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拉萨地块中部蛇绿岩与逆冲推覆构造

叶培盛  
【摘要】: 蛇绿岩与逆冲推覆构造是造山带构造演化的2种不同地质记录,是现代大陆动力学研究的2个重要内容,在区域构造和造山带研究中占据重要学术地位。论文选择拉萨地块中部蛇绿岩和逆冲推覆构造为主攻方向,以西藏当雄幅(H46C002001)1:25万区域地质调查、构造专题研究及邻区对比观测为基础,通过野外地质测量、岩石地球化学测试、古构造分析和多种方法同位素测年,研究拉萨地块中部纳木错西岸蛇绿岩、永珠藏布—果忙错蛇绿岩与拉萨地块北侧班公—怒江缝合带安多—东巧蛇绿岩、拉萨地块南侧雅鲁藏布江缝合带泽当—罗布莎蛇绿岩及纳木错逆冲推覆构造、旁多逆冲推覆构造,分析早中侏罗世、晚侏罗—早白垩世、晚白垩世区域古构造环境及变迁过程,探讨不同时期区域构造样式、逆冲推覆构造运动历史和区域构造发展演化规律;深化了区域构造研究程度和认识深度,取得若干创新性研究成果。 1、典型蛇绿岩地球化学特征及形成环境分析:对纳木错西岸蛇绿岩、永珠藏布—果忙错蛇绿岩、安多—东巧蛇绿岩和泽当—罗布莎蛇绿岩进行了系统的剖面观测、岩石薄片鉴定、岩石化学分析及稀土元素地球化学、微量元素地球化学对比分析。在纳木错西岸蛇绿岩片带发现枕状熔岩和放射虫硅质岩。揭示纳木错西岸、永珠藏布—果忙错、安多—东巧蛇绿岩带玄武岩具有相似的稀土元素配分模式,表现为LREE亏损的平坦型,无负Eu异常,类似于大洋中脊玄武岩;泽当—罗布莎蛇绿岩带玄武岩呈现平缓向右倾斜的稀土元素配分模式,属轻稀土富集、重稀土亏损型。测出纳木错西岸蛇纹石化橄榄岩全岩Rb-Sr等时线年龄为166±26Ma,变质辉长岩全岩和单矿物Rb-Sr等时线年龄为173±10Ma,确定纳木错西岸蛇绿岩形成时代为166-173Ma。根据岩石地球化学参数和产出构造部位,推断永珠藏布—果忙错—纳木错蛇绿岩形成于弧间盆地古海底扩张环境,东巧—安多蛇绿岩带形成于规模比较小的古大洋环境,泽当—罗布莎蛇绿岩形成于比较慢速的海底扩张环境。 2、纳木错逆冲推覆构造研究:发现纳木错西岸嘎龙垭韧性变形带、饿弄怒布舍糜棱岩带和生觉—各昌茶玉韧性剪切带,详细观测典型逆冲断层的地质特征、变形特点、运动方向和序次关系,分析逆冲断层、褶皱构造、韧性剪切带的几何配置关系和动力学成因联系;分析纳木错逆冲推覆构造的空间影响范围,向东延伸与嘉黎逆冲断裂相连接,向西延伸与果忙错—永珠藏布构造带相归并,与纳木错西岸蛇绿岩、永珠藏布—果忙错蛇绿岩共同组成拉萨地块中部最重要的区域构造,命名为纳木错—永珠缝合带(NYS)。通过生觉糜棱岩的角闪石-斜长石矿物对地质温度压力计,测定变形变质温度为490-625℃,平均为547℃;形成压力为0.20-0.76GPa,平均为0.42Gpa;估算生觉—各昌茶玉韧性剪切带形成深度为12-15km。测定糜棱岩角闪石的~(39)Ar-~(40)Ar坪年龄为173.97±0.50Ma、斜长石的~(39)Ar-~(40)Ar坪年龄为109.45±0.50Ma,磷灰石裂变径迹年龄为43.6±3.8Ma,良好地揭示出纳木错西岸3期逆冲推覆构造运动发生时代。 3、旁多逆冲推覆构造研究:厘定旁多逆冲推覆构造,自北向南划分为4个构造带:南部挤压滑脱构造带、中部叠瓦状逆冲断层带、北部高角度逆冲断层带及后缘逆冲推覆构造带,分别伴生紧闭倒转褶皱、斜歪倒转褶皱、直立—斜歪褶皱,组成白上而下倾角趋于变缓、自前缘向后缘产状逐步变陡、自北向南逆冲的铲型推覆构造。详细分析哈母前锋逆冲断层、下拉逆冲推覆断层、日阿—领布冲韧性剪切带及邦中逆冲推覆断层的地质特征、变形特点和运动方向,发现日阿—领布冲构造带自西向东变形深度逐步增大,表现为西段逆冲推覆、东段韧性剪切变形的显著分段活动特征,尚具有一定的右旋走滑分量。通过测定逆冲断层控制、切割侵入岩的同位素年龄及晚期吞噬、阻断逆冲断层的地质体时代分析,确定旁多逆冲推覆构造主要形成时代为古近纪中晚期(49-18.3Ma)。 4、中生代区域古构造分析:通过分析典型蛇绿岩形成环境及相关沉积建造、火山活动、岩浆热事件、变质记录、构造变形,再造早中侏罗世、晚侏罗—早白垩世、晚白垩世区域古构造环境及变迁过程。论证拉萨地块中部早中侏罗世—早白垩世存在纳木错—永珠弧间古洋盆,提出中生代拉萨地块发育班公—怒江古大洋、班戈—桑雄古岛弧、纳木错—永珠弧间古洋盆、冈底斯岩浆弧和雅鲁藏布江古大洋,组成复杂的沟—弧—盆系统,构成古亚洲大陆板块南缘比较典型的活动大陆边缘。认为班公—怒江古大洋在早中侏罗世扩张增生的同时,开始向南俯冲消减,导致宁中花岗岩侵位和纳木错西岸生觉—各昌茶玉韧性剪切变形;至早白垩世完全闭合,形成班公—怒江缝合带;纳木错—永珠弧间古洋盆于早中侏罗世开始扩张增生,晚侏罗—早白垩世开始向北俯冲于班戈—桑雄岛弧带之下,早白垩世末期最终闭合,形成纳木错—永珠缝合带;雅鲁藏布江古洋盆自三叠纪开始扩张,早中侏罗世继续增生,晚侏罗—早白垩世在大规模扩张增生的同时,开始向北俯冲消减,于古近纪早期封闭,形成雅鲁藏布江缝合带(YZS)。探索性恢复侏罗—白垩纪古亚洲大陆南缘拉萨地块不同时期的沟—弧—盆体系。 5、逆冲推覆构造组合与演化过程分析:发现北侧东巧—伦坡拉逆冲断裂(DLT)、中部纳木错逆冲推覆构造(WNT)、当雄南侧旁多逆冲推覆构造(SDT)具有相似的结构组成和相同的运动方向,存在有序的空间配置关系及动力学成因联系;主要逆冲断层均向北倾斜,呈叠瓦状叠覆关系,向地壳深部延伸会聚于中上地壳≥12-15km深度的缓倾斜构造滑脱面,构成拉萨地块北部影响宽度超过250km的大型逆冲推覆构造系统(NLT)。通过WNT糜棱岩的矿物对热年代学分析,发现纳木错西岸存在191-174Ma、174-144Ma、109.4Ma和44Ma四期区域性构造热事件,其中191-174Ma、174-144Ma、44Ma三期逆冲推覆运动导致的平均构造隆升速率分别为0.4mm/a、0.22mm/a、0.2mm/a。认为侏罗纪早中期(173-174Ma)、晚白垩世(约109Ma)、古近纪早期(约44Ma)WNT的逆冲推覆构造运动分别与班公—怒江古大洋板块南向俯冲、纳木错—永珠残余洋盆的萎缩和雅鲁藏布江古大洋板块的北向俯冲、新特提斯残余古大洋板块北向俯冲闭合及随后印度—欧亚陆—陆碰撞存在动力学成因联系。始新世中晚期—渐新世(≤18.3Ma),由于印度大陆快速北向俯冲,在中上地壳发生大规模拆离滑脱运动(NLT),在WNT南缘形成新的逆冲推覆构造(SDT),导致地壳大幅度挤压增厚和快速隆升。


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