阿曼—阿联酋蛇绿岩记录大洋的生长和演化(一)

阿拉伯联合酋长国(简称阿联酋)和阿曼东北地区境内崎岖险峻的哈杰尔(Al Hajar)山脉拥有世界上最大而且出露最好的蛇绿岩。阿曼—阿联酋蛇绿岩,又称塞迈尔(Semail)蛇绿岩,是特提斯蛇绿岩链的一部分。特提斯蛇绿岩链贯穿欧亚大陆,保存了晚古生代到中生代古特提斯洋和新特提斯洋的残留部分。阿曼—阿联酋蛇绿岩从其北端阿联酋迪巴(Dibba)到阿曼的东海岸绵延500 km。研究发现,它包含了12 个逆冲断层包围的块体,其中许多块体受一级断裂带分隔,而且它具备了典型蛇绿岩(如1972 年Penrose 会议的定义;2014 年Dilek 和Fumes 的定义)的全部主要组分,其层序厚度达20km。塞迈尔蛇绿岩记录了古特提斯洋的生长和演化过程。

阿曼—阿联酋蛇绿岩简要地质图

阿曼—阿联酋蛇绿岩在晚白垩纪向西逆冲(仰冲)到阿拉伯地盾的东缘。该陆缘构成了前寒武纪基底岩层,基底的上覆地层厚度达4 km,为古生代到中生代(特提斯时期)台地碳酸盐岩和深水火山沉积单元。仰冲导致阿拉伯板块的东部边缘加载和前陆盆地的形成。该前陆盆地的充填以晚白垩世—古近纪沉积为主,覆盖在蛇绿岩的西缘。阿曼—阿联酋蛇绿岩已经在过去的40 年里进行了详细研究,并且许多专
辑对其进行了描述。早期的研究把它理解成典型蛇绿岩,含有蛇纹石化橄榄岩组成的地幔岩套,其上被层状辉长岩、高位辉长岩、席状岩墙杂岩和枕状熔岩的地壳层序所覆盖。因此,它被认为是大洋中脊(MOR)海底扩张成因蛇绿岩的典范,并被认为是大洋壳特别是大洋中脊快速扩张时形成的大洋壳的一种理想的模型。

阿曼—阿联酋蛇绿岩剖面示意图
(A)蛇绿岩构造的早期观点;(B)根据对阿联酋的填图获得的蛇绿岩构造。

在蛇绿岩北部岩块的研究工作已使学者们认识到它的复杂性,特别是大量年轻岩浆岩的存在,它们切穿并明显晚于标准的蛇绿岩层序,而且具有岛弧型地球化学特征。这种岛弧型地球化学特征已在更早的大洋扩张型中心岩浆岩套中被发现,这就导致一些学者认为阿曼—阿联酋蛇绿岩形成于超俯冲带(SSZ)环境。这种独特观点已经引发了在蛇绿岩地球动力学背景方面的持续争论,有些学者低估了后期岩浆活动的重要意义,并继续将阿曼—阿联酋蛇绿岩解释为在快速扩张的洋中脊中形成。这些蛇绿岩曾有大量的后期岩浆活动,使其成为解译新特提斯洋壳成因和演化的关键区域。

 

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