班公-怒江缝合带中段拼合时间探讨

2011-03-31 10:57田海艳肖传桃龚文平王振鸿王小阳
长江大学学报(自科版) 2011年19期
关键词:特提斯班公湖侏罗世

田海艳,李 超,肖传桃龚文平,王振鸿,王小阳

(长江大学地球科学学院,湖北 荆州434023)

班公-怒江洋盆属于中特提斯洋,中特提斯洋消亡后遗留下班公湖-怒江板块缝合带。班公-怒江缝合带夹持于冈底斯念青唐古拉地块与羌塘地块之间,横贯青藏高原,在我国境内西起日土班公错,向东经改则、东巧、安多、索县、巴青、丁青、类乌奇。以丁青为转折点,平面上呈东西向展布的缝合带折而向南沿怒江直下,绵延2500km以上。以改则、丁青为界,将缝合带分为东、中、西3段。缝合带本身复杂的构造演化历史和藏北高原恶劣的气候条件,使该缝合带的演化历史尚存在多种观点[1-18]。

中特提斯是一个具有众多互不相通、时代早晚不同的狭窄洋盆的特殊海洋[18],其演化模式符合剪式闭合加地体逐次拼贴的盆内聚敛方式,即中特提斯的消亡由早侏罗世晚期羌塘-三江板块与冈底斯-念青唐古拉板块及其中的嘉玉桥-怒山地体,首先在东段无俯冲汇聚开始,中、西段此时基本上仍处于扩张状态,地体裂离与新的狭窄小洋盆产生同时进行,中特提斯呈东闭西张的剪刀状。中晚侏罗世,中西段北侧出现构造地体往羌塘-三江板块拼贴与南部地体裂离出新地体的复杂局面。至早白垩世末,新老地体拼贴、裂离过程结束,呈剪刃状的南、北2个板块逐渐拼合,中特提斯的中、西段主体亦相继消亡,仅余西南部部分海域[18]。

剪式闭合加地体逐次拼贴的盆内聚敛方式造成班公-怒江缝合带东、中、西段拼合时间不同,具有由老到新的特点,而笔者主要对班公-怒江缝合带中段的拼合时间进行探讨,认为该段在中侏罗世拼合。

1 羌塘盆地依仓玛地区海水自东向西退缩的证据

羌塘盆地位于青藏高原中部,依仓玛地区属于中生代羌塘盆地,班公-怒江缝合带中段在该区南侧,文献 [19]研究表明中生代羌塘盆地的构造-沉积演化受班公-怒江中特提斯洋控制。

对该区中侏罗统各组§13c和§18o研究发现,其平均值在羌塘盆地西部均高于东部各组的相应值。雪山组底部夹有一至多层砾岩沉积,夏里组和索瓦组为较浅水沉积,盆地东部布曲组发育的碎屑岩夹层向盆地中西部逐渐降低,雀莫错组在盆地东部出露最大厚度,各组混积岩发育。上述沉积特征表明中晚侏罗世盆地东部水体越来越浅,羌塘盆地沉积中心从中侏罗世到晚侏罗世由东向西迁移,海水可能自东向西退缩[19]。海水的这种变化证明班公-怒江缝合带按剪式拼合,该地区中上侏罗统海相碎屑岩和碳酸盐岩沉积表明,班公-怒江缝合带中段在中侏罗世已经开始拼合。

2 尼玛地区确哈拉群和俄蒙勒组提供的证据

文献 [20]中发现的地质新资料包括确哈拉群和俄蒙勒组。确哈拉群分布于班公-怒江缝合带最南部边缘,向东延至安多、丁青地区,向西至尼玛县城附近。确哈拉群主要为灰色细粒石英砂岩、石英粉砂岩与灰黑色泥板岩互层,夹少量灰岩[20]。俄蒙勒组为研究者新命名,为一套稳定浅海沉积组合,出露位置相当于原木嘎岗日群所在区,与上覆沙木罗组为连续沉积俄蒙勒组与构造混杂带呈断层接触,并被第四系覆盖。已有资料表明,班公湖-怒江结合带在区域上出现多种俯冲方式,以及结合带不同地段出现的蛇绿岩在同位素、微量元素、稀土元素及岩石化学等方面均差异明显,这种区域性俯冲时间和岩性差异表明,中特提斯是一个具有时代早晚不同、众多互不相通的小洋盆共同组成的特殊海洋,其间存在许多大小不一、运动方向和性质各不相同的地体,因此班公湖-怒江缝合带拼合不能用经典的俯冲模式来解释,而是由多块体、多岛弧系、不同时间、多种方式、多方向聚敛拼贴的组合[20],确哈拉群和俄蒙勒组中、晚侏罗世稳定浅海沉积组合的发现表明,班公湖-怒江缝合带中段应在中侏罗世拼合。

3 措勒盆地演化和藏北安多巴青侏罗纪生物礁提供的证据

在大地构造单元上,措勤盆地属西藏冈底斯地块中西段,北界为班公湖-怒江断裂带,地理位置北抵夏麦-改则-尼玛一线[21],盆地盖层主要为中侏罗世-新生代地层。其演化受班公湖-怒江缝合带演化控制[21],故其演化历史及盆地沉积特征反映了班公湖-怒江缝合带的演化。措勤盆地北侧沿古昌-卡马-阿索一线的裂谷带南侧发现中上侏罗统接奴群,北侧发现中上侏罗统拉贡塘组,均为浅海相沉积。裂谷带内见中-晚侏罗世的复理石岩片 (深海相沉积)、放射虫硅质岩片和滨浅海相碎屑岩片、碳酸盐岩片。

藏北安多-巴青侏罗纪生物礁主要分布于班公-怒江缝合带以北的巴青县马如乡中侏罗统布曲组、索县县城东中侏罗统柳湾组和安多县东巧区上侏罗统沙木罗组,发育的生物礁的层位由东向西逐渐变新。布曲组主要为生物礁灰岩,柳湾组主要为陆源碎屑与碳酸盐混合沉积,沙木罗组主要为陆源碎屑与碳酸盐混合沉积[22],均属于浅海相沉积,该区生物礁横向延伸规模小、数量多。

措勒盆地的沉积和藏北安多巴青侏罗纪生物礁研究的共同点是两者的沉积物同属于残余洋盆沉积,从残余洋盆的角度探讨剪式拼合模式及分析缝合带拼合时间效果理想。残余洋盆为造山带陆块边界不匹配的产物,发育于碰撞造山期间、未彻底闭合的继承性大洋盆地,是造山带或陆块间最晚闭合区域[23]。在班公-怒江缝合带中段拼合过程中,由于中特提斯洋间存在狭窄洋盆,多个陆块间长期处于松散聚合状态,难以发生经典意义上的板块碰撞造山,而是通过挤压、走滑、伸展等方式使陆块位置旋转、剪切,多个陆块聚合,盆地基底地形在此过程中受到较大影响而不平整,基底地形控制生物礁规模,由此解释安多巴青生物礁横向延伸规模小、数量多。因此判断班公-怒江缝合带中段拼合时间为中侏罗世。

4 结 论

班公-怒江洋在东段无俯冲汇聚开始,中、西段此时基本上仍处于扩张状态,地体裂离与新的狭窄小洋盆产生同时进行,班公-怒江洋呈东闭西张的剪刀状,其演化以剪式闭合加地体逐次拼贴的方式进行,选取班公-怒江缝合带中段4个研究区,综合羌塘盆地依仓玛地区海水自东向西退缩,尼玛地区确哈拉群、俄蒙勒组和措勒盆地演化及藏北安多巴青侏罗纪生物礁提供的证据,最终认为班公-怒江缝合带中段拼合时间为中侏罗世。

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