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班公湖—怒江缝合带中段中生代地质演化研究

夷晓伟  
【摘要】:班公湖-怒江缝合带是青藏高原内部一个重要的构造单元,它位于青藏高原北部,被冈底斯板块和羌塘板块所夹持。从晚古生代至中生代,全球板块运动处于一个相对活动的时期,联合古大陆的形成与裂解等重要的大地构造事件均发生在这一时期。班公湖-怒江缝合带也是特提斯构造演化过程中一个十分重要的构造单元。近20年来,许多学者曾对班公湖-怒江缝合带做了大量的研究,也取得了许多重要的成果。但是,仍然存在许多重大的分歧。主要表现在以下几个方面:第一,缝合带的性质。班公湖-怒江缝合带曾经代表的是怎样的一个大洋盆地,是较为成熟的大洋盆地还是岛弧性质的小洋盆;第二,演化模式。班公湖-怒江洋盆经历了怎样的演化过程,曾经是否有过大规模的洋壳扩张、俯冲等演化阶段;第三,洋盆俯冲的方向、闭合时间。班公湖-怒江洋盆是什么时候开始俯冲的,是怎样俯冲,向什么方向俯冲。 本文以板块构造理论为指导,以岩石学、地层学、沉积学等研究方法为手段,对班公湖-怒江缝合带中段中生代沉积演化史、演化模式进行详细的研究与讨论,并认为: (1)班公湖-怒江洋在研究区内可能于二叠纪打开形成初始的洋壳,早-中三叠世为洋盆扩张期,晚三叠世开始向北俯冲,俯冲点位于江错-蓬错-索县一带,早侏罗世主洋盆闭合,在东巧一带形成岛弧、并在其北侧形成了一个弧后扩张盆地,为典型的沟-弧-盆体系,羌塘板块南缘成为稳定的大陆边缘中-晚侏罗世形成东巧蛇绿岩群深水斜坡-盆地相放射虫硅质岩沉积。晚侏罗世冈底斯板块继续向北挤压,导致东巧羌塘板块南缘抬升遭受剥蚀。中侏罗世由于雅鲁藏布江洋扩张,海水重新进入该区,发育上侏罗统沙木罗组角度不整合于超基性岩体之上,并发育生物礁沉积。标志着班公湖-怒江洋在研究区内完全闭合。早白垩世海水由东向西退出研究区,羌塘板块南缘露出水面遭受剥蚀,缺失早白垩世沉积。冈底斯板块北缘发育多尼组-郎山组海退序列沉积。晚白垩世研究区结束了海相沉积历史,转为山间河流相沉积,晚白垩世中期冈底斯板块与羌塘板块碰撞造山。 (2)班公湖-怒江缝合带中段经历了较为完整的威尔逊旋回,即二叠纪大洋裂谷幼年期-微型大洋阶段;早三叠世-中三叠世大洋成年期-洋盆扩张阶段;晚三叠世-早侏罗世大洋衰退期-洋盆俯冲消减阶段;中侏罗世—晚侏罗世大洋残余期-残余洋盆阶段;白垩纪大洋遗痕期-板块碰撞造山阶段。 (3)生物礁发育的层位代表了班公湖-怒江洋盆闭合时间的上限,班-怒洋主洋盆在研究区东部中侏罗世前完全闭合,西部东巧弧后扩张带于晚侏罗世前闭合。索县中侏罗世生物礁形成于班公湖-怒江洋盆闭合后的残余洋盆,东巧晚侏罗世生物礁形成于班公湖-怒江洋盆弧后扩张带闭合后的弧后残余盆地。 (4)班公湖-怒江主洋盆在研究区内东部和西部可能是同时开启、同时闭合的。 (5)班公湖-怒江洋盆在开启的过程中表现为“剪刀张”模式,其中、西段打开的时间明显晚于东段,本文推测可能是由于中、西段位于青藏高原腹地,自奥陶纪-石炭纪均为稳定的碳酸盐台地,沉积了上万米的沉积盖层,属稳定型沉积建造。而东段是和澜沧江缝合带、金沙江缝合带被中咱地块、昌都地块、扬子微板块所夹持的活动地带,自奥陶纪以来的沉积盖层多为混杂岩、变质岩、火山岩,复理石等活动型沉积建造,是一个相对活跃的地区。中泥盆世开始的裂陷活动,首先就会在地壳上相对活动、薄弱的地方表现出来,而拥有巨厚且稳定沉积盖层的中、西段地区较晚才开始表现出来。这样就导致了班-怒洋整体呈现出“剪刀张”式的开启方式。


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