.1 78.1
    La 5.52 5.87 8 5.86 6.03 9.93 11.2 10.4 10 10.3
    Ce 11.2 12.4 17.1 11.8 11.9 19.8 22.9 20.5 20.3 20
    Pr 1.63 1.8 2.39 1.78 1.68 2.8 3.37 2.97 2.91 2.89
    Nd 7.79 9.09 11.4 8.93 8.22 13.7 16.3 14.4 14 14
    Sm 2.27 2.68 3.13 2.67 2.28 3.74 4.42 3.79 3.73 3.8
    Eu 0.86 1.03 1.05 0.97 0.9 1.22 1.31 1.25 1.24 1.52
    Gd 2.59 3.01 3.43 3.13 2.63 4.02 4.69 4.1 3.96 4.11
    Tb 0.57 0.67 0.74 0.7 0.57 0.85 0.99 0.88 0.85 0.87
    Dy 3.44 4.09 4.61 4.35 3.48 5.2 6.02 5.36 5.16 5.23
    Ho 0.7 0.82 0.9 0.85 0.71 1.01 1.21 1.03 1.02 1.03
    Er 1.82 2.13 2.32 2.17 1.85 2.6 3.17 2.68 2.64 2.66
    Tm 0.32 0.36 0.4 0.37 0.32 0.44 0.53 0.45 0.45 0.45
    Yb 1.86 2.11 2.32 2.18 1.88 2.35 3.03 2.52 2.42 2.49
    Lu 0.25 0.29 0.31 0.31 0.26 0.31 0.39 0.31 0.3 0.32
    W 0.22 0.21 0.19 0.22 0.21 0.36 0.34 0.37 0.36 1.23
    Re <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002
    Tl 0.04 0.05 0.06 0.07 0.05 0.04 0.04 0.06 0.06 0.06
    Pb 2.64 3.02 1.82 3.25 2.64 1.11 1.72 1.12 1.07 1.22
    Bi 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
    Th 0.88 0.79 1.11 0.69 0.9 1.53 1.44 1.59 1.56 1.52
    U 0.21 0.13 0.3 0.13 0.28 0.61 0.48 0.58 0.53 0.59
    Nb 5.52 7.48 7.25 6.56 5.46 10.5 13 11.1 10.4 10.9
    Ta 0.39 0.49 0.49 0.44 0.39 0.67 0.81 0.7 0.67 0.68
    Zr 28.6 27.2 30.4 25.5 28 31.5 44.2 39.1 31.4 39.4
    Hf 1.19 1.1 1.27 1.15 1.15 1.64 1.78 1.63 1.45 1.62
    ΣREE 40.81 46.36 58.09 46.07 42.69 67.96 79.54 70.64 68.98 69.67
    LREE 29.27 32.87 43.07 32.01 31.01 51.19 59.5 53.31 52.18 52.51
    HREE 11.55 13.49 15.02 14.05 11.68 16.77 20.04 17.33 16.8 17.16
    LREE/HREE 2.53 2.44 2.87 2.28 2.65 3.05 2.97 3.08 3.11 3.06
    (La/Yb)N 2.13 2 2.47 1.93 2.3 3.03 2.65 2.96 2.96 2.97
    (La/Sm)N 1.57 1.41 1.65 1.42 1.71 1.71 1.64 1.77 1.73 1.75
    δEu 1.07 1.1 0.97 1.03 1.12 0.96 0.87 0.96 0.98 1.17
    δCe 0.9 0.93 0.95 0.89 0.9 0.91 0.9 0.89 0.91 0.88
    注：主量元素含量单位为%，微量和稀土元素含量单位为10-6
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收稿日期:  2020-07-21
修回日期:  2020-09-16
刊出日期:  2021-06-15

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