羌塘石炭纪、二叠纪玄武岩类研究 为研究石炭纪—二叠纪时期羌塘地区大地构造环境，并与龙木错—双湖带蛇绿岩岩石地球化学研究结果进行对比，本项目在羌塘玛依岗日、冈塘错和依布茶卡等地进行了路线地质调查，并采集了玄武岩类部分样品，进行了岩石地球化学研究。常量元素、微量元素和Rb—Sr，Sm—Nd，Pb—Pb同位素测试结果见表5—14～表5—18。在微量元素w（Nb）/w（Y）—w（Zr）/w（TiO2）分类图中（图5—11），石炭纪变玄武岩样品落在碱性玄武岩、粗面岩范围内；二叠纪玄武岩落在亚碱性、碱性玄武岩范围内。在稀土元素分配模式图上，石炭纪、二叠纪玄武岩均显示LREE富集模式，并且石炭纪变玄武岩的LREE富集程度更大（图5—12）。微量元素蜘蛛图也显示类似特征，均为LILE富集类型，且Nb、Ta未见明显异常（图5—13）。角木日地区二叠系玄武岩w（Zr）/w（Y）比值为3.24～6.70，均值为5.82；w（Zr）/w（Nb）比值为4.21～7.26，均值为8.45。羌南地区石炭系玄武岩w（Zr）/w（Y）比值为7.02～15.92，均值为7.09；w（Zr）/w（Nb）比值为7.27～11.85，均值为6.55。二者w（Zr）/w（Y）比值均小于18；w（Zr）/w（Nb）比值也均小于18。据LeRoex等（1983）通过研究印度洋洋中脊玄武岩认为，Nb、Zr和Y的丰度直接反映了地幔源的类型，富集地幔具有低于18的w（Zr）/w（Y）比值，而亏损地幔具有大于18的w（Zr）/w（Nb）比值的特征。所以双湖—龙木错地区石炭系、二叠系玄武岩具有明显的富集地幔的特征。图5—11羌塘部分地区石炭—二叠纪玄武岩岩石分类图w（Nb）/w（Y）—w（Zr）/w（TiO2）分类图表5—14本书采用的数据来源表5—15石炭纪、二叠纪火山岩常量元素化学成分（wB/%）表5—16石炭纪、二叠纪火山岩Rb—Sr同位素测试（w（87Sr）/w（86Sr））t（=w（87Sr）/w（86Sr））样品－w（87Rb）/w（86Sr（）elt－1），l=1.42×10－11a－1；时代t按照地层时代计算，衰变常数lRb—Sr=1.42×10－11（年－1）。表5—17 岩南石炭纪、二叠纪玄武羌地球化学分析结果表（wB/10－6）续表表5—18 石炭纪、二叠纪火山岩Sm—Nd 同位素测试（w（143Nd）/w（144Nd））t=（w（143Nd）/w（144Nd））sample －（w（147Sm）/w（144Nd））m×（elt － 1）eNd（t）=[（w（143Nd）/w（144Nd））t/（w（143Nd）/w（144Nd））CHUR（t）－ 1]×104，（w（143Nd）/w（144Nd））CHUR（t）=0.512638 － 0.1967×（elt － 1）TDM=1/l×ln{1+[（（w（143Nd）/w（144Nd））Sample － 0.51315）/（（w（147Sm）/w（144Nd））Sample － 0.2137）]}lSm–Nd=6.54×10 － 12a － 1图5—12羌塘部分地区石炭纪—二叠纪玄武岩稀土元素分配模式图图5—13羌塘部分地区石炭纪—二叠纪玄武岩微量元素分配模式图与蛇绿岩对比，此地区蛇绿岩中橄榄岩、辉长岩和玄武岩具有相似的微量和稀土元素的特征，说明它们的源区可能是富集地幔。而石炭纪、二叠纪的玄武岩类也具有与蛇绿岩类似的地球化学特征，主要表现为LREE、LILE的富集，高Ti、P及Al2O3较低等特点，与洋岛玄武岩、地幔柱玄武岩类似。Rb—Sr同位素测试结果表明（表5—13），石炭纪玄武岩类的（w（87Sr）/w（86Sr））i值为0.7039～0.7052，高于典型MORB（0.7023～0.7031），与洋岛及地幔柱玄武岩相当（0.703～0.706，参考数据来自Rollison，1993，下同）；eNd（t）值为2.76～6.48，w（143Nd）/w（144Nd））i为0.5124～0.5126，也与洋岛及地幔柱玄武岩类似。二叠纪玄武岩类的（w（87Sr）/w（86Sr））i值为0.7042～0.7065，略高于石炭纪玄武岩，也与洋岛及地幔柱玄武岩相当（0.703～0.706）；eNd（t）值为3.64～6.15（，w（143Nd）/w（144Nd））i为0.5125～0.5126，也与洋岛及地幔柱玄武岩类似。可见，石炭纪、二叠纪玄武岩类的Sr、Nd同位素成分相似，都具有洋岛和地幔柱相似。玄武岩的成分特征对于判别构造环境十分重要。从蛇绿岩和石炭纪、二叠纪玄武岩类成分特征看，它们都形成于洋岛、地幔柱环境。在稳定元素构造环境判别图中（图5—14），本区石炭纪和二叠纪玄武岩类形成于板内环境，与岛弧玄武岩、MORB均有较大区别。图5—14羌塘部分地区石炭纪—二叠纪玄武岩构造环境判别图据地层学研究（1∶25万玛依岗日幅区调报告，吉林大学，2003），角木日二叠纪玄武岩和硅质岩、火山碎屑岩及少量复理石相沉积的粉砂岩、粉细砂岩共生，见有发育较好的鲍玛序列的浊积岩。浊积岩C段、D段和E段较发育，单段厚度较小，多在1～3cm之间，这也反映了它是远洋的深海沉积物。玄武岩枕状构造发育，冷凝边、扭动构造和流动构造均较发育，并且玄武岩还保留有较好的骸晶结构，这些特征都说明玄武岩是岩浆水下喷发的产物。相邻地区与玄武岩互层的硅质岩的放射虫资料，也说明本区玄武岩形成于深海的环境。另外，在研究区及其邻区的二叠系中（以才玛尔错北侧最为典型），可见碳酸盐岩—放射虫硅质岩—玄武岩组合，具有明显大洋岛岩石组合的特征。这也说明本地区二叠纪时期存在大洋，而研究区蛇绿岩的形成部位可能为洋岛，和冰岛地区类似，即热点型岩浆活动。官方服务官方网站