班公湖-怒江缝合带中段构造演化再探讨

李 超，肖传桃，龚文平，田海艳，王小阳，王振鸿

长江大学地球科学学院，湖北 荆州 434023

班公湖-怒江缝合带中段构造演化再探讨

李 超，肖传桃，龚文平，田海艳，王小阳，王振鸿

长江大学地球科学学院，湖北 荆州 434023

对于班公湖-怒江缝合带中段的拼合时间，根据藏北地区中部侏罗纪生物礁发育的层位和其变化规律及含礁地层与下伏地层的接触关系，认为该缝合带中段拼合于中侏罗世末期或晚侏罗世初期(沙木罗组沉积期之前)，生物礁的生长代表了班公湖-怒江缝合带拼合后的残留盆地浅海相沉积。研究表明班公湖-怒江缝合带中段在演化过程中经历了洋盆裂谷阶段(～P1)、初始洋盆和成熟大洋阶段(T～J2)、洋内俯冲(J2～J3)、残余洋盆阶段(J2～J3)、洋盆消亡闭合阶段(J3～K1)。

班公湖-怒江缝合带；构造演化；生物礁；洋盆

由于特殊的地理位置、交通问题、构造演化的复杂性、现有资料的不完整性等一系列问题，使得对于班公湖-怒江缝合带研究十分困难，对班公湖-怒江洋盆的性质、演化模式、俯冲极性和闭合机制等关键的大地构造问题长期以来都存在着激烈争论[1-18]。虽然到目前为止已有不少学者做出了不懈的努力并得出了自己的观点，但有关班公湖-怒江缝合带构造演化性质至今仍未有定论。为此，笔者对班公湖-怒江缝合带中段构造演化进行了探讨，以期得到更合理的结论。

1 班公湖-怒江缝合带概述

班公湖-怒江缝合带是一条横贯青藏高原中部的重要缝合线，西起班公湖向东延经改则、伦波拉、安多、索县至丁青，再折而向南沿怒江直下，缝合带在平面上呈WE向平缓展布为“S”型[1]，以改则、丁青为界可将该带分为东、中、西3段。该带是自海西运动以来的多旋回构造-岩浆-变质-成矿带，特别是燕山期板块俯冲标志十分明显[2]。伴随该带发育巨厚的侏罗系复理石、混杂岩、火山岩表明，该带是南侧拉萨地体与北侧羌塘地体的构造碰撞带[3-6]。研究表明班公湖-怒江洋盆俯冲消亡方式是自东向西的斜向汇聚渐进发展的过程，也是残余洋盆萎缩的过程，消亡时间由东向西逐渐变新，东部的拼合时间为早侏罗世，至中白垩世西部拼合完成[7]。

2 构造演化探讨

地缝合线是板块碰撞增生的结果，往往产生于大洋洋盆闭合两侧陆块碰撞阶段。板块边界地区常会留下古板块活动的痕迹和古洋壳残片，在其两侧往往断续发育蛇绿岩套、混杂岩双变质带、深断裂及岩浆岩组合等特殊的地质特征，代表已消亡的古海洋[8]。班公湖-怒江洋洋盆的闭合致使拉萨地体与羌塘地体碰撞从而产生班公湖-怒江缝合带。但是由于地质历史时期的板块离合和洋壳情况多变，尤其是微板块的发育、各微板块之间、微板块与主陆块之间的分离闭合使得碰撞过程变得极其复杂，因此研究起来显得比较繁琐和困难。就现有资料来看，大致能推断出其经历了以下演化阶段：洋盆裂谷阶段、初始洋盆和成熟大洋阶段、洋内俯冲、残余洋盆阶段、洋盆消亡闭合阶段。

2.1洋盆裂谷阶段

地幔热点使地幔物质融化上涌，使大陆地壳上隆、断裂、变薄，形成线性断陷盆地，即大陆裂谷，但未形成海洋，裂谷接受陆源碎屑及海陆过渡沉积，出现基性喷出岩。张开均等对青藏高原区域的拉萨、羌塘、塔里木等地的玄武岩进行详细研究之后，提出了关于班公湖-怒江洋盆的形成演化动力学及地幔源区动力学最新的认识，认为可能存在大约280Ma的地幔柱导致了冈瓦纳大陆北缘的裂解使得塔里木、羌塘、拉萨地体的相互分离并从冈瓦纳大陆主体脱离开来，而且可能产生了雅鲁藏布江新特提斯、班公湖-怒江中特提斯、金沙江古特提斯等洋盆。在丁青蛇绿岩中发现的三叠纪放射虫化石[2]说明，在三叠纪时期该地区已经发育了成熟的大洋洋壳，怒江带蛇绿杂岩含二叠纪孢子化石等证据皆表明该区在早二叠世存在裂谷环境。

2.2初始洋盆和成熟大洋阶段

大陆裂谷进一步拉张、拓宽，地壳进一步减薄，裂谷中央陆壳消失，洋壳出现并逐渐成熟，海水侵入，从微型大洋到成熟的大洋，通常伴随有碱性玄武岩和流纹质岩石。

洋盆的演化阶段通常用蛇绿岩的年代加以约束。丁青蛇绿岩套可分为纯橄岩、斜辉橄榄岩、斜辉辉橄岩、层状辉长岩、辉绿岩、枕状玄武岩、放射虫硅质岩[2]，是该带上最具代表性的洋壳岩类。丁青蛇绿岩具地幔岩块构造侵位的典型特点与世界典型蛇绿岩套共同特点，其主体代表了三叠-侏罗纪的大洋洋壳。岩套形成于晚印之期-早燕山期。

通常洋岛型玄武岩的出现标志着成熟洋壳的形成。王忠恒等[9]研究发现班公湖-怒江缝合带中段塔仁本一带发育呈片状产出的塔仁本洋岛型玄武岩，与蛇绿岩一起构成班公湖-怒江缝合带混杂岩堆积，是洋壳的残余部分。塔仁本洋岛型玄武岩岀露在塔仁本一带，与侏罗系木嘎岗日岩群、上侏罗统吐卡日组为断层接触，角度不整合与下白垩统去伸拉组火山岩，与新近系康托组砂岩为断层接触关系。对岩石化学、地球化学、稀土元素等特征分析鉴定表明该玄武岩产自大洋板内坏境[9]。经岩石所含化石定年，这套玄武岩时代为中侏罗世。因此说明在该段时间内班公湖-怒江洋已经具有成熟的大洋洋壳为中特提斯的一部分，并且在该期洋盆已经开始向陆壳俯冲才得以发育一系列火山岛弧和岛弧火山岩。

2.3洋内俯冲阶段

大洋板块的俯冲消减形成海沟、岛弧，大量安山质火山岩喷发，中酸性岩侵入。海沟和弧后盆地中接受巨厚碎屑沉积和浊流沉积。在晚三叠世-早中侏罗世时期，班公湖-怒江洋洋盆依然存在，其中，晚侏罗世班公湖-怒江洋壳向拉萨地体俯冲并形成了一套含火山碎屑的类复理石、复理石建造，代表了班公湖-怒江洋洋盘向南俯冲形成的弧后盆地的早期沉积，并且伴随着晚侏罗世随着班公湖-怒江洋壳向南俯冲在其南侧形成了弧-盆体系[10]。同时有地震资料显示班公湖-怒江缝合带南侧拉萨地体地壳向北俯冲，而北侧羌塘地体地壳向南俯冲[11]。

2.4残余洋洋盆阶段

该阶段表现为大洋洋壳进一步俯冲消减、大陆对接，此时期仍有部分海盆残余接受浅海-深海相的各种沉积物。缝合带中段安多-巴青侏罗纪生物礁的发现确定了班公湖-怒江缝合带的闭合年限。

生物礁产于上侏罗统沙木罗组岩层中[12,14]，生物礁主要分布于索县城东中侏罗统柳湾组、巴青县马如乡中侏罗统布曲组和安多县东巧相上侏罗统沙木罗组之中。柳湾组主要为一套陆源碎屑与碳酸盐混合沉积，其中含有Burmirhynchia-Holcothyris腕足类动物群，该动物群均为中侏罗世巴通期-卡洛期标准化石。布曲组主要为浅灰色、灰色中-厚层亮晶砂屑灰岩、核形石灰岩、生屑灰岩、双壳类障积灰岩和泥晶灰岩，其中产有腕足类Burmirhynchia-Homoeorhynchia bolinensis组合、双壳类Pseudotrapezium cordiforme-Homomya gibbosa组合，均见于中侏罗世巴通期地层中。沙木罗组[14-16]也主要为一套陆源碎屑与碳酸盐混合沉积，其中产Cladocoropsis mirabilis层孔虫化石带，其主要分子见于国内外晚侏罗世牛津阶-基末里阶。

根据研究区侏罗纪生物礁发育的层位及含礁地层与下伏地层的接触关系认为，该缝合带在东段拼合于中侏罗世早期(柳湾组沉积期)，中段则拼合于中侏罗世末期或晚侏罗世初期(沙木罗组沉积期之前)，生物礁的生长代表了班公湖-怒江缝合带拼合后的残留盆地浅海相沉积，这一观点有别于传统认识。

2.5洋盆闭合消亡阶段

该阶段洋盆经历晚期洋壳向陆壳下俯冲最后完全拼合，陆壳对接碰撞发育磨拉石、混杂岩、双变质带、大深断裂。一般的洋盆的闭合时限可以用磨拉石沉积年代制约，蛇绿岩的构造侵位也与洋壳闭合密不可分。

班公湖-怒江缝合带的断裂构造相当发育，不仅地层间接触关系以断裂带分割，超基性岩体两侧及内部也多以断层为界[17]，班公湖-怒江缝合带是有4条大的断层组成的巨大弧形断裂带，断裂带延伸到地壳深部使得超基性岩得以侵入。沿断裂带分布有2条超基性岩带是很明显的，一南一北，一老一新沿缝合带呈平缓的“S”状，显然表明其是受断裂控制的[1]。该超基性岩带与围岩呈明显的侵入关系，应该是燕山运动早期或晚期由北而南侵入的。

拉萨地体北缘下白垩统地层分布广泛，主要有以下几部分构成：代表拉萨地体与羌塘地体碰撞有关的磨拉石沉积，岩石组合主要是砂岩、砾岩夹泥岩、煤线，时代为晚侏罗至早白垩；高能潮汐环境下硅质碎屑岩、粗砂岩、局部有火山岩，物源分析表明沉积物主要来源于北部造山带、南部火山弧，这可以解释为拉萨地体北部发育弧后裂谷，时代大致为早白垩世；弧后盆地内局限台坪沉积的巨厚碳酸盐岩。拉萨地体纳木错西缘蛇绿岩有人推测也经历了晚侏罗世大陆-岛弧碰撞及早白垩世陆-陆碰撞。

白垩纪弧-陆碰撞后续的陆内俯冲挤压构造条件下，该区残余海盆消亡，海水退出该区进入陆内造山阶段，竞柱山组下部陆相磨拉石建造广泛不整合于早白垩世地层之上，是陆内造山运动的沉积效应。

3 结 语

综上所述，班公湖-怒江缝合带大致经历了如下演化阶段：

1)早二叠世之前，拉萨地体与羌塘地体尚属于同一板块，处于克拉通阶段。自二叠世，由于岩浆作用，两地块从冈瓦纳大陆裂解出来并逐渐远离形成陆内裂谷，陆内裂谷缓慢拉张陆壳变薄，洋壳出现并不断扩张。

2)中晚侏罗世开始洋壳成熟，并开始向拉萨地体俯冲发育火山岛弧。

3)至晚侏罗世，洋壳进一步消减进入残余洋盆阶段，在热带古地理位置，在残留盆地环境中，发育了生物礁。

4)晚侏罗世末期-早白垩世，班公湖-怒江洋洋盆完全闭合，两侧陆体碰撞增生发育了山前盆地磨拉石堆积，形成大断裂带超基性岩侵位，堆积发育了蛇绿岩、混杂岩等建造，至此形成了青藏高原上重要的缝合线——班公湖-怒江缝合带。

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[编辑] 洪云飞

10.3969/j.issn.1673-1409.2011.03.014

P548

1673-1409(2011)03-0041-03