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巴拉涅蛇绿岩下的秘密:锆石地质年代学的探索

07-29

巴拉涅蛇绿岩下的秘密:锆石地质年代学的探索

文丨小志一直说

编辑丨小志一直说

前言

枕状和块状玄武岩熔岩主要与中上侏罗纪中上层沉积物、大陆衍生的石英长石碎屑沉积物含有辉长岩和玄武岩碎屑的蛇绿岩角砾岩有关。

玄武岩沉积演替在构造上与由玄武岩熔岩覆盖的侵入层序组成的切片有关。来自侵入层序的“斜花岗岩”由铅锆石地质年代学确定年代。

石英粒以保留典型火山形状为主、棱柱状锆石的盛行和阿科斯全岩组成表明,大陆衍生的石英长石碎屑沉积物的质地成熟度较低。

侏罗纪高山蛇绿岩

侏罗纪高山蛇绿岩被认为是称为利古里亚-皮埃蒙特盆地的缓慢扩张海洋的岩石圈残余物该海洋位于科西嘉岛和亚德里亚大陆边缘之间。

来自阿尔卑斯-亚平宁带的一些蛇绿岩体的特征是与大陆地壳物质相关的海洋地壳或保留次大陆岩石圈起源的地幔序列

这些蛇绿岩被认为是现代岩浆贫瘠海洋大陆过渡域的化石,来自科西嘉岛中北部的巴拉涅蛇绿岩的特征是枕头和块状玄武岩熔岩与辉长岩玄武岩角砾岩和中上层沉积物的主要侏罗纪关联。

Balagne地区的玄武岩具有过渡的洋中脊亲和力,LREE相对于MREE和HREE在其REE模式中略有富集。这种地球化学特征归因于地壳污染或起源于岩石圈地幔源

巴拉涅蛇绿岩玄武岩的REE特征最近被解释为反映了地幔源中石榴石的存在铅锆石年龄为169±3Ma,用于在Balagne蛇绿岩中形成下地壳。

从西阿尔卑斯山和中阿尔卑斯山的蛇绿岩中获得的少数变辉长岩和变斜花岗岩,这些变质重结晶响应高山造山循环。这些铅锆石日期可能受到响应阿尔卑斯变质作用的放射性铅损失的影响,被认为不受严格限制。

石英长石沉积物的烃源岩没有地质年代学限制。来自巴拉涅石英长石沉积物的锆石是从形态学角度研究的,并且与大陆源材料有关,该物质主要由花岗岩组成,类似于科西嘉岛的上石炭纪-下二叠纪角闪石花岗岩。

巴拉涅蛇绿岩

巴拉涅蛇绿岩代表侏罗纪蛇绿岩序列及其中侏罗纪-上白垩纪沉积覆盖层。蛇绿岩是利古里亚-皮埃蒙特盆地的地壳碎片,不受片岩单元中大多数构造单元高压或低温变质作用的影响。Balagne蛇绿岩位于阿尔卑斯科西嘉岛堆栈的顶部。

巴拉涅蛇绿石主要由枕状玄武岩局部夹层与块状玄武岩和蛇绿岩角砾岩沉积物组成。Gabbros或蛇纹岩被认为是玄武岩序列的基质,蛇纹石被认为来自斜长石橄榄岩或橄榄石-辉长岩。

来自巴拉涅蛇绿岩的蛇绿岩角砾岩含有辉长岩和玄武岩的碎屑,嵌入主要由辉长岩和玄武岩碎片组成的基质中。基质局部显示了内部分级的层理或沉积结构。

氧化物辉长岩碎屑被白质长英质堤坝局部横切。对白质长英质堤坝从辉长岩-玄武岩角砾岩中横切富含氧化物的辉长英质碎屑进行了铅锆石地质年代学。

在Balagne蛇绿岩序列的下部地层,在PianadiCastifao附近记录了枕状玄武岩中插入的石英砂岩水平。石英砂岩具有钙质水泥,并显示出由粒度变化和含云母的毫米厚带的出现指示的梯度层理。

在与枕头接触的附近,砂岩含有云母片岩和玄武岩的碎片。在形态学研究的基础上,来自这个石英砂岩水平的碎屑锆石被解释为来自科西嘉岛浴石的上石炭纪角闪石花岗岩

在Balagne蛇绿岩序列的地层顶部,枕状玄武岩被主要由放射性燧石组成的中上侏罗纪沉积层序覆盖,这些燧石向上分级为白垩纪Calpionella石灰岩和Palombini页岩。

Calpionella石灰岩局部被一系列巨大的钙质角砾岩覆盖,其中包含火山碎屑物质,花岗岩和变质岩的碎片,这些碎片被解释为来自科西嘉岛浴石。

蛇纹石在地层上被十进制厚水平的进化辉长岩覆盖,这些辉长岩又是主要由斜长石组成的无石英白质岩。

演化的辉长岩和上覆的白云母在局部被构造叶子覆盖的岩浆叶子上。Moltifao镁铁质序列顶部是枕状熔岩玄武岩。在玄武岩附近,白铁矿呈现红色

全岩石组合

白铅矿其球粒陨石归一化稀土元素模式显示LREE相对于MREE富集,并显示出明显的负Eu异常。

它还显示出相对于MREE的显著HREE富集,这可能反映了锆石的比例相对较高。巴拉涅白钨矿的轻至中稀土元素模式类似于SiO的模式来自高山侏罗纪蛇绿岩的丰富斜花岗岩

石英长角砾岩具有较低的SiO2和铝2O3比率和更高的Na2O和K2O浓度比石英砂岩标本PP1,与石英和长石比值较低一致。

石英长石碎屑岩沉积物具有几乎平行的稀土元素模式,其特征是相对于MREE具有明显的LREE富集和轻微的HREE消耗,以及显著的负Eu异常。石英长石角砾岩显示出比石英砂岩更高的稀土元素丰度。

玄武岩沉积演替的石英长石角砾岩

锆石具有低CL发射,通常具有低对比度的微弱振荡分区。还发现了具有由宽带组成的振荡分区的稀有颗粒。

浑浊结构域显示孔隙和矿物内含物局部存在。类似于在现代扩张脊的锆石中观察到的海绵状结构。这种结构被解释为反映了流体驱动的溶解和再沉淀反应对原始岩浆锆石的改变。

铅锆石地质年代学是在尽可能没有裂缝、孔隙和矿物内含物的锆石域上进行的。相对较高的MSWD可能受到锆石结构域的影响,这些锆石结构域要么被衰变破坏,要么受到放射性铅损失的影响,或者可能储存普通铅的地方。

从石英长石角砾岩中分离出11个锆石颗粒。它们以一群无色透明晶体为主,大约15%的分离锆石是不透明的。锆石主要是棱柱形的,还存在亚棱柱形至粗短颗粒。

锆石的长宽比在1到0.3之间变化。透明和不透明锆石群之间在形状和CL内部结构上没有系统差异。CL成像通常显示具有振荡分区的内部结构。其局部特征是微弱至宽幅带。

从石英砂岩PP1中分离出来的锆石由粉红色透明到深粉红色的不透明颗粒组成。它们主要是粗短的,亚棱柱形到棱柱形和尖锐的,纵横比在1到0.3之间。锆石具有低CL发射,没有分区,或者仅表现出弱的振荡分区。

巴拉涅蛇绿岩辉长岩地壳的年龄

巴拉涅蛇绿岩保留了枕头和块状玄武岩熔岩蛇绿岩角砾岩大陆衍生的石英长石碎屑沉积物的主要侏罗纪关联。在演替的顶部,枕状玄武岩被中上侏罗纪中上层沉积物覆盖,主要由放射性燧石组成。

玄武岩沉积演替在构造上与Moltifao片有关,Moltifao片由辉长岩、富含氧化物的辉长岩和钠长岩组成的侵入序列组成,由枕状玄武岩熔岩覆盖。

锆石地质年代学表明,来自Moltifao侵入序列的白铁矿结晶发生在159Ma±3Ma。来自高山科西嘉岛片岩单元的蛇绿辉长岩和白质长英质岩的年代由锆石地质年代学确定为158±3至160±2Ma产生了相似的年龄。

来自片岩Lustrés单元的蛇绿岩形成于利古里亚-皮埃蒙特盆地的更向海洋的领域,相对于靠近大陆边缘的Balagne蛇绿岩,主要基于实地关系,来自片岩Lustrés单元的蛇绿岩是海洋-大陆过渡域的典型特征。

Moltifao构造切片在古地理学上可能类似于Pineto蛇绿岩,Pineto蛇绿岩位于科西嘉高山构造堆栈的顶部,没有高压变质作用,类似于Balagne地区的蛇绿岩。

Pineto蛇绿岩的下壳序列在缓慢和超慢扩展的脊上显示出与下地壳部分的紧密结构成分相似性,并且被化学上类似于现代N-MORB玄武岩的玄武岩脉横切。

可以想象,松树蛇绿岩代表了利古里亚-皮埃蒙特盆地的海洋部分。在Balagne蛇绿岩中,形成大陆近层和向海洋辉长岩序列之间的时间间隔为10±6Ma。

Moltifao构造切片最初在物理上与Balagne蛇绿岩的主要玄武岩沉积演替相邻。根据这一假设,Moltifao侵入序列和来自蛇绿岩角砾岩的侵入岩将具有相似的结晶年龄。

这一假设与Moltifao玄武岩熔岩的过渡MORB地球化学亲和力一致,类似于Balagne蛇绿岩主要玄武岩沉积演替的玄武岩熔岩。

这个年龄是从大多数不一致的分析中获得的较低截距,并且与高MSWD相关,表明铅日期的多重分布。传播铅和锆石日期,范围从175±3到163±3Ma。

可以反映在最古老的分析中纳入遗传成分,与以下情况一致:志留纪和新太古代锆石,以及156±2在8一致的U-铅锆石日期与这项工作中获得的钠长石U-铅锆石年龄在误差内重叠。

石英长石角砾岩富含碳酸盐的石英砂岩含有丰富的单晶石英颗粒,具有吞没形状,这是典型的火山起源石英,表明源区存在火山成分。

石英颗粒的出现保留了典型的火山形状,锆石的流行具有尖锐的亚棱柱形到棱柱形特征,这表明这些石英长石碎屑沉积物的纹理成熟度较低,与其阿科斯全岩成分一致。

石英长石碎屑沉积岩还含有变质成因石英的次级尖锐多边形聚集体,这与稀有白云母碎屑的出现与源区变质物质的存在一致。

铅锆石地质年代学数据确定了石英-长石角砾岩的均质种群,石英砂岩获得了U-铅锆石日期的异质分布,在279±2Ma处发现了一个主峰,在统计上无法通过石英-长石角砾岩产生的平均U-铅锆石年龄来区分。

这些年龄与科西嘉岛蒙特辛托-加莱里亚火山序列的火成岩流纹岩获得的结晶年龄284±4和278±2Ma在误差范围内。巴拉涅石英长石碎屑沉积物可能是由科西嘉岛-撒丁岛区块的火山物质提供的。

石英长石碎屑沉积物的锆石地质年代学强化了巴拉涅蛇绿岩形成于大陆附近,其石英长石碎屑沉积物主要由二叠纪时代的火山物质提供。无法明确确定巴拉涅蛇绿石靠近欧洲而不是亚德里亚边缘的定位。

总结

来自科西嘉岛中北部的巴拉涅蛇绿岩是侏罗纪利古里亚-皮埃蒙特盆地海洋岩石圈的大陆附近碎片。

枕状和块状玄武岩熔岩主要与大陆衍生的石英长石沉积物以及具有辉长岩和玄武岩碎屑的角砾岩有关。石英长石碎屑沉积物的质地成熟度较低,来源包括SiO2-丰富的火山和附属变质物质。

蛇绿岩角砾岩记录了边缘巴拉涅玄武岩沉积演替毗邻主要由辉长岩序列组成的地形高地,可能位于相对于大陆边缘的海洋位置。

巴拉涅蛇绿岩的主要玄武岩沉积演替与构造片有关,该片由侵入层序组成,可追溯到159±3Ma,并被玄武岩熔岩覆盖。来自Balagne蛇绿岩的构造切片侵入岩的形成与来自相邻片岩Lustrés单元的蛇绿岩辉长岩同时形成。

来自构造切片的侵入序列可能代表利古里亚-皮埃蒙特盆地的海洋部分,比Balagne蛇绿岩主要玄武岩沉积演替的辉长岩地壳年轻。

这一假设意味着,从大陆附近到海洋辉长岩地壳形成的时间间隔为10±6Ma。来自构造切片的侵入序列是巴拉涅蛇绿岩主要玄武岩沉积演替原始基底的一部分,与蛇绿岩角砾岩侵入岩的结晶年龄相似。

参考文献

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